中国环渤海湾区域主要港口发展布局及其层次划分

陈继红，路 瑶

(上海海事大学交通运输学院，上海 201306)

0 引言

根据交通运输部《全国沿海港口布局规划》，目前我国已初步形成了五大港口群，即长三角区域港口群、珠三角区域港口群、环渤海区域港口群、东南沿海港口群和西南沿海港口群。在我国现已形成的港口群中，长三角港口群和珠三角港口群的核心港口都已确定，而且其国际航运中心的建设目标也很明确［1］。但位于北方以大连、天津、青岛等港口为主的环渤海港口群的核心港口还尚未确定，各大港口均在争夺东北亚航运中心的龙头地位。目前，环渤海湾各港口都在迅速崛起，但不像长三角港口群层次分明，天津、大连、青岛港在“十二五”规划中都提出了建设国际航运中心的战略目标;秦皇岛、营口和烟台等港口也都凭借自己的天然优势在快速发展。港口群内由于腹地交叉或功能雷同，各港竞争不可避免［2］。因此，对环渤海湾主要港口进行发展水平评价和科学定位十分必要。

1 环渤海湾主要港口布局与腹地

1.1 环渤海湾主要港口布局

环渤海海岸线长5 800 km，分布着60多个港口，其中的大连、营口、天津、秦皇岛、青岛、烟台6个港口的年吞吐量在亿吨以上，加上丹东、锦州、龙口、威海、旅顺、葫芦岛、蓬莱等作为支线港，形成了一个大中小相结合的港口群［3］。这些港口的货物年吞吐量约占全国沿海港口的40%以上，通过港口出口的外贸总量占全国的78%。2006年交通部《全国沿海港口布局规划》将环渤海港口群分为辽宁沿海港口群、津冀沿海港口群、山东沿海港口群。

1.2 环渤海湾主要港口发展腹地

港口腹地方面，大连港和营口港的直接经济腹地是东北三省和内蒙古东部地区，青岛港和烟台港的直接经济腹地是山东、河南和河北南部，天津港的直接经济腹地主要是京津，秦皇岛港则是秦皇岛市和冀东、塞北、辽西地区(表1)。

表1 环渤海各主要港口的腹地及货源情况Tab.1 The hinterland and source of the goods for major ports in the Bohai Bay

货物运输方面，大连港和营口港主要货源是资源型货物，主要是东北的煤炭、黑色金属、石油、木材等。山东省目前正在打造山东半岛城市群，迎接日本、韩国的产业转移，构建我国北方重要的制造业基地，为青岛港和烟台港提供了丰富的货源基础［4］。天津港作为综合大港，靠近北京，腹地和货源比较固定。环渤海湾主要港口货物吞吐量见表2。

表2 环渤海湾主要港口2002—2010年吞吐量 亿tTab.2 The throughput of main ports in the Bohai Bay during 2002—2010 108t

2 港口发展评价指标与AHP方法

美国运筹学家萨蒂提出的AHP层次分析法，是一种定性和定量的决策分析方法，常用于多目标、多准则的非结构化的复杂决策问题，具有广泛的实用性［5］。

港口竞争力强弱是由重要程度不同的多种因素决定的，是个复杂的系统［6］。主要由港口硬件能力、区域辅助条件、港口腹地实力和港口软实力等重要因素共同决定［7］。环渤海湾主要港口发展评价指标体系见图1。

3 环渤海湾主要港口发展评价实证

3.1 构造判断矩阵

构造判断矩阵是为了求出每一层次的元素对上一层次某元素的权重。构造判断矩阵的关键在于设计一种特定的成对比较判断两因素相对重要程度的标准法则［8］，萨蒂教授引用的“1～9标度方法”，其各级标度的含义如表3所示。

图1 环渤海主要港口综合发展水平评价体系Fig.1 Evaluation system for integrated development level of major ports in the Bohai Bay

表3 “1～9标度方法”各级标度的含义Tab.3 Meanings at all levels of scale for“1 to 9 scale method”

准则层的判断矩阵SA-B:即相对于目标层A的次级判断矩阵，表示准则层各准则之间的相互对比关系，即Bij是Bi相对于Bj的重要程度。综合各个专家调研结果，剔除无效样本，选取有效样本，综合计算准则层的判断矩阵，即:

3.2 指标相对权重计算

AHP模型通过算取权重来区分方案的优劣程度，权重表示方案的优劣程度，其数值介于0～1之间，数值越大，方案越优。对判断矩阵S各指标相对上层目标的权重用列和法计算公式如下:

wi=(w1，w2，…，wn)T(T表示矩阵转置)为各个因素相对上层的权重值。根据以上公式，可计算出准则层各指标相对于单级目标层的权重，具体结果为:

