大連港與營口港集裝箱業(yè)務(wù)競爭態(tài)勢及其演化—基于Lotka-Volterra模型的分析

苗 晴，馬小劍

（1.江蘇大學(xué) 財經(jīng)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013；2.江蘇科技大學(xué) 船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

大連港與營口港集裝箱業(yè)務(wù)競爭態(tài)勢及其演化—基于Lotka-Volterra模型的分析

苗 晴1，馬小劍2

（1.江蘇大學(xué) 財經(jīng)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013；2.江蘇科技大學(xué) 船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

利用生態(tài)學(xué)描述種間競爭的Lotka-Volterra模型，分析近年來大連港與營口港集裝箱業(yè)務(wù)的競爭及其演變，得出結(jié)論：在2009年4月-2011年12月時期，兩個港口之間存在互惠型競爭關(guān)系；而在2012年1月-2015年6月時期，兩個港口之間演變?yōu)椴妒承透偁庩P(guān)系。根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律構(gòu)建港口群集團，是避免過度競爭、優(yōu)化資源、促進港口結(jié)構(gòu)升級的良好舉措。

集裝箱港口；競爭態(tài)勢；演變分析；Lotka-Volterra模型；大連港；營口港

1 引言

在當(dāng)前新常態(tài)經(jīng)濟背景下，加快振興與發(fā)展東北老工業(yè)基地已進入關(guān)鍵時期，在各項政策指引下，以國家“一帶一路”戰(zhàn)略為重要契機，東北地區(qū)沿海港口集裝箱業(yè)務(wù)近年來發(fā)展迅速，成為拉動地方經(jīng)濟的新增長點。大連港和營口港是東北地區(qū)最主要的兩大港口，均躋身2014年我國沿海和內(nèi)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(tǒng)的集裝箱大港，在基礎(chǔ)條件、港口規(guī)模、資源、政策等方面優(yōu)勢明顯。營口港作為遼寧沿海經(jīng)濟帶和沈陽經(jīng)濟區(qū)唯一重疊區(qū)域，集裝箱集疏運費用較低，區(qū)位優(yōu)勢和低成本優(yōu)勢明顯。盡管目前營口港集裝箱業(yè)務(wù)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(nèi)對港口競爭的研究以規(guī)范分析為主，實證研究多采用博弈論[1-5]、時間序列[6]、結(jié)構(gòu)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(jīng)濟腹地（海上相距156海里，陸上相距184km），且在集裝箱業(yè)務(wù)上各有比較優(yōu)勢，可將二者視為生態(tài)系統(tǒng)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(tài)學(xué)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(xiàn)，探討兩者相互競爭的態(tài)勢及其演變，是本文的創(chuàng)新點。

2 模型與數(shù)據(jù)

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(tǒng)模型，對生態(tài)系統(tǒng)中物種競爭關(guān)系進行刻畫。

假定同一環(huán)境中存在兩個相互競爭的物種，用X和Y分別表示其數(shù)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(shù)，bi為與某物種規(guī)模相關(guān)的該物種增長極限的限定參數(shù)，ci為某一物種與另一物種之間相互影響的參數(shù)。觀察ci的符號可判斷兩個物種間的競爭處于何種系統(tǒng)（見表1）。

表1 同一環(huán)境中兩個物種間的競爭關(guān)系

2.2 參數(shù)估計

采用灰色估計法對L-V模型進行參數(shù)估計[8]。

已知灰色系統(tǒng)中有兩組非負(fù)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：

L-V模型的最小二乘估計參數(shù)列滿足：

其中：

同理可得到模型（2）的參數(shù)。

2.3 變量選取與數(shù)據(jù)來源

選取集裝箱貨運吞吐量指標(biāo)作為反映大連港與營口港競爭關(guān)系的衡量指標(biāo)，數(shù)據(jù)主要來源于交通部網(wǎng)站（www.moc. gov.cn）的統(tǒng)計公報，缺失部分來源于航運資訊網(wǎng)（www.sol.com. cn）和國際海事信息網(wǎng)（www.simic.net.cn）。由于交通部統(tǒng)計公報只對規(guī)模以上港口相關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，營口港集裝箱貨運數(shù)據(jù)2009年4月才達(dá)到統(tǒng)計口徑，故本文的數(shù)據(jù)自2009年4月開始，以月度數(shù)據(jù)為研究對象，區(qū)間為2009年4月至2015年6月，共75個月度數(shù)據(jù)。考慮到2011年是大連港集裝箱業(yè)務(wù)超常規(guī)發(fā)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(shè)，新開了外貿(mào)集裝箱航線7條，新開或加密內(nèi)貿(mào)集裝箱航線6條，新增環(huán)渤海支線船舶9艘。此外還與中海、中遠(yuǎn)等五家公司建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，夯實了集裝箱量增長的基礎(chǔ)，并與海關(guān)、商檢等部門通力合作，為集裝箱業(yè)務(wù)拓展打造了良好的口岸環(huán)境。而營口港在2011年開始籌劃與港務(wù)集團的重大資產(chǎn)重組，擬以向港務(wù)集團發(fā)行股份的方式購買港務(wù)集團鲅魚圈港區(qū)54#-60#泊位資產(chǎn)和業(yè)務(wù)，并以此次重組為契機，優(yōu)化資產(chǎn)和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，提升了集裝箱業(yè)務(wù)能力，當(dāng)年集裝箱吞吐量超過400萬TEU，成為中國沿海發(fā)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(shù)據(jù)區(qū)間劃分為前后兩個階段，討論大連港與營口港的競爭態(tài)勢及其演變。

