朱樂群 張聆曄 李曉君

摘要：為提升港口服務“一帶一路”建設的效率，在原有港口效率評價方法的基礎上，利用SBM（slacks-based measure）模型對我國港口服務“一帶一路”建設的效率進行分析。研究結果表明：SBM模型和時間窗分析法能夠解決忽略松弛變量所導致的效率偏差問題;港口服務“一帶一路”建設的效率在“一帶一路”倡議提出后一直保持在較高水平且整體呈現(xiàn)上升趨勢;提升港口服務“一帶一路”建設的效率需要進一步優(yōu)化基礎設施投入和完善“一帶一路”沿線港口航線網(wǎng)絡來減少投入冗余。

關鍵詞：

港口效率; 一帶一路; SBM模型; 時間窗

中圖分類號：? F552

文獻標志碼：? A

Study on construction efficiency of ports servicing the Belt and

Road based on SBM model and time window analysis

ZHU Lequn1， ZHANG Lingye2， LI Xiaojun1

（1. Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering of Ministry of Transport， Tianjin 300456， China;

2. College of Transportation Engineering， Dalian Maritime University， Dalian 116026， Liaoning， China）

Abstract：

In order to improve the construction efficiency of ports servicing the Belt and Road （B&R， in short）， on the basis of the conventional port efficiency evaluation methods， an SBM （slacks-based measure） model is adopted to analyze the construction efficiency of Chinese ports servicing B&R. The results show that： the SBM model and the time window analysis method can solve the problem of efficiency deviation caused by neglecting slack variables; the construction efficiency of ports servicing B&R has remained at a high level with an overall trend of rise since B&R initiative was proposed. To improve the construction efficiency of ports servicing B&R， it is necessary to further optimize the investment in infrastructure and improve the port route network along B&R to reduce the investment redundancy.

Key words：

port efficiency; the Belt and Road; SBM model; time window

0 引 言

隨著“一帶一路”建設的不斷推進，我國與“一帶一路”沿線國家貿(mào)易規(guī)模持續(xù)擴大，2014年到2019年貿(mào)易值累計超過44萬億元，年均增長率達到6.1%，我國已經(jīng)成為沿線25個國家最大的貿(mào)易伙伴，“一帶一路”已成為我國對外貿(mào)易的最新增長點。港口作為“一帶一路”上的重要支點，是國家開展對外貿(mào)易與交流的重要載體[1]，對支撐“一帶一路”互聯(lián)互通建設具有基礎保障作用，《建設世界一流港口的指導意見》也明確提出港口要更好服務“一帶一路”建設等重點任務。鑒于此，對港口服務“一帶一路”建設效率的研究就尤為關鍵。

“一帶一路”背景下的港口發(fā)展是近年來的研究熱點，現(xiàn)有研究以從各地方港口發(fā)展的實踐出發(fā)，提出相應發(fā)展建議為主，有關效率的定量研究尚未多見。在各地方港口服務“一帶一路”建設的研究方面，許抄軍等[2]以北部灣經(jīng)濟圈港口為研究對象，圍繞發(fā)揮其在21世紀海上絲綢之路（下文簡稱“海絲路”）建設中的支點城市作用、完善沿海發(fā)展軸線、服務“一帶一路”倡議提出了一系列建議。潘靜靜等[3]通過班輪公司船期數(shù)據(jù)，分析福建省港口與海絲路沿線港口互聯(lián)互通現(xiàn)狀，從港口自身、陸向腹地和海向腹地三個層次提出福建省港口融入海絲路建設的思路。在港口的國內(nèi)、國際競合方面，趙旭等[4]在分析海絲路建設背景下港口合作內(nèi)容及模式的基礎上，指出海絲路沿線港口的合作現(xiàn)狀及存在的問題，提出構建港口合作機制的方案。王慧等[5]進行了港口生態(tài)位的定義，并建立了三級指標矩陣，對“一帶一路”倡議下上海港和新加坡港的競合關系進行量化和比較，分析上海港服務“一帶一路”建設的競合策略。劉嬋娟等[6]運用海絲路沿線港口航線數(shù)據(jù)，分別從國家擁有航線數(shù)量和月平均貿(mào)易次數(shù)兩個角度構建加權海絲路海運網(wǎng)絡進行網(wǎng)絡層次體系研究，得出我國港口處于海絲路海運網(wǎng)絡第二層次的結論。鄒云美等[7]運用聚類分析法對海絲路上我國沿海主要港口進行了分類。

