基于DEA模型下港口物流效率與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究*

□ 劉亦迅，鄭 琰

(南京林業(yè)大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院,江蘇 南京 210037)

港口物流是指各港口城市憑借自身所具優(yōu)勢，依靠周邊地理環(huán)境，以臨港產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)為支撐所發(fā)展起來的物流行業(yè)，作為供應(yīng)鏈中的重要節(jié)點(diǎn)，港口物流在國際進(jìn)出口貿(mào)易周轉(zhuǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)中突現(xiàn)重要地位[1]。目前，我國港口物流整體上發(fā)展?fàn)顩r良好，但單個(gè)港口發(fā)展欠發(fā)達(dá)[2]。本文以連云港為例，具有天然地理優(yōu)勢的連云港，其經(jīng)濟(jì)水平并未隨著物流水平的發(fā)展而提高。數(shù)據(jù)顯示，在2016年，連云港市港口貨物吞吐量跌出全國前十，人均GDP也下滑至江蘇省倒數(shù)第二，失去了與日照、青島等地的競爭力。

為了探究此原因，本文選取一系列指標(biāo)，通過建立數(shù)學(xué)模型對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析。而由于港口自身運(yùn)營模式復(fù)雜，無法通過某一函數(shù)解析式準(zhǔn)確表達(dá)，且擁有多種可評(píng)價(jià)指標(biāo)作為投入產(chǎn)出變量[3]，故本文采用DEA模型計(jì)算分析當(dāng)?shù)匚锪餍逝c經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系，根據(jù)結(jié)果分析其經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后于其他地區(qū)的原因。并針對(duì)已存在的“多投入、低產(chǎn)出”問題，提出相關(guān)建議。

1 模型建立及指標(biāo)選取

1.1 研究方法介紹

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)是于1978年由A.Charnes和M.Cooper等學(xué)者經(jīng)過不斷改進(jìn)最終發(fā)展起來的運(yùn)籌學(xué)計(jì)算方法。其優(yōu)點(diǎn)在于處理數(shù)據(jù)時(shí)無需進(jìn)行無量綱化處理及設(shè)置權(quán)重，排除主觀因素，客觀性較強(qiáng)[4]。在DEA模型基礎(chǔ)上，具有DEA-C2R模型和其衍生DEA-B2C模型，區(qū)別在計(jì)算結(jié)果上，前者相較后者可得出純技術(shù)效率和規(guī)模效率。本文擬從多方面對(duì)連云港港口物流水平進(jìn)行分析，考慮到后者結(jié)果中只包含技術(shù)效率，故建立DEA-C2R模型進(jìn)行分析。

基于產(chǎn)出視角的DEA-C2R模型，通常，設(shè)有n個(gè)決策單元，每個(gè)決策單元設(shè)有m種輸入和p種輸出，設(shè)置不同指標(biāo)加以表示。且各單元的輸入和輸出用加權(quán)平均表示，則第j個(gè)決策單元的綜合輸入和綜合輸出分別為：

VTXj=v1x1j+v2x2j+…+vmxmj

UTYj=u1y1j+u2y2j+…+upypj

上式中，X為投入總量，j表示決策單元，i表示投入種類，Xij表示j對(duì)于i的總投入，其投入總量大于0；同理，Y表示輸出總量，j為決策單元，r表示輸出種類，Yrj表示j對(duì)r的總輸出，且輸出總量大于0；Vi和Ur是對(duì)輸入和輸出的度量，為權(quán)系數(shù)。據(jù)此假設(shè)，引入變量ε，可以建立C2R模型，并改進(jìn)為對(duì)偶問題，即：

目標(biāo)函數(shù)：min[θ-ε(eTs-+eTs+)]

(1)

(2)

式(1)、式(2)中，ε為非阿基米德無窮小量，通常取ε=10-6。x0、y0為任意假定的第j0個(gè)決策單元的輸入、輸出指標(biāo),θ為決策單元的相對(duì)效率值(0≤θ≤l)。s-為剩余變量，s+為松弛變量。若θ=1,且s-=0、s+=0，則稱DMU為DEA有效；若θ

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

針對(duì)連云港市的發(fā)展現(xiàn)狀，本文擬從現(xiàn)有設(shè)施服務(wù)水平、GDP等幾方面入手，選取評(píng)價(jià)指標(biāo)。具體評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示：

表1 港口物流投入產(chǎn)出指標(biāo)

其中，投入指標(biāo)反映了政府對(duì)于港口的經(jīng)濟(jì)投入量[6]。而選取連云港市GDP、貨物周轉(zhuǎn)量則是為了比較連云港經(jīng)濟(jì)增長速度和物流增長速度，可直觀反應(yīng)其港口運(yùn)輸能力的強(qiáng)弱。

2 港口物流與經(jīng)濟(jì)效率計(jì)算及投影分析

2.1 物流效率計(jì)算

查閱江蘇省歷年年鑒以及連云港歷年年鑒后得到的連云港港口投入產(chǎn)出指標(biāo)如下表2。

表2 連云港市主要投入產(chǎn)出指標(biāo)

