港口物流与腹地经济增长关系研究-以岳阳港为例 工商管理专业

1、一、引言我国关于港口腹地关系的研究, 始于20 世纪50 年代初, 以黄盛璋中国港市之发展的出版为标志2。近年来，随着港口功能的不断扩展，现代港口已经不再局限于连接内地与海域、负责货物运输等。港口物流产业已经发展成为我国国民经济的基础性产业之一，在国民经济增长中扮演着日益重要的角色3。港口物流发展与经济增长之间的关系也迅速得到我国学者的关注，其中，王耀中等通过分析港口物流对经济增长的作用机理，选用多变量数据，研究了港口物流发展对我国经济增长的作用和贡献4；钟铭等运用协同理论，构建港口物流与城市经济协同度测度模型，并基于模型对大连市港口物流与城市经济协同发展程度进行了评价5；沈秦伟，韩增林等利用

2、格兰杰因果检验、向量自回归模型及相应的脉冲响应函数分析了大连港口物流与城市经济增长的动态相关性和因果关系6；王报梅运用时间序列的平稳性检验、协整性检验、Granger 因果检验等方法对GDP 与港口货物吞吐量进行了计量分析3。在物流业日益成为“第三利润源”的今天，港口物流作为港城互动联结的重要桥梁和纽带地位凸显；目前，国内在这一领域的研究，主要是沿海港口与区域经济的发展研究成果，用计量学理论定量和定性地分析了沿海港口与区域经济之间的关系，对内河航运与区域经济的研究成果较少7。而岳阳港的地理位置优越，岳阳又是适宜发展商贸流通的经济腹地，它处在“长三角”、“珠三角”两大经济圈西进、北上的枢纽地位，

3、是一座典型的区域节点城市8。所以研究其港口物流与经济增长之间的关系，符合国家推进的中部崛起战略，也可以让其港口物流在国民经济中的地位得到更充分、合理的认识。综合国内学者的研究，可以看出国内学者对于港口区位势是如何影响国民经济这方面没有进行深入的研究，本文则在国内学者研究结果的基础上，先通过格兰杰因果检验岳阳港港口物流与经济增长之间的因果关系；再根据检验结果选取合适的回归模型探索两者是相互怎样影响的；最后，通过计算出的岳阳港港口区位势和岳阳港港口物流产业对湖南省GDP的弹性系数来进一步研究区位势对国民经济的影响，这对于了解岳阳港港口物流产业对国民经济的贡献具有现实意义，并且可以让政府机构能更加重

4、视港口的发展，有利于岳阳港得到更充分地利用和更好地服务于国民经济。二、数据处理2.1 综合测度方法:熵权法熵权法是一种基于数据事实的非主观赋权重的方法，主要依据各项数据指标本身所包含的信息量大小来进行权重赋予。利用熵权法能够充分利用数据中包含 的信息，且熵权法结果更具有稳健性。基于此，本文采用熵权法确定权重，以便较好保证指标评价结果的客观性和有效性。其基本原理是：若某项指标的指标值变异程度越大，熵越小，该指标提供的信息量越大，其权重也应越大，反之，指标值变异程度越小，熵越大，该指标提供的信息量越小，权重越小。因此，熵值法能够深刻地反映出指标信息熵值的效用价值，所给出的指标权重值比层次分析法和专

5、家经验评估法信度更高。熵权法确定权重计算步骤如下：（1）构建原始指标数据矩阵:样本年份15年，评价指标2项, 形成原始数据矩阵X=（2）将各指标无量纲化,即归一化处理:Yij（3）计算第j项指标的熵值eje通常k值由公式 k=1ln4）计算评价指标j的权重wjw其中第 j 项指标的差异性系数dj=1-ej, （5）计算样本i的评价值Ci,Ci=j=12.2 区位势区位势是地理学和经济学将物理学中的位势（potential）概念借用到区位现象的定量分析而提出的。表述为：地理空间的不同区位之间是相互作用、相互影响的，围绕着某一区位的其他所有区位施加的总的影响强度称为该区位的区位势9。区位势的大小反