此外，港口效率是港口在貨物綜合運輸環(huán)節(jié)發(fā)揮作用的決定性因素，因此長期以來港口效率研究一直是國內(nèi)外港口領域研究的熱點[8-11]，尤其是將數(shù)據(jù)包絡分析（data envelopment analysis， DEA）方法及相關改進運用于港口效率分析的研究十分值得借鑒。DEA方法是一種基于多投入、多產(chǎn)出來評價對象相對有效性的效率評價方法，最初由CHARNES等[12]在相對有效性概念基礎上發(fā)展出來的一種系統(tǒng)評價方法。早期研究中基于DEA方法的港口效率評價多是將CCR、BCC兩種傳統(tǒng)模型直接引入，隨著近年來相關研究的進一步深入，開始引入生產(chǎn)函數(shù)分階段DEA方法，如劉名武等[13]采用DEA-Tobit兩階段法研究長江中上游集裝箱港口運營效率，并分析影響集裝箱港口運營效率的因素。同時針對傳統(tǒng)DEA存在的徑向性和角度性問題，提出一種SBM（slacks-based measure）模型，形成一般化的方向性距離函數(shù)，可以解決忽略松弛變量所導致的效率偏差問題。相關學者在港口效率分析時采用了該方法，取得了較好的效果，如王玲等[14]運用共同邊界和序列SBM方法，對2006—2009年我國14個內(nèi)河港口和17個沿海港口的效率進行對比分析。此外，相關學者將時間窗分析法引入DEA模型，實現(xiàn)對決策單元效率值的縱向動態(tài)對比，十分值得借鑒。

總體來看，當前圍繞港口服務“一帶一路”建設的問題，多開展定性研究，提出各港口發(fā)展的相關建議;在效率評價與分析方法方面，DEA及一系列改進方法在港口的運用取得了較好的效果，但尚未運用到港口服務“一帶一路”建設這一具體問題中?；诖?，本文針對港口在“一帶一路”建設中發(fā)揮的基礎設施互聯(lián)互通作用，在已有港口效率分析方法的基礎上，以港口服務海絲路沿線國家為實證分析對象，基于SBM方法分析其動態(tài)效率，分析結果可以有效為港口更好服務“一帶一路”建設提供決策支持。

1 模型構建與方法

1.1 基于松弛變量的產(chǎn)出導向DEA模型（產(chǎn)出導向SBM模型）

傳統(tǒng)的DEA模型大多屬于徑向和角度的度量方法，難以充分考慮投入和產(chǎn)出的松弛性問題。這就導致無法依據(jù)評價結果來區(qū)分投入指標和產(chǎn)出指標調整的大小與幅度，所得的效率值也不是特別準確。SBM模型將松弛變量引入目標函數(shù)，有效解決了傳統(tǒng)DEA模型忽略松弛變量所導致的效率偏差問題，可以對港口服務“一帶一路”建設的效率進行較為精準的評價。產(chǎn)出導向DEA模型從產(chǎn)出的角度對被評價決策單元無效率程度進行測量[15]，關注的是在不增加投入的條件下，要達到技術有效各項產(chǎn)出應該增加的程度。目前，我國沿海港口總體吞吐能力處于適度超前狀態(tài)，對港口服務“一帶一路”建設效率的研究主要關注在投入不變情況下實現(xiàn)技術有效的服務成果，故采用產(chǎn)出導向DEA模型。

1.2 產(chǎn)出導向SBM時間窗分析

時間窗分析法將不同時間點上的同一個決策單元看作不同的決策單元，采用類似移動平均的方法評價決策單元效率。對港口服務“一帶一路”建設效率評價而言，考慮效率的動態(tài)變化是十分有必要的，可以對全部決策單元進行縱向與橫向比較。因此，本文運用產(chǎn)出導向SBM時間窗分析法，對“一帶一路”倡議提出以來的港口效率進行測度。

