港口经济与城市经济系统耦合协调度实证研究

2013-12-10朱坚真

创新 2013年1期

朱坚真

一、问题的提出

随着全球经济重心向港口城市的转移，港口作为国民经济资源配置的枢纽，不断影响着国家和地区产业的经济结构和经济布局。近年来，我国沿海地区港口经济发展迅速，已日益成为区域经济发展的重要带动力量。同时，区域经济又是城市经济发展的基础和条件，“以港兴城，港为城用，港城相长，衰荣共济”，构成了港口城市发展演变的一般规律。[1]临港经济、港城经济互动关系已是重要的研究课题，国内外部分学者进行了探索并取得了一定的成果。国外相关研究主要包括：英国地理学家伯德的“港口通用模型”，即 Anyport模型（Bird，1968，1971），着眼于港口设施的扩展，依据港口物质设施的添加与变化划分港口发展阶段。霍依尔和希令编著的《海港体系与空间变化》与霍依尔和平德编著的《港口工业化与区域发展》分别研究了港区工业化问题。吉尔伯特和维诺德（1987）对美国弗吉尼亚的汉普顿特港的研究表明，该港口相关活动共创造了45732个就业机会、8.761亿美元工资总额和上缴1.025亿美元的个人与企业所得税。关于澳大利亚昆士兰州的格莱斯顿港口的研究（2002）指出，格莱斯顿港口对Fitzroy地区的经济影响巨大。研究也指出，在港口规划与运行时，也要注意海岸带环境的保护。日本的TetsuKawakami和Masayuki Doi（2003）通过向量自回归模型验证了港口资本形成与港口所在城市的关系，指出港口资本积累对其他经济变量如GDP等具有明显的动态与累积效应。[2]Jane Bryan,Max Munday,David pickernell和Annette Roberts（2006）认为：依靠港口发展起来的产业是地区经济的关键力量，通常发展会更快，对地区经济贡献更多。[3]荷兰伊拉兹马斯大学鹿特丹经济学院的Cesar Ducruet,Bianca Dumay和Peter W.De Langen指出，在发达经济体里，港口对其所在城市经济的影响，不仅表现在量的方面，如工作岗位数目的增加，也会表现在质的方面，如核心行业平均工作水平的提高等。比利时国家银行的一份以安特卫普港为例的报告（2007）指出，通过辨别、量化和探究港口参与者之间以及港口参与者与比利时国家经济关系，可以得出结论：安特卫普港的存在是比利时经济发展的有力支撑。国内相关研究主要有：陈航、栾维新（2010）在《港口和城市互动的理论与实证研究》中，通过RCI指数量化港口与城市关系，对全国范围内港口城市进行比较分析，基于系统动力学理论，研究港口城市系统的行为模式及它们之间相互作用的机理，认为港口城市系统演化过程遵循Logistic曲线，结合模型划分了相应的演化阶段，构建协调发展评价模型，为不同港口城市在不同发展阶段实现协调发展提供理论依据。[4]李晶、吕靖（2007）运用变参数状态空间模型研究了区域经济对港口发展的影响。[5]林建华和陈淳（2002）从历史的角度分析了港口与城市的协同发展历程。[6]宋磊、王晓羽和林筱文（2001）给出了核算港口发展情况的方案设计。[7]纵观当前的理论研究，关于港口发展对城市经济影响方面的研究成果相对较多，[8-10]而有关城市经济对港口发展的影响以及港口发展与城市经济的相互关系的研究则相对较少。由于港口经济与城市经济均为比较复杂的系统，两者的关系更显错综复杂，对两者关系的定量分析也就有一定难度。我国当前正处于港口高速建设和城市迅速发展的时期，港口和城市功能一定程度的不协调是必然的，协调两者关系是提高港口城市综合能力的关键。基于此，本文深入分析港口经济与城市经济系统的耦合协调机理，选取相应指标构建港城综合评价指数，以深圳港为例，运用耦合模型对港城耦合协调发展进行剖析。

