基于强度模型的环渤海港口群辐射能力定量价值评估分析研究

王化田，方 涛，丁 华(.中国海洋大学经济学院，青岛 6600；.山东省科技发展战略研究所，济南 5004)

基于强度模型的环渤海港口群辐射能力定量价值评估分析研究

王化田1，方 涛2，丁 华2
(1.中国海洋大学经济学院，青岛 266100；2.山东省科技发展战略研究所，济南 250014)

摘要：基于环渤海港口经济“门户”功能战略视角，从环渤海港口群主要港口生产性指标出发，构建强度模型并引入港口变量，对环渤海港口群的辐射能力强度和有效性进行测度和实证分析。研究结果表明：①环渤海港口群在全国五大港口群中辐射强度中等。环渤海形成以青岛港、天津港和大连港为轴心的“弓形”陆向港口辐射系统。②环渤海港口群辐射力有效度弱：环渤海港口群整体K值为1.01，属于“极低贡献度”港口群。环渤海港口群之间R ij值在［50,100）之间，属于“中低度密切联系”港口群。③环渤海港口群系统内部发展水平存在明显的区域分异：环渤海南部港口群辐射力强于北部，南部港口群之间的空间密切联系程度高于北部，南部港口群系统内部资源使用的协调性和有效性优于北部。

关键词：强度模型；环渤海港口群；辐射能力；定量价值

0　引言

环渤海港口承担着中国北方的经济“门户”功能，对接京津冀城市群、山东半岛城市群以及辽东半岛城市群，具有重要战略地位[1-3]。同时，环渤海地区处于“一路一带”海上线路的关键路段，能够双向聚集腹地要素资源。因此，环渤海港口群的有效辐射能力定量化分析具有重要的战略意义。有关区域性港口群的研究中，比利时的Xuan-Quynh Le, Van-Hieu Vu, Luc Hens, Bas Van Heur (2014) 研究在越南和柬埔寨的港口群之间建立环境管理体系（EMS），研究表明环境管理体系的建立有助于港口及腹地的经济贡献率，实施更有效的EMS能够刺激更多的利益相关者的参与[4]。荷兰艾恩德霍芬理工大学Peter W. de Langen, Kristina Sharypova（2013）引入多式联运作为港口绩效测量指标之一，认为多式联运使多式联运节点上的港口与腹地获得更多的联动可能性[5]。意大利卡利亚里大学Fancello Gianfranco, Pani Claudia（2014）评估地中海地区的港口群发展潜力，提出相同的港口集群端口之间新的合作政策。基于Ward方法聚类分析为探索港口间的战略功能的关系提供依据，最终以提升地中海港口群的整体竞争力[6-7]。国内相关主要研究有：朱坚真（2013）在《港口经济与城市系统耦合协调度度实证研究》中，通过运用耦合度模型与耦合协调度模型进行实证分析，指出深圳港口经济与城市经济两大系统的耦合系统程度趋向好转，并强调应把港城作为一个有机整体，积极拓宽港口经济腹地[8]。刘佳、董伟（2010）分析了环渤海地区港口资源的现状、存在的主要问题，给出了环渤海港口群的资源整合设想和规划方案[9-10]。李泉（2011）采用DEA模型和Malmquist全要素生产率指数计算了2005-2009年我国五大港口群的绩效数据，得出结论：我国五大港口群因规模效应和腹地经济影响，效率指标较高。但不同港口群系统之间效率差异大，发展不均衡，港口群系统内部合作弱化[11-12]。

强度模型在定量关系研究中具有显著作用。肖汝琴、陈东景（2014）在《山东半岛蓝色经济区城市群空间联系定量研究》中运用城市流强度模型和城市间相互作用强度模型对蓝色经济区内城市辐射能力和内在经济联系进行了测度和分析[13]。杨静蕾（2014）在《在天津与上海口岸陆向腹地辐射能力对比研究》中建立了简单的依存度模型对天津港和上海港的陆向辐射强度进行评价[14]。李电生、张丽红（2012）在《基于粗糙集理论的港口耦合测度研究》中通过建设耦合强度模型对山东半岛港口群系统进行了实证分析，测度了港口群内港口间的耦合状态[15]。许岩（2010）在《大连对辽宁沿海经济带辐射能力比较研究中》运用经济首位度模型（简化的强度模型）测算了我国九大都市圈核心城市辐射能力，并得出大连辐射能力不足的结论[16]。