假設n個決策單元有d個窗口，w表示時間窗寬度，則每個時間窗內(nèi)有n×w個決策單元，對任意決策單元，有d×w個觀測值。設評價時間跨度為T，則d=T-w+1，評價期內(nèi)任意決策單元的觀測變量總數(shù)為（T-w+1）wn，相應投入為xk，tw=（x1k，t，…，xmk，t，x1k，t+1，…，xmk，t+1，…，x1k，t-w+1，…，xmk，t-w+1），相應輸出為yk，tw=（y1k，t，…，ylk，t，y1k，t+1，…，ylk，t+1，…，y1k，t-w+1，…，ylk，t-w+1），t=1，2，…，T。

目前對時間窗寬度沒有統(tǒng)一的規(guī)定，為保障計算的時效和穩(wěn)定性，取w=3。港口服務“一帶一路”建設是一個持續(xù)投入與產(chǎn)出的過程，因此研究效率的動態(tài)情況十分必要，可以比較“一帶一路”倡議實施以來不同階段的效率動態(tài)變化。

2 變量選取與數(shù)據(jù)搜集

2.1 變量選取

投入變量選取。港口是水路運輸?shù)闹匾A設施，是綜合運輸環(huán)節(jié)的重要節(jié)點，也是國家保障運輸安全與國內(nèi)國際雙循環(huán)的重要戰(zhàn)略支點。岸線、泊位作為生產(chǎn)資源，是港口作業(yè)的基礎性保障，故考慮用港口生產(chǎn)用泊位數(shù)b和碼頭長度l兩個基礎指標來綜合表征港口基礎設施投入，同時為更好地體現(xiàn)港口對岸線的綜合利用率，采用單位生產(chǎn)用泊位長度（等于研究的所有港口的生產(chǎn)用碼頭長度之和除以生產(chǎn)用泊位數(shù)之和）作為投入變量x1。港口依托對外航線與其他港口聯(lián)結，實現(xiàn)與“一帶一路”沿線國家的經(jīng)貿(mào)往來，尤其從班輪航線著手更能挖掘出港口日常的海運聯(lián)通狀況信息，因此選擇聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展會議發(fā)布的我國與海絲路沿線國家的班輪聯(lián)通指數(shù)作為投入變量x2。

產(chǎn)出變量選取。對外貿(mào)易是推動各地經(jīng)濟增長的重要動力之一，在“一帶一路”倡議下各地積極深度開拓“一帶一路”沿線國家的對外貿(mào)易市場，而港口作為設施聯(lián)通的基礎，在其中發(fā)揮了重要的作用。因此，主要從港口促進我國與海絲路沿線國家對外貿(mào)易發(fā)展和承擔對外貿(mào)易貨物吞吐量的角度考慮，選取港口與海絲路沿線國家之間的總貨物吞吐量作為產(chǎn)出變量y。

2.2 數(shù)據(jù)收集與處理

國內(nèi)港口從《推動共建絲綢之路經(jīng)濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》提到的上海港、天津港、寧波舟山港、廣州港、深圳港、湛江港、汕頭港、青島港、煙臺港、大連港、福州港、廈門港、泉州港、海口港、三亞港等15個港口中進行選擇：由于三亞港、泉州港部分數(shù)據(jù)不可得，將其從研究對象中剔除，選擇其他13個港口進行研究。海絲路沿線國家選擇方面，根據(jù)海絲路重點建設方向，認為海絲路穿越太平洋、印度洋水域，輻射區(qū)域涵蓋了亞洲、歐洲、非洲和大洋洲的大部分區(qū)域，結合基礎數(shù)據(jù)可得性，最終選取海絲路沿線57個國家，分別為阿爾巴尼亞、阿爾及利亞、澳大利亞、巴林、孟加拉、文萊、保加利亞、柬埔寨、克羅地亞、塞浦路斯、吉布提、埃及、厄立特里亞、愛沙尼亞、格魯吉亞、印度、印度尼西亞、伊朗、伊拉克、以色列、約旦、肯尼亞、科威特、拉脫維亞、黎巴嫩、利比亞、立陶宛、馬來西亞、馬爾代夫、黑山、摩洛哥、緬甸、新西蘭、阿曼、巴基斯坦、巴布亞新幾內(nèi)亞、菲律賓、波蘭、卡塔爾、羅馬尼亞、俄羅斯聯(lián)邦、沙特阿拉伯、新加坡、斯洛文尼亞、索馬里、斯里蘭卡、蘇丹、敘利亞、坦桑尼亞、泰國、東帝汶、突尼斯、土耳其、烏克蘭、阿聯(lián)酋、越南、也門。研究時間跨度方面，由于“一帶一路”倡議是2013年提出的，為表征港口服務“一帶一路”建設的動態(tài)變化，體現(xiàn)倡議提出所產(chǎn)生的具體影響，結合部分數(shù)據(jù)統(tǒng)計，選擇2011—2019年為研究期。

