中国沿海港口空间竞争与互补研究
——基于43个港口的空间面板数据
韩 振 董 悦
(深圳大学经济学院，广东 深圳 518052)
摘 要： 利用空间计量模型，以2008年至2018年的中国沿海43个港口货物吞吐量为切入点，重点分析了中国五大港口群的空间依赖关系。分析结果表明，在中国五大港口群中，有两个港口群的空间关系以互补为主要特征，分别是渤海湾港口群和东南沿海港口群，有两个港口群的空间关系以竞争为主要特征，分别是长三角港口群与珠三角港口群，西南港口群内不存在显著的空间依赖关系。根据上述结果，提出了促进港口间有序竞争和合作的政策建议。
关键词： 中国沿海港口；空间计量模型；空间关系；竞争；互补
0 引言
随着经济全球化和国际贸易多元化的发展，海上贸易在国家经济发展中的地位愈发重要。我国沿海港口的规模和运力得到了快速提升，中国港口规模连续多年来稳居世界第一，并且形成了渤海湾、长三角、珠三角、东南沿海、西南沿海五大集装箱港口群。
同一国家或者地区的港口由于距离相对较近，并且多存在腹地交叉的现象，为港口间的竞争与互补关系奠定了基础。中国海岸线漫长，港口众多，港口腹地交叉和货源地交叉现象普遍存在，不同腹地区域的发展水平层次不齐，这使得港口空间格局与港口间的竞争合作关系成为研究的重点。
国外学者对港口竞争合作的研究起步较早,早期重点研究港口腹地的划分。海向腹地的概念首先由Weigend(1956)提出,在之后的研究当中,他进一步明确了海向腹地划分的指标因素，使得海向腹地理论更加完善。Hoare(1986)研究了英国港口及其腹地的关系，结果表明港口间对于交叉腹地的竞争越来越激烈。陈航(1984)分析了我国港口与其区域背景的关系，认为影响港口吞吐量的主要因素有腹地范围、交通通达水平和经济发展水平。T.E.Notteboom通过研究欧洲78个港口在1985至2008年间集装箱吞吐量的变动,说明了港口群腹地重合交叉现象可以促进港口群之间的合作。陈航(1990)论述了“港口地域组合”的出现是港口发展过程中的必然现象，在1991年的正式提出了“港口地域组合”的概念并论述了“港口地域组合”的具体含义。孔宪雷(2004)提出了“港口群系统”的概念，阐述了港口群系统的演变过程，认为在这个演变过程中，港口群系统会最终形成竞争与合作并存的关系模式。长期以来，对港口竞合关系模式的研究以定性分析为主，定量分析相对缺乏。近年来采用定量分析方法对该领域的研究越来越多，使用的方法主要集中在博弈论、赫希曼赫芬达尔指数( Hirshmann-Herfindahl index)和偏移-分享分析(shift.-shareanalysis)，基尼系数，货流集中系数和耦合机理，其中，博弈论作为应用最为广泛的方法，成为最重要的方向之一。余明珠(2005)建立了竞合博弈模型，结合地方政府对港口的建设决策和港口的价格决策进行分析，认为港口之间建立合作关系对区域经济水平有提升作用。周鑫(2008)采用演化博弈理论，结果表明完全竞争或完全合作是港口长期竞争合作博弈的均衡结果。汪传旭(2009)建立了多港口竞争合作及利润分配的博弈模型，作者认为港口群的总利润与港口群的合作程度是正相关的，可以通过建立健全利润分配机制来实现港口间的合作。范洋(2015)建立了竞合博弈模型，研究了黄海地区的港口，结果表明港口间的无序竞争使得港口群总体收益达不到最优，并且造成了岸线资源的过度开发。
从已有研究成果来看，相关研究重点集中于港口地域组合、港口群系统等空间演变模式，以及利用博弈论、赫希曼赫芬达尔指数等定量分析方法从港口的微观层面分析港口竞争与合作。其中对腹地竞争的探索已达相当深度，对港口竞合的空间演化的探讨尤为深入，这些为我们后续的研究提供了诸多有益的借鉴。但在定量分析方面，主要集中于使用博弈论方法，且研究范围较小。使用空间分析方法的研究较少，鲜有利用空间计量模型对港口竞争和互补关系进行研究的文献。本文以港口货物吞吐量作为研究港口空间竞合关系的切入点，使用空间计量模型对中国五大港口群的空间关系进行分析。空间计量方法在分析港口之间的空间关系方面是非常适合的，因为空间计量模型将空间权重矩阵引入到模型中，而空间权重矩阵由距离元素构成，距离可以直观的刻画任何一组港口的空间关系。某个地区提高当地港口竞争力的行为有可能会带动临近港口的发展，引发激烈的竞争。
1 方法
1.1 空间计量模型