二、港口经济与城市经济系统耦合的机理

耦合是物理学的一个基本概念，指复杂系统通过各子系统或是要素相互作用与影响，促进系统由无序走向有序的过程，并且决定着系统相变的特征与规律。[11]港口经济和城市经济耦合是指港口和城市两大系统及其内部各构成要素相互作用、相互影响形成的非线性关系总和，具体表现为支撑—反馈—互动的关系。港城两大经济系统耦合的机理主要体现在港口对城市的促进作用和城市对港口的支撑作用。港口经济与城市经济系统耦合机理如图1所示。

图1 港口经济与城市经济系统耦合机理

在支撑方面，港口经济的发展需要以城市经济为支撑。城市的发展为港口提供了良好的经济与社会环境，通过产业结构的调整加快了港口的转型升级，决定港口规模的量和质，影响着港口的发展方向。具体体现在城市对港口的要素支撑，政策支撑和功能的支撑。[12]城市作为港口发展的直接经济腹地，为港口的运作带来了源源不断的动力，其经济发展状况在港口货物运输中得到实现。随着城市运输的种类与需求的迅速增加，港口运输货物向大宗化、集装箱化方向发展，提升了港口的经济效应。设立保税区和经济开发区等特殊的区域为港口的进一步发展扫除了障碍。通过城市规划确定了港口的定位，明确发展方向，指导港口的建设发展。在现代的物流运输上，港口作为其中的一环。其发展需要陆、空等交通系统的相互协调配合。而城市经济的发展在其中发挥重要的作用，通过点—轴—面的多系统协调，把信息流、资金流和物流相结合，提供多种的服务功能。[13]

在反馈方面，港口经济对城市经济有着巨大的反馈作用。港口作为吸纳人流、物流、资金流、技术流和信息流等各种生产力要素的平台，使各种资源不断得到优化配置，加速了城市的发展。港口作为现代物流的关键一环，与其他交通方式的相互衔接，形成了集疏运系统，加强了城市与外界的联系，加深了开发的程度。随着港区一体化的建设，新建港区码头带来了产业的聚集以及临港产业的关联，引导城市新功能空间的成长。此外，港口及相关产业的发展创造了大量的就业机会，如码头建设、装卸仓储、船舶制造、港口机械制造、航道建设等行业的发展带动了城市人口的就业。而这些行业的发展又进一步刺激投资的增长和生活消费品的需求，在城市内促进了金融、保险、管理等服务行业的发展，并产生了相应的社会效应。港口发展提升了城市的投资环境，推动了当地城市文化的发展以及外来文化的融合，无形中也促进了城市内涵的转变，加速了城市化的进程。

在互动方面，港口经济与城市经济两大系统的发展融合，形成了“一荣俱荣，一损俱损”的局面。两大系统呈现出复杂交互的形势，港口设施的完善，交通网络的交错纵横，使港城经济相互融合。港口经济通过转换其功能等手段拉动城市的发展，城市经济通过扶植与港口发展的相关产业提高港口结构的整体效益。[14]两者在演化推进过程中互为因果、相互促进。城市要支撑港口建设、生产和业务的开展，港口的发展以推进城市发展为目的，实现港城经济一体化。在经济全球化的趋势下，港城经济已成为了沿海经济的又一经济增长极。

三、指标体系设计与数据处理

（一）指标体系设计

1.指标体系设计的基础

港口经济与城市经济是复杂的系统工程，两者之间不仅存在相互作用的关系，而且内部也存在复杂的关系。[15]选择指标体系应该呈现出结构的层次性，能完整系统反映港口与城市之间的耦合关系。因此，指标的选择应该遵循以下原则：一是基础性。选择的指标能反映港口经济和城市经济的发展水平及系统各重要的部分。二是相关性。所选的指标应该体现港口和城市经济的支撑、促进和反馈的互动关系。三是动态性。港口经济和城市经济是动态发展的过程，指标应该具有时序性。

依据上述原则，本文根据指标进行进一步的设置和筛选，从港口基础设施、港口的发展规模与潜力、城市经济发展水平、城市经济发展活力四大方面初步确定两大系统，再对其进行指标的分解和细化，最后根据专家的反馈，对指标体系进行调整。

