基于“B-V-S”理论模型的港口腹地划分分析——以福州港为例

■林万强 叶 青＊ 李云飞

（1.闽江学院地理与海洋学院，福州 350108；2.中信建设有限责任公司，北京 100020）

随着“一带一路”的不断深入发展，作为“一路”重要的起点“港口”逐渐成为近几年发展的重点。 各个港口都想借此机会， 通过执行相关政策措施，以实现港口发展利益最大化。 然而，一些港口为了自身可以得到全面的发展，获得更多的利润，开始进行无意义的竞争，导致一些港口在一定程度上利益受到影响，从而选择跟风竞争，迫使各个港口在发展过程中的竞争更加激烈[1]。 造成这些问题出现的原因主要表现在两个方面：一是港口的发展方向不明确，这样容易造成相邻港口间盲目竞争，导致资源的浪费；二是港口的过度建设，其主要表现在规划建设的无目的性，盲目进行规划，从而引起港口运作效率低下，资源浪费等问题的出现。 换句话说，这些原因的出现绝大部分都是由不合理的腹地划分所造成的[2]。 因此，对港口进行合理的定位是值得深思的问题。 从另外一个角度来看，港口要想持续稳定发展，必须采取相应有效的措施。 综上所述，对港口腹地进行划分必须利用科学的方式进行，从而明确港口腹地的范围以及港口的发展定位，提高港口利用率，避免港口盲目建设，促进各个港口有序协调发展[3]。

1 福州港口腹地发展现状分析

福州是福建省的省会，又称榕城。 福州位于我国华东地区，为我国东南沿海、海峡西岸重要城市，同时福州也是福建省的政治、经济、文化中心。 自改革开放以来，福州的经济发展迅速，特别是近几年的政策推动下，福州的GDP 总量已经突破万亿，并居全省第一。 福州经济主要以二、三产业为主且福州的发展潜力很大， 随着福建省强省会战略的提出以及福州都市圈的批复，使得福州的发展尤为光明。 因此，福州应时刻把握发展机会，运用自身独特的发展优势进一步提升城市竞争力。 在2011 年，为进一步促进福州港的发展， 福建省通过了将宁德港并入福州港的方案，为此福州港得到了前所未有的发展机遇。 虽然近几年福州港的发展十分迅速，取得了很大的成就，并且其规模、影响力都在扩大，但是一些弊端也随之浮现出来。 这些弊端主要表现在福州港的经济腹地划分比较单一，使得福州港的港口服务范围难以明确，造成港口功能效益的浪费，难以维持可持续发展。 所以针对以上问题，特别是腹地划分问题，需要进一步进行研究探讨，使得福州港的发展更具效益。

2 研究方法

2.1 港口腹地划分方法

港口腹地是指港口货物吞吐量和旅客集散所涉及的区域范围[4]。 对于港口腹地的类型，可根据港口与腹地间关系的程度分为核心腹地（中心腹地）、直接腹地、间接腹地、竞争腹地等[5]。 本文所采用的方法为基于断裂点理论、泰森多边形原理以及叠加理论所形成的“B-V-S”理论模型法[2]。 该方法是结合研究区域范围实际情况，通过建立指标体系并运用断裂点理论和泰森多边形原理获得研究区域内各港口间中心性强度值， 然后在叠加理论的基础上， 通过CAD 与PS 软件将所绘制的图叠加起来，通过叠加后的不同区域的影响程度及范围，将所研究的港口腹地进行划分，即划分为中心腹地、间接腹地和竞争腹地。

2.2 断裂点理论

在该方法中，断裂点理论主要是由已知的城市人口数量和相邻城市之间的欧式距离计算出的两城市间的断裂点，通过断裂点来划分城市间的吸引力及吸引的具体范围。

2.3 泰森多边形原理

泰森多边形又称Voronoi 图，是一种几何结构，其空间结构主要是由样点周围形成的一系列多边形组成。

2.4 叠加理论

叠加理论主要是考虑到港口与其具有竞争关系的港口之间存在一定的相互关系，因此要在断裂点理论与泰森多边形原理结合运用的前提下，通过叠加的方式确定港口腹地的类型，以便于进行港口腹地的划分。