在进行空间计量回归分析时，空间滞后模型和空间误差模型是两种标准方法。更为一般的空间计量模型是将空间自回归模型(SAR)与空间误差模型(SEM)相结合，称为SARAR模型:
社区教育认可度不高的现实来源于当下社区教育工作的历史节点：大多的社区工作仍然被视为一种简单的管理性的工作。想要改善这种观念须注意两点。第一，加强宣传。信息迅猛发展，我们能够利用的媒介已经很多，如广播、电视、媒体、网络等。在不同的移动终端宣传社区教育和儿童教育的重要性和相关知识，使社区民众对社区家长教育的认识了解进一步加深，争取社区群众对相关活动的支持、理解和配合，努力得到认可。第二，开展形式多样化的活动。构建科学有效的社区家长教育就要多多开展与之相依托的亲子活动，并对这样的活动开展相应的课程教育和补充，让居民能够在活动中受益，并充分认识社区家长教育的重要性。
由表12说明，土样2土壤中添加2%土壤修复剂Ⅰ(D)时土壤中的重金属锌、铅、铬、铜、砷、镉含量均有所下降。其中在种有狼尾草的土壤区域主要污染物锌含量下降幅度最大，下降值为142.0mg/L。在种有狼尾草的土壤区域主要污染物砷含量下降幅度最大，最大值为3.15mg/L。
(1)
其中Y 为nt *1的被解释变量矩阵，X 为nt *k 的解释变量矩阵，W 是n *n 的空间权重矩阵，β 是解释变量的系数。λ 是对应的空间参数，反应样本之间的空间依赖关系。ε 是随机扰动项，满足独立正态同分布的条件。
正的空间相关性(λ >0)，表明Y 在相邻地区之间是正相关，负的空间相关性(λ <0)，表明Y 在相邻地区之间是负相关，同时意味着区域之间的关系以竞争为主，在这种情况下，λ 的值的大小可以反映区域之间的竞争激烈程度。
1.2 空间权重矩阵
为了进行空间计量分析，首先构造空间权重矩阵W ，其中d ij 表示区域单位i 与区域单位j 之间的距离，
为d ij 的倒数，即两个区域之间的逆距离。在分析诸如省市这样的区域单位时，相邻的单位之间的d ij 可以设置为1，若不相邻，则设置为0。而港口这样的区域单位时，并不适用上述构造方法。因为港口是不接壤的离散点，所以用港口之间的里程表示距离d ij 。矩阵的对角线上的值为0，且矩阵是标准化的，即矩阵每一行元素的和为1。
2 数据和模型
2.1 数据和港口群划分
本文以中国沿海43个港口2008年至2018年的季度货物吞吐量来研究港口之间的空间关系。港口货物吞吐量是港口的主要生产指标，反映了对港口服务的需求，能够全面反映港口的生产能力和竞争力。货物吞吐量数据来自中国交通运输部统计数据和《中国港口年鉴》。
根据研究期间的现有数据和《全国沿海港口布局规划》中的划分，将我国沿海港口划分为五大港口群(见表1)。表2显示了五个港口群的统计数据。从2018年的市场份额可以看出，长三角和珠三角港口群是货物吞吐量最大的港口群。港口之间的平均距离是根据港口群内平均航线里程计算而来，代表了区域内港口的离散程度。
表1 中国沿海五大港口群
表2 五大港口群基本情况
2.2 实证模型和影响因素
对于港口货物装卸或运输等服务的需求，来源于对于贸易的需求。为了解释由于贸易增长而导致的港口之间吞吐量的相关性，将中国同时期的贸易量和本区域的贸易量作为控制变量。另外，对于港口服务的需求还会受到运输成本的影响，所以在模型中加入了原油价格变量来表示运输成本。港口腹地的经济规模也会对港口服务需求产生影响，在模型中加入区域人口数量来表示港口腹地经济规模。此外，在模型中加入季度虚拟变量作为控制变量，加入货物吞吐量的滞后期来表示周期内对需求的持续影响。
Y =λWY +Xβ +ε
结合以上分析和模型(1)，设定模型如下：
长三角港口群和珠三角港口群的空间参数λ 显著为负，说明在这两个港口群内，港口间的关系以竞争为主。