2.指标权重的赋予

赋权的方法有很多种，为了避免各评价指标权重的人为因素的干扰，摒除评价者的主观期望带来的偏差，本文采用熵权法确定各指标的权重。熵在系统科学里作为信息量的度量，[16]通过对各指标熵值的计算，可以衡量出指标信息量的大小，从而确保所建立的指标能反映大部分的原始信息。

（二）数据收集与处理

根据研究目的和设计指标体系收集数据，选取深圳市2000～2011年12年间港口经济和城市经济系统的时间序列数据。原始数据来源于《广东省统计年鉴》（2001-2011）、《深圳市国民经济与社会发展统计公报》（2000-2011）、《中国港口统计年鉴》（2001-2011）及港口协会网站。

不同的指标具有不同的量纲和数量级，为了消除由变量的量纲不同所造成的影响，笔者采用了极值变换法对远程数据进行了无量纲化的处理，其公式为：

其中，xit为指标i历年的原始数据，x'it为指标i历年处理后的数据，ximax为指标i在历年中的最大值，ximin指标i在历年中的最小值。2000～2011年港口经济与城市经济系统指标标准化数据见表1。

表1 2000～2011年港口经济与城市经济系统指标标准化数据

四、理论模型

（一）港口经济综合评价模型

（二）城市经济综合评价模型

（三）耦合度与耦合协调度

借助物理学的容量耦合系数模型构建港口经济与城市经济系统的耦合度指标：

其中，c为耦合度，k为调节系数，一般取值范围在[2，5]，为了扩大区分度，本文取k=4。c反映了港口经济与城市经济系统发展的协调程度，值越大表明耦合程度越高，反之亦然。

耦合度c作为反映港口经济与城市经济系统相互协调的静态重要指标，能较好地反映其协调强弱程度，但无法反映其协调发展水平的高低。若两个系统发展水平都较低，同样可以获得较高的协调系数。鉴于此，为了进一步反映港口经济和城市经济系统的整体动态的发展水平，构造反映其协调发展水平的耦合协调度模型，其计算公式如下：

其中，D为耦合协调度，C为耦合度，T为港口经济与城市经济发展综合评价指数，a为港口经济发展水平的权重，β为城市经济发展水平的权重。因为港口经济和城市经济两大系统同等重要，所以笔者取 a=β=0.5。

根据耦合协调度D的取值范围有协调类型[17]如下：D<0.2，无序混乱；0.2≤D＜0.4，严重协调衰退；0.4≤D＜0.5，中等失调衰退；0.5≤D＜0.6，轻度失调衰退，0.6≤D＜0.7，初级协调发展；0.7≤D＜0.8，中级协调发展；0.8≤D＜0.9，高级协调发展；0.9≤D＜1，优质协调发展。

五、实证结果与分析评价

（一）实证结果

在上述数据标准化处理的基础上运用熵权法对各指标赋权，其中指标值为0的用0.000001代替。由此计算深圳港口经济系统和城市经济系统的各指标权重依次为：

通过分析并运用耦合模型计算公式，可以计算深圳市港口经济、城市经济系统的综合指数，两个系统的耦合度及耦合协调度，结果如表2所示。

表2 港口经济与城市经济系统耦合度及协调耦合度

（二）结果分析与评价

1.港口经济评价指数和城市经济评价指数

从图2可以看出，深圳市的港口经济系统综合评价指数和城市经济的综合评价指数都有逐年增高的趋势，尽管两者年增长率不尽相同，但增长趋势明显。其中，港口经济评价指数从2000年的0.2971增长到2011年的0.7513；城市经济评价指数从2000年的0.0831增长到2011年的0.8694。值得关注的是2009年港口经济评价指数高于城市经济评价指数，说明了深圳市非常重视港口经济的发展，“以港立市”的发展战略有了明显的成效。同时注意到2009年港口经济的评价指数出现很大的下滑，这与2008年爆发的世界金融危机有关。由于金融危机，珠三角地区的对外贸易严重萎缩，而对于对外依存度较高的港口经济自然也会受到重创。这从另外一个侧面说明了港口经济容易受到外界的影响，风险程度偏高。随着经济的复苏，其也出现逐年增长的趋势。2010年之后出现了相反的态势。总体上而言城市经济发展速度快于港口经济发展速度。