纵观近几年国内外的理论研究，主要局限在两个方面：①对港口与腹地经济的协调关联度分析，探究单一港口的辐射能力与腹地经济的吸收能力；②对港口群系统发展溢出效应的指标检测，探究在港口群系统下所形成的外部规模经济，以区别于单一港口无关联生产下的弊端，实现港口群的协调发展。然而环渤海港口群作为一个空间整体，它对于其相应的经济腹地辐射能力的效用产出有别于单一港口。而这方面的研究相对较少。基于此，本文采用强度模型，测度环渤海港口群系统在地域空间上的辐射强度及有效性，对环渤海港口的陆向辐射强度进行有效评估，提出统筹港腹双向关联互动发展的战略性建议。

1　研究思路、研究方法与数据

1.1研究思路

港口的辐射力不易于定量化。港口辐射力取决于港口的外部扩散能力和腹地经济内部吸收水平。因此，在定量分析港口辐射能力时选取港口生产规模指标作为港口外部扩散性衡量依据，选取对外贸易额和城市经济发展指标作为腹地经济内部吸收性衡量依据。

本文在此基础上建立港口强度模型，将单一港口的陆向辐射强度表达于强度函数Fi (i=1,2,3,…)中，F=∑Fi即环渤海港口群整体辐射力。模型构建后需要对模型中的变量进一步细化。港口陆向辐射能力与该区域专业化生产强度有关。在区域经济学领域中，区位商指数可以有效的衡量一个区域的专业化水平[17]。专业化水平越高代表该区域越有产业集聚的可能性，也就意味着吸收和辐射效应越大。因此测度环渤海港口的辐射能力有必要测算港口区位商指数。区位商指数和强度函数F最终决定港口辐射力。

但是，港口强度模型只是单一港口或者对单一的港口群整体对外部作辐射能力测度，但是港口群系统内部各港口的相互作用力却无法评估。环渤海港口群作为一个区域性港口群系统，其内部的相互辐射力也应该纳入评估。为此，本文建立港口相互作用强度模型以衡量环渤海港口群“港口-港口”之间的辐射力，并据此对港群有效互动机制做出评估。

1.2模型介绍

（1）港口强度模型。强度模型能够有效的分析事物之间的辐射能力。通过模型设计最终可以直观的衡量事物之间的辐射强度大小，将抽象的指标量化。强度模型最先运用于城市群空间吸引力的分析，本文在此基础上引入港口的相关变量，建立港口强度模型。测度港口吸引力问题，即港口吸引腹地经济的能力，也即本文所研究的辐射力。计算公式为：

式中：F表示港口辐射强度；E表示港口外向功能量；N表示港口功能效益，即单位外向功能量所产生的实际效应。影响港口外部功能量的因素有很多，包括经济因素和非经济因素，考虑到指标的可操作性和代表性，本文选择衡量港口货物吞吐量作为港口外向功能量的指标。

港口区位商为：

［0，0.25） 极低贡献度

［0.25,0.5） 低贡献度

［0.5,0.75） 高贡献度

［0.75，1］ 极高贡献度

［1，1.25） 极低贡献度

［1.25,1.5） 低贡献度

［1.5,1.75） 高贡献度

［1.75，2］ 极高贡献度

（2）港口群相互作用强度模型。在港口强度模型基础上，考虑“港口-港口”之间的辐射力，对港口之间的有效协调和互动路径进行定量分析，建立港口群相互作用强度模型。路网人口密度和路网面积密度可以放映交通运输服务质量，公式如下：

式中：和表示i港口和j港口的通过能力；和表示i港口和j港口的进出口总值。港口群相互作用强度模型可以反映港口群系统内港口之间的相互作用力以及港口之间相互联系的密切程度。该模型可以有效地分析港口群系统内部资源使用的协调性和有效性。

