大連港與營口港集裝箱業務競爭態勢及其演化—基于Lotka-Volterra模型的分析

苗 晴，馬小劍

（1.江蘇大學 財經學院，江蘇 鎮江 212013；2.江蘇科技大學 船舶與海洋工程學院，江蘇 鎮江 212003）

1 引言

在當前新常態經濟背景下，加快振興與發展東北老工業基地已進入關鍵時期，在各項政策指引下，以國家“一帶一路”戰略為重要契機，東北地區沿海港口集裝箱業務近年來發展迅速，成為拉動地方經濟的新增長點。大連港和營口港是東北地區最主要的兩大港口，均躋身2014年我國沿海和內河港口集裝箱吞吐量排名前十位，其中大連港排名第七，營口港排名第九。大連港作為傳統的集裝箱大港，在基礎條件、港口規模、資源、政策等方面優勢明顯。營口港作為遼寧沿海經濟帶和沈陽經濟區唯一重疊區域，集裝箱集疏運費用較低，區位優勢和低成本優勢明顯。盡管目前營口港集裝箱業務與大連港還有較大差距，但其增長勢頭強勁，對大連港形成了較大壓力。

目前，國內對港口競爭的研究以規范分析為主，實證研究多采用博弈論[1-5]、時間序列[6]、結構方程[7]等模型和方法，探討港口之間的競爭與合作問題。本文基于以下考慮：由于大連港與營口港處于同一經濟腹地（海上相距156海里，陸上相距184km），且在集裝箱業務上各有比較優勢，可將二者視為生態系統中相互競爭的兩個物種，其競爭的客體主要是集裝箱貨源，故借鑒生態學中用于研究物種競爭的Lotka-Volterra模型，分析不同時期大連港與營口港競爭的特性與表現，探討兩者相互競爭的態勢及其演變，是本文的創新點。

2 模型與數據

2.1 模型選擇

Lotka-Volterra模型由Lotka（1925）和Volterra（1926）分別提出，是一個對隱含競爭機制的擴散過程進行描述的系統模型，對生態系統中物種競爭關系進行刻畫。

假定同一環境中存在兩個相互競爭的物種，用X和Y分別表示其數量，L-V方程為：

式（1）和（2）中，ai為某一物種單獨生存時的logistic參數，bi為與某物種規模相關的該物種增長極限的限定參數，ci為某一物種與另一物種之間相互影響的參數。觀察ci的符號可判斷兩個物種間的競爭處于何種系統（見表1）。

表1 同一環境中兩個物種間的競爭關系

2.2 參數估計

采用灰色估計法對L-V模型進行參數估計[8]。

已知灰色系統中有兩組非負序列：X={x(k)|k∈K}，Y={y(k)|k∈K}，其中K={1,2,…,n}。通過建立一階微分方程組和灰色模型的直接建模法可得到L-V模型的基本形式：

同理可得到模型（2）的參數。

2.3 變量選取與數據來源

選取集裝箱貨運吞吐量指標作為反映大連港與營口港競爭關系的衡量指標，數據主要來源于交通部網站（www.moc.gov.cn）的統計公報，缺失部分來源于航運資訊網（www.sol.com.cn）和國際海事信息網（www.simic.net.cn）。由于交通部統計公報只對規模以上港口相關數據進行統計，營口港集裝箱貨運數據2009年4月才達到統計口徑，故本文的數據自2009年4月開始，以月度數據為研究對象，區間為2009年4月至2015年6月，共75個月度數據。考慮到2011年是大連港集裝箱業務超常規發展的一年，該年度完成了穆棱新建鐵路專用線、大窯灣三期碼頭等重大項目的建設，新開了外貿集裝箱航線7條，新開或加密內貿集裝箱航線6條，新增環渤海支線船舶9艘。此外還與中海、中遠等五家公司建立了戰略合作關系，夯實了集裝箱量增長的基礎，并與海關、商檢等部門通力合作，為集裝箱業務拓展打造了良好的口岸環境。而營口港在2011年開始籌劃與港務集團的重大資產重組，擬以向港務集團發行股份的方式購買港務集團鲅魚圈港區54#-60#泊位資產和業務，并以此次重組為契機，優化資產和業務結構，提升了集裝箱業務能力，當年集裝箱吞吐量超過400萬TEU，成為中國沿海發展速度最快的港口之一。故本文以2011年12月為分界點，將原數據區間劃分為前后兩個階段，討論大連港與營口港的競爭態勢及其演變。

3 大連港與營口港集裝箱業務的競爭態勢及其演化分析

3.1 第一階段（2009年4月-2011年12月）

（1）描述性統計分析。由表2可知，在2009年4月-2011年12月期間，無論均值、最大值還是最小值，大連港均遙遙領先于營口港，從均值來看，營口港僅占大連港的61.7%。但從標準差來看，營口港低于大連港，表明營口港集裝箱吞吐量數據離散程度較低，均值代表性較強。