3 大連港與營口港集裝箱業(yè)務(wù)的競爭態(tài)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(tǒng)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(lǐng)先于營口港，從均值來看，營口港僅占大連港的61.7%。但從標(biāo)準(zhǔn)差來看，營口港低于大連港，表明營口港集裝箱吞吐量數(shù)據(jù)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(tǒng)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(tài)勢，表現(xiàn)出共同發(fā)展的良性競爭關(guān)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(fā)現(xiàn)，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(yè)務(wù)發(fā)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(jīng)計算，模型L-V的參數(shù)估計如下：

根據(jù)式（7）和（8）可知，c1＜0，c2＜0，符合生態(tài)種群競爭關(guān)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(guān)系。

究其原因，自從2009年7月遼寧沿海經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃上升為國家戰(zhàn)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(yè)務(wù)均得到不同程度的發(fā)展壯大。在2009年4月-2011年12月期間，在政府優(yōu)惠政策下，大連港不斷開拓創(chuàng)新，加大集裝箱市場開發(fā)力度，提升業(yè)務(wù)能力，實現(xiàn)穩(wěn)定的經(jīng)營活動現(xiàn)金流，還通過發(fā)行公司債和持續(xù)新增固定資產(chǎn)投資及股權(quán)投資，保持良好的財務(wù)狀況和資金結(jié)構(gòu)，不但鞏固了大連港在東北地區(qū)外貿(mào)集裝箱業(yè)務(wù)的領(lǐng)先優(yōu)勢，而且促進了內(nèi)貿(mào)集裝箱業(yè)務(wù)的穩(wěn)步增長，保持了此前在東北港群中的相對優(yōu)勢。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2010年大連港集裝箱吞吐量增幅超過15%，2011年達(dá)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(jù)有利的地理位置和集疏運條件，抓住“十二五”規(guī)劃及相關(guān)政策的發(fā)展機遇，加強貨源組織，改善服務(wù)環(huán)境，優(yōu)化管理制度，提升貨運質(zhì)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(yè)務(wù)的增長水平，擴大了集裝箱業(yè)務(wù)的市場份額。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2010年營口港海鐵聯(lián)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(nèi)貿(mào)集裝箱疏運大港。盡管營口港集裝箱吞吐量指標(biāo)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(yè)務(wù)均取得較大業(yè)績，形成齊頭并進、互利共贏的競爭態(tài)勢。

3.2 第二階段（2012年1月-2015年6月）

（1）描述性統(tǒng)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(lǐng)先于營口港，從均值來看，營口港僅占大連港的57.63%。但從標(biāo)準(zhǔn)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(shù)據(jù)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(tǒng)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(tài)勢，但大連港存在大起大落現(xiàn)象，營口港則增長穩(wěn)定，表現(xiàn)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(fā)現(xiàn)，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(wěn)，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(yè)務(wù)發(fā)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(jīng)計算，模型L-V的參數(shù)估計如下：

根據(jù)式（9）和（10）可知，c1＞0，c2＜0，符合生態(tài)種群競爭關(guān)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(guān)系。