图2 深圳市港口经济与城市经济系统耦合度

2.深圳市港城经济的静态耦合度

除了2002年外，深圳港城经济系统的耦合度一直保持上升的趋势。从2000年的0.2179到2011年的0.9789，说明了其在各个阶段的静态耦合程度不断加强。2008～2009年发生了世界金融危机，而港城经济耦合度却显示为最高，为0.9997。这一方面说明了耦合度不能动态揭示港城经济系统的协调发展水平；另一方面也说明了深圳市的港口经济一直走在城市经济的前沿，对城市经济发展予以巨大的拉力。

3.深圳市港城经济耦合协调度

2000～2011年，深圳港口经济与城市经济系统之间的耦合发展在不同的年份存在一定的波动性，但总体上来讲遵循从低级向高级的过渡过程。从2000年起，由于港口的基础设施建设不足，其直接经济腹地的城市的需求缺乏，2000～2002年两大系统处于严重失调阶段。2002年后，政府加大对港口的投资力度，出台了大量的政策和举措，经过几年的努力，2006年港城经济步入了初步协调的阶段。随着港口经济和城市经济的不断发展，两大系统间的互动协调进入了同步发展的轨道，2010年后两者表现为高级的协调发展。

六、基于深圳港城耦合协调发展的策略

尽管深圳港城经济已处于高级的协调发展阶段，但仍存在许多不协调的因素，为促使其实现优质协调发展，应采用以下策略：

（一）全面推进港口发展策略

1.构筑综合集疏运体系，完善交通系统

加强对交通运输资源的系统整合，发挥海运、铁路、公路、河运的各自优势，广泛推进多式综合联运，提高深圳综合交通运输网络体系整体效能。一是整合海运与铁路系统，促进港铁联运、联营。发挥深圳港的京九铁路运输优势，各港航企业应主动出击，利用深圳至成都、黄埔、大朗、长沙的班列相继开通的契机，积极拓展内陆腹地货源。二是整合海运和公路运输系统。统一规划公路线站的建设，通过深圳市政府引导和市场机制的作用，鼓励运输企业兼并联合，实现运输资源的集聚效应。三是整合江运和海运系统。深圳港区要充分利用珠江内河水运的地域优势，进一步加强与珠江水网码头的合作与联盟，大力发展集装箱江海联运和沿海驳船运输，进一步扩大深圳港的内陆经济腹地和发散辐射能力，鼓励深圳码头与珠江内河码头强化“江海联运”合作。四是整合与域外运输方式的系统。在港区内继续深化通关改革，把深圳交通运输资源放在区域经济的大系统中，进一步深化深圳港与香港港口的竞争及合作关系，促进两地港群协调发展，实现资源的有效利用和优化配置。

2.搭建综合物流信息服务平台，完善港口综合服务系统

数字化网络系统是现代港口综合服务管理规范化和标准化的基本保证，也是国际港口管理的发展趋势。建立“一站式”对外信息服务窗口，优化和整合港口、检验检疫局、海关、海事局、船公司等用户的信息资源，提高海关的通关效率；建立面向全球的物流信息服务网络，在深圳港区内整合现有公路网、口岸物流网、海关电子数据分析中心，提高整个集疏运网络配套服务，为货主、船公司、贸易伙伴等客户提供优质、全面的信息服务，有效地降低交易成本、增加贸易机会，促进深圳港经营环境的改善；构筑港口数字物流工程，以航运市场网上订货交易功能为核心，建设区域间物流信息平台，实现公共平台的一体化，为用户提供船期、装卸、中转、仓储等港口公共服务信息。

3.加强港口互动，发挥规模协同效益

面对全球化市场竞争日益激烈和在世界集装箱发展巨大的浪潮冲击下，现代港口只有不断提高竞争与合作的意识，在竞争中合作，在合作中竞争，才能走向双赢之路。应该全面整合深圳的所有港区，包括深圳港形成的“六区”布局，以及西部港区形成的“四大”港区——蛇口港区、妈湾港区、赤湾港区、赤湾集装箱码头港区，以整体优势参与国际大环境的竞争。[18]这样，一方面可以充分发挥港口之间的规模效应和协同效应，降低经营成本和管理费用，提高港口的运作效率；另一方面可以更好地实施客货的供应链管理，优化资源配置，增强深圳港的整体盈利能力，港口的价值得到更好的体现。