經(jīng)軟件deap2.1計(jì)算后，得到連云港港口歷年以來各年物流效率，如下表3所示。

表3 連云港港口物流與經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

從CRSTE來看，從2008-2017年，連云港港口物流的綜合效率在不斷提升，這與整個(gè)社會(huì)發(fā)展存在一定關(guān)聯(lián)[7]。雖然在十年中其綜合效率呈上升趨勢，但仍有四年的綜合效率低于其平均值，這也反映出連云港自身發(fā)展存在一定問題。

進(jìn)一步分析，結(jié)合計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況來看，在CREST未達(dá)到DEA有效的年份當(dāng)中，連云港港口建設(shè)方面存在著投入冗余，產(chǎn)出不足的情況。本文以2009年的數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析，詳細(xì)數(shù)據(jù)如下圖1所示(其余年份原因相同，在此不作贅述):

圖1 連云港港口2009年物流效率分析情況

結(jié)合上圖1數(shù)據(jù)及表3的效率分析結(jié)果表可知：連云港在2009年新增若干港口設(shè)施后，各物流效率相較前年均是降低，而由圖1可知，造成的原因在于投入冗余，新增設(shè)施所帶來的經(jīng)濟(jì)利潤無法補(bǔ)足耗費(fèi)成本，即產(chǎn)出與投入不相匹配。

而若是結(jié)合VRSTE和SCALE來看，每年的規(guī)模收益都在遞增，這意味著雖然連云港市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較為落后，但發(fā)展整體上是呈現(xiàn)上升的趨勢，投入的資源得到了充分的利用，其港口資源轉(zhuǎn)換能力已經(jīng)較為成熟[8]。

2.3 非DEA有效數(shù)據(jù)優(yōu)化及投影分析

2.3.1 投入產(chǎn)出變量的優(yōu)化

結(jié)合上文分析結(jié)果已知，多余的投入是導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)與物流發(fā)展不平衡的原因之一，故針對(duì)表3中非DEA有效的決策單元，利用軟件進(jìn)行投影分析，調(diào)整過后有效數(shù)據(jù)如下表4所示。

表4 投入指標(biāo)優(yōu)化結(jié)果

2.3.2 投影結(jié)果分析與建議

從投影結(jié)果來看，碼頭泊位數(shù)在數(shù)量上設(shè)置的不合理是導(dǎo)致連云港港口整體效率未達(dá)到DEA有效的主要原因。結(jié)合上述分析，以計(jì)算數(shù)據(jù)和實(shí)際情況為基礎(chǔ)，在此對(duì)連云港市港口及經(jīng)濟(jì)發(fā)展提出以下建議。

首先，減少對(duì)碼頭泊位數(shù)的設(shè)立。以2014年為例，當(dāng)年相較于上一年新增了8個(gè)萬噸級(jí)泊位港口，卻導(dǎo)致當(dāng)年純技術(shù)效率未達(dá)到DEA有效。而在2016年減少了碼頭泊位數(shù)后，其純技術(shù)效率在2017年就達(dá)到了DEA有效。這說明多余的投入無法完全轉(zhuǎn)化成產(chǎn)出量，港口的運(yùn)營成本造成了額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

其次，查閱連云港當(dāng)?shù)啬觇b報(bào)告及現(xiàn)有企業(yè)情況后知，連云港市缺乏高素質(zhì)的應(yīng)用型人才,同時(shí)缺乏基礎(chǔ)設(shè)施及物流園區(qū)的建設(shè)。其應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于人才的培養(yǎng)及設(shè)施的建設(shè)，利用人才與設(shè)施共同帶動(dòng)港口發(fā)展。

最后，從宏觀上看，連云港自身處在“一帶一路”建設(shè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位置，需依靠自身優(yōu)勢的地理位置，加速內(nèi)部發(fā)展，提高港口信息化建設(shè)和技術(shù)水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)物流發(fā)展[9]。

3 總結(jié)

本文通過選取相關(guān)指標(biāo)構(gòu)建DEA模型，計(jì)算了連云港港口物流效率，分析了連云港市經(jīng)濟(jì)落后原因，即城市經(jīng)濟(jì)與物流未能協(xié)同發(fā)展，多余的投入造成了額外經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，所以導(dǎo)致連云港經(jīng)濟(jì)落后于其他地區(qū)。而本文尚需改進(jìn)的地方在于指標(biāo)選取，由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在選取指標(biāo)時(shí)難免會(huì)存在部分缺陷，這就需要進(jìn)一步優(yōu)化算法以及改變所選指標(biāo)。

在當(dāng)前新型國際分工模式下，港口不再僅僅只作為一自然設(shè)施，更多的，它是一國實(shí)現(xiàn)資源配置全球化的重要樞紐。因此，加快連云港港口及整個(gè)江蘇省港口的整體發(fā)展顯得尤為重要，以港口帶動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)港城互榮。