表2 第一階段集裝箱吞吐量的描述性統計

（2）增長趨勢比較。從圖1可知，在2009年4月-2011年12月期間，大連港與營口港集裝箱吞吐量均呈逐月增長態勢，表現出共同發展的良性競爭關系。

圖1 2009年4月-2011年12月大連港與營口港集裝箱吞吐量比較（單位：萬TEU）

從圖2可以發現，在2009年4月-2011年12月期間，大連港集裝箱吞吐量增長速度較為平緩，營口港則有較大變動，尤其在每年末和年初有較大幅度的上升和回落。從平均情況來看，大連港集裝箱吞吐量月平均增長率為2.4%，營口港為3.7%，表明這一時期營口港集裝箱業務發展速度超過大連港。

圖2 2009年4月-2011年12月大連港與營口港集裝箱吞吐量增長速度比較

（3）L-V模型分析。經計算，模型L-V的參數估計如下：

根據式（7）和（8）可知，c1＜0，c2＜0，符合生態種群競爭關系的第二種類型，即大連港與營口港在2009年4月-2011年12月期間存在互惠型競爭關系。

究其原因，自從2009年7月遼寧沿海經濟帶發展規劃上升為國家戰略后，作為集裝箱進出口重要通道的大連港和營口港，其集裝箱業務均得到不同程度的發展壯大。在2009年4月-2011年12月期間，在政府優惠政策下，大連港不斷開拓創新，加大集裝箱市場開發力度，提升業務能力，實現穩定的經營活動現金流，還通過發行公司債和持續新增固定資產投資及股權投資，保持良好的財務狀況和資金結構，不但鞏固了大連港在東北地區外貿集裝箱業務的領先優勢，而且促進了內貿集裝箱業務的穩步增長，保持了此前在東北港群中的相對優勢。統計數據顯示：2010年大連港集裝箱吞吐量增幅超過15%，2011年達到21.2%，全球集裝箱吞吐量排名從2010年的第21位提高至第19位。與此同時，營口港依據有利的地理位置和集疏運條件，抓住“十二五”規劃及相關政策的發展機遇，加強貨源組織，改善服務環境，優化管理制度，提升貨運質量，使得社會承載力和港口輻射力不斷增強，提高了集裝箱業務的增長水平，擴大了集裝箱業務的市場份額。統計數據顯示：2010年營口港海鐵聯運集裝箱總量超過30萬TEU，居全國沿海港口首位；2011年營口港集裝箱吞吐量超過400萬TEU，成為全國港口內貿集裝箱疏運大港。盡管營口港集裝箱吞吐量指標與大連港仍存在一定差距，但其增長速度已超過大連港，與大連港的競爭較為激烈。表明在2009年4月-2011年12月期間，兩個港口集裝箱業務均取得較大業績，形成齊頭并進、互利共贏的競爭態勢。

3.2 第二階段（2012年1月-2015年6月）

（1）描述性統計分析。由表3可知，在2012年1月-2015年6月期間，無論均值、最大值還是最小值，大連港仍遙遙領先于營口港，從均值來看，營口港僅占大連港的57.63%。但從標準差來看，營口港明顯低于大連港，與前一階段相比，營口港集裝箱吞吐量數據離散程度更低，均值代表性更強。

表3 第二階段集裝箱吞吐量的描述性統計

（2）增長趨勢比較。從圖3可知，在2012年1月-2015年6月期間，大連港與營口港集裝箱吞吐量均呈逐月增長態勢，但大連港存在大起大落現象，營口港則增長穩定，表現出一定程度的無序競爭。

圖3 2012年1月-2015年6月大連港與營口港集裝箱吞吐量比較（單位：萬TEU）

從圖4可以發現，在2012年1月-2015年6月期間，兩個港口集裝箱吞吐量增長均不平穩，存在較大幅度的波動，營口港波動更大，特別是每年11-12月份，存在較大的漲跌幅空間。從平均情況來看，大連港集裝箱吞吐量月平均增長率為1.1%，營口港為2.9%，表明這一時期營口港集裝箱業務發展速度仍快于大連港。

圖4 2012年1月-2015年6月大連港與營口港集裝箱吞吐量增長速度比較

（3）L-V模型分析。經計算，模型L-V的參數估計如下：

根據式（9）和（10）可知，c1＞0，c2＜0，符合生態種群競爭關系的第三種類型，即大連港與營口港在2012年1月-2015年6月期間存在“被食-捕食”型競爭關系。

