福建省沿海港口货运职能识别及结构演变研究

齐永杰，叶士琳，王佳韡，吴祖安

(1.福建师范大学地理研究所，福建 福州 350117；2.福建师范大学地理科学学院，福建 福州 350117；3.福建师范大学文化旅游与公共管理学院，福建 福州 350117；4.福建闽晟勘测规划有限公司，福建 福州 350013)

海运是国际货物运输最主要的运输方式，承担了超过80%的国际货运总量和约90%的中国外贸进出口货运量[1]。作为海运物流网络中的枢纽节点，港口凭借海陆界面上多种运输方式中转衔接的平台优势，成为国家和地区对外经贸往来的重要门户。港口货运职能是指港口所承担的主要运输货种[2]，对于港口服务能力和发展路径具有重要影响。精准识别港口货运职能及结构演变趋势是港口规划与建设的重要基础性工作，有助于遏制港口盲目建设，促进港口间分工协作和港口-城市-产业融合发展。

目前，国内外对港口职能的有关研究主要涉及以下几个方面：(1)港口职能内涵与职能结构研究。学者们对港口职能内涵的探讨较为深入，港口职能内涵正随着港口代际发展而不断拓展和延伸。一个普遍认同的观点是港口职能指港口在地区经济发展状况影响下所运输的专业化货种或主要功能作用[3-8]。葛浩然等[9]详细解释了港口货运职能的内涵，即港口货运职能代表了港口货物集聚运转情况，体现了港口在货运分工中的职责所在。港口体系职能结构是指港口体系内各港口所承担的主要运输货种及其组合结构[2]。韩时琳等[10]认为研究港口体系职能结构就是分析港口对货种的吸引力大小，研究哪些货种向哪个港口集聚，集聚程度如何。(2)港口货运职能测度与方法。港口货物运输特征研究通常采用港口货物吞吐量作为测度指标[11-14]，既有研究常采用基尼系数、货种区位商、港口分工系数等分析方法判定港口体系空间结构和职能结构的演化[4，10]。部分学者借鉴城市职能测度方法从职能地位、职能规模等维度对港口货物运输职能强度进行判别[15]。由于港口货运职能结构的静态界定难以全面反映港口职能体系对一体化区域的整体服务水平，部分学者引入多样性指数，从结构分化和时空格局的视角对港口货运职能和多样性时空格局进行分析，体现了港口货运职能研究由静态界定向动态演化的转变[9]。(3)港口货运职能的影响机制研究。港口货物运输职能结构的影响因素复杂。大多数学者认为经济发展情况与港口体系职能结构密切相关[4，10]。部分学者认为港口交通通达性和港口自身技术装备对港口职能地位的动态变化产生影响[16]；混合腹地的存在以及港口之间的竞争对港口形成不同货运职能产生影响[17]；运输集装箱化、政策和多式联运因素对港口体系的分散化产生影响，但部分学者存在与之相反的看法[18-19]。另外，港航企业、比较制度、港口内部的微观因素、全球化等宏观因素均会对港口的货运职能产生影响[20-21]。

综合来看，港口货运职能研究已取得了较为丰富的成果，但既有研究多关注全球枢纽港口或大型港口群，缺乏对福建省沿海港口群这类中小规模港口群的关注，其港口货运职能结构及时空演化规律仍缺乏足够认识。鉴于此，本文利用分货类吞吐量数据，结合货物离散指数、货种区位商、港口分工系数等分析方法，对福建省沿海港口群的货物吞吐量增长态势、货运职能及结构演变趋势等进行研究，以期为福建省沿海港口群及其他中小规模港口群的港口建设与货运职能优化提供参考。

1 研究区域、方法与数据

1.1 研究区概况

福建省地处东海与南海的交通要冲，是21世纪海上丝绸之路核心区。全省海域面积13.6万km2，陆地海岸线3 752 km，海岸线蜿蜒曲折，岛屿星罗棋布[22]。福建省是全国较早开始推进港口资源整合的省份，2006—2010年原漳州港所有港区逐步并入原厦门港，2012年原宁德港整体并入原福州港。目前，福建省共有福州港、莆田港、泉州港、厦门港4个沿海港口，生产性泊位420个，其中万吨级及以上泊位184个。2020年底，完成港口货物吞吐量达6.21 亿t，集装箱1 720万标箱[23]。沿海港口承担了福建省90%以上煤炭和100%的铁矿石、原油等能源、原材料进口，以及95%的外贸进出口货物运输，已成为福建经济社会发展和对外开放的重要支撑、综合运输体系的重要枢纽、临海产业和城市发展的重要依托以及两岸经贸交流的重要通道[24]。