6、映了一个地方对相关经济活动的吸引力和竞争力10。现代综合物流发展的背景下，港口区位的吸引力和竞争力，即港口区位势不仅体现在运输的便利程度，更多地体现为港口所在的物流系统的综合能力。区位势的大小可以用数学公式表示如下：L式中：Li即为港口综合区位势，表示港口腹地围绕港口i的各城市 (包括港口所在城市) 所有功能要素在i港口产生的位势之和，Pi则表示港口i对区域所有地方的n功能要素供应量，反映了港口在本地区所处的运输 (经济) 区位势11。本文采用港口货物吞吐量、集装箱吞吐量等反映港口规模的指标2.3 数据来源及计算过程本文采用的数据主要来源于湖南统计年鉴12、中国城市统计年鉴13、中国港口年鉴1

7、4和中国公路营运里程图集15，部分缺失数据根据相邻年份插值予以补齐。数据的样本区间为2000-2014年。根据上述的熵值法计算步骤，对数据进行“归一化”处理并计算熵值、差异性系数、熵权，根据各个指标的数据及其权重计算得到岳阳港2000-2014年的港口综合规模指数即评价值，再依据区位势的计算公式进而得到区位势,如表2-1：表2-1 2000-2014年港口综合规模指数年份综合规模指数区位势V年份综合规模指数区位势V20003815.164109412.1420015547.9341.66200952640.51415.7420026937.8282.072010745

8、93.58922.31200312210.1593.65201192417.62327.64200430187.2689.032012119072.52335.61200538644.00411.562013118918.59235.56200633370.0959.982014131771.63539.41200728871.1958.63将上文得到的2000-2014年岳阳港港口区位势按年份作为横轴，区位势为纵轴形成的折线图，如图2-1:图2-1 20002014年岳阳港港口区位势变化折线图通过上述定量分析结果可以看出, 岳阳港港口区位势整体呈现上升的趋势。20002014年是呈现上升的趋

9、势,而20062007年出现了下降现象,但2008年之后又呈现了持续上升的趋势，而且增长速度比2006年之前快得多。在这期间区位势持续快速增长，这表明岳阳港港口区位的吸引力和竞争力正持续增强，即岳阳港港口所在的物流系统的综合能力也在不断加强，并且在近7年的增长速度较快。这与近年来，岳阳市对岳阳港推行的“以港兴市”战略密不可分。表2-2 岳阳港不同腹地港口区位势腹地城市区位势V腹地城市区位势V长沙市1.600张家界市4.684株洲市1.840益阳市8.332湘潭市1.919郴州市6.096衡阳市2.520永州市7.713邵阳市5.338娄底市42.143常德市8.051由表2-2可知，在岳阳港的

10、区位势中，常德、益阳、永州、娄底四市对岳阳港区位势的贡献量为66.239。结合表2-1可以看出岳阳港区位势较为明显，并且拥有较好的区位优势。根据表2-2中各腹地城市的区位势，本文采用系统聚类法，将岳阳港11个腹地城市分为明显、较明显和不明显三个级别，结果如图2-2所示：图2-2 岳阳港11个腹地城市港口区位势聚类图结合区位势表以及聚类图，可以得到，第一级为娄底市，区位势为42.143，属于区位势明显城市；第二级有常德市、益阳市、永州市、邵阳市、张家界市和郴州市，区位势在4.684-8.332之间，属于区位势较明显城市；第三级有株洲市、湘潭市、长沙市和衡阳市，区位势在1.600-2.520之间，

11、属于区位势不明显城市。此外，除了娄底市各个地市的区位势总体水平不高，都小于10。最高的娄底市为42.143，而最低的长沙市只有1.600。并且各个地级市之间差异并非特别明显，这表明各个地区的发展状况差异不是特别显著的。2.4 港口腹地系统空间关联性测度2.4.1 指标体系本文为测度港口与腹地关联发展水平，将港口腹地系统分解为港口系统和腹地系统2个子系统，综合经济、社会等各方面因素分别设计指标体系，如表2-3所示：表2-3 港口腹地系统指标体系指标体系变量指标内容港口指标体系X1 货物吞吐量X2 集装箱吞吐量腹地指标体系X3 社会消费品零售总额X4 实际利用外资额X5 固定资产投资额X6 人均城