根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國港口年鑒》2011—2019年的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計出各港口生產(chǎn)用泊位數(shù)b和碼頭長度l（見表1）數(shù)據(jù)，進而計算得到投入變量x1的數(shù)據(jù)。

關于產(chǎn)出變量y，由于不能直接獲取各港口與海絲路沿線國家之間的貨物吞吐量數(shù)據(jù)，因此在交通運輸部發(fā)布的港口對外貿(mào)易貨物吞吐量數(shù)據(jù)的基礎上，計算這13個港口的對外貿(mào)易貨物吞吐量之和（記為a），然后通過引入一個權重因子ω來近似得出這13個港口與海絲路沿線57個國家之間的總貨物吞吐量。權重因子ω=d/c，這里d表示我國與海絲路沿線57個國家之間的全年進出口總額，c表示我國全年進出口總額。因此，y=aω。產(chǎn)出變量計算過程中涉及的相關數(shù)據(jù)見表2，計算結果見表3。2011—2019年投入產(chǎn)出變量的描述性統(tǒng)計見表4。

3 實證分析

以上述13個港口和海絲路沿線57個國家為研究對象。以2011—2019年為研究期，設置w=3，則港口服務“一帶一路”建設的時間窗有2011—2013年、2012—2014年等7個。利用MaxDEA Ultra 8對模型進行求解，結果見表5～7。

3.1 整體效率分析

從表7可知，港口服務“一帶一路”建設效率在2013年“一帶一路”倡議提出后（從時間窗2開始）整體呈現(xiàn)上升趨勢，這體現(xiàn)了我國沿海港口在“一帶一路”倡議下，充分發(fā)揮其在基礎設施領域長期積累的優(yōu)勢，服務“一帶一路”建設的效率不斷提升，港口快速發(fā)展。

從表6可知，各年份效率一直保持在較高水平，均在0.76以上，呈現(xiàn)了波動上升的趨勢。在2014年和2018年效率值均達到了1，其中2014年是海絲路提出后的首年，當年我國全年進出口總額達到4.30萬億美元，其中與海絲路沿線國家全年進出口總額達到1.22萬億美元，處于歷史高點，在需求推動下，港口服務“一帶一路”效率達到最高。2015年，由于主要新興經(jīng)濟體的經(jīng)濟增速放緩，全球跨境貿(mào)易下降了13.8%，波羅的海干散貨運價指數(shù)也觸及歷史低位，受需求大幅下降影響，效率出現(xiàn)了顯著下降。同年《推動共建絲綢之路經(jīng)濟帶和21世紀海上絲綢之路愿景與行動》正式發(fā)布，進一步明確了互聯(lián)互通發(fā)展方向和我國沿海服務“一帶一路”重點建設的港口，帶來了國內(nèi)港口服務海絲路建設的新一輪發(fā)展機遇。2018年，按照本文采用的權重因子計算方法，與海絲路沿線國家之間的貨物吞吐量達到了7.41億t的歷史最高水平;從投入端來看，該時期我國沿海港口的建設投資額持續(xù)下降，從規(guī)?；l(fā)展轉向高質量發(fā)展。在投入優(yōu)化和產(chǎn)出的持續(xù)反彈共同作用下，2015年起港口服務“一帶一路”建設的效率持續(xù)提升，并重新在2018年達到最高。