1.3指标选取和数据来源

研究对象选取渤海沿线的主要货运港口，包括青岛港、烟台港、日照港、威海港、秦皇岛港、黄骅港、天津港、大连港、营口港、葫芦岛港等10个主要港口。研究指标选取环渤海港口群主要港口生产性指标，包括年通过能力、货物吞吐总量、集装箱吞吐量、泊位长度和泊位数量等。其中，营口港的年通过能力和葫芦岛港的集装箱吞吐量数据缺失，本文利用同类均值插补法对缺失数据进行插补[19]。数据来源依据2013年统计年鉴的对外贸易总额项，2013年海关统计年鉴，2013年上述10大港口所在城市经济统计年鉴。

2　实证分析

2.1区位商分析

运用公式(2)，结合中国港口年鉴中环渤海港口群主要港口生产性指标，计算环渤海港口群10个主要大中型港口的区位商（Table 2）。计算结果显示：

Table 2 环渤海港口群区位商（Lij）

由Table2区位商指数可得：环渤海港口整体专业化水平明显，Lij>1（1.596597），存在整体上的外向功能量，可以向腹地经济进行有效的资源输出和服务。环渤海港口群显示出较强的区位优势以及较高的专业化生产水平。天津港的区位商最高，为1.498853，表明天津港的外向功能量显著，专业化程度最高。因此，天津港成为环渤海港口群的区位核心。其次，以大连港为中心的辽宁经济带的区位商平均也在1左右（秦皇岛港因其强大的煤炭吞吐能力，与山西等内陆地区联系相关度极高），表明环渤海北部地区的港口区位优势所带来的效用高，环渤海北部地区的港口区外服务优势明显。环渤海南部地区的青岛港、烟台港、日照港和威海的区位商分别为1.45,0.42,0.45,0.10，除青岛港外均小于1。说明该地区港口有均值上的中等专业化水平，港口做业以区内服务为主。

2.2环渤海港口群辐射强度以及全国五大港口群辐射强度分析

运用公式(3)计算环渤海地区港口的外向功能量公式(4)计算环渤海地区港口的功能效率 ；运用公式(5)计算环渤海港口群的港口辐射强度以及港口对腹地经济的贡献度。计算结果如下：

Table 3 环渤海港口群外向功能量（）

Table 3 环渤海港口群外向功能量（）

大连港　营口港　葫芦岛港　秦皇岛港　黄骅港　天津港　青岛港　烟台港　日照港　威海港　环渤海地区港口群11439　 28243　 1881　 25881　 11401　 34639　 19756　 13289　 19180　 1421　 167131

Table 4 环渤海地区港口功能效率()

Table 4 环渤海地区港口功能效率()

大连港　营口港　葫芦岛港　秦皇岛港　黄骅港　天津港　青岛港　烟台港　日照港　威海港　环渤海地区港口群0.022　 0.002　 0.006　 0.002　 0.003　 0.010　 0.019　 0.018　 0.012　 0.028　 0.122

Table 5 环渤海地区港口辐射强度（）

Table 5 环渤海地区港口辐射强度（）

大连港　营口港　葫芦岛港　秦皇岛港　黄骅港　天津港　青岛港　烟台港　日照港　威海港　环渤海地区港口群255.5　 62.8　 11.1　 41.7　 39.8　 340.3　 371.2　 242.4　 223.2　 39.3　 20343.7

Table 6 环渤海地区港口对腹地经济贡献度（）

Table 6 环渤海地区港口对腹地经济贡献度（）

大连港　营口港　葫芦岛港　秦皇岛港　黄骅港　天津港　青岛港　烟台港　日照港　威海港　环渤海地区港口群0.22　 0.05　 0.01　 0.05　 0.05　 0.28　 0.15　 0.10　 0.09　 0.02　 1.01