12、市道路面积X7 城市化率X8 客运总量X9 货运总量X10 第三产业占 GDP 的比重X11 人均GDP（元）2.4.2 研究方法港口与腹地各因素之间的关系是灰色的，很难用相关系数比较精确的度量其相关程度的客观大小，为克服统计分析上的缺陷，本文利用灰色系统理论中的灰色关联分析方法16，定量分析港口与腹地的关联程度。ij式（1）中：ijt是港口指标 xi对腹地指标 xj在t时刻的关联系数。Xirt=式（2）中：rt为均值关联度，综合反映了t时刻港口腹地关联的程度，m,n分别为反映港口子系统与腹地子系统发展水平的指标数,0 rt1。若取最大值rt=1,则说明港口和腹地两子系统间的变化规律完全相同,

13、两个子系统间的关联作用最强；若0 rt1,则说明两子系统间有关联性,且rt1 时，港口腹地关联发展效应趋于强化,rt0时，港口腹地关联效应趋于弱化。根据rt变化的具体值域范围,又可做进一步划分,本文设定:当0 rt0.35表2-4 岳阳港湖南省腹地关联发展的均值关联度腹地长沙株洲湘潭衡阳邵阳岳阳常德张家界益阳郴州永州娄底湖南省20000.83 0.89 0.83 0.90 0.87 0.84 0.82 0.80 0.85 0.77 0.85 0.82 0.84 20010.85 0.90 0.88 0.89 0.89 0.85 0.85 0.91 0.88 0.87 0.89 0.82 0.8

14、7 20020.90 0.89 0.88 0.87 0.89 0.84 0.84 0.83 0.87 0.86 0.89 0.82 0.86 20030.89 0.88 0.89 0.87 0.88 0.84 0.88 0.94 0.86 0.86 0.87 0.83 0.87 20040.85 0.83 0.86 0.86 0.86 0.83 0.90 0.88 0.83 0.87 0.82 0.83 0.85 20050.81 0.85 0.83 0.88 0.85 0.80 0.88 0.88 0.84 0.87 0.83 0.83 0.84 20060.82 0.85 0.82 0.9

15、0 0.86 0.81 0.86 0.87 0.82 0.84 0.85 0.82 0.84 20070.81 0.86 0.88 0.89 0.85 0.83 0.85 0.87 0.85 0.86 0.84 0.85 0.85 20080.85 0.88 0.84 0.84 0.84 0.80 0.85 0.86 0.85 0.84 0.84 0.83 0.85 20090.83 0.85 0.84 0.85 0.83 0.82 0.83 0.81 0.83 0.84 0.84 0.78 0.83 20100.85 0.86 0.86 0.87 0.85 0.84 0.88 0.88 0.

16、87 0.80 0.85 0.77 0.85 20110.86 0.86 0.85 0.86 0.83 0.82 0.87 0.88 0.88 0.82 0.83 0.83 0.85 20120.80 0.83 0.82 0.84 0.80 0.77 0.85 0.87 0.81 0.79 0.78 0.74 0.81 20130.84 0.87 0.86 0.87 0.86 0.83 0.90 0.90 0.85 0.81 0.88 0.76 0.85 20140.76 0.83 0.81 0.79 0.80 0.80 0.85 0.82 0.79 0.77 0.79 0.72 0.79 2