1.2 研究方法

1.2.1 货种区位商

区位商理论广泛运用于经济地理学、经济学等领域[25-29]。在港口地理学研究中该方法通过计算单一港口的某类货种比重与整个港口体系该类货物比重的比值，分析港口对各类货物的吸引力大小，进而判定港口的货运职能结构。计算公式为[9]：

(1)

(2)

(3)

式中：eij为港口i中第j类货物吞吐量；m和n分别代表港口数量和货物种类；Eij为第j类货物在港口i中所占比例；Ej为第j类货物在整个港口体系吞吐量中所占比例。因此，Lij可以用来判断港口对不同货物种类的吞吐特性，进而判定港口的货运职能。Lij值越大，表示港口对此类货物越具有集中吞吐能力。

1.2.2 货物离散指数

综合性或专业化水平是港口的基本属性，是港口运输职能的重要内容。王伟等[15]借鉴城市职能研究方法构建了货物离散指数，用以研究中国沿海港口运输职能。该指数可以反映港口内部运输货物种类、数量及其相互之间的比例关系，进而将港口界定为综合性港口或专业化港口。鉴于此，本文采用货物离散指数来判定福建省沿海港口货运的综合性或专业化水平。计算公式为[15]：

(4)

1.2.3 港口分工系数

曹有挥等[4]借鉴区域经济学中的区域分工系数，提出港口分工系数来研究长江下游港口体系的职能结构。该系数可在定量探讨货物向某一港口集中程度的基础上，进一步分析港口间专业货种的变化程度和变化方向，即港口体系货运职能格局的动态变化特征。计算公式为：

(5)

式中：LQij为港口j运输货种i的区位商，N为港口运输的货物种类数量，P为港口体系中港口数目，Pd为港口分工系数。Pd值越大，港口体系中货种结构差异越大，反之，差异越小。

1.3 数据来源与处理

港口货物吞吐量数据来源于历年《中国港口年鉴》、2003年《福建道路水路运输行业统计年鉴》[30]和2019年《福建省水路运输及港口航道统计年鉴》[31]。参考福建省港口货物运输数据统计规则[31]及现有研究成果[15]，本文将港口运输货物分成17类：煤炭及制品、石油天然气、金属矿石、钢铁、矿物性建筑材料、水泥、木材、非金属矿石、化肥农药、盐、粮食、机械设备、化工原料、有色金属、轻工医药、农林牧渔、其他货物。

根据《中国港口年鉴》，2002年福建省沿海港口群包括宁德港、福州港、莆田港、泉州港、厦门港和漳州港。2019年福建省沿海港口群包括福州港、厦门港、泉州港、莆田港。鉴于此，对2019年《福建省水路运输及港口航道统计年鉴》中的厦门港、福州港、湄洲湾港、泉州港的统计数据进行以下处理：将湄洲湾港统计数据中的泉州市辖区(斗尾、肖厝)部分数据与泉州港数据相加，结果作为2019年泉州港研究数据；将湄洲湾港统计数据中的莆田市辖区数据与莆田市数据相加，结果作为2019年莆田港研究数据。为便于区分整合前后港口，本文将整合前的港口名称确定为：原宁德港、原漳州港、原福州港、原厦门港。

2 结果分析

2.1 福建省沿海港口货物吞吐量增长态势

2000—2020年，福建省沿海港口群货物吞吐量从0.69亿t增至6.21亿t(年均增长率达12%)，整体呈持续增长态势(图1)。然而，自2004年以来港口群货物吞吐量增长率整体呈明显波动下降趋势，增长率从26.11%降至2020年的4.45%。尤其是2007年港口群增长率骤然下降至-9%，这可能与河沙禁止出口导致原福州港货物吞吐量大幅减少密切相关。由此表明，受港口腹地经济增速下降、集疏运系统制约、新冠肺炎疫情冲击等多重因素影响，近年来福建省沿海港口群货物吞吐量整体保持增长态势，但发展增速趋于放缓。

注：2006年漳州招银港、后石、石码港区并入厦门港，2010年漳州港所辖其余港区全部并入厦门港，2012年宁德港全部港区并入福州港。图1 福建沿海港口群货物吞吐量、整体增长率变化Fig.1 Changes in cargo throughput and overall growth rate of Fujian coastal port clusters

