基于組合量化方法的長江航運與長江經濟帶經濟相關性研究

馮琪

（武漢理工大學　交通學院，湖北　武漢　430063）

基于組合量化方法的長江航運與長江經濟帶經濟相關性研究

馮琪

（武漢理工大學交通學院，湖北武漢430063）

依托黃金水道推動長江經濟帶發展將長江航運和長江經濟帶提高到重要戰略地位，研究兩者相關性可為政策推進提供理論支持，具有現實價值。采用灰色關聯分析與回歸分析的組合方法對長江航運和長江經濟帶經濟的相關性進行測度，兩種方法結果一致，證實了貨運量的發展與長江經濟帶經濟的發展相關性最強，得到長江航運與長江經濟帶經濟發展緊密相關的結論，并對長江航運的發展提出政策建議。

長江航運；長江經濟帶；相關性；灰色關聯分析；回歸分析；組合量化方法

1　引言

作為我國最長的通航河流，長江是長江經濟帶地區重要的運輸通道［1］；長江經濟帶覆蓋長江流域經濟最發達地區，是國家三大戰略經濟區之一。對長江航運與長江經濟帶經濟相關性的研究，可拓寬研究領域，豐富理論基礎，有助于發揮長江航運的優勢，優化產業結構和生產力布局，促進長江經濟帶經濟平穩快速發展［2］，具有重要理論意義與現實價值。

關于航運與區域經濟互動發展的研究有很多，劉超［3］（2005）從定性定量兩個角度分析了航運與流域經濟的關系，得到航運發展對區域經濟有巨大影響的結論。李躍旗、王穎、張欣［4］（2009）分別應用生產函數法、主成分分析法和數據包絡法等計量方法對上海內河航運量對GDP的貢獻度進行測度，得到兩者之間存在較強伴生關系的結論。曹德勝［5］（2010）通過對長江流域經濟貢獻度的測度來進一步分析長江航運與區域經濟的協同效應。蘇凡［6］（2013）對長江不同航段的航運發展需求及流域經濟需求進行預測，構建了長江干線航運發展與流域經濟適應性評價指標體系并采用主成分分析法進行評價，最后提出改進意見。Jo?o Pedro Valadas da Silva Monteiro等［7］（2014）描述了阿爾加維地區航運對經濟發展、養殖業及第三產業的帶動作用。Zheng Wan、Yang Zhang等［8］（2014）通過港口與周邊城市的互動發展預測該地區未來發展。

目前針對長江航運與長經濟帶發展關系的研究尚未成熟，大多采用單一方法進行測度，仍需進一步論證。研究以長江航運的航道里程、機動船舶凈載重量、客貨運量、港口吞吐量和長江經濟帶GDP為評價指標，選取2008至2014年的基礎數據，在灰色關聯分析結果的基礎上，運用回歸分析加以驗證，從而得出研究結論，最后對長江航運發展提出建議。

