“一帶一路”背景下區域經濟與港口協同

曹峰

內容摘要：作為“一帶一路”重要支點的東部沿海地區優良港口眾多，本文以我國30個港口城市為研究對象，運用協同學理論對港口物流和區域經濟發展進行實證分析，為港口物流和區域經濟協同研究提供了不同方法。通過研究得出以下結論：在引入GDP和港口貨物吞吐量后發現，兩者之間不同程度反映經濟發展狀況，為我國經濟轉型升級提供了新的思路;在引入港口建設投資完成額和港口貨物吞吐量后發現，港口吞吐量是港口建設投資完成額的序參量，區域外向型經濟發展水平影響港口物流建設水平。

關鍵詞：一帶一路 ? 協同學理論 ? 區域經濟 ? 港口物流 ? 協同發展

港口作為重要的戰略資源可以極大地推動區域經濟的發展，但是各區域經濟發展水平不一且港口物流的推動作用和地位存在較大差異。本文在協同學理論的基礎上通過運用哈肯模型研究我國沿海各港口與其腹地城市之間協同發展關系，在實證分析的基礎上為我國建設“一帶一路”和推動各港口城市與港口物流協同發展提供理論支撐，同時為福建省建設成為一帶一路的重要支點提供理論基礎，并提出發展建議：第一，充分發揮福建省的區位優勢，利用沿海諸多優良港口大力發展港口物流業，形成經濟增長新動力;第二，建設港口群，使福建省內福州、泉州、廈門等港口之間形成功能互補、協調發展的新型港口群，為福建區域經濟的迅速發展提供良好的經濟基礎等。

研究現狀

在區域經濟與港口物流協同發展機制的研究方面，國內外眾多學者運用不同的模型進行分析，探索和解釋影響區域經濟發展的因素。其中，陳航等（2009）通過建立功能關系矩陣研究港口與區域經濟的協同關系;梁紅艷等（2012）通過運用向量誤差修正模型研究福建省港口與經濟發展的互動機制;楊留星（2016）等通過建立VAR模型實證分析海港對腹地區域經濟的影響;孟飛榮（2017）等通過建立港口與腹地經濟的協調度評價模型對湛江港、北海港等四個港口及其腹地經濟耦合度進行測度;羅永華（2010）建立區域經濟與港口評價指標體系并采用灰色關聯模型進行實證分析。

作為研究系統演化的自組織模型，哈肯模型的應用領域廣泛，且越來越受到廣大學者的關注。哈肯模型是基于確定序參量來研究系統演化機制的自組織演化模型，是協同學理論的微觀方法。協同學理論是1971年由哈肯教授創立的，其中心內涵是許多子系統相互作用、相互聯系構成一個復雜的復合系統。系統內各個子系統和參量的性質對系統的影響是不同的，對參量進行有目的的改變并使其達到線性失穩點，以此研究系統內部不同因素和變量之間相互作用使系統發生演變的過程。各個子系統之間既存在復雜無序的運動又與其他子系統相互聯系和相互協調作用。其中兩個變量分別為快變量和慢變量，慢變量也叫做序參量，在系統中處于支配地位。當前哈肯模型主要廣泛應用于區域經濟研究領域和產業演進機制研究中。其中，胡淵等（2015）基于自組織理論對能源碳排放與國內生產總值的演進機制進行實證分析;唐建榮等（2017）建立哈肯模型研究物流業與保險業協同發展關系;同時，唐建榮（2017）等人也將哈肯模型的應用擴展到物流業與金融業協同演化機制的研究當中;除此之外，也有學者如鄭樹旺（2016）等建立關于旅游業與環境污染治理的哈肯模型研究旅游業與環境污染治理投資之間的協同關系。