3 基于“B-V-S”理论模型的福州港港口腹地划分实证分析

3.1 研究范围的确定

福州港的发展已经具较强的区位优势，加上自身良好的自然条件优势，使得福州港的竞争力大大提高；不过在发展的过程中，福州港所面临的多方面竞争与挑战依然严峻。 因此对于福州港来说，科学的规划建设尤为重要，特别是对福州港腹地范围的科学划分。 为了更好地进行分析，需要进一步明确研究的范围， 由于数据采集收集的难度较大，所以在对福州港进行经济腹地划分的研究中，将研究的范围设定在福建省内。 在福建省内，本课题选取了五大主要港口，即厦门港、泉州港、漳州港、湄洲湾港、宁德港，然后利用这5 个港口与福州港之间的竞争关系来建立指标体系， 计算中心性强度值，从而进行港口腹地划分。

3.2 指标体系构建

3.2.1 数据来源

本文的数据主要来自2021 年的《福建省统计年鉴》以及2021 年的《中国港口统计年鉴》，并根据具体需要对数据进行加工与计算。

3.2.2 指标体系的建立原则

指标体系的建立原则包括：（1）科学性原则。科学性原则是指标体系建立的首要原则。 （2）全面性原则。 在建立指标体系的过程中，必须要全面、综合的进行考虑，即全方位的对研究区域进行研究。（3）可行性原则。 在建立指标体系过程中，每个因素的数据都必须真实，并且这些数据可以根据需要进行适当的修改和计算。

3.2.3 指标体系的建立

指标体系的建立需要考虑多方面的影响因素，即影响港口的中心性强度值变化的因素。 在与港口相关的研究中我们可以发现，影响港口发展的主要因素有港口货物吞吐量、集装箱吞吐量、泊位能力情况、旅客数量等。 同时，港口所在城市也会对港口的发展产生影响，其影响主要包括港口所在城市的GDP 总量、城市人口数量、所在城市进出口总额等[5]。 因此，根据以上的影响因素，我们在指标体系建立原则的基础上选取了港口货物吞吐量、港口集装箱吞吐量、泊位个数、所在城市的进出口贸易额、所在城市GDP 这5 个指标用于福州港港口腹地划分的主成分分析，如表1 所示。

表1 港口中心性强度值评价指标体系

3.2.4 指标体系的评价

指标体系的评价如下：（1）港口指标。 衡量1 个港口的实力如何主要看港口的各项指标对比情况。无论是以往还是现在， 在对港口综合实力的评估时，港口吞吐量都是不可忽视的指标，特别是港口的货运吞吐量以及集装箱吞吐量。 同时，在实际考虑港口的规划建设规模时，泊位的建设规模也是评价港口实力所要考虑的重要指标， 即泊位个数越多、泊位长度越长说明港口的建设规模越大，因此在进行指标选择时，泊位的影响因素不可忽视。 （2）城市指标。1 个港口的发展依赖于港口所在的城市，所以在对港口发展进行研究时，必须充分考虑港口所在城市的发展状况。一方面，GDP 总量是反映1 个区域经济水平的，即港口所在的城市或经济腹地的经济能力会对港口的发展产生影响；另一方面，港口所在的城市或经济腹地的进出口贸易情况也是衡量城市对外发展的重要指标。

3.3 “B-V-S”理论模型应用

3.3.1 港口中心性强度的确定

本文主要采用主成分分析的方法确定港口中心性强度，具体过程如下：（1）对已划分好的研究区范围及指标体系， 运用SPSS 软件对数据进行标准化，然后运用主成分分析的方法进行分析，并将得到的结果通过总得分公式计算出中心性强度值。（2）如表2 所示，KMO 取样适切性量数为0.558，大于0.5， 并且巴特利特球形度检验中的显著性值为0.008，小于0.01，说明非常显著，即主成分分析可用于该指标体系。 原始变量初始特征值和载荷平方和，如表3 所示。 通过SPSS 软件得到的成分矩阵以及成分系数矩阵，如表4、5 所示。 计算总得分，公式如下：

表2 KMO 和巴特利特检验

表3 原始变量初始特征值和载荷平方和

表4 成分矩阵

其中，ZXn是原始变量经标准化后的值（表6）。由式（1）和表6 的数据可以计算出各个港口的总得分、中心性强度值及排序。 由于总得分中有负数，因此需要将总得分负数转化为正数，即对6 个总得分值分别加2 便得到中心性强度值，如表7 所示。 （3）利用AutoCAD 软件插入已绘制完毕的福建省地图，并在地图中获取6 个港口的坐标（表8）。通过坐标，结合所给出的圆心坐标公式（2）和半径公式（3）计算出港口之间的腹地分界线，如表9 所示。

