基于全排列多邊形圖示指示法的港口城市競爭力評價
——以上海市為例

任光超 ， 張效莉

（上海海洋大學，a.海洋科學研究院；b.經濟管理學院，上海 201306）

引 言

縱觀歷史與全世界城市的發展，港口城市始終在經濟、社會、文化等領域引領著全球城市的發展。與內陸城市不同，港口城市依港而建的地理優勢決定了港口城市擁有著更多物質交換、信息交流、文化傳播的機會。隨著21世紀海洋世紀的到來，港口對于一個城市的發展變得越來越重要，其功能也逐漸從傳統的裝卸存儲，衍生到港口旅游等，以港口為核心的產業鏈正在形成與完善。并且港口城市對周邊地區的帶動作用也越發明顯，環渤海經濟圈、長三角經濟圈、珠三角經濟圈都是圍繞天津、上海、廣州等綜合實力強的港口城市建立起來。

目前，對港口城市競爭力評價的研究主要采用以下幾種方法。第一，主成分分析法（PCA）。姚飛從集疏運基礎設施規模、集疏運運輸規模、經濟規模、對外開放規模、人口及就業規模五個方面構建評價體系，運用主成分分析法對日照、青島、煙臺、威海、連云港五個港口城市規模競爭力評價[1]。上官元昊運用主成分分析法提煉出影響港口城市經濟發展的8個主要指標，并對浙江省杭州、寧波、溫州、臺州、嘉興的發展水平進行綜合評價[2]。肖千慧從城市港口經濟性因素、城市支持性因素、城市生產性因素三個方面構建評價體系，運用主成分分析法對環渤海經濟圈港口城市的發展水平進行評價[3]。李祎等從經濟系統、社會系統、環境系統以及港口資源四方面構建評價體系，運用主成分分析法江蘇省鹽城、連云港、南通三大沿海港口城市進行競爭力評價，并與我國第一批開放的其他12個不同層次沿海港口城市進行比較分析[4]。第二，數據包絡分析法（DEA）。劉振宇、蓋美運用數據包絡法對遼寧省4個主要沿海城市大連、營口、丹東、錦州2000—2009年港口城市經濟發展水平進行有效性評價[5]。第三，逼近理想解排序法（TOPSIS）。湯天培從經濟現代化、科技現代化、社會現代化、城市國際化、港口國際化五個方面構建評價體系，運用TOPSIS法對南通、上海、寧波、天津、煙臺、廈門、青島8個港口城市進行了綜合相對貼近度排序[6]。第四，多種方法混合。范曉莉運用均方差法和灰色關聯分析法對香港、新加坡、上海和天津四大港口城市競爭力進行了綜合評價[7]。以上定量方法雖然避免了主觀問題，但對數據完整性要求較高。從研究角度而言，也都屬于港口城市之間的橫向比較。而同一港口城市不同年度的縱向比較也是港口城市發展不可或缺的研究內容。

全排列多邊形圖示指標法，以指標的上限、下限和臨界值為條件，通過映射實現高維信息在低維空間的分類與排序。從而實現對評價對象的綜合動態評價。該方法的優點在于評價過程不受主觀影響，能夠有效提高評價結果的準確性。基于全排列多邊形圖示指標法主要運用于土地質量與集約利用綜合評價領域、水質綜合評價領域[8-13]。近年來，部分學者將此方法推廣運用到企業、環境、區域經濟綜合評價等領域，也取得了較好的效果[14-18]。

上海市作為我國經濟最發達、發展速度最快的港口城市，通過構建港口城市競爭力綜合評價體系，運用全排列多邊形圖示指標法對其十三五期間的發展變化進行實證分析，可以實現對上海市港口城市競爭力的動態評價。

1 研究區域與數據來源

1.1 研究區概況

上海市地處東經 120°52′至 122°12′，北緯30°40′至 31°53′之間，位于太平洋西岸，亞洲大陸東沿，中國南北海岸中心點，長江和黃浦江入海匯合處。北界長江，東瀕東海，南臨杭州灣，西接江蘇和浙江兩省。上海是中國第一大城市，中國經濟、交通、科技、工業、金融、貿易、會展和航運中心，首批沿海開放城市。上海擁有世界第一大貨運港——上海港。1995年12月，黨中央、國務院作出了建設上海國際航運中心的戰略決策。2005年12月10日，洋山深水港區一期工程建成投產，洋山保稅港區同時啟用，標志著上海國際航運中心建設取得重要的階段性成果。2015年上海港年貨物吞吐量達7.17億噸，其中集裝箱吞吐量3 653.7萬標準箱，連續六年保持世界第一。隨著2013年上海自由貿易區正式批準成立及我國“一帶一路”戰略的提出，上海作為港口城市將面臨更多的機遇與挑戰，上海的發展也將對全國乃至世界其他港口城市產生重大影響。