Table 7 全国五大港口群辐射强度测算

Table 8 全国五大港口群辐射强度测算（相对指标）

通过港口强度模型得出的实证结果可知：①本文所研究的环渤海港口群辐射强度排名第三，F=0.78（相对指标）。珠三角港口群辐射强度为五大港口群之首，其次是长三角港口群。表明环渤海地区的港口辐射强度处于全国中等水平，与长江、珠江流域的密集型港口群的辐射强度有一定的差距。根据F=E*N，港口的辐射强度与功能效率和外向功能量有关。环渤海地区的外向功能量和功能效率同样处于全国中等水平。这表明该地区的专业化水平，集聚能力以及港口运行的效率都有待进一度提高。②环渤海港口群的K值为1.01，属于“极低贡献度”港口群，在全国五大港口群中倒数第一。长三角和珠三角的K值排在全国前列，属于“极高贡献度”港口群。环渤海地区的港口对腹地经济贡献度远不及全国的平均水平。

2.3环渤海港口群相互作用强度分析

运用公式(8)测算环渤海地区港口之间的相互作用强度R值来进一步分析环渤海港口群系统内部资源使用的协调性和有效性，即港口之间的相互辐射强度大小。由于港口之间的排列组合较多，本文主要测算以天津港、大连港和青岛港为中心的港口之间的相互作用强度。计算结果如下（Table 9）：

Table 9 环渤海地区港口相互作用强度指标

Table 10： Rij取值范围

50 低密切联系

Y50,100Y 中低密切联系

Y100,150 中等密切联系

Y150,200 中高密切联系

200 高密切联系

由港口相互作用强度模型测算Rij值分析可得：环渤海地区的大部分港口之间属于“中低密切联系”水平。港口之间的相互辐射力弱，在一定程度上限制了资源的共享以及有效分工。以大连港为中心的港口相互作用测算中，R值均小于100，属于“中低密切联系”水平。以天津港为中心的港口相互作用测算中，除天津港-黄骅港，其余港口与天津港未实现有效的互动。天津港-黄骅港因区位优势互补明显，远距离腹地经济对天津港-黄骅港的依赖较强。故天津港-黄骅港可以形成联动发展。以青岛港为中心的港口相互作用测算中，除青岛港-日照港，其余港口与青岛港均未实现协同性和有效性。

3　结论与对策

港口辐射力的本质是港口对腹地经济的前向关联强度以及与腹地经济的后向吸收强度。通过对环渤海地区港口群辐射能力和空间联系的实证分析，可以得出如下结论：

第一，环渤海港口整体专业化水平明显，存在整体上的外向功能量，可以向腹地经济进行有效的资源输出和服务。环渤海港口群系统可以显示出区位优势并有较强的专业化生产水平。

第二，环渤海港口群辐射能力在全国五大港口群中处于中等水平，与长三角、珠三角港口群有较大差距。其中，青岛港辐射强度最高；其次是天津港，；再次是大连港。环渤海地区形成以青岛港、天津港和大连港的为核心的“弓形”陆向港口辐射系统。

第三，环渤海港口群对腹地经济的贡献度在全国五大港口群中处于末位。表明环渤海地区的港口与腹地经济的互动效果差，远没有达到全国的平均水平。原因在于，环渤海地区的大部分港口之间属于“中低密切联系”水平。港口之间的相互辐射力弱，在一定程度上限制了资源的共享以及有效分工。港口群协同关联强度未能使该区域产生溢出效应，正向外部性不明显，外部规模经济未实现。其次，港口锁定的目标腹地不明确。腹地盲区和灰色腹地无法与环渤海港口形成良性互动与有效关联。主要港口将更多要素集聚在京津冀大中型城市，忽略了腹地经济多元性可能产生的传递效应。

第四，环渤海地区港口群系统内部存在明显的区域分异。表现在：①环渤海南部港口群辐射力强于以大连港为中心的环渤海北部港口群。②环渤海南部地区港口群之间的空间密切联系程度高于环渤海北部地区，表明以青岛港为中心的环渤海南部港口群系统内部资源使用的协调性和有效性优于以大连港为中心的环渤海北部港口群。原因在于，辽东半岛的港口专业化水平明显，大连港与辽东半岛在内的其他港口“区外服务”效果显著，该地区的区外腹地对港口的依赖性较高。因而，辽东半岛的区位商数值高。然而，港口辐射强度F=E*N，除了取决于外向功能量（区位商）外，还与港口功能效率有关。山东半岛的港口群对远距离区外服务不高，但对近距离“区位服务”作用明显，因而自身的功能效率高。因此，在外向功能量差异不大的情况下辐射强度高。其次，环渤海南部区域腹地经济结构较为多元性，港口产业集聚效果明显，规模报酬递增带来外部经济，运输成本低使得要素在该区域流动充分。