（二）提升城市综合服务功能策略

1.积极发展城市现代服务产业，打造国际航运中心

一方面要充分发挥福田、盐田港、沙头角三个保税区及盐田港保税物流园区特殊的地缘与政策优势，完善以高新技术、现代物流产业为龙头，采购配送、出口加工、转口贸易为基础的产业结构，形成集生产、加工、商贸、物流、研发为一体的多功能化特殊经济区域，带动港口航运产业和物流产业联动发展；另一方面充分利用深圳临海的优势，发展滨海旅游业，建设规划好现有的海滨浴场，重点做好游艇俱乐部、海洋公园、海上世界等大型旅游项目的规划布局工作。同时，积极扶持发展一批优势产业，为港口发展提供完善的配套服务，包括保险、国际贸易咨询、信息服务、外贸进出口代理、法律、海事服务等与港口、航运、贸易相配套的现代服务业，实现港口与城市经济的互动，构建世界一流港口城市的经济构架和打造最具综合竞争实力的国际航运中心。

2.重视软环境的建设，完善城市信息网络建设

经济发展的同时，要注意环境容量及城市文化的建设，积极开创资源节约、污染少的循环经济发展模式。加速信息网络基础设施建设，建设新一代的高速信息传输网络和宽带高速计算机互联网，构筑满足深圳港城关系研究经济和社会需要的信息化基础平台。

3.规划港城用地，提高空间资源利用率

港口城市系统处于不同发展阶段，其特征和表现形式不同。为此，港口和城市的发展要建立在统一规划的基础上，减少港城发展在空间上的冲突，提高空间资源利用率。要综合利用深圳市可开发海岸带空间资源，临港产业区的建设要与港口发展需求紧密结合在一起。对港口局部用地与城市用地的功能进行调整，尽量避免未来可能出现的空间交叉和重合。合理规划蛇口客运港区，积极建设生产生活岸线，营造良好的城市滨水生活环境；保留临港高附加值的产业用地，逐步向内陆迁移低附加值及高货运量产业；预留未来远期改建港口物流园区用地规划的弹性。

（三）全面统筹港城协调策略

1.把港城作为一个有机整体，促进港城的协调发展

在港口和城市的发展过程中，总是会出现一方超前，一方滞后的现象，这不仅制约了二者本身的发展速度，也影响到港口城市整体的发展进程。因此，在港城关系中，要统筹考虑港口、城市及港城关系三方面内容，把港口和城市作为一个有机的整体，充分考虑港口的总体营运环境、与城市发展的相适应性，以及港口城市滨水区域的港口产业与非港口产业的协调发展问题。

2.积极拓宽港口经济腹地，加大无水港的建设

在港口城市的演变过程中，当港口城市进入经济集聚阶段后，港口城市可持续发展的竞争力主要在于其空间规模和影响力。因此，港口城市未来的发展要加强与内陆纵深腹地的进一步联系。深圳市要抓住我国实施西部大开放和中部崛起战略的机遇，大力推动港口城市向内陆腹地纵深发展。深圳港应扩大保税区辐射能力，利用内陆地区经济发展对港口产生的巨大货运需求，把经济腹地延伸到粤东、赣南等内陆地区。同时，加大无水港的规划与建设。无水港是沿海港口在内陆经济中心城市的支线港口和现代物流的操作平台，为内陆地区经济发展提供方便快捷的国际港口服务，实现内陆地区与沿海地区无差别的对接。深圳市对无水港的定位应该是城市配送物流、制造业物流等现代物流体系，同时朝全方位的增值服务的方向发展。无水港建设是深圳港口未来发展的重要机遇和前进的引擎，将有力促使深圳成为商品流、资金流、信息流与人才流汇集的中心。

七、结论及有待进一步讨论的问题

（一）结论

随着港城经济的发展，城市与港口的关系已从简单发展到复杂，并不同程度地影响着港口的发展。研究港口物流与城市产业间的耦合程度并通过对深圳市港城关系进行实证分析得到如下结论：