从各港口货物吞吐量增长态势来看，历次港口整合对福建省沿海港口货物吞吐量规模结构产生了明显影响。2000—2011年，原宁德港货物吞吐量整体呈稳定增长态势。2000—2006年，原福州港货物吞吐量呈快速增长态势，而后呈波动增长状态。2012年以后，因原宁德港的三都澳、白马、赛江等7个港区先后并入福州港，福州港货物吞吐量恢复平稳增长态势，且2017—2020年增长率高达20%，增长后劲较强。这表明港口整合优化了福州港货物运输资源，提升了福州港货物运输水平，增加了福州港货物吞吐量。原漳州港货物吞吐量在2000—2006年平稳上涨，后因所辖的招银、后石、石码、古雷等港区先后并入厦门港，原漳州港货物吞吐量自2007年开始快速减少，直至2010年降至0 t。相应地，2006年之前原厦门港货物吞吐量平稳增长，之后增长速度有所提升。可见，原漳州港与原厦门港资源整合一定程度上推动了厦门港货物吞吐能力提升。同期，莆田港货物吞吐量呈现缓慢增长态势。泉州港货物吞吐量虽整体呈增长态势，但近年来其增长速度趋于放缓。从各港货物吞吐量的比重来看，整合前后的福州港、厦门港及泉州港货物吞吐量在港口群总货物吞吐量中占比均较大，由此可见福州港、厦门港、泉州港在福建省沿海港口群中占据重要地位。莆田港货物吞吐量所占比重变化不大，具有较大的发展空间。

2.2 福建省沿海港口货运职能识别

基于福建省沿海港口货物吞吐量数据，计算得到港口运输货种区位商指数，并结合K均值聚类法将各港口货运职能划分成主要职能、基本职能和一般职能三类(图2)。

图2 2002年、2019年福建沿海港口群货种区位商指数Fig.2 Location quotient index of cargo types in Fujian coastal port clusters in 2002 and 2019

2.2.1 原宁德港、原福州港和福州港货运职能

2002年，原宁德港、原福州港的主要职能分别为运输水泥、运输矿物性建筑材料和盐。2019年，福州港货种区位商指数较原福州港普遍增加，主要职能转变为运输金属矿石、矿物性建筑材料、水泥、化肥农药、盐、有色金属。由此可知，福州港有效整合了原福州港和原漳州港货物运输资源，既增强了原有主要职能地位，又增加了对有色金属等高附加值类货物的运输水平。原宁德港的基本职能是运输化学肥料，一般职能是运输钢铁、有色金属等共15项，占较大比重。这很大程度上受到原宁德港水泥吞吐量绝对值较大的影响(占整个港口体系水泥吞吐总量的91.08%)，因而其区位商指数极高(50.12)，导致港口内区位商指数差异增大，一般职能较多；但实际上，从原宁德港一般职能的区位商指数可以看出其对钢铁、有色金属等货物同样具有较强的集中吞吐能力。原福州港基本职能是运输煤炭及制品、金属矿石、钢铁、木材、非金属矿石、粮食、农林牧渔，基本职能数量多于同时期其他港口，其一般职能是运输化工原料、机械设备等货物。2019年，福州港基本职能转变为运输煤炭及制品、钢铁、非金属矿石、粮食，非基本职能转变为运输化工原料，农林牧渔等货物。总的来看，福州港运输水泥、矿物性建筑材料、煤炭等传统矿产、自然资源占较大比重，高附加值货源较少。

2.2.2 原漳州港、原厦门港和厦门港货运职能

原漳州港主要职能地位突出，运输金属矿石、木材、煤炭及制品的优势明显。2002年，原漳州港主要职能是运输非金属矿石、木材、煤炭及制品，其货种区位商指数范围是(4，6)；基本职能是运输粮食、机械设备、化工原料，其货种区位商指数范围是(1，2)；一般职能是运输钢铁、轻工医药等货物，其货种区位商指数小于1。由此可知，原漳州港主要职能地位突出，运输非金属矿石、木材、煤炭及制品的优势明显。原厦门港主要职能是运输金属矿石、化肥农药、机械设备、化工原料、有色金属、轻工医药，数量多于同时期其他港口，且以机械设备、轻工医药、化工原料等高附加值类货物为主。原厦门港基本职能是运输钢铁、农林牧渔、其他货物，一般职能是运输木材、粮食等货物。可以看出，原厦门港专业货种多，得益于其港口规模较大，且腹地经济结构多元化。2019年，厦门港多数货种的区位商指数减小，主要职能转变为运输轻工医药产品、农林牧渔，货运职能数量明显减少，表明其在港口体系中的分工参与性更加集中。厦门港基本职能转变为运输木材、非金属矿石、粮食、化工原料、其他货物，一般职能转变为运输机械设备、煤炭及制品等货物。综合来看，厦门港运输货种减少，朝着集约化方向发展。

