港口可持續性排名研究

王磊+金敏

摘要：本文選取了環渤海、黃海具有代表性的五個港口，從經濟和環境兩個方面研究了它們的可持續性績效。通過調查問卷，從港口管理者、物流專家和港口客戶獲取所需的數據。運用層次分析法，對數據進行分析，得到了五個港口的可持續發展績效排名。進一步通過靈敏度分析，探討了評價標準的權重變化對五個港口綜合得分的影響。研究將為我國海港、河港的可持續發展提供啟示。

關鍵詞：港口；可持續績效；層次分析法；靈敏度分析

中圖分類號：F5文獻標志碼：A文章編號：1001-862X（2017）03-0068-006

一、引 言

在全球貿易運輸中，國際海洋貨物運輸起著很重要的作用，也是國際貿易貨物運輸的最主要方式。海上運輸業承載了90%左右的全球貿易量和70%的世界貿易總價值，是世界上最普遍、規模最大的行業之一。[1]

海上運輸僅僅聚焦在海上兩港口之間運輸產品的流動，而海上物流集成了許多活動，主要控制從供應商原點到最終客戶的所有產品流動。[2]在海事供應鏈中，主要由班輪運輸和港口兩部分組成。據統計，港口系統在2011年處理了16786百萬噸的貨物量，港口系統處理了世界范圍內的貨物流動的巨大需求。[3]因此，任何在基礎設施和服務質量上實現的明顯改善，都會對海事供應鏈效率有一個重要的影響。供應鏈的可持續性是供應鏈管理在經濟、環境和社會維度方面的結合。[4]一個可持續的供應鏈也可以定義為通過對信息、運作、資金和資源的管理，實現經濟效益和社會福利最大化，以及對環境破壞的最小化。[5]近年來，越來越多的學者開始關注可持續性發展。關于經濟和社會層面，它的目的是優化操作來提高成本效益。關于環境層面，是指減少相關的負面環境影響。[5]

近年來，航運業開始向可持續供應鏈努力，以提高物流服務質量，確保更廣泛的利益。在供應鏈可持續性的考慮方面，港口是一個重要組成部分。因此，必須進行港口的可持續性評估，從而制定最優決策，選擇可持續發展戰略。

環渤海、黃海地區海岸線漫長，港口眾多。有青島港、天津港、秦皇島港、黃驊港、大連港、撫順港、龍口港、煙臺港、威海港、濰坊港、日照港、連云港港等大大小小各類港口十余個。這些港口極大地推動了國際國內貿易的發展。本文選取了有代表性的主樞紐港口青島港、地區性重要港口日照港、煙臺港以及中小港口威海港、濰坊港5個港口，從環境和經濟的兩個層面來分析各個港口的現階段可持續性發展情況，希望能為我國港口（不僅是海港，也包括內陸河港）的更好發展提供一些有益建議。

就我們收集到的以往研究文獻來看，對于港口可持續發展中各方面的影響因素的研究還不夠深入、全面，尚缺乏同時考慮經濟和環境影響的研究。文章接下來的部分安排如下：第二部分描述問題，確定環境目標和經濟目標，根據環境管理方面的相關體系，確定可持續性方面的評價標準。第三部分為方法論和實現過程。首先介紹了多準則決策法和層次分析法，然后詳述了根據數據進行的實現過程。 第四部分文章的結果呈現和運用靈敏度分析的驗證過程。第五部分為結語部分。對本課題的研究做收尾性的總結，說明這一課題研究存在的局限性以及后續性研究的發展方向。

二、問題描述

（一） 問題介紹

眾所周知，港口所在的城市都是得益于港口的不斷發展，從而帶動起了城市的發展。環渤海、黃海半島擁有眾多港口資源，越來越多的學者開始研究港口系統。近年來，可持續性已經成為判斷港口績效的重要標準。研究中試圖分析環渤海、黃海所有港口的發展績效會非常復雜，而且不會對一項問題有太多的側重點。因此本文選取環渤海、黃海具有代表性的5個港口作為研究對象，探討港口可持續性績效。