第一，2000～2011年间，深圳港口经济整体实力得到了极大的提高。与深圳市的城市化水平相比，其港口码头的基础设施还略显超前。在大力发展港口经济的同时，需发挥其区域包括广东省沿海地区、珠江三角洲地区和京九沿线地区等的辐射效应。

第二，港口经济的对外依存度高，容易受到外界经济波动的影响。在2008～2009年期间，港口经济系统的综合评级指数出现急剧下滑。这要求港口经济发展要积极拓宽业务功能，实行多元化战略。同时，作为直接经济腹地的城市，一方面需要承载港口经济；另一方面需做好规划，明确港口发展的方向与定位。

第三，在分析港口经济与城市经济系统的耦合关系的基础上，用耦合度来衡量两大系统之间的协调关系与程度。结果表明，2002～2011年两大系统都处于上升的状态，深圳的港口与城市经济系统经历了严重协调衰退、初级的协调发展、中级的协调发展和高级的协调发展几大阶段，并有向优质的协调发展的趋势。

（二）有待进一步讨论的问题

一是需要深入研究港口群区域的港口之间的协调合作关系，不能从简单的物质交换的链式关联来判断港口群间物流的关系，还应综合考虑港口系统内在动力特征、发展特征及空间特征等不同层面的关联以及港口与港口之间非线性复杂的耦合关联内容。

二是需要具体剖析港口经济的各个子系统与城市经济各个子系统的耦合发展关系，譬如临港产业与城市各个产业间的耦合发展关系。

三是港口与城市耦合关系的动态性。注意城市与港口耦合度的变化趋势，探索两者耦合度的演化规律，使研究动态化，提高其现实分析力和决策的有效性。譬如在我国沿海地区承接产业转移、进行结构调整的进程中，港城发展的耦合性及城市与港口相互作用的复杂关系。

四是需要继续深入研究港口经济与城市经济发展过程中，政府在这一过程中扮演的角色，如何在制度和政策的激励上大力加快港城一体化的进程，实现区域经济的快速增长。解决例如在经济结构矛盾突出急需优化调整的当下如何协调港城发展，政府产业政策和社会投资需优先向哪些产业倾斜，如何合理规划建设港口基础设施等问题，从而促进港城经济的协调发展。

[1]杨山，潘倩.港城耦合发展动态模拟与调控策略——以连云港为例[J].地理学报，2011，30（6）.

[2]Tetsu Kawakami，Masayuki Doi.Port capital formation and economic development in Japan[Z].A vector autoregression approach papers in Region Science，2004.

[3]Jane Bryan，Max Munday，David Pickernell，Annette Roberts.Assess the Economic Significance of Port Activities：Evidence from ABP Operations in Industrial South Whales Maritime Policy and Management[Z].2006.

[4]陈航，栾维新.港口和城市互动的理论与实证研究[M].北京：经济科学出版社，2010.

[5]李晶，吕靖.腹地经济发展对港口吞吐量影响的动态研究[J].水运工程学报，2007，（11）.

[6]林建华，陈淳.厦门港口经济与城市经济定量分析[J].厦门科技，2002，（3）.

[7]宋磊，王晓羽，林筱文.港口经济核算方案设计[J].统计研究，2007，（10）.

[8]Bristow R，ZHAO Xiaobin，Leung T P.Same consequence and inpacts of portdevelopment：the HongKong case[J].GeoJournal，1995，（4）.

[9]刘秉镰.论港口城市的经济发展[J].天津社会科学，2000，（6）.

[10]李宗伟，吕玉晓.港口在城市发展中的作用——以山东日照市为例[J].城市问题，2001，（4）.

[11]刘耀武，李东仁，宋学峰.中国城市化与生态环境耦合度分析[J].自然资源学报，2005，20（1）.

[12]陈航.港城互动的理论与实证研究[D].大连：大连海事大学，2009.

[13]潘倩.港口与城市耦合机制及模拟调控研究——以连云港为例[D].南京：南京师范大学，2011.

[14]朱坚真.海洋经济学[M].北京：高等教育出版社，2010：120-128.

[15]匡海波.基于关联度模型的港口经济与城市经济关系研究[J].中国软科学，2007，（8）.