2.2.3 莆田港货运职能

2002年，莆田港主要职能是运输煤炭及制品、盐、粮食，这与陈斓等[32]的研究结果相一致。2019年，莆田港煤炭及制品的主要职能地位增强，并新增一项主要职能，即木材运输，且木材运输优势最为突出。2002—2019年，莆田港基本职能由运输钢铁、矿物性建筑材料、木材转变为运输石油天然气、金属矿石、钢铁、水泥、粮食、化工原料，基本职能多样性增加。一般职能由运输农林牧渔、轻工医药等转变为运输非金属矿石、矿物性建筑材料等。值得注意的是，莆田港多数货种的区位商指数变为0，表明莆田港运输货种变少，以地方建设所需的大宗货物运输为主，整体职能多样性减少。

2.2.4 泉州港货运职能

2002年，泉州港各类货物区位商指数最高的是石油天然气，即泉州港的主要职能是石油天然气运输。2019年，泉州港仍保持石油天然气为主要职能，且新增一项具有高附加值的主要职能，即机械设备运输。2002—2019年，泉州港基本职能由运输钢铁、盐、粮食、其他货物转变为运输钢铁、化工原料、其他货物，一般职能由运输机械设备、化工原料等转变为运输盐、粮食等。综上所述，泉州港职能变动相对较小，表明泉州港已基本形成稳定专业化的货物运输体系。

上述分析可知福建省沿海港口存在以下特征：①各港货运职能演变模式不一，助推港口群职能多样化发展；②福州港主要职能最多，形成了较为大型的综合货运港口，具有一定的综合功能，其余港口职能比较单一；③各港主要职能均在两个及以上，满足地方生产建设需要，但多以煤炭、钢铁、粮食等低附加值、传统自然资源为主，未来可充分发展港口资源，增加高附加值货源。④港口间基本职能的重叠度最高，在一定程度上制约了港口体系内部分工与整体功能发挥，但2019年福建省沿海港口群货运职能重叠现象较2002年减少，各港职能分工逐渐明确。

2.3 福建省沿海港口货运职能综合性/专业性变化特征

2002年福建省沿海港口货物离散指数介于0.20和0.41之间，而2019年该值则介于0.12和0.46之间，即2019年福建省沿海港口群货运职能综合性/专业性特征差异较2002年增大。为了进一步探讨各港货运职能特征演变趋势，本文基于港口货物离散指数，采用K均值聚类方法，得到0.21和0.42两个临界值。该临界值与王伟等[15]人进行中国沿海港口职能综合性和专业性特征研究时所确定的0.2和0.4临界值非常接近。基于此，本文认为当Ri>0.42时，为专业性港口；当Ri<0.21时，为综合性港口；当0.21≤Ri≤0.42时，为一般性港口。专业化港口是指货物运输种类少，且各货类吞吐量差异相对较大的港口；综合性港口是指货物运输种类多，且各货类吞吐量规模差异相对较小的港口；货物种类及规模比例介于两者之间的为一般性港口。据此，将福建沿海港口划分成3类(图3)。

2002年，泉州港属于综合性港口，原宁德港、原福州港、莆田港、原厦门港、原漳州港均属于一般性港口，无专业性港口。但从货物离散指数来看，泉州港的货物离散指数为0.20，距离一般性港口的货物离散指数阈值仅差0.01，表明其职能综合性程度并不高。一般性港口中，原福州港货物离散指数最高，其余4个一般性港口指数相近。这表明一般性港口间内部货运结构存在一定差异，即原福州港货物吞吐量规模差异较大，其余港口货物吞吐量规模差异相对较小。2019年，福建省沿海港口类型丰富，三类港口均存在，其中福州港属于综合性港口，厦门港、泉州港属于一般性港口、莆田港属于专业性港口。从货物离散指数来看，同属于一般性港口的厦门港货物离散指数明显高于泉州港，表明泉州港货物吞吐量规模差异明显小于厦门港。

从2002—2019年港口基本属性变化来看，均属于一般性港口的原宁德港与原福州港整合后形成的福州港属于综合性港口，表明资源整合后的福州港专业货种增多，且各货类吞吐量规模差异缩小，这与上述福州港主要职能增加的结论相照应。原厦门港与原漳州港及其整合后的厦门港均属于一般性港口，虽然港口基本属性没有发生改变，但厦门港货物离散指数明显增大，可知整合后的厦门港专业货种减少，吞吐量规模差异增大，朝着专业化港口方向发展。莆田港货物离散指数变化较大，港口基本属性发生改变，即从一般性港口转变为专业性港口，这主要是因为莆田港货物运输种类减少，且各货类吞吐量规模差异增大，集中于发挥主要职能优势。泉州港虽然从综合性港口转变为一般性港口，但是其货物离散指数变化非常小，说明泉州港货物运输内部结构变化较小。综上所述，福建省沿海港口群货物运输规模及结构差异增大，港口群货运职能特征由单一向多样化转变。