究其原因，2012年以來，國際國內經濟形勢復雜嚴峻，國內經濟下行壓力增大，港口集裝箱吞吐量增速放緩，貨源市場增幅收窄態勢突顯，規模以上港口之間針對樞紐港地位和腹地貨源的爭奪愈演愈烈。營口港借助良好的自然條件和區位優勢，伴隨“一帶一路”政策的全面實施和《東北地區振興規劃》、《遼寧沿海經濟帶》等國家戰略的進一步落實以及沈陽周邊城市群的快速發展，不斷完善目標考核制度，優化整合內部資源，加強集裝箱業務管理，創新攬貨方式，加大市場開拓力度，以精細化服務推進一流強港的建設，促進集裝箱吞吐量保持快速增長。目前，營口港已成為內貿航線最密集、輻射港口最廣泛、最具發展潛力的內貿集裝箱樞紐港之一，形成較強的集裝箱運輸競爭力，沖擊了大連港遼寧港口旗艦的地位。另外，營口港較早建立了現代企業管理制度，2000年就組建了營口港務股份有限公司，并于2002年1月上市，而大連港2005年才組建大連港股份有限公司，直到2010年12月才上市。故從資金來看，營口港利用資本市場獲取大量股權融資，為業務發展奠定了良好基礎；相比之下，大連港負債融資規模較大，債務成本較高。從資金運用效率來看，大連港生產能力過剩，效率較低。上述分析可從港口上市企業的財務數據得到佐證，表4中近三年的資產負債率、財務費用和凈資產收益率指標可反映上述情況。表明在2012年1月-2015年6月期間，營口港與大連港搶抓腹地貨源、搶占市場份額，已基本形成營口港強、大連港弱的格局。

表4 2012-2014年大連港與營口港上市公司財務數據

4 結論與啟示

通過運用生態系統種群競爭的L-V模型，對大連港和營口港集裝箱業務競爭態勢進行分析，結果發現：在2009年4月-2011年12月期間，兩港口之間呈現互惠型競爭關系；而在2012年1月-2015年6月期間，兩港口之間的競爭則轉變為捕食模式，其中營口港為捕食者，大連港為被捕食者。其成因既有客觀因素也有主觀因素，客觀因素表現在兩個方面：一是從外部經濟條件來看，相對大連港，營口港地理位置上更靠近遼寧中部城市群，是經濟實力雄厚的港口腹地，產生豐富的集裝箱貨源，GDP占遼寧全省的65%，而大連屬外向型經濟，且經濟總量不足，貨源不充裕，GDP僅占遼寧省的29%；二是從地理環境來看，從沈陽以北及東三省到營口港的距離，相比到大連港的距離，可縮短近200km，業主為追求經濟利益最大化，傾向將集裝箱交予營口港和相關的物流公司，使得營口港在人力成本、運行成本方面較大連港具有明顯的低成本優勢。主觀因素則是從大連港自身經營來看，近年來的多元化經營造成盲目擴張，營運費用高、自有資本運用效率低，利潤遞減，現金流減少，政府財政補貼壓力大，是被營口港蠶食的內因。

進一步討論：盡管上述實證結果表明營口港具有后發優勢，擠占了大連港的部分集裝箱業務，然而大連港由于靠近國際航運主航道并在港口基礎設施上更加完善，有計劃單列市和東北地區唯一的保稅區作為依托，資源優勢明顯，因此大連港樞紐港的地位短期內不可動搖。在2011年12月之前，大連港與營口港處于合理的、適度的競爭狀態，通過長期互信來分配額外價值，既可以降低成本，又能提高運作效率，是一種較為理想的競爭態勢。然而2011年12月之后，雙方逐步演變為捕食狀態，相互間利益不完全一致，競爭與合作并存，是一種不穩定的均衡，一旦形成過度競爭，就有可能發展為惡性競爭，從而演變為純競爭模式，最終導致兩敗俱傷。按照經濟運行規律，隨著國際港口業競爭已呈白熱化的發展趨勢，以大連港為中心，以股權合作為紐帶，將營口港及周邊港口納入合作圈，組建大的港口群集團，可以實現優勢互補、資源優化，是應對當前無序競爭的重要舉措。

[1]王江,羅宇源.基于伯特蘭德模型的港口定價博弈分析—以深圳港和香港港為例[J].物流技術,2008,(10):181-183.

[2]楊艷冰.基于博弈論的集裝箱港口競爭均衡分析及宏觀調控方法研究[D].大連:大連海事大學,2009.

[3]徐雷.大連港與營口港對于腹地資源的競爭態勢分析[J].經濟論壇,2010,(8):68-71.

[4]何桂芳.基于非合作博弈模型的港口競爭策略研究—以洋山港和釜山新港為例[D].大連:大連海事大學,2013.

[5]段璐璐.基于博弈論的港口群內競爭研究—以長三角港口群為例[D].杭州:浙江大學,2014.

[6]張巖,段楠.基于貨物吞吐量季節調整的我國港群競爭與合作問題研究[J].經濟問題探索,2012,(2):60-64.

[7]余蕾.基于貨主選港的港口競爭問題研究[D].大連:大連海事大學,2012.

[8]陳海俊,等.Lotka-Volterra模型參數的灰色估計法及其應用[J].數學的實踐與認識,2011,(11):108-113.