究其原因，2012年以來，國際國內(nèi)經(jīng)濟形勢復(fù)雜嚴(yán)峻，國內(nèi)經(jīng)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(tài)勢突顯，規(guī)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(qū)位優(yōu)勢，伴隨“一帶一路”政策的全面實施和《東北地區(qū)振興規(guī)劃》、《遼寧沿海經(jīng)濟帶》等國家戰(zhàn)略的進一步落實以及沈陽周邊城市群的快速發(fā)展，不斷完善目標(biāo)考核制度，優(yōu)化整合內(nèi)部資源，加強集裝箱業(yè)務(wù)管理，創(chuàng)新攬貨方式，加大市場開拓力度，以精細(xì)化服務(wù)推進一流強港的建設(shè)，促進集裝箱吞吐量保持快速增長。目前，營口港已成為內(nèi)貿(mào)航線最密集、輻射港口最廣泛、最具發(fā)展?jié)摿Φ膬?nèi)貿(mào)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(xiàn)代企業(yè)管理制度，2000年就組建了營口港務(wù)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(quán)融資，為業(yè)務(wù)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)；相比之下，大連港負(fù)債融資規(guī)模較大，債務(wù)成本較高。從資金運用效率來看，大連港生產(chǎn)能力過剩，效率較低。上述分析可從港口上市企業(yè)的財務(wù)數(shù)據(jù)得到佐證，表4中近三年的資產(chǎn)負(fù)債率、財務(wù)費用和凈資產(chǎn)收益率指標(biāo)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(wù)數(shù)據(jù)

4 結(jié)論與啟示

通過運用生態(tài)系統(tǒng)種群競爭的L-V模型，對大連港和營口港集裝箱業(yè)務(wù)競爭態(tài)勢進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在2009年4月-2011年12月期間，兩港口之間呈現(xiàn)互惠型競爭關(guān)系；而在2012年1月-2015年6月期間，兩港口之間的競爭則轉(zhuǎn)變?yōu)椴妒衬Ｊ剑渲袪I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(xiàn)在兩個方面：一是從外部經(jīng)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(jīng)濟實力雄厚的港口腹地，產(chǎn)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(jīng)濟，且經(jīng)濟總量不足，貨源不充裕，GDP僅占遼寧省的29%；二是從地理環(huán)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(yè)主為追求經(jīng)濟利益最大化，傾向?qū)⒓b箱交予營口港和相關(guān)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(yōu)勢。主觀因素則是從大連港自身經(jīng)營來看，近年來的多元化經(jīng)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(xiàn)金流減少，政府財政補貼壓力大，是被營口港蠶食的內(nèi)因。

進一步討論：盡管上述實證結(jié)果表明營口港具有后發(fā)優(yōu)勢，擠占了大連港的部分集裝箱業(yè)務(wù)，然而大連港由于靠近國際航運主航道并在港口基礎(chǔ)設(shè)施上更加完善，有計劃單列市和東北地區(qū)唯一的保稅區(qū)作為依托，資源優(yōu)勢明顯，因此大連港樞紐港的地位短期內(nèi)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(tài)，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(tài)勢。然而2011年12月之后，雙方逐步演變?yōu)椴妒碃顟B(tài)，相互間利益不完全一致，競爭與合作并存，是一種不穩(wěn)定的均衡，一旦形成過度競爭，就有可能發(fā)展為惡性競爭，從而演變?yōu)榧兏偁幠Ｊ剑罱K導(dǎo)致兩敗俱傷。按照經(jīng)濟運行規(guī)律，隨著國際港口業(yè)競爭已呈白熱化的發(fā)展趨勢，以大連港為中心，以股權(quán)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(xiàn)優(yōu)勢互補、資源優(yōu)化，是應(yīng)對當(dāng)前無序競爭的重要舉措。

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Analysis of Competitive Situation and Evolution of Container Business of Dalian Port and Yingkou Port: An Analysis Based on Lotka-Volterra Model

Miao Qing1,Ma Xiaojian2
(1.School of Finance&Economics,Jiangsu University,Zhenjiang 212013; 2.School of Vessel&Ocean Engineering,Jiangsu University of Science&Technology,Zhenjiang 212003,China)

In this paper,using the Lotka-Volterra model which describes inter-species competition,we analyzed the competition and evolution of the container business of the Dalian port and Yingkou port in recent years,and found that for the period between April 2009 and December 2011,there existed a reciprocal competitive relationship between the two,but for the period between January 2012 and June 2015, the relationship turned predatory.At the end,accordingly,we proposed to establish a port cluster structure so as to avoid over-competition, optimize resource deployment and propel the structural upgrading of the ports.

container port;competitive situation;evolutionary analysis;Lotka-Volterra model;Dalian port;Yingkou port

U169；F552

A

1005-152X(2015)10-0083-04

2015-07-25

江蘇大學(xué)高級人才專項資助項目（11JDG173）；國家自然科學(xué)基金青年項目（51309124）

苗晴（1978-），通訊作者，女，河南焦作人，江蘇大學(xué)財經(jīng)學(xué)院會計系講師，管理學(xué)博士，研究方向：經(jīng)濟系統(tǒng)分析與決策、資本市場研究等；馬小劍（1982-），男，浙江金華人，江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院講師，工學(xué)博士，研究方向：波浪與結(jié)構(gòu)物相互作用等。

10.3969/j.issn.1005-152X.2015.10.024