3.2 投入產(chǎn)出分析

如表8所示，在選定的7個時間窗內(nèi)，均存在投入冗余和產(chǎn)出不足問題。

根據(jù)表8數(shù)據(jù)，單位生產(chǎn)用泊位長度x1在時間窗6（2016—2018年）和時間窗7（2017—2019年）均出現(xiàn)投入冗余，在其他時間窗不存在投入冗余問題。如圖1所示，2011年以來，隨著泊位大型化發(fā)展與港口投資建設逐步趨于緩和，全國生產(chǎn)用泊位數(shù)量保持持續(xù)下降態(tài)勢。然而，隨著“一帶一路”建設的推進，服務“一帶一路”的港口基礎設施供給尚未飽和（時間窗1到時間窗5均不存在投入冗余），仍為發(fā)展重點;在持續(xù)發(fā)展下，港口基礎設施增加，能力逐步飽和，從而在時間窗6、7出現(xiàn)投入冗余。除時間窗7外，其他6個時間窗內(nèi)均存在班輪連通指數(shù)x2的投入冗余。從表3看，x2除在2017年小幅下降外，在2011—2019年呈現(xiàn)整體持續(xù)上漲趨勢，體現(xiàn)了我國港口與海絲路沿線國家海上班輪航線互聯(lián)互通程度的逐步加深，尤其是在2013年“一帶一路”倡議提出后，沿海港口把開通海絲路沿線國家航線作為航線開發(fā)經(jīng)營的重點，取得了顯著的成效。

在7個時間窗內(nèi)均存在產(chǎn)出不足的問題，說明港口與海絲路沿線國家之間的總貨物吞吐量還未達到DEA有效。從數(shù)據(jù)變化情況看，隨著“一帶一路”倡議的提出，從時間窗2開始，產(chǎn)出不足情況得到持續(xù)改善。

4 結束語

運用考慮松弛變量的產(chǎn)出導向DEA模型（SBM模型）對我國港口服務“一帶一路”建設效率進行分析，選取單位生產(chǎn)用泊位長度、班輪聯(lián)通指數(shù)作為投入變量，選取與21世紀海上絲綢之路（簡稱“海絲路”）沿線國家的貨物吞吐量作為產(chǎn)出變量。搜集整理國內(nèi)沿海13個港口和57個海絲路沿線國家2011—2019年相關數(shù)據(jù)開展實證分析。結果表明，港口服務“一帶一路”建設效率在“一帶一路”倡議提出后一直保持在較高水平并整體呈現(xiàn)上升趨勢，在所有時間窗內(nèi)均存在產(chǎn)出不足的問題，單位生產(chǎn)用泊位長度在2016—2018年、2017—2019年這兩個時間窗內(nèi)均出現(xiàn)投入冗余，班輪聯(lián)通指數(shù)在除2017—2019年外的其他時間窗內(nèi)均存在投入冗余。

根據(jù)研究結果，下一步港口提升服務“一帶一路”建設效率的關鍵在于持續(xù)提升港口面向海絲路沿線國家的吞吐量產(chǎn)出，充分依托中歐班列等海鐵聯(lián)運通道，擴大港口吸引腹地貨源和區(qū)域國際陸海中轉運輸能力。此外，針對出現(xiàn)的投入冗余情況，還需要持續(xù)避免港口基礎設施建設的投入過剩，充分發(fā)揮好已有港口基礎設施和航線網(wǎng)絡功能。

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（編輯 趙勉）

收稿日期： 2021-01-03

修回日期： 2021-03-17

基金項目： 國家社會科學基金（19VHQ012）

作者簡介：

朱樂群（1990—），男，江蘇連云港人，副研究員，博士，研究方向為21世紀海上絲綢之路，（E-mail）luke.zhu@outlook.com;

張聆曄（1994—），男，四川成都人，博士研究生，研究方向為海上通道安全保障，（E-mail）zhanglingye@dlmu.edu.cn;

李曉君（1988—），男，山東乳山人，高級工程師，博士，研究方向為21世紀海上絲綢之路，（E-mail）lixiaojun709@126.com