3.3 矩阵一致性检验

判断矩阵的一致性检验，是用来判断权系数的计算是否合理。若判断矩阵有满意的一致性，它的最大特征值会稍大于矩阵的阶数［8］。对于判断矩阵S，一致性检验的公式如下:

式中:SW为矩阵相乘;IC为一致性指标;RC为一致性比率;IR为平均一致性指标，其取值与矩阵阶数有关，当矩阵阶数为1和2时，IR=0;当矩阵阶数为3～8时，其取值分别为 0.58，0.90，1.12，1.26，1.36，1.41。根据上述一致性检验公式求出指标层判断矩阵检验结果(表4)。表4 指标层判断矩阵检验结果

Tab.4 Test results of decision matrix of indicators layer

层级 判断矩阵 λmax IC RC准则层 SA-B 4.010 0.003 0.003指标层SB1-C 5.151 0.038 0.031 SB2-C 3.007 0.007 0.012 SB3-C 3.109 0.055 0.094 SB4-C 5.291 0.073 0.061

总的矩阵进行检验，检验如下:

当RC≤0.1时，判断为矩阵是合理的。通过表4可以看出，各矩阵的RC值都小于0.1，并且总的矩阵也小于0.1，所以5个判断矩阵均是合理的。

3.4 单项指标层次总权重

最后得出各子指标相对总目标的权重系数。计算公式为:

式中:i=1…16，j=1…5。以此可计算单项指标C1至C16相对于目标层的总权重分别为 0.031，0.015，0.003，0.008，0.006，0.180，0.032，0.068，0.370，0.119，0.052，0.005，0.011，0.038，0.060，0.007。

3.5 实证数据采集与评价得分

原始数据如表5。评判指标间通常有不同的量纲和数量级，进行AHP方法应用评价时，必须对数据进行规范化处理，将所有的数据转换成(0，10)区间的分值。其中，专家调研数据直接打分，无需转换。对于统计数据，数据规范处理转换方法如下:以k表示港口标记(k∈{大连港，营口港，天津港，秦皇岛港，青岛港，烟台港});以i表示评价指标代号(i=1，2，…，16)。用下面公式将原始数值Cki变成无量纲值0～10之间的得分值Cki

*∈(0，10)。

戒下型指标，例如港口吞吐量，港口装卸能力等:

戒上型指标，例如航道水深条件(负数)等:

通过对各港口主要的16项子指标进行数据收集和问卷调查，并进行规范化处理，可以得出反映大连港、营口港、天津港、秦皇岛港、青岛港以及烟台港单项竞争力的各项得分，然后将各项得分乘以对应子指标权重系数来进行修正，即可求出各个港口的综合发展水平评估结果。计算的数学模型如下:

式中:Z为港口综合竞争力评价指数;wCi－A为指标Ci相对总目标A的权重;Yi为Ci指标的单项分数。根据公式(9)，得到环渤海湾主要港口综合发展水平得分为:大连港 7.859;营口港 6.195;天津港 8.544;秦皇岛港 6.990;青岛港 8.523;烟台港7.137。

根据以上评价结果可知，环渤海湾内天津港和青岛港的综合发展水平相对最优，其次是大连港。烟台港、秦皇岛港和营口港等可以作为上述三大港口的重要辅助港。根据本研究结果，结合交通运输部《全国沿海港口布局规划》对环渤海湾港口的规划，可将环渤海湾港口层次划分如下:辽宁沿海港口群，大连港作为枢纽港，营口港作为辅助港，丹东港、锦州港、葫芦岛港等港口作为支线港;山东沿海港口群，青岛港作为枢纽港，烟台港作为辅助港，日照港、威海港、龙口港等港口作为支线港;津冀沿海港口群，天津港作为枢纽港，秦皇岛港作为辅助港，京唐港、黄骅港等港口作为支线港。

表5 中国环渤海湾主要港口发展评价单项指标数据Tab.5 Datum of individual indicators for development evaluation of major ports in the China Bohai Bay

4 结语

与长三角和珠三角等区域港口群相比，中国环渤海湾区域的港口发展层次地位相对不够明晰。因此，对中国环渤海主要港口发展布局分析及其层次划分的研究十分必要，有利于区域港口群体的合理规划和科学发展。港口系统是一个信息不完备的复杂经济系统，利用层次分析法评价区域港口发展水平，可以在信息不完全的条件下，扩大信息源，提高评价分析的可信度。本研究以环渤海湾主要港口为实证研究对象，基于大连港、营口港、天津港、秦皇岛港、青岛港、烟台港6个典型港口的调研数据，以AHP方法为基础，通过专家调查法和统计数据相结合的规范数据区分不同层面的指标来源和重要性程度，将定量与定性方法有机结合，得出比较客观的评价结果。研究表明，层次分析法是区域港口发展评价的有效方法，基于AHP的环渤海区域港口评价结果对我国东北亚国际航运中心建设和区域港口地位的确定具有重要的借鉴意义。

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