（二）目標

本研究的范圍是評估海運供應鏈的5個環渤海、黃海港口的可持續性。評估包括經濟和環境方面的內容。經濟目標是優化運營成本，實現成本效益。經濟方面盡量減少運營成本，如交通、運輸和庫存。另外，考察服務的質量，以此可以來吸引更多的客戶，比如縮短服務和等待時間，減少港口擁堵。

環境目標是盡可能地減少港口和航運業務的環境破壞。一系列環境方面的指標設立，是用來衡量污染程度，環境立法，可再生能源和未來的發展策略。因而，根據（環境管理體系）ISO 14001和以前學者的研究，設計了評斷標準。每一個標準制定了指標用來評估港口可持續性績效。

（三）可持續性標準和指標

首先，我們要考慮經濟和環境的標準。目前國際上有三種認證用來提高港口中的可持續性績效：ISO14001、綠色港口和生態港口。其次，考慮確定經濟和環境方面的一系列指標。評價港口可持續性設立的一系列標準的主要目的是：降低港口活動對空氣、噪音和海洋環境的負面影響；檢驗港口政策以減少對環境的影響。

（四）研究方案

考慮到可持續發展的領域，由于它們的目標是相互矛盾的，很難把經濟方面和環境方面結合起來考慮。這主要是因為所有的經濟策略都是通過優化港口運營帶來更多的成本效益，而大多數的環境策略通常需要大量的投資。由于可持續發展指向未來，很難平衡可持續性的環境和經濟方面。因此，我們建立了一套指標，用來評價每個港口的績效和競爭力。根據層次分析法，第一步是制定決策的層次結構。我們建立環境方面的層次，是基于國際標準組織14001這一環境管理體系標準。研究方案如圖1所示。

三、研究的實施過程

（一）數據

問卷調查基于選定的港口和指標體系。

1.參與者

邀請了三種類型的參與者進行問卷填寫：港口管理者、港口物流研究專家以及熟悉環渤海、黃海港口的外貿人員。港口管理者是可持續發展戰略和政策的制定者。它們直接控制港口系統以滿足所需的目標。港口物流方面的專家是港口方面進行教學、工作和研究的人，他們有寶貴的經驗和知識以評估指標體系和備選方案。他們知道港口之間的差異。長期與各個港口有著密切業務往來的外貿相關人員，他們了解港口的經營狀況，可以準確地判斷港口在各項標準下的表現。我們的調查問卷是以電子郵件的方式發送給相關人員。共有10位港口管理人員、兩位港口物流研究專家以及30位外貿人員參與了問卷調查。

2.調查問卷

問卷的設計旨在反映特定的目標。對于每個標準，根據前面我們描述過的1到9級的重要程度對我們選取的港口進行評估。這部分的目的是總體了解每個港口的可持續發展情況。接下來，最重要部分是在一組評價可持續性績效的標準下，對港口的績效進行個人經驗和意見的征詢。這個評估采用了1—9標度法。最后，排序問題根據給定的一系列標準評價各個港口的績效。

（二）決策層次制定

表1描述了層次結構發展的主要目標以及評估各個港口可持續發展性能的一系列標準。在第二個層次，說明了本研究的兩個方面：經濟方面和環境方面。

（三）成對比較模型

當建立了四個層級的決策層次結構后，就要將同一層級的構成要素進行成對比較，構造出成對比較的專家判斷矩陣。如表2—表4所示。

在第三層次中有兩種類型的比較。集群的比較：這是兩個集群分別比較。一個標準的集群被定義為一組從它的上一層級開發的一組標準或者子標準。這種比較的目的是評估在每個集群中的標準的優先級。水平比較：這個比較的目的是在同級別中評價所有標準。這個研究集中于這種類型的比較，因為它提供了關于可持續發展兩個維度組合的總體評估。