2　長江航運與長江經濟帶經濟發展的互動關系

2.1長江航運對長江經濟帶經濟發展的影響

長江航運對長江經濟帶經濟發展的影響體現在總體經濟、生產力布局、內外貿易、人口就業、城鎮化水平五個方面。

（1）總體經濟：長江航運不僅可以通過客貨運輸使GDP增長，還可以促使相關產業得到有效發展，從而使長江經濟帶的總體發展水平得到提升。

（2）生產力布局：航運的發展不僅可以拉動上游原材料等產業的發展，為長江下游服務產業提供發展機會，而且可以使產業布局和產業結構得到優化。

（3）內外貿易：沿江地區依托其優勢，促進了經濟要素在區域間甚至跨區域的流通［9］。

（4）人口就業：長江航運一方面可以增加就業機會，另一方面可以增加許多運輸業從業人員數量。

（5）城鎮化水平：港口憑借其優勢吸引優良資源在腹地堆積［10］，經濟增長速度加快，城鎮化水平提高。

2.2長江經濟帶經濟發展對長江航運的作用

長江經濟帶經濟發展對長江航運的作用體現在航道建設、船舶發展、客貨運輸、港口發展、軟實力這五個方面。

（1）航道建設：經濟的增長使運輸需求日益增加，對航道建設的要求更高，將增加航道里程，提升航道等級，加快礙航設施整治和航道養護進程。

（2）船舶發展：經濟的發展帶動航運相關運輸企業的發展，包括船舶建造業和保養業等的發展。

（3）客貨運輸：隨著專業化分工水平的提高和迂回生產方式出現，企業與原料地、市場地之間的運輸量大增，貨物運輸的運營組織方式將更高效，同樣對客運也會有促進作用。

（4）港口發展：經濟發展帶動港口貨物吞吐量增加，政府部門將加大對港口的投資力度，增加碼頭岸線長度，提高泊位質量。

（5）軟實力：長江經濟帶經濟的發展將推進航運業文化建設，提升文化內涵，推動行政體制、運輸體制和港口體制等多方面改革。

3　方法概述及指標選取

3.1方法概述

由于單一方法具有局限性，因此選取灰色關聯分析法與回歸分析法進行組合量化分析，使結果更加準確。3.1.1灰色關聯分析法?；疑P聯分析法是一種通過灰色關聯度的排序描述因素間的關系強弱、大小，進而來確定和分析因素間的影響程度或因素對系統主行為的貢獻度的方法［11］。

灰色關聯分析過程為：

（1）確定比較序列和參考序列。在進行相關性分析時先確定參考序列和比較序列，關聯度大小反映在比較序列同參考序列的接近程度上［12］。

其中n為參考序列因素數量，t為比較序列因素數量，k為動態觀察值個數。

（2）進行指標的標準化處理。采用均值化變換方法，用各個原始數據除以同一序列的平均值。

（5）計算關聯系數。因素yi對xj的關聯系數定義為：

其中n為參考序列因素數量，t為比較序列因素數量，ξ稱為分辨系數，ξ越小，分辨力越大，一般取ξ=0.5［13］。

（6）灰色關聯度計算。采用均值化數據處理方式，計算公式如下：

（7）灰色關聯度排序和結果分析。對灰色關聯度按照大小排序，從而做出判斷和分析。

3.1.2回歸分析法?；貧w分析就是對具有相關關系的現象，根據關系的形態，選擇一個合適的數字模型來描述變量之間的關系，進而確定一個或者幾個變量的變化對另一個特定變量的影響程度［14］。常建模型是:

回歸分析過程如下：

（1）模型的建立。依據樣本數據只能建立樣本回歸模型:

采用最小二乘法可以求出α和β，從而建立樣本回歸方程。

②擬合優度檢驗（R2檢驗）

r2稱為可決系數，0≤r2≤1，r2在0.3以下為微弱線性相關，0.3—0.5為低度線性相關，0.5—0.8為顯著線性相關，0.8以上為高度線性相關。

③方程的整體性檢驗（F檢驗）。它是在一定的顯著性水平下，從總體上檢驗模型中的被解釋變量與解釋變量之間的線性關系是否顯著成立。

F值越大，表明X對Y的線性影響越大，反之線性關系越小。

3.2指標選取

由于涉及到長江航運發展和長江經濟帶經濟發展的指標較多，鑒于航道里程、機動船舶凈載重量、貨運量、客運量、港口吞吐量和GDP六項指標的數據較為完整，且可信度較高，能夠系統的反映出長江航運和長江經濟帶經濟發展狀況，故選取其進行相關性定量分析。

4　相關性定量分析

4.1灰色關聯分析

令長江航運航道里程、機動船舶凈載重量、貨運量、客運量、港口吞吐量為參考數列，分別為Y1、Y2、Y3、Y4、Y5，以GDP為比較數列，設為X，各項指標基礎數據見表1。