其中，Q i,t 是t 时期i 港口的货物吞吐量，TR t 是t 时期中国的对外贸易总量，TR i,t 是t 时期i 港口所在区域的贸易总量，POP i,t 是t 时期i 港口所在区域的人口数。贸易量和人口数据来自国家统计局网站和相关省市统计局网站。∑W lnQ i,t 可以被解释为临近港口吞吐量的加权值，λ 是空间相关性的估计系数PRI t 是t 时期原油的平均价格，PRI t 来自联合国贸易和发展数据库(UNCTAD)。Q 1-Q 3是季节虚拟变量。模型同时考虑了序列自相关性(ρ )，序列自相关性并不是本文研究的重点，但是如果不把序列相关加入模型，可能会影响系数估计的有效性和无偏性。模型以两种不同的方式进行估计，首先对中国沿海所有港口进行整体分析，然后分析不同港口群内港口的空间关系。在进行整体分析时，如果距离超过所设定的临界值D，则W设定为零。之所以设置临界值是因为如果港口之间距离较远，他们存在空间依赖的可能性必然较小。临界值分别设定为500海里，750海里和1000海里。多重共线性可能会影响参数β 1和β 2的估计，因为中国总体贸易量与同期各区域的贸易量是强相关的，但是并不会对本文的核心参数λ 的估计。
3.智能网联汽车软件、算法、地图等的更新升级，汽车制造商或软件供应商已及时发布了通知，用户也已及时地更新升级，用户没有任何不当操作或控制，如发生交通肇事犯罪，则推定为自动驾驶系统制造商或供应商承担法律责任。
为了便于分析，本文设定了一组假设，见表3。
环渤海地区港口群以大连港、天津港和青岛港规模最大。三大港口的腹地和货源地交叉现象相对简单，其他港口由于规模较小，对整个港口群的空间竞合关系影响不大，这些原因使得渤海湾港口群内部呈现出以合作为主要特征的空间关系。
表3 模型假设
3 实证结果分析
3.1 全局实证结果及分析
表4展示了中国港口的全局回归结果。临界值D的取值不同，回归结果是不同的。当临界值D取500时，空间参数λ 是显著为负的，这说明在所有沿海港口中，如果只考虑距离在500海里范围之内的临近港口，那么港口间的空间关系是以竞争为主的。当临界D值大于500时，空间参数的估计值并不显著，意味着当考虑的临近港口范围变大时，临近港口间不存在显著的空间依赖关系。不管D取值如何，序列相关系数ρ 都是显著为正的，说明了港口当期货物吞吐量确实受到前一期吞吐量的影响，如果遗漏了Q i,t -1，将会影响系数估计的准确性。港口所属区域的贸易量系数是显著为正的，而同期中国的贸易总量系数为正但不显著。人口因素和原油价格的系数符合预期，但并不显著。
表4 沿海港口全局回归结果
注：表中括号内的值对应的是标准差，估计值的*、**、***分别代表在10%、5%和1%水平上具有显著性。
珠三角地区制造业发达，对外贸易活跃，以此为依托，珠三角港口群已经发展成为世界级港口群。从地理位置上看，港口分布密集，地理位置十分靠近，港口间的最大里程小于50海里。除惠州港和江门港外，其余港口都分布在珠江水系，港口间航道多有重叠。港口经济腹地高度重叠，复杂交叉。港口间盲目建设、重复投资，同质竞争现象普遍存在，甚至出现了恶行竞争。港口群协同发展机制不健全，更加加剧了港口群内的竞争。
3.2 港口群实证结果及分析
表5 五大港口群回归结果汇总
注：表中括号内的值对应的是标准差，估计值的*、**、***分别代表在10%、5%和1%水平上具有显著性。
表5汇总了五大港口群内港口间空间关系的回归结果。从空间参数的检验结果来看，在渤海湾港口群，长三角港口群、东南沿海港口群和珠三角港口群，都拒绝空间参数λ 为零的原假设，说明在这四个港口群内港口间存在显著的空间依赖关系，而在西南沿海港口群内港口间则不存在显著的空间依赖性。其他参数的结果随港口群而不同。
牛冲含有优质蛋白质及丰富的维生素 B1、维生素 B2、维生素 C、维生素E，以及雄性激素，具有补肾益精，壮腰膝的功效。常食对于改善性功能有一定作用。
环渤海和东南沿海港口群的空间参数λ 显著为正，说明在这两个港口群内，港口间的关系以互补为主。
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东南沿海港口群跨海峡两岸，在台湾海峡的西侧，港口集中于福建省，在东侧集中于台湾省。这对于港口的综合管理提供了便利条件，福建省实现了对港口建设运营的统一规划，从而促进了东南沿海港口群的互补与合作。
lnQ i,t =λ ∑W lnQ i,t +ρ lnQ i,t -1+α i +β 0+β 1lnTR t +β 2lnTR i,t +β 3lnPOP i,t +β 4lnPRI t +β 5Q 1+β 6Q 2+β 7Q 3+ε i,t