協同機制分析

區域經濟-港口物流系統是由區域經濟和港口物流兩個子系統構成的開放的、非線性的演化系統。該系統內部存在眾多控制參量并且兩個子系統之間隨著時間的推移呈現出彼此協調有序的結構。在本文中，作者嘗試選取相關指標建立區域經濟與港口物流之間的哈肯模型進行實證分析，研究區域經濟與港口物流兩大子系統之間的演變機制。在臨港地區的研究中，根據自組織理論可以將區域經濟與港口物流看成開放的統一系統。以下主要分別從港口與城市功能定位和自組織理論特征等方面闡述建立區域經濟與港口物流協同機制的合理性。

通常來講，按照港口功能的演變將港口劃分為四個發展階段：上世紀五十年代之前的港口被看作運輸中心，承擔著單一的運輸和轉運功能;上世紀五十年代到八十年代的港口被看作運輸與配送中心，港口功能得到部分擴展;上世紀八十到九十年代的港口被看作物流中心，除了運輸、配送等功能，港口還承擔著倉儲、流通加工等作用。同時最新的第四代港口除了上述功能外還承擔著資源配置和臨港產業集群等功能。因此從港口功能的角度來看，港口物流在承擔流通功能的同時對區域經濟、人口、社會產生巨大的影響。由于地理空間上的聯系，港口的發展與城市成長模式密切相關。通過前、后向關聯效應，港口可以催生大批產業集群，帶動區域經濟的迅速發展。

從區域經濟的角度來看，直接經濟腹地的總量和發展程度對港口貨物吞吐量及港口基礎設施建設產生直接影響。區域城市經濟的落后會導致港口腹地范圍的縮小、港口基礎設施的不完善以及缺乏充足的貨源資源支撐，嚴重影響港口物流的輻射范圍。因此，從區域經濟的角度來看，港口物流的迅速發展得益于區域經濟的壯大和區域對外貿易的繁榮。

此外，港口物流與區域經濟協同機制作為相對獨立的生態系統存在以下自組織特征：第一，開放性。區域經濟與港口物流的發展均離不開與外界的信息、資金和技術設備等的交流，隨著資金、技術等資源輸入區域經濟與港口物流生態系統，該系統也在向外界輸出資金、信息等，這些開放性因素促使區域經濟與港口物流協同發展。第二，非平衡性。在區域經濟與港口物流協同機制是由區域經濟與港口物流兩大主題構成，兩者之間的地區生產總值、港口貨物吞吐量、發展速度等方面都存在非平衡性質。區域經濟與港口物流發展之間并非是同步或者同時進行的，此外，相比較而言區域經濟子系統與港口物流子系統之間的關系并非平衡的。第三，非線性。區域經濟與港口物流兩大子系統對協同機制的影響并非簡單疊加。在內外各種因素的干擾下，協同機制的變化趨勢更加復雜，系統變化由最初的線性狀態趨向非平衡的非線性狀態。第四，適應性。區域經濟與港口物流系統協同機制對外界因素存在很強的適應性，例如在“一帶一路”的影響下，港口與腹地經濟呈現一定程度的發展趨勢。

模型與實證分析

（一）模型建立

哈肯引入統計力學對自組織問題進行深入研究，建立完善的協同學自組織理論。哈肯模型通過衡量系統的有序度，對序參量進行有效識別進而對系統的階段演化進行評估。

哈肯模型的兩個中心概念是序參量概念和伺服原理。假定γ1很小，只要m1和m2是小量，那么m1的變化很慢且由公式（2）可知，m2由m12 驅動。但是因為m1變化很慢，可以認為m2的變化很慢，如果γ2為正值且遠大于γ1，與γ2m2相比可以忽略m2。這其中m1為序參量，m2由m1支配，此為伺服原理。通過絕熱近似法可以用γ1表示γ2。區域經濟與港口物流協同發展系統中，假設m1表示子系統I的狀態變量，m2表示子系統Ⅱ的狀態變量，m1為該系統中的內在驅動力，變量m1控制著變量m2。這兩個子系統的運動方程可以表示為：

下文將哈肯模型引入區域經濟與港口物流協同發展系統的研究和分析中，構造運動方程并找出區域經濟與港口物流協同系統的序參量。這一過程共分為兩個階段：第一階段，引入GDP和港口貨物吞吐量作為兩個參量進行研究;第二階段，引入港口建設投資完成額和港口貨物吞吐量作為兩個參量進行研究。