表1　各項指標基礎數據

對于模型的求解，借助Matlab工具來實現，將運行結果整理，首先得到各指標均值化后的結果，見表2。

表2　均值化表

然后得到參考數列與比較數列的絕對差，即長江航運的航道里程、機動船舶凈載重量、客運量、貨運量、港口吞吐量分別與長江經濟帶GDP之間的絕對差，即Δ1、Δ2等，見表3。

其次計算得到長江航運各指標與GDP之間的灰色關聯系數，ξ為0.5，灰色關聯系數見表4。

最后得到最終結果，即灰色關聯度表，見表5。

表3　絕對差表

表4　灰色關聯系數表

表5　灰色關聯度表

依據表5，可知各指標與GDP之間關聯度排序為：貨運量＞港口吞吐量＞機動船舶凈載重量＞航道里程＞客運量。

依照計算結果，可以得出以下結論：

（1）長江航運貨運量與GDP的關聯度數值最大，為0.884，說明貨運的發展與長江經濟帶經濟發展的相關性最大；其次，機動船舶凈載重量和港口吞吐量與GDP的關聯度數值接近，分別為0.790和0.811，兩項指標與GDP之間仍存在較大相關性；航道里程、客運量與GDP的關聯度數值也較接近，分別為0.701和0.618。總體來看，長江航運與長江經濟帶經濟發展緊密聯系，之間具有較強的相關性。

（2）從航運指標與經濟指標的灰色關聯度的波動情況來看，基本上呈現出一個曲折發展的趨勢，基本都在2010、2011年達到高峰期，貨運量波動幅度較小，客運量波動幅度較大，這與航運的總體發展趨勢是相似的。

4.2回歸分析

在灰色關聯分析基礎上，運用回歸分析針對長江航運和長江經濟帶經濟的相關性進行進一步的驗證，選取各指標2008至2014年均值化后的基礎數據。利用Eviews軟件分別建立線性回歸方程，并對其進行檢驗。

為了將各指標區分，設GDP為Y，令航道里程為X1、機動船舶凈載重量為X2、貨運量為X3、客運量為X4、港口吞吐量為X5。

以航道里程與GDP的回歸分析為例，可以得到EVIEWS軟件構造出的散點圖及輸出的結果，如圖1、2所示。

圖1　航道里程與GDP散點圖

圖2　Eviews輸出結果

根據最小二乘法原理，得到了航道里程與GDP之間的回歸方程：

（2）擬合優度檢驗。r2=0.953 6，說明樣本回歸直線解釋了總離差平方和的95.36%，擬合優度較好。

（3）回歸方程的整體檢驗（F檢驗）。航道里程與GDP的分析中，F統計量及其相應的P值82.125 79，0.000 82，F-statistic＞2、Prob（F-statistic）＜0.1，表明模型整體線性關系是顯著的。

根據Eviews軟件輸出結果，得到各航運指標與經濟指標的回歸方程及檢驗結果，將其進行整合，見表6。

表6　回歸分析匯總表

根據結果，得出以下結論:

（1）由方程斜率來看，貨運量＞港口吞吐量＞機動船舶凈載重量＞航道里程＞客運量，說明每增加一單位貨運量，GDP相對其他指數增加的最多，即相關性最強。

（2）r2與F值具有一致性，排列順序為：貨運量＞港口吞吐量＞機動船舶凈載重量＞航道里程＞客運量，F值越大表示線性關系越強，說明貨運量與GDP之間的線性關系最強，影響最大，其次為港口吞吐量和機動船舶凈載重量，排在最后兩位的為航道里程與客運量，該結果與灰色關聯分析基本相同，驗證了長江航運與長江經濟帶經濟發展緊密相關的結論。

5　結語

結合本文研究結論，針對長江航運的發展提出具體的政策建議：

（1）在一定程度上實行貨物運輸政策傾斜，同時長江貨物運輸自身硬件設施也要跟上，提供更滿意的服務［15］。

（2）逐步將港口建設的重心向中上游轉移，主樞紐港建設與地方中小型港口建設同步進行［16］，并注重加大碼頭泊位改造建設力度。

（3）優化運力結構，船舶嚴格按照其使用年限和技術要求管理。

（4）拓寬航道建設資金渠道，加大航道整治、疏浚、養護力度，提高通航能力。

（5）逐步建立健全長江航運管理的法律法規體系，多角度進行水資源的開發與利用，以獲得最佳的經濟效益和社會效益［17］。

［1］楊珩.依托長江航運發展武漢物流的思考［J］.交通科技，2008，（5）:101-103.