表5 成分系数矩阵

表6 原始变量经标准化

表7 各港口中心性强度值及排序

表8 港口点的坐标

表9 福州港吸引弧段的圆心坐标及半径

由半径的大小可知：当半径的值越大时，则表示两港口间的中心性强度差异越小， 反之则越大。通过表9 可以看出，福州港与厦门港之间的半径为2579，则表明福州港与厦门港间的中心性强度差异小，即两港口实力是相当的。 而福州港与宁德港之间的半径为111， 即两港口间的中心性强度差异较大，表明两港口间实力存在一定的差距。

3.3.2 港口腹地划分结果及分析

根据表9 所得出的结果，利用AutoCAD 和Photoshop 软件分别画出福州港港口腹地的具体范围，如图1～图5 所示。 最后将5 张图进行叠加分析，绘制出叠加图，如图6 所示。

图1 考虑与厦门港的竞争

图2 考虑与泉州港的竞争

图3 考虑与湄洲湾港的竞争

图4 考虑与漳州港的竞争

图5 考虑与宁德港的竞争

图6 福州经济腹地叠加图

图1～图5 中的黑色阴影部分是由表9 的半径和圆心坐标所画出的福州港港口腹地范围，即为福州港与其余港口间的竞争所产生的吸引范围，可用于福州港港口腹地的划分。 当黑色阴影部分的面积越大时，则代表福州港与相对应竞争的港口其竞争力比较大，反之则小。 例如福州港与宁德港的比较，黑色阴影部分所代表的福州港阴影面积远大于宁德港，则福州港占据优势地位。 图6 是将图1～图5这5 张图进行叠加而生成的叠加图，从所得到的叠加图可以看出颜色的深浅分布情况，这些深浅情况即代表福州港的港口腹地范围的依据。 颜色越深则表示福州港在该区域内的竞争力、 吸引力较强，其作为腹地的可能性越大，越浅的区域则代表福州港在该区域的竞争力、吸引力较弱，作为腹地的可能性较小。 根据以上原则，按照叠加后区域颜色从深到浅的程度将腹地划分为中心腹地、间接腹地和竞争腹地。

根据叠加图可以发现，在福建省域内，福州港的主要港口腹地可涉及半个福建省，包括福州市、莆田市、宁德市、三明市以及南平市等。 通过叠加图的重叠程度，我们将重叠严重的区域即颜色最深的区域（福州市、宁德市、南平市）划分为福州港港口中心腹地；将重叠较严重的区域即颜色较浅的区域（三明市、龙岩市）划为福州港港口间接腹地；将其他区域即颜色最浅的区域（莆田市、泉州市、厦门市、漳州市）划为福州港港口竞争腹地，具体如图7所示。

图7 福州港港口腹地划分图

4 结论

本文通过与现有腹地划分方法相比较的前提下，选择基于断裂点理论、泰森多边形原理以及叠加理论的“B-V-S”理论对港口腹地进行划分，从而进一步明确了福州港的港口腹地具体范围。 具体过程如下：首先，针对当前港口规划建设过程中出现的问题进行分析，然后结合当前的港口发展前景以及国家政策背景， 利用比较法选择适宜的分析方法，即基于“B-V-S”理论模型的方法进行港口腹地的划分。 其次，以福州港为例，在获取福建省各主要港口的数据后，对福建省内与福州港间存在竞争关系的港口以及港口所对应的城市进行分析并得到各城市的中心性强度值，然后带入到“B-V-S”理论模型中得到对福州港产生影响的范围以及相对应的圆心和半径，利用CAD 与PS 软件进行绘图并将各图进行叠加分析，从而确定福州港的港口腹地范围。 最后，对叠加的结果进行具体的分析，进一步明确福州港的腹地范围，并针对结果对福州港港口腹地规划拓展以及未来的发展方向提出相应的建议。综上所述，通过“B-V-S”理论模型的方法对福州港的经济腹地进行划分，在一定意义上为福州港的拓展规划提供借鉴，也在一定程度上丰富了港口腹地划分的研究。

5 建议

根据研究结果，提出如下建议：（1）要进行科学、合理的腹地划分，明确发展方向。 福州港的发展可在福州都市圈的支撑下，在宁德港并入的情况下，进一步辐射周边城市，即莆田市以及内陆城市南平市、三明市等。 可按照核心腹地进行规划建设，进一步明确发展方向。 （2）基于发展方向的要求，制定可持续发展的措施。 高质量发展是福州港发展的目标，在“十四五”期间，福州港更应该抓住此机会，为进一步实现可持续发展指定针对性的措施。 （3）提升港口发展创新性建设水平，提高港口竞争力，实现港城联动，共同发展。 明确港口与腹地的关系，以港口推动腹地发展，用腹地的优势促进港口的发展，从而实现共同发展。