（二）第一階段變量引入

為了具體分析區域經濟與港口物流發展的協同關系，本文選取30個港口城市2015-2016年港口貨物吞吐量（TTL）和地區生產總值（GDP）作為研究樣本進行實證分析。

其中，由于港口貨物吞吐量的變化能夠在一定程度上反映港口基礎設施、機械設備、服務水平、管理效率、技術進步等港口發展的內在因素變化，本文選取30個港口城市的港口貨物吞吐量（TTL）作為港口發展的主要衡量指標。同時本文選取地區生產總值（GDP）作為衡量區域經濟增長的主要指標。樣本數據來源于相關各省市2016、2017年統計年鑒和2015、2016年統計公報等。

確定序參量。在第一階段引入GDP和港口貨物吞吐量兩個參量進行分析時，首先假設港口貨物吞吐量（TTL）為序參量，根據公式（3）和公式（4）并運用Eviews軟件分析選取的30個港口城市數據可以得到運動方程如下：

（8）

（9）

其中運動方程（8）的調整擬合優度為0.99，方程的F統計量為2047.347。運動方程（9）的調整擬合優度為0.999，方程的F統計量較大且其P值通過了0.05顯著性水平檢驗。兩個運動方程根據white檢驗模型不存在異方差性。所以兩個運動方程是有效的，由此可以得出γ1=-0.016，γ2=-0.088，a=0.000000000205，b=-0.000257，根據絕熱近似假設條件：|γ2|>|γ1|且γ2>0，此時該變量稱為快變量即衰減迅速。但是在以港口貨物吞吐量為序參量的假設中，γ2<0，說明原假設不成立，港口貨物吞吐量不能作為序參量。因此繼續研究假設GDP作為序參量，重新計算得到運動方程如下：

在第一階段引入地區生產總值和港口貨物吞吐量兩個參量進行哈肯模型的實證分析時發現兩個參量均不能作為港口物流和區域經濟協同系統的序參量，原因可能有如下幾個方面：第一，從樣本數據中不難看出地區生產總值與港口貨物吞吐量之間存在正相關關系，這不滿足哈肯模型的條件，即在喪失線性穩定性、序參量的產生和伺服原理的有效性之間存在著一種最重要的內在關系，當改變控制參量時，一個系統會喪失線性穩定性;第二，地區生產總值作為衡量地區經濟發展水平的重要指標應當被考慮作為參量進行哈肯模型分析，但是影響地區經濟發展水平這一指標的因素眾多，在當前我國經濟發展形勢下，港口貨物吞吐量短時間內波動并不會影響地區生產總值的持續增長。因此，綜合上述幾點原因，本文第一階段得出以下幾個重要結論：第一，通過地區生產總值與港口貨物吞吐量之間進行分析可以看出兩個參量呈現正相關關系，這符合我國當前經濟增長、港口物流迅速發展的現狀，兩者之間短時間內不會存在類似勢函數圖像上的極值問題;第二，通過這一階段的分析可以看出選擇參量進行哈肯模型分析時應當盡量選取子系統之間存在直接關系且影響因素較少的變量，以保證分析的準確性和可靠性;第三，可以嘗試運用哈肯模型對地區經濟發展水平和港口發展水平進行時間序列的分階段研究，為區域經濟轉型升級提供有力的理論支撐;第四，通過第一階段的分析可以得到：地區生產總值與港口貨物吞吐量之間無法滿足絕熱近似假設，港口貨物吞吐量一定程度上是地區經濟發展水平的側面表現，因此港口貨物吞吐量與地區生產總值在大多數情況下是呈現正相關關系的，即可以將港口貨物吞吐量當作港口經濟發展水平的表現，同時也是地區經濟發展水平的表現。