1.2 數據來源

研究涉及港口資源、社會經濟、社會環境、人口、社會保障等數據。其中港口資源數據主要來自于《中國港口年鑒》 （2011—2015年）；社會經濟、社會環境、人口、社會保障等數據主要來自于《中國城市統計年鑒》 （2012—2016年）、《上海市國民經濟和社會發展統計公報》（2011—2015年）、《上海年鑒》（2012—2016年）和《上海市老年人口和老齡事業監測》（2011-2015年）。

2 研究方法

2.1 全排列多邊形圖示指示法

假設有n個指標（經標準化處理后的值），以這些指標的上限值為半徑構成一個中心n邊形，各指標值的連線構成一個不規則的中n邊形，其頂點是n個指標首尾相接的全排列，n個指標總共可以構成（n-1）!/2個不同的不規則的中心n邊形，而綜合指數定義為所有這些不規則多邊形面積的均值與中心多邊形面積的比值[24]。

2.2 指標值的標準化

運用雙曲線標準化函數對指標值進行標準化處理：

F（x）滿足：F（x）|X=L=-1，F（x）|x=T=0，F（x）|x=U=1式中：L為指標x的下限；T為指標x的臨界值；U為指標x的上限。

根據上述條件，可得：

指標下限可根據規劃相應指標的最小值確定，指標上限可根據最高目標確定，臨界值可根據評價地區相應指標平均值確定。

因此，對于第i個指標xi，其標準化計算公式如下：

式中：Li為指標xi的最小值；Ti為指標xi的閾值；Ui為指標xi的最大值。

圖1 多邊形圖示指標法示意圖Fig.1 A Sketch map the polygon graphical indicator method

2.3 綜合指數的計算

式中：S為綜合指標值，Si和Sj為第i個和第j個指標的標準化值。

3 港口城市競爭力評價

3.1 評價指標體系構建

港口城市競爭力評價指標體系是一個多元且具有內部關聯性的復雜系統。它既要突出港口城市的港口特征，又要體現城市的一般共性，還要顯示港口與城市的互動。對于一座沿海城市而言，其綜合競爭力由硬實力和軟實力兩部分共同作用而成。硬實力主要體現在港口支撐、經濟實力和對外開放三個方面。軟實力主要體現在科技創新、資源環境、社會發展和文化影響四個方面。一座城市的硬實力和軟實力是相輔相成共同作用，硬實力可以支撐軟實力的提升，而軟實力又可以推動硬實力的進一步發展，兩者共同構成一座城市的綜合競爭力。基于此，在參考相關文獻所設計的指標體系，充分考慮數據的可得性，以及咨詢相關領域資深專家的情況下，從港口支撐、經濟實力、對外開放、科技創新、資源環境、社會發展、文化影響五個角度構建港口城市競爭力評價指標體系（表1）。

3.2 綜合指數結果分析

采用全排列多邊形綜合圖示法公式對指標進行計算，可以得到2011—2015年上海市港口城市競爭力綜合評價指數（圖2）。

由圖2可知，上海市港口城市競爭力綜合評價指數呈逐年上升的趨勢。2011年和2012年基本持平，2013年，隨著上海自由貿易區正式批準成立及我國“一帶一路”戰略構想的提出，上海市港口城市競爭力綜合評價指數顯著提升，并在隨后的2014年和2015年都有所上升。

表1 港口城市競爭力評價指標體系Tab.1 Evaluation index system of port city competitiveness

圖2 2011—2015年上海市港口城市競爭力綜合評價指數Fig.2 Comprehensive evaluation index of the port city competitiveness of Shanghai City in 2011-2015

3.3 單項指標結果分析

圖3反映了2011—2015年上海港口城市綜合競爭力評價各項指標的具體情況。

3.3.1 港口支撐指標分析

港口是港口城市區別于內陸城市的最明顯特征，港口城市的發展離不開港口的支撐。本文選取的港口支撐指標主要分為三類：第一類是物理性指標，如生產性泊位數，這類指標在發展到一定規模后受制于地理環境的制約，較難有更大規模的發展。第二類是與國際航運經濟息息相關的指標，如貨物吞吐量等，這類指標較易受到國際經濟的牽制。第三類是港口本身發展的指標，如自由貿易港服務水平，這類指標是港口軟實力的體現。2011—2015年期間，上海市在港口物理性指標變動不大的前提下，在2013—2015年港口支撐有了明顯提升，主要是得益于上海港軟實力的加強。上海自由貿易區的設立，推動了各項港口航運新政策、新措施的出臺與實施，使上海港即便在國際經濟不景氣的大背景下，也沒有受到很明顯的影響。

3.3.2 經濟實力指標分析

經濟實力是港口城市競爭力的最重要體現。2011—2015年間，雖然上海市的經濟總量增速有所放慢，但是經濟結構得到明顯改善，經濟質量得到明顯提升。上海市第二、第三產業在地區生產總值中的占比由2011年的46.13%和 52.38%變為 2015年的 31.81%和67.76%，服務業進一步成為上海市的主要支柱產業；規模以上工業企業總產值由2011年的31 909.64億元上升到2015年的33 211.58億元，產業規模化效應得到進一步顯現。