17、.4.3 岳阳港湖南省经济腹地关联特性分析根据表2-4所示的计算结果，结合港口腹地发展实际，可以看出近15年来，岳阳港与湖南省经济腹地关联度一直处于波动状态，但总体波动幅度不大，基本稳定在0.85。(1)岳阳港湖南腹地关联度在原有的基础上推进 。20002014年岳阳港港口湖南腹地均值关联度都处于0.650，a0，0b1。对Logistic方程可以进行变换：两边取对数，得到：令：，则Logistic方程转换为：3.2.2参数求解在上面的logistic模型建立过程中，可以运用最小二乘法原理来估计模型中的参数和。对于k的确定，根据logistic模型方程，当 0b0，t代表时间。通过一系列转换，

18、方程变为：，（，），如表3-4 所示。表3-4 数据转换年份tyy200013551.498.175122513200123831.908.251116043200234151.548.331234629200344659.998.446768581200455641.948.637983257200566596.108.794233844200677688.678.947503096200789439.609.1526688852008911555.009.35487352320091013059.699.47728566620101116037.969.682713691201112196

19、69.569.88682754220121322154.2310.0057837320131424621.6710.1113822320141527037.3210.20497341利用最小二乘法原理，并利用广义差分法消除了自相关的影响，可以估计出参数m，n的值。用EViews8.0软件进行计算与分析，得出的结果见表3-5。表3-5 模型估计结果变量系数标准差T统计量P值C3.7047330.028326130.78850T-0.525923*T(-1)0.1645160.00573428.692170R-squared0.985633Akaike info criterion-3.41892

20、8Adjusted R-squared0.984436Schwarz criterion-3.327634F-statistic823.2408Durbin-Watson stat1.117703Prob(F-statistic)0从表可知，拟合系数（Adjusted R-squared）为0.985633，拟合程度相当高，且F检验值为823.2408，远大于F0.05（1，13），该一元线性回归模型是显著的，回归方程成立。所以，由表3-5可以得到：m=em=e7.814622941=2476.55297，n=en=e0.164516=1.178822431，则y=2476.552971.17

21、8822431t。根据所建立的指数回归模型，令t=26，得到湖南省2025年GDP的预测值为178445.5767亿元。因此，GDP的饱和值可以取更大的178500亿元，由于k1/y，则在预测期内k=1/178500。 上述logistic曲线方程已转换为，下面进一步对模型中的和进行参数估计，具体转换过程见表3-6表3-6 数据转换年份tyyx200013551.49-8.195221569200123831.9-8.272821372200234151.54-8.354771558200344659.99-8.473221583200455641.94-8.67011994200566596

22、.1-8.831892369200677688.67-8.991532331200789439.6-9.20741002008911555-9.4218550020091013059.69-9.553267631.2620101116037.96-9.77686815120111219669.56-10.0036903620121322154.23-10.138310396.3720131424621.67-10.25981087220141527037.32-10.369212384据表绘制出湖南省2000-2014年y与x的散点图，如图3-3所示。图3-3 散点图从图可以发现，y随货物吞吐

23、量基本上呈线性下降趋势。利用最小二乘法原理，并利用广义差分法消除了自相关的影响，可以估计出参数和，具体结果见表3-7。表3-7 模型估计结果变量系数标准差T统计量P值C-3.1953270.046385-68.88740X-0.625417*X(-1)-0.0001491.48E-05-10.062660R-squared0.894046Akaike info criterion-1.716049Adjusted R-squared0.885217Schwarz criterion-1.624755F-statistic101.2571Durbin-Watson stat1.783759Pro

24、b(F-statistic)0同理，拟合系数（Adjusted R-squared）为0.894046，拟合程度很高，F检验值为101.2571，远大于F0.05（1，13），该一元线性回归模型是显著的，回归方程成立。由此可得：，所以，Logistic回归模型为：从经济学意义方面来检验参数检验的结果，GDP反映湖南省的经济发展水平由于k=1/1659000，a0，0b1，当x的值逐渐增大时，GDP的值也不断增大，符合GDP随货物吞吐量增长而增加的经济学规律。3.3 港口物流与经济增长的边际、弹性分析3.3.1边际分析经济学上用边际的概念来描述一个经济量对另一个经济量的瞬时变化率，即经济量函数y