表5描述了環境方面的比較矩陣，表6顯示了經濟方面的比較矩陣。表7和表8分別描述了第四層級中環境子標準的兩個成對比較矩陣。

（四） 結果

對在同一集群中的標準或者屬性，進行基于歸一化權重排名。計算的過程按照層級。因此，如果在同一層級中有兩個標準的集群，則對他們分別排名。兩組比較方法的主要目的如下：在每個集群，集群的排名是為了確定一個集群中的一組標準的優先順序。目的是評價在某一方面下的每個標準的重要性的相對程度。第二種類型的比較是層級之間的比較。目的是確定每個級別中所有標準的整體優先級和排名。這種評估的結果顯示的是，在一個評估中兩個方面的結合程度。這就是為什么這種方法可以應用于評估相互矛盾的方面之間結合的程度。

此外，一致性測試是用原有的公式計算處理。在評估的時候，對每個參與者進行一致性（不一致）比率檢驗。可接受的一致性比率小于或等于0.1。一致性檢驗過程：當CR=<0.1時，認為A的不一致的程度是被認為在可以容許的范圍內，可以用歸一化的特征向量作為權重向量。否則要對矩陣A進行調整，構造出新的成對比較矩陣，然后再次進行檢驗。經過計算，符合一致性檢驗的情況，因此，本文中的各個標準和子標準的權重的確定，就是由成對比較矩陣中的特征向量而得到的。

表9是在環境和經濟方面的比較結果。所有的標準都使用數字規模來進行排名，1是最可取的。關于評估，在排名上環境方面的優先級高于經濟方面，平均權重53.68%。表10展示的是在決策層第三個層次中一系列經濟方面和環境方面的各個標準之間的權重列表。對各個標準的權重進行排名，確定各個標準的優先性和重要程度。描述出了成本效率標準與本層次的其他標準相比是最重要的一個，平均權重23.53%。在這個層次中的標準中，高質量的服務和培訓以及成員意識這兩個標準被列為第二個和第三個最重要的，分別為22.79%和9.38%。接下來的表11展示了決策層相對于第四層子標準的對比情況，闡釋了基于權重的兩種類型排名。

第一種排名情況：在同一標準下子標準之間的比較。廢棄物管理和環境的風險管理這兩個子標準相對于其他標準來說，它們的排名是靠前的。

第二種排名情況：在兩個相同層次下，這五個子標準之間的相對比較。進行這五個子標準的之間的排名，計算的所有子標準的平均權重的總權重等于100%。由此次排名可以看出的是，環境方面的風險管理這一標準是最高優先級排名的。

（五）分數計算

有了上面幾個表格中的數據后，接下來進行的是，計算所提供的備選方案中各個港口的得分。論文中各個標準的權重的計算、各港口績效的百分比等都是由所有參與者評估得到的數據經過整理得到的，然后參與者的評估獲得分數的平均數就是最后我們論文中所使用的分數。各個港口由各個標準和子標準綜合進行評估。每個港口最后的總分是由下列公式計算得出：

在接下來的表格中，我們展示出各個港口的最終綜合得分，如表12所示，青島港與其他港口相比具有最高的可持續性績效，為49.11%。煙臺港排在青島港的后面，可持續性績效為44.37%。

四、靈敏度分析與結論

最終給出的評估取決于對各個標準和子標準所設置的權重。因此，靈敏度分析的目的是檢驗不同場景下對應的標準權重的變化。這樣做，我們可以通過選擇改變環境方面和經濟方面的一系列標準的權重來驗證得到的結果。舉例說明，青島港口在目前的情況下已經達到了很多的環保標準，我們可以通過改變青島港的環境方面的權重，來看一下改變環境方面的權重后，各個港口的總得分變化情況。