2.4 福建省沿海港口货运职能结构演变趋势

本文进一步采用港口分工系数来刻画港口体系职能结构的动态变化特征。将货种区位商指数代入港口分工系数公式，得到2002年和2019年的港口分工系数，分别是5.32和1.74。计算结果显示港口体系分工系数明显下降，年均下降率为6.36%。这表明2002—2019年福建省沿海港口群内各港间货种结构差异缩小、货种趋向分散、货运职能朝着多样化方向发展。这一发现与既有福建省港口体系空间结构演化特征研究的结论相似，如陈斓等[32]研究发现1990—2004年福建港口体系空间结构出现了明显的分散化现象；王强等[2]同样发现1991—2009 年，福建省港口体系赫希曼-赫芬达尔指数整体上处于下降状态，即港口体系空间结构处于扩散化阶段。产生以上现象的原因可能是随着福建省沿海各地区经济普遍发展，特别是沿海产业布局的变化，各地开发区、投资区和工业小区蓬勃发展，引进的产业项目增多，各港口基础设施不断完善而得到了较好的发展，这使货物的空间流动趋于均衡，出现了分散趋势。

分工系数的缩小与上文提到的港口基本职能普遍增加密切相关，在有限市场条件下，港口对货类的选择越多元，越容易直接拉高港口共有的货运职能。职能多样化的发展有利于港口适应市场变化，避免因高度集聚运输某种货物影响其应变能力。值得注意的是，港口货运职能在多样化发展的同时，要考虑自身条件，避免盲目竞争、职能雷同等现象。因此，建议相关部门提高对港口体系货运职能结构的宏观指导，整合优化港口资源，分港制定货运职能优化路径，打造特色港口。

3 结论与讨论

利用福建省沿海港口群2000—2020年货物吞吐总量数据及2002年、2019年17种货类吞吐量数据对福建省沿海港口群货运特征进行研究。具体结论如下。

(1)2000—2020年福建省沿海港口群货物吞吐量整体呈增长状态，但发展速度整体趋于放缓。港口群规模结构发生较大调整，福州港货物吞吐量占比显著上升，厦门港和泉州港货物吞吐量占比有所下降。

(2)福州港有效整合了原福州港和原宁德港货物运输资源，多数货运职能地位增强，且增加了对有色金属等高附加值类货物的运输水平。厦门港主要货运职能减少，在港口体系货物运输的分工参与性更加集中。莆田港货运种类减少，专注于发展主要货运职能。泉州港货运职能变动较小，已基本形成明确的货运职能分工。总体来看，福建省沿海港口群货物运输以煤炭、钢铁、粮食等低附加值、传统自然资源为主，且存在职能重叠现象，将在一定程度上制约港口体系内部分工与整体功能发挥。

(3)港口群货运职能特征由单一向多样化转变，2002年原宁德港、原漳州港、原福州港、原厦门港、莆田港均属于一般性港口，仅泉州港属于综合性港口。2019年福州港发展成为综合性港口，莆田港发展成为专业性港口，泉州港发展成为一般性港口，厦门港仍属于一般性港口，但其专业化水平显著提升。

(4)2019年福建省沿海港口群港口分工系数较2002年明显下降，各港间货种结构差异缩小，货运职能多样化发展。需注意加强对港口货物运输种类的引导，避免出现职能雷同现象。

福建省作为21世纪海上丝绸之路核心区和两岸融合发展示范区，未来沿海港口群在区域经济发展中的重要性将进一步突显。今后福建沿海港口群应不断完善港口基础设施建设，优化资源整合，着力提升货物吞吐量能力，扩大与“一带一路”沿线港口的互联互通。同时，福建沿海港口群应加强分工协作，根据港口在国家、福建、地区中的重要程度及功能定位设置重点港区、完善功能布局。长远来看，港口货运职能分工应充分考虑与台湾地区港口体系对接，推动闽台港口体系协同发展。在此基础上，政府部门应加强监管，促进港口公平竞争，打造一个规模协调、功能完善、对外开放的港口群。

由于数据及篇幅限制，本文仅研究了2002年和2019年福建省沿海港口货运职能及演变特征，今后将进一步探究腹地产业结构、经济状况、资源禀赋、交通通达性等与港口货运职能的互动关系。