（三）第二階段實證分析

港口建設投資完成額一定程度上反映了區域經濟對港口物流發展的影響作用且該參量與港口物流發展之間存在著直接關系。這一階段選取30個港口城市的港口投資建設完成額（TZ）和港口貨物吞吐量（TTL）兩個變量進行區域經濟與港口物流協同發展研究，樣本數據來源于相關各省市2016、2017年統計年鑒和2015、2016年統計公報以及2016年、2017年中國港口統計年鑒。

第一，確定序參量。選取港口投資建設完成額與港口貨物吞吐量兩個參量進行分析，首先假設港口貨物吞吐量為系統的序參量，根據公式（3）和公式（4）運用Eviews軟件得到運動方程如下：

由上述公式（12）和公式（13）可知，γ1=-0.030，γ2=0.607，a=0.0000000148，b=0.000143，γ2=0.607滿足絕熱近似假設：|γ2|>|γ1|且γ2>0。此時港口投資建設完成額為快變量，即衰減迅速;而港口貨物吞吐量為慢變量，特征為衰減緩慢，表示阻尼較小的序參量。因此在公式（12）和公式（13）構造的運動方程中，港口貨物吞吐量為港口建設投資完成額的序參量，因此可以得到運動方程如下：

第二，勢函數求解。由上述公式可知港口貨物吞吐量為序參量，采用絕熱消去法，令TZ=0可得

然后將方程（16）代入方程（14）可以得到系統序參量方程如下：

進一步根據求得的參數可以得到系統演化趨勢函數為：

第三，參數分析。在第二階段的分析中可以看出，港口貨物吞吐量是系統的序參量，港口貨物吞吐量的增加在一定程度上吸引了港口建設投資額的增加。從另一個角度講，港口貨物吞吐量的增長意味著港口城市外貿經濟的蓬勃發展，即港口貨物吞吐量可以看做港口城市經濟發展的體現，這種外貿經濟指標的增長促使港口建設投資的增加，進而完善港口基礎設施，提高港口的貨物承載力，促使港口貨物吞吐量的增長。

結論及建議

通過上述兩個階段的分析可以看出：在第一階段引入地區生產總值與港口貨物吞吐量兩個參量進行哈肯模型分析時，不滿足絕熱近似假設條件。因此第二階段引入港口投資建設完成額與港口貨物吞吐量兩個參量進行分析，結果發現港口貨物吞吐量是系統的序參量。在第一階段的分析中，地區生產總值代表地區經濟發展水平，而港口貨物吞吐量反映地區外貿經濟的發展，即兩者共同反映了地區經濟的發展水平且外貿經濟是地區經濟的一部分，因此不適合將不同程度反映地區經濟的兩個指標放在區域經濟與港口物流系統中進行分析。因此第二階段中選取當年港口投資建設完成額與港口貨物吞吐量進行分析，結果發現港口貨物吞吐量是系統的序參量，即港口貨物吞吐量的增長在一定程度上吸引港口建設投資的增加，外貿經濟的發展促進港口物流基礎設施投資的增加，而港口物流建設投資的增加完善了港口基礎設施，提高港口貨物承載力，對外貿經濟的發展提供了基礎保障。

由上述模型建立和分析過程可知，港口貨物吞吐量的增長在一定程度上可以吸引港口投資建設完成額的增長，促進港口基礎設施的完善。a>0表明在區域經濟與港口物流協同發展系統中港口貨物吞吐量與港口建設投資額的降低之間還未形成協同效應，港口發展潛力尚未充分挖掘，港口物流對區域經濟的帶動作用有待進一步提高;b>0表明港口貨物吞吐量的增加與港口建設投資完成額的降低之間存在正效應;γ1=-0.030<0說明港口建設投資完成額與港口貨物吞吐量之間的正向反饋機制正在逐步形成，應當增加港口固定資產的投資力度，促進港口貨物吞吐量的穩定增長。γ2=0.607>0說明港口建設投資完成額在某種程度上有效性偏低，無論是資金還是人力資源的使用上存在資源浪費現象，所以在加大港口建設投資力度的同時應當注意提高資源利用效率，減少資源浪費。

參考文獻：

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