25、=f(x)的导数。这里利用边际分析，可以得到当货物吞吐量为某个值时，货物吞吐量增长1单位能带来的GDP的增长额，同时，还可以确定货物吞吐量为多少万吨时，货物吞吐量每增长1单位所带来的GDP的增长额最大。根据上面所构建的Logistic回归模型，两边求导可以得到岳阳港港口物流产业对湖南省GDP的边际作用为。由于0b1，lnb 0，这表明湖南省GDP随着岳阳港港口物流的增长而增长。利用岳阳港2000-2014年货物吞吐量的数据，可以得到每一年的，具体结果见表3-8。尽管0,但货物吞吐量对GDP的贡献分为两个阶段，即存在着函数的驻点x0，且二次求导得，求解，化简为：，则，代入数据可得到驻点23905

26、.91948 万吨。当x23905.91948时，。因此，当货物吞吐量小于23905.91948万吨时，港口物流业每增长1个单位引致的GDP的增长额会随着港口物流规模的增加而不断增加；当货物吞吐量大于23905.91948万吨时，港口物流业每增长1个单位引致的GDP的增长额会随着港口物流规模的增加而呈下降趋势；在货物吞吐量等于23905.91948万吨时，港口物流业每增长1个单位所引致的GDP的增长额达到最大值，当货物吞吐量再继续增长时，它对GDP的边际作用开始下降。2014年岳阳港的货物吞吐量为12384万吨，小于23905.91948万吨，明显地它对GDP的边际作用还未达到最大值，所以适度

27、地扩大港口物流业的规模，加强港口物流的管理，提高效率，对湖南省GDP的增长会有明显的促进作用。3.3.2弹性分析在经济学中，弹性通常是用于描述一个因素对另一个因素变化的反应程度，即一个因素在另一个因素变化1%时所改变的百分率。同样，这里利用弹性分析，可以确定当货物吞吐量为某个值时，货物吞吐量每增长1个百分点所带来的GDP的增长率；进一步可以通过对弹性系数进行边际分析，确定当货物吞吐量达到多少万吨时，货物吞吐量每增长1个百分点所带来的GDP 的增长率最大。岳阳港港口物流产业对湖南省GDP的弹性系数为；由于0b1，lnb0，即湖南省GDP与岳阳港港口物流产业呈现同方向的变化。岳阳港港口物流增长时，

28、湖南省GDP也增长，反之亦然。利用岳阳港2000-2014年货物吞吐量的数据，可以得到每一年的，结果如表3-8。可见除了2001年外，弹性系数是逐年增长的，并且在2000-2008年，01 ,GDP对货物吞吐量缺乏弹性，GDP变动的比率小于货物吞吐量变动的比率；但随着2009后湖南省加快水运业发展政策的推出，包括岳阳港在内的港口体系建设得以推进，湖南省航运物流水平和规模都有较大程度的提高，所以2009年以后，1，GDP对货物吞吐量更为敏感，GDP变动的比率要大于货物吞吐量变动的比率。表3-8 岳阳港2000-2014年货物吞吐量边际分析和弹性分析年份txdy/dx弹性系数2000115690.

29、8888008720.2256885362001213720.8648221240.1975494182002315580.8874459340.2241189762003415830.8905280990.227685872004519940.9426333900.2861739022005623690.992600180.3392755682006723310.9874288450.3339066112007841001.255799140.5805476372008955001.5120326020.7699104892009107631.261.9863153941.044625182

30、20101181512.1184280381.10851537220111290362.3586477241.21394103420121310396.372.7650640081.366499361201314108722.917411851.416753963201415123843.433514581.564212715取2014年的数据进行分析。2014年的，表明当货物吞吐量为12384万吨时，货物吞吐量再继续增长1%，会引致GDP增长1.564212715%，可见目前岳阳港货物吞吐量对湖南省GDP增长的作用是非常明显的。为了分析影响弹性系数变化的因素，将岳阳港2000-2014年的区