基于此，环渤海地区为实现港口群的传递效应与溢出效应，提出以下建议与对策：

①提高环渤海区域内部交通网络承载力，优化现代化港口服务和口岸功能。对地区内港口群进行合理有效分工，发挥组合效率，实现环渤海港口群的整体规模优势，力求实现“集体理性”，避免“囚徒困境”。

②降低隐性物流成本，改善物流供需错位的局面。建立专业堆场调度系统、船舶管理系统以及面向市场的公共物流信息化平台。环渤海港口群应着力于“中日韩海铁多式联运”，进一步激活环渤海区域发展潜力和可持续发展能力。

③有效整合港口产业链，包括货主、航运、港口、造船、金融、教育等各个要素。形成环渤海港口产业链互为供求的互动机制。港口产业链的集聚应与腹地经济发展战略相协调，腹地经济城镇化与工业化应将港口发展作为载体。以创新发展驱动战略为依据，发展港口新业态产业，挖掘新商业模式。

④实现环渤海港口的合理布局，重点发展以大连港为中心的环渤海北部港口群。从测算结果中可以看出北部港口群系统内部资源使用的协调性和有效性低于南部港口。明确环渤海北部港口的功能分工，扩大腹地经济的消化能力，以城镇化和工业化带动港口产业发展。逐步缩小环渤海港口发展水平梯度，实现整体协作。

⑤加强环渤海港口与京津冀城市群之间的轴心物流规划，构建立体化区域物流网络。为解决环渤海港口群“极低贡献度”的现状，目标腹地的正确选择是港口发展的前提。京津冀位于东北亚中国地区环渤海心脏地带，是中国北方经济规模最大、最具活力的地区。京津冀协同发展是重大国家战略。环渤海与京津冀的有效互动必将解决环渤海港口目标腹地不明确的问题，同时成为环渤海港口发展的重要增长极。

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（责任编辑：龙 蓉）

A Research on Bohai Bay Port Group Radiation Level in Quantitative Assessment Based on Intensity Model

WANG Huatian1，FANG Tao2，DING Hua2

(1.School of economics，Chinese Marine University，Qingdao 266100；2.Institute of Science and Technology for Development of Shandong，Jinan,250014）

Abstract:Based on strategic perspective of Bohai Bay port economy "portal" function and Bohai Bay port production index, an Intensity Model was established with the introduction of port variablesto empirically research on Bohai Bay regional radiation availability and utility. The empirical result shows：①Area of Bohai Bay ports overall radiation intensity is in the middle level compared with domestic five big port group. Bohai Bay is formed in Qingdao port, Tianjin port and Dalian Port as the axis of the "arch" terrestrial port radiation system.②The availabilityof Bohai port group is weak: the overall K value is 1.01, which belongs to the "low contribution" port group. Bohai port groupRij=［50,100）, whichbelongs to the "low level contact".③Within Port group the development level of Bohai have clear regional divergence: The southern Bohai port group has stronger radiation than the north of Bohai port group; the spatial contact within the south of Bohai port group is closer than that of northern Bohai; the coordination and utility of the southern Bohai port internal resources is better than that of northern Bohai.

Keywords：Intensity Model；Bohai Bay Port Group；Radiation Availability；Quantitative Value

作者简介：王化田（1992-），男，山东济南人，中国海洋大学经济学院硕士研究生，研究方向：国际贸易，海洋经济。

基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划（NCET-07-0777）、中国海洋发展研究中心（AOCOUC20130）

中图分类号：F552

文献标识码：A

DOI:10.3969/j.issn.1003-8256.2015.05.011