敏感性分析的主要目的如下：反映各標準在港口績效方面的重要性，能夠預測未來可能影響港口績效排名的變化方面，確定最可能影響結果的標準，驗證所獲得的最終結果。

（一）靈敏度分析

靈敏度分析通過改變標準和子標準的權重來實現。一是改變環境方面的權重，二是改變高質量的服務這一標準的權重，下面詳細陳述這兩個過程：

1.如果環境方面的權重從53.68%提高到67%。當然，在經濟方面的權重就會隨之減少。經濟方面的權重就從46.32%下降到了33%，這一環境標準方面的權重的增加，使得港口的綜合得分均有提高，但各個港口的提高幅度不一樣。五個港口的得分分別從49.11%、44.37%、44.36%、42.6%、34.05%升高到：49.30%、45.18%、45.38%、43.45%和34.77%。另外的話，港口的排名也發生了少許的變化，煙臺港和日照港的排名進行了對調。表13描繪了這一結果。

2.當高質量的服務這一標準的權重從22.79%上升到35%時，再次進行敏感性分析，以此確定各港口的可持續性績效水平。增加高質量服務的權重，使得青島港的綜合得分更高。而且各個港口的排名也略有變化，煙臺港排名略有下降，日照港排名提升，升到了第二位，其他港口沒有變化。其靈敏度分析的結果展示在表14中。

（二） 討論

通過靈敏度分析對結果進行了驗證。總結如下。

環境方面：不同權重的各個標準，其經過研究的結果顯示，即使由于增加了一些標準的影響，青島港港口的分數增長幅度最小，但是仍然保持排名最高。可以看出：這個港口有關這些方面的性能已經達到了穩定性。不過研究發現，青島港雖然排名一直居于首位，但是增加了環境方面的影響后，綜合得分的提高程度是最低的，日照港的綜合得分提升最快，說明了青島港在可持續性方面雖然固有的實力較高，但是其在環境方面的重視程度并沒有日照港高，著眼于可持續性發展的話，還是需要加強環境方面策略的重視和改進。

經濟方面：當增加了環境方面中高質量的服務這一經濟標準的權重后，只有青島港和濰坊港的綜合得分有所提高，說明這兩個港口在目前的港口發展戰略中，比較注重這一點。建議五個港口在各個標準下，結合自己的優勢，分析自己的不足，更好地發展。

環境方面和經濟方面的結合：可以得出的結論是，與最初的解決方案相比較，港口的可持續性排名是變化不大的。在對兩個方面的標準進行靈敏度分析后，青島港的位置仍然保持在最高優先級。

五、結 論

本文選取環渤海、黃海港口體系中的5個有代表性的港口，對它們在環境和經濟方面的可持續性績效進行了研究。通過問卷調查收集了數據，應用多準則決策方法中的多屬性決策對各個港口的績效進行了評估。應用層次分析法對5個港口進行了可持續性績效的排名。不同港口可以根據自己單項和綜合分數進行改進提高。本文中使用的研究方法，提供了一個研究此類問題的通用框架，可以擴展到我國其他海港、河港的可持續發展研究。

參考文獻：

[1]Asgari N，Farahani R Z，Goh M.Network design approach for hub ports-shipping companies competition and cooperation[J].Transportation Research Part A： Policy Practice，2013，48：1–18.

[2]Song D W，Panayides P M.Maritime Logistics： A Complete Guide to Effective Shipping and Port Management [M].London： Kogan Page Ltd.，2012.

[3]Asgari N et al.Sustainability ranking of the UK major ports： Methodology and case study[J].Transportation Research Part E ，2015，78：19-39

[4]Carter C R，Rogers D S.A framework of sustainable supply chain management： moving toward newtheory [J].International Journal of Physical Distribution and Logistics Management，2008，38（5）：360-387.

[5]Denktas S G，Karatas C C.Port sustainability and stakeholder management in supply chains： a framework on resource dependence theory [J].Asian Journal of Shipping Logistics，2012，28 （3）：301-319.

（責任編輯 吳曉妹）