中國環渤海灣區域主要港口發展布局及其層次劃分

陳繼紅，路 瑤

(上海海事大學交通運輸學院，上海 201306)

0 引言

根據交通運輸部《全國沿海港口布局規劃》，目前我國已初步形成了五大港口群，即長三角區域港口群、珠三角區域港口群、環渤海區域港口群、東南沿海港口群和西南沿海港口群。在我國現已形成的港口群中，長三角港口群和珠三角港口群的核心港口都已確定，而且其國際航運中心的建設目標也很明確［1］。但位于北方以大連、天津、青島等港口為主的環渤海港口群的核心港口還尚未確定，各大港口均在爭奪東北亞航運中心的龍頭地位。目前，環渤海灣各港口都在迅速崛起，但不像長三角港口群層次分明，天津、大連、青島港在“十二五”規劃中都提出了建設國際航運中心的戰略目標;秦皇島、營口和煙臺等港口也都憑借自己的天然優勢在快速發展。港口群內由于腹地交叉或功能雷同，各港競爭不可避免［2］。因此，對環渤海灣主要港口進行發展水平評價和科學定位十分必要。

1 環渤海灣主要港口布局與腹地

1.1 環渤海灣主要港口布局

環渤海海岸線長5 800 km，分布著60多個港口，其中的大連、營口、天津、秦皇島、青島、煙臺6個港口的年吞吐量在億噸以上，加上丹東、錦州、龍口、威海、旅順、葫蘆島、蓬萊等作為支線港，形成了一個大中小相結合的港口群［3］。這些港口的貨物年吞吐量約占全國沿海港口的40%以上，通過港口出口的外貿總量占全國的78%。2006年交通部《全國沿海港口布局規劃》將環渤海港口群分為遼寧沿海港口群、津冀沿海港口群、山東沿海港口群。

1.2 環渤海灣主要港口發展腹地

港口腹地方面，大連港和營口港的直接經濟腹地是東北三省和內蒙古東部地區，青島港和煙臺港的直接經濟腹地是山東、河南和河北南部，天津港的直接經濟腹地主要是京津，秦皇島港則是秦皇島市和冀東、塞北、遼西地區(表1)。

表1 環渤海各主要港口的腹地及貨源情況Tab.1 The hinterland and source of the goods for major ports in the Bohai Bay

貨物運輸方面，大連港和營口港主要貨源是資源型貨物，主要是東北的煤炭、黑色金屬、石油、木材等。山東省目前正在打造山東半島城市群，迎接日本、韓國的產業轉移，構建我國北方重要的制造業基地，為青島港和煙臺港提供了豐富的貨源基礎［4］。天津港作為綜合大港，靠近北京，腹地和貨源比較固定。環渤海灣主要港口貨物吞吐量見表2。

表2 環渤海灣主要港口2002—2010年吞吐量 億tTab.2 The throughput of main ports in the Bohai Bay during 2002—2010 108t

2 港口發展評價指標與AHP方法

美國運籌學家薩蒂提出的AHP層次分析法，是一種定性和定量的決策分析方法，常用于多目標、多準則的非結構化的復雜決策問題，具有廣泛的實用性［5］。

港口競爭力強弱是由重要程度不同的多種因素決定的，是個復雜的系統［6］。主要由港口硬件能力、區域輔助條件、港口腹地實力和港口軟實力等重要因素共同決定［7］。環渤海灣主要港口發展評價指標體系見圖1。

3 環渤海灣主要港口發展評價實證

3.1 構造判斷矩陣

構造判斷矩陣是為了求出每一層次的元素對上一層次某元素的權重。構造判斷矩陣的關鍵在于設計一種特定的成對比較判斷兩因素相對重要程度的標準法則［8］，薩蒂教授引用的“1～9標度方法”，其各級標度的含義如表3所示。

圖1 環渤海主要港口綜合發展水平評價體系Fig.1 Evaluation system for integrated development level of major ports in the Bohai Bay

表3 “1～9標度方法”各級標度的含義Tab.3 Meanings at all levels of scale for“1 to 9 scale method”

準則層的判斷矩陣SA-B:即相對于目標層A的次級判斷矩陣，表示準則層各準則之間的相互對比關系，即Bij是Bi相對于Bj的重要程度。綜合各個專家調研結果，剔除無效樣本，選取有效樣本，綜合計算準則層的判斷矩陣，即:

3.2 指標相對權重計算

AHP模型通過算取權重來區分方案的優劣程度，權重表示方案的優劣程度，其數值介于0～1之間，數值越大，方案越優。對判斷矩陣S各指標相對上層目標的權重用列和法計算公式如下:

wi=(w1，w2，…，wn)T(T表示矩陣轉置)為各個因素相對上層的權重值。根據以上公式，可計算出準則層各指標相對于單級目標層的權重，具體結果為:

3.3 矩陣一致性檢驗

判斷矩陣的一致性檢驗，是用來判斷權系數的計算是否合理。若判斷矩陣有滿意的一致性，它的最大特征值會稍大于矩陣的階數［8］。對于判斷矩陣S，一致性檢驗的公式如下:

式中:SW為矩陣相乘;IC為一致性指標;RC為一致性比率;IR為平均一致性指標，其取值與矩陣階數有關，當矩陣階數為1和2時，IR=0;當矩陣階數為3～8時，其取值分別為 0.58，0.90，1.12，1.26，1.36，1.41。根據上述一致性檢驗公式求出指標層判斷矩陣檢驗結果(表4)。表4 指標層判斷矩陣檢驗結果

Tab.4 Test results of decision matrix of indicators layer

層級 判斷矩陣 λmax IC RC準則層 SA-B 4.010 0.003 0.003指標層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

總的矩陣進行檢驗，檢驗如下:

當RC≤0.1時，判斷為矩陣是合理的。通過表4可以看出，各矩陣的RC值都小于0.1，并且總的矩陣也小于0.1，所以5個判斷矩陣均是合理的。

3.4 單項指標層次總權重

最后得出各子指標相對總目標的權重系數。計算公式為:

式中:i=1…16，j=1…5。以此可計算單項指標C1至C16相對于目標層的總權重分別為 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 實證數據采集與評價得分

原始數據如表5。評判指標間通常有不同的量綱和數量級，進行AHP方法應用評價時，必須對數據進行規范化處理，將所有的數據轉換成(0，10)區間的分值。其中，專家調研數據直接打分，無需轉換。對于統計數據，數據規范處理轉換方法如下:以k表示港口標記(k∈{大連港，營口港，天津港，秦皇島港，青島港，煙臺港});以i表示評價指標代號(i=1，2，…，16)。用下面公式將原始數值Cki變成無量綱值0～10之間的得分值Cki

*∈(0，10)。

戒下型指標，例如港口吞吐量，港口裝卸能力等:

戒上型指標，例如航道水深條件(負數)等:

通過對各港口主要的16項子指標進行數據收集和問卷調查，并進行規范化處理，可以得出反映大連港、營口港、天津港、秦皇島港、青島港以及煙臺港單項競爭力的各項得分，然后將各項得分乘以對應子指標權重系數來進行修正，即可求出各個港口的綜合發展水平評估結果。計算的數學模型如下:

式中:Z為港口綜合競爭力評價指數;wCi－A為指標Ci相對總目標A的權重;Yi為Ci指標的單項分數。根據公式(9)，得到環渤海灣主要港口綜合發展水平得分為:大連港 7.859;營口港 6.195;天津港 8.544;秦皇島港 6.990;青島港 8.523;煙臺港7.137。

根據以上評價結果可知，環渤海灣內天津港和青島港的綜合發展水平相對最優，其次是大連港。煙臺港、秦皇島港和營口港等可以作為上述三大港口的重要輔助港。根據本研究結果，結合交通運輸部《全國沿海港口布局規劃》對環渤海灣港口的規劃，可將環渤海灣港口層次劃分如下:遼寧沿海港口群，大連港作為樞紐港，營口港作為輔助港，丹東港、錦州港、葫蘆島港等港口作為支線港;山東沿海港口群，青島港作為樞紐港，煙臺港作為輔助港，日照港、威海港、龍口港等港口作為支線港;津冀沿海港口群，天津港作為樞紐港，秦皇島港作為輔助港，京唐港、黃驊港等港口作為支線港。

表5 中國環渤海灣主要港口發展評價單項指標數據Tab.5 Datum of individual indicators for development evaluation of major ports in the China Bohai Bay

4 結語

與長三角和珠三角等區域港口群相比，中國環渤海灣區域的港口發展層次地位相對不夠明晰。因此，對中國環渤海主要港口發展布局分析及其層次劃分的研究十分必要，有利于區域港口群體的合理規劃和科學發展。港口系統是一個信息不完備的復雜經濟系統，利用層次分析法評價區域港口發展水平，可以在信息不完全的條件下，擴大信息源，提高評價分析的可信度。本研究以環渤海灣主要港口為實證研究對象，基于大連港、營口港、天津港、秦皇島港、青島港、煙臺港6個典型港口的調研數據，以AHP方法為基礎，通過專家調查法和統計數據相結合的規范數據區分不同層面的指標來源和重要性程度，將定量與定性方法有機結合，得出比較客觀的評價結果。研究表明，層次分析法是區域港口發展評價的有效方法，基于AHP的環渤海區域港口評價結果對我國東北亞國際航運中心建設和區域港口地位的確定具有重要的借鑒意義。

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