长三角港口群在全国港口中规模地位突出，包含三省一市的沿海港口。长三角地区社会经济发展在全国走在前列，进出口贸易十分发达，航运需求量和港口服务需求量大，而且港口群内主要港口的经济腹地和货源地交叉现象突出，主要港口的服务范围均可覆盖整个长三角地区。各个港口为追求自身利益，扩大货物吞吐量，大力引进货源。对港口的地方性政策往往不能兼容，各个港口也积极争取优惠政策来提升自己的竞争力。长三角港口群内三省一市的港口行政管理部门众多，不能实现实质的协调与统一。
在设定的距离范围内，港口潜在的竞争或者合作对象是自由的，并不受港口群划分的影响。同时，这种方式精确度不高，比如模型认为上海港与基隆港存在竞争替代关系，这显然不符合实际。
EM算法主要分为两步:第1步,即E步,根据当前的参数估计值 和数据{Uj,dj},计算关于隐藏变量{yj}的对数似然函数的期望值;第2步,即M步,通过最大化关于参数w的期望函数,更新参数估计值具体过程如下:
西南沿海港口群内不存在显著的竞争或者互补特征。西南沿海港口群由海南省、广西省和广东省部分港口组成，主要服务于西部地区开发，其中湛江港、防城港和海口港为主要港口。西南沿海港口群地处西南，面向东南亚，是西南地区必需的出海通道。由于西南地区经济发展较为落后，西南港口群的规模较其他港口群也较小，港口群内没有形成明显的竞争或者互补的特征。
4 结论与启示
本文采用中国沿海43个港口2008年至2018年的货物吞吐量的季度数据，通过构造空间权重矩阵，利用空间计量模型对中国沿海港口从全局和港口群两个维度对港口的空间依赖关系进行了探索分析。从全局回归结果来看，当距离的临界值设定为500海里时，港口间的空间关系以竞争为主要特征，当距离临界值大于500海里时，港口之间不存在显著的空间关系。从五大港口群的分析结果看，渤海湾港口群和东南沿海港口群的空间关系以互补为主要特征；长三角港口群与珠三角港口群的空间关系以竞争为主要特征；西南港口群内不存在显著的空间依赖关系。珠三角港口群内港口间的竞争程度最为激烈，渤海湾港口群内港口间的合作最为深入。在以竞争为主要特征的港口群所在的长三角和珠三角地区，经济发展水平高，贸易需求大，港口群内腹地重叠程度高，在以互补为主要特征的港口群所在的环渤海地区和东南沿海地区，港口经济腹地的划分较明确，同时港口间的协调管理水平较高。
给排水系统是有色金属矿山企业的基础设施，给排水系统的稳定运行是矿山生产稳定运行的必要条件。合理的方案，不仅能够提升给排水系统的有效性与可持续性，还对矿山环保、安全等工作都会产生重要影响。因此设计合理、经济的给排水系统，对于建设绿色、节能矿山有着重要意义。
同一港口群内的港口，由于地理位置比较接近，经济腹地与货源地同时存在交叉重叠现象，港口功能的可替代性加剧了港口的重复投资建设，导致了港口群内港口间的无序竞争。同时，由于同一港口群内的港口可能归属不同的省市或不同的港口管理部门，导致了港口群治理的碎片化。各个港口缺乏明确定位和协调发展战略的指导，这进一步放大了港口群内的竞争程度。
基于模型结果和研究结论，提出以下建议：第一，规划先行。同一港口群所在区域地方政府及主管部门联合指定港口群整体发展规划，明确港口定位，使港口群的协调统一发展有章可循。第二，协调合作。建立健全港口管理部门之间、管理部门与企业之间的协调机制，并使之常态化。第三，打造优质营商环境。大力提高政府服务能力，营造优质的营商环境，优化政策制定，促进港口间有序竞争与合作。
本文受限于由于数据可得性，仅仅把港口间的空间依赖性作为研究的重点，并未具体分析不同港口群空间关系背后的影响因素。随着数据的积累和更新，这将成为未来研究的重点。
中国人民银行南京分行营业管理部课题组则完成了对金融支持PPP模式的路径与投资策略的研究。该课题组首先总结了我国PPP项目的基本情况，在借鉴国际经验的基础上，以南京地区为例分析金融支持PPP模式的意愿、路径及制约因素，采用净现值法构造了项目价值模型，对金融支持PPP模式的投资策略进行了研究并提出政策建议［9］。
参考文献
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作者简介： 韩振(1986-)，男，汉族，山东滨州人，深圳大学经济学院硕士研究生，研究方向为国民经济统计；董悦(1996-)，女，汉族，安徽淮南人，深圳大学经济学院硕士研究生，研究方向为国民经济统计。
中图分类号： F25
文献标识码： A
doi： 10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.35.020