31、位势作为自变量，GDP对货物吞吐量的弹性系数作为因变量进行回归分析。首先对两个变量进行单位根检验，得到两个变量都是二阶单整，然后进行协整分析，对协整回归方程的残差序列进行ADF检验，得到P值为0.0117，所以在5% 的显著性水平下港口区位势与GDP对货物吞吐量的弹性系数存在长期均衡关系，具体结果见表3-9。表3-9 协整关系检验结果t统计量P值Augmented Dickey-Fuller test statistic-4.8817060.0117Test critical values:1% level-4.9922795% level-3.87530210% level-3.388330

32、将岳阳港2000-2014年的区位势作为自变量，GDP对货物吞吐量的弹性系数作为因变量进行回归分析，用EViews8.0求回归方程系数，但发现DW统计量为0.663556，残差序列存在自相关，对原方程进行广义差分处理，结果如表3-10。所以得到回归方程：t=0.253706+0.031454v（t表示弹性系数，v表示区位势）,可以看出弹性系数与区位势存在正向关系，区位势每增长1个单位，弹性系数增长0.031454个单位。表3-10 模型估计结果变量系数标准差t统计量P值C0.0845910.0522611.6186300.1315V-0.666578*V(-1)0.0314540.005707

33、5.5114540.0001R-squared0.716822Akaike info criterion-1.362479Adjusted R-squared0.693223Schwarz criterion-1.271185F-statistic30.37613Durbin-Watson stat1.207114Prob(F-statistic)0.000134四、结论与讨论4.1岳阳港港口的综合能力在不断增强通过熵值法计算港口指标权重，并结合区位势的定量分析结果可以看出, 近15年来岳阳港港口区位势整体呈现上升的趋势。尤其是2008年之后呈现了快速持续增长的趋势。这表明岳阳港港口区位的吸引

34、力和竞争力正持续增强，即岳阳港港口所在的物流系统的综合能力在不断加强。4.2腹地城市之间的区位势存在地区空间差异通过系统聚类分析，将岳阳港11个腹地城市划分为区位势明显、较明显和不明显城市三个级别，第一级别只有娄底市，区位势为42.143，；第二级别区位势在4.6848.332之间；第三级别区位势在1.6002.520之间。可以看出，除娄底市外各个地市的区位势总体水平不高，并且各个地级市之间差异较明显。这都表明了腹地城市之间具有明显的地区空间差异。4.3港口物流可推动腹地城市的经济发展由协整检验，格兰杰因果检验和回归分析可得，港口的货物吞吐量对GDP产生了正向影响，表明港口物流对城市经济增长确

35、实起到了积极作用。几乎所有的港口城市在兴起和发展的过程中都有一条共同的发展规律，即“以港兴城，港城共兴”。港口不仅对其所在城市的经济发展具有巨大的促进和推动作用，而且能带动周围地区和腹地的经济发展，因此大力发展港口物流必然会带来经济的快速增长。4.4岳阳港港口物流产业有很大的发展空间运用格兰杰因果检验分析，对岳阳港货物吞吐量和GDP之间的双向因果关系进行分析，发现货物吞吐量和GDP互为因果，即存在互动关系，港口物流发展和经济增长呈现出双向促进，共同发展的态势。同时也可以得到港口集装箱吞吐量可以格兰杰引起GDP，而GDP却不能格兰杰引起港口集装箱吞吐量，呈现单向促进。造成这种状况的主要原因可能是港口物流的发展水平相对于经济的快速增长，发展速度较缓慢，因此岳阳港物流业仍需进一步发展。港口物流的发展不仅能提高商品运输效率，降低运输费用，节约交易成本，还能发挥出口竞争效应。其次，加强科学的港口规划和合理的物流网络建设，能提高港口的服务质量，实现货畅其流，避免因商品的低交易率而破坏岳阳港参与经济分工协作，为进出口贸易的顺利进行提供有力保障。4.5扩大港口规模，发挥其对经济增长的作用通过对港口物流与GDP的关系进行回归分析、边际分析以及弹性分析，可以发