山東省區域港口與經濟發展的互動效應分析

吳峰，萬云飛，楊李華

(1.山東省交通規劃設計院，山東 濟南 250031；2.河海大學商學院，江蘇 南京 211100)

在經濟全球化背景下，港口作為核心交通樞紐之一，是連接貿易的橋梁。港口經濟在整個社會經濟體系中占有重要地位，港口與經濟的發展互動互聯。山東作為我國的經濟大省，地理區位優越，半島藍色經濟區擁有豐富的資源，煙臺、青島等港口均得到了良好的發展。然而，目前山東省區域港口的發展兩級分化嚴重，長期以來各港口單獨發展，力量分散，不僅導致了資源浪費，而且限制了山東港口的整體發展。如何結合各港口及所在地區的經濟發展現狀，充分利用其互動效應，合理將港口建設發展的影響因素納入整合工作中，構建整體化與差異化相結合的區域港口合作，是推動港口經營績效提升，促進港口與經濟協同適應發展的關鍵。

當前經濟發展新常態下，港口群的發展不但是加速區域經濟增長與繁榮發展的引擎，同時也驅動著區域資源的優化配置和布局結構的調整完善[1]。港口與區域經濟的發展緊密相關，把握好港口與經濟的互動關系，構建港口協同聯盟發展具有重要的現實意義，對此，國內外學者從多方面展開了深入的研究。例如，真虹等[2]對第三次工業革命與港口未來發展進行研究，認為港口發展應向柔性港、智慧港、生態港、信息港目標邁進，從而促進社會經濟的進步。孫建平等[3]研究了中國五大港口群與經濟增長的時空關聯，發現港口與經濟之間存在互動關系。司增綽[4]進一步指出港口與城市經濟的互動發展有利于推動區域經濟水平的穩步提高。魏麗華[5]提出為更好促進港口與經濟的共同發展，需創設跨區域協調合作機制，構建優勢互補的協同分工合作體系。

此外，區域港口的發展受到自然環境、經濟社會等因素的多方面影響，不少學者從港口發展影響因素層面進行了探討。張廣興等[6]對臨港產業與腹地產業的共生關系進行了研究，并指出產業結構的變化會作用于港口經濟。黃昶生等[7]進一步以黃三角四個港口為例，剖析了臨港產業區建設對港口及區域發展的正向作用。張小蒂等[8]從“點-線-面”的遞進角度，分析了港口為實現功能所發生的三種主要經濟活動，探究了港口發展效率與內部運營、港口與港口之間的聯網程度及腹地經濟等因素的關聯性。王茂林等[9]發展了灰色綜合關聯協調度的計算方法，更準確地測量并分析了港口貨物吞吐量和基礎設施建設的相互協調關系。宋宏偉等[10]從港口的經濟效益、基礎設施建設能力、資源利用、社會效益、環境保護5個維度構建AHP-DEA-GM(層次分析-數據包絡-灰色預測)模型，對港口發展提出了評價和改善建議。

綜上所述，相關研究者對港口與經濟發展的互動關系進行了剖析，肯定了港口協同聯盟發展的意義，同時表明了異質的經濟、產業等因素能夠影響港口的經營發展。目前山東省著力于港口資源整合工作，為進一步提升港口實力，打造一流港口建設奠定基礎。亦有學者針對山東港口與經濟發展的關系進行相關研究，例如謝京辭[11]實證檢驗了山東港口與經濟發展的單向影響關系，指出經濟發展能夠促進港口發展。金一等[12]分析了山東省環渤海區域港口與其腹地經濟的關系，表明港口是城市經濟發展的重要支撐。

本文以山東省典型港口及所在地區為研究對象，分析港口及所在地區經濟發展的差異化程度，并在此基礎上，對單向關系進行延伸研究，構建雙向影響的向量自回歸模型，剖析兩者之間的互動效應。此