3.3.3 對外開放

對外開放程度高幾乎是所有港口城市的共同特征。但是上海市的對外開放比較有特點，主要表現在：第一，外貿依存度較低，由2011年的10.93%下降到2015年的7.60%；第二，海外投資能力較強，由2011年的26.58億美元上升到2015年的398.97億美元；第三，實際利用外資比例逐年走低，由2011年的62.6%下降到2015年的31.32%，第四，領事館、友好城市較多。因此，上海市的對外開放在“走出去”領域較強，而在“引進來”領域則做的并不好。

3.3.4 科技創新

科技創新可以較快地推動一個城市的發展。2011—2015年，上海市在科技創新方面投入巨大，從資金上看，由2011年的597.71億元上升到2015年的936.14億元；從科創機構數上看，由2011年的3 589個上升到2015年的6 071個。但是相較于巨大的投入，在科技創新的產出方面成效卻并不明顯，例如科技成果轉化項目數五年間始終維持在每年600～700個；萬人專利數增長也并不顯著。

3.3.5 資源環境

港口城市雖然擁有著較好的資源稟賦，但是隨著城市的發展，無節制地利用資源，終究會導致城市環境的惡化，而環境的惡化又將導致城市的進一步發展。2011—2014年，上海市在資源環境保護方面取得了較好的成績，但是2015年卻突然有了明顯的下降，這主要是由于2015年上海市的空氣質量出現了明顯的下降，空氣質量優良率僅僅為70.7%，相較2011年下降了22個百分點。在其他環保數據沒有明顯變化的情況下，空氣質量優良率的下降提示不僅僅要關注港口城市本身的環境保護問題，鄰近城市的環境保護問題也需要關注。

3.3.6 社會發展

社會發展是城市競爭力的又一個重要體現。社會結構是否合理、社會服務是否完善都會關系到城市是否能夠吸引大量的優秀人才，而優秀人才作為優質的人力資源可以提升城市競爭力。2011—2015年，上海市在老年人口比例不斷上升的情況下，社會發展依舊取得較大的提高，主要得益于在醫療、教育、城市公共設施、城市安全等方面的進步。尤其是城市wifi覆蓋點在5年間取得飛速發展，由2011年的300多個上升到2015年的900余個，使人們在上海市的絕大多數公共場所多能享受到快速便捷的無線網絡服務，大大提升上海市對于年輕人的吸引力。

3.3.7 文化影響

2011—2015年，上海市在文化影響方面發展較為緩慢，直接影響了上海市港口城市競爭力的最終結果。上海作為全國歷史文化名城有著較好的旅游資源，但是隨著其他地區對旅游產業的重視，上海的旅游業受到了一定的沖擊，最直接的反映就是5年間旅游人數并沒有顯著增長，有些年份甚至出現了下跌。從文化活動角度而言，上海利用自身國際化大都市的特點，開展了眾多高水平、高規格的文化活動，如國際田聯鉆石聯賽、F1方程式賽車上海站、上海馬拉松賽、上海電影節等，這些活動對提升上海市的文化影響具有積極且重要的作用。

總體看來，2011—2015年，上海市港口城市綜合競爭力綜合指數中，科技創新和社會發展上升趨勢最為明顯，分別由2011年的0.006和0.057上升到2015年的0.778和0.844。這在一定程度上反映了上海市在“十三五”期間加快科技創新對城市發展的引領以及進一步強化社會民生工作取得了一定的成效。另一方面，受到國際航運經濟疲軟的連鎖影響，港口支撐和對外開放在2015年有略微下降，但基本處于可控狀態。同時，隨著上海城市經濟的不斷發展，資源環境和文化影響成為上海進一步發展的制約因素。2015年上海的資源環境呈現明顯下降，而文化影響在“十三五”期間指數上升緩慢。

綜上所述，上海市作為一座港口城市，2011—2015年間尤其是2013年后發展較為顯著，各項因子多處于擴張狀態。但是，各項因子之間的發展仍然不平衡，有些因子制約著上海的進一步發展。隨著上海的發展，資源環境與經濟發展的矛盾越來越突出。雖然上海市不斷增加環保和污染治理方面的投入，但2015年資源環境仍然有明顯下降。文化影響在2011—2015年間發展較為緩慢。上海作為國際性港口城市，文化影響對其國際化發展有著重要的作用。一方面，上海需要通過文化傳播來推廣城市自身從而獲得很多的國際性資源，另一方面，上海也需要通過文化傳播來獲得更多的國際認同，進一步提升自己的國際地位和影響力。

4 結 語

本文通過運用全排列多邊形圖示指示法，以上海市為例定量評價了港口城市競爭力，嘗試性地構建了港口城市競爭力評價指標體系。從研究結果來看，基本符合上海市作為港口城市的競爭力變化情況。并且對港口城市競爭力中的子項都進行了變化分析，有助于上海市明確作為港口城市競爭力的優勢與劣勢，為將來提升競爭力提供科學依據。全排列多邊形圖示指示法作為一種綜合動態評價方法，能夠較為科學合理地評價港口城市競爭力，具有實際應用價值和推廣意義，為港口城市競爭力評價提供了一種切實可行的新方法。

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