［2］唐冠軍.把握機遇，加快發展，全力服務長江經濟帶建設［J］.綜合運輸，2014，（6）:17-21.

［3］劉超.珠江航運與區域經濟發展的相關性研究［D］.武漢:武漢理工大學，2005.

［4］李躍旗，王穎，張欣，施欣.內河航運與區域經濟相關關系［J］.交通運輸工程學報，2009，（6）:97-101.

［5］曹德勝.長江航運水道對沿江經濟社會發展的貢獻研究［D］.大連:大連海事大學，2010.

［6］蘇凡.長江干線航運發展與流域經濟適應性評價研究［D］.武漢:武漢理工大學，2013.

［7］Jo?o Pedro Valadas da Silva Monteiro，Paulo Alexandre Neto，Maria Teresa Noronha.Understanding the ways and the dynamics of collaborative innovation processes:the case of the maritime cluster of the Algarve region（Portugal）［J］.Urban Planning and Transport Research，2014，（21）.

［8］Zheng Wan，Yang Zhang，Xue feng Wang，Jihong Chen.Policy and politics behind Shanghai's Free Trade Zone Program［J］. Journal of Transport Geography，2014，（34）.

［9］唐冠軍.長江航道建設與流域經濟發展互動關系研究［D］.武漢:武漢理工大學，2010.

［10］陳慧.港口領先全力推進南京長江國際航運物流中心建設［J］.交通企業管理，2007，（7）:52-53.

［11］毛立明.灰色隨機多準則決策方法綜述［J］.東方企業文化，2011，22:164.

［12］魏瑾，劉以安，張明俊.基于灰色理論的多目標數據關聯技術研究［J］.計算機應用與軟件，2009，（6）:167-168，177.

［13］談建平.京杭運河（山東段）航運與“沿運”經濟的關聯性研究［D］.大連:大連海事大學，2007.

［14］楊明增.回歸分析法在審計中的應用探析［J］.財會通訊（綜合版），2007，（2）:59-60.

［15］羅洪濤.長江散貨運輸與社會經濟發展的相關性研究［D］.武漢:武漢理工大學，2008.

［16］詹斌.充分利用黃金水道大力發展長江港口［J］.港口裝卸，2006，（2）:30-32.

［17］李上康，顧茜.“黃金時代”背景下長江航運發展的現狀、問題及對策［J］.南通航運職業技術學院學報，2010，（3）:84-87.

Study on Relevance between Yangtze River Shipping Industry and Yangtze River Economic Belt Based on Combination Quantification Process

Feng Qi
（School of Transportation，Wuhan University of Technology，Wuhan 430063，China）

Development of the Yangtze river economic belt relying on the golden waterway will lend importance to the Yangtze river shipping industry and the Yangtze river economic belt，as a result，studying the relevance of the two will provide theoretical support to the policy makers.In this paper，we used the grey correlation analysis and the regression analysis separately to measure the relevance between the shipping industry and the economic belt of the Yangtze river，which yielded consistent results to the effect that the growth in the freight transportation volume had the strongest relevance with the Yangtze river economic belt and that the shipping industry and the Yangtze river economic belt were tightly correlated，and at the end，we presented the suggestions to promote the development of the Yangtze shipping industry.

Yangtze river shipping industry；Yangtze river economic belt；relevance；grey correlation analysis；regression analysis；combination qualification process

F552.7；F259.27

A

1005-152X（2016）04-0064-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.04.017

2016-03-13

馮琪（1993-），女，山東聊城人，碩士研究生，研究方向：交通運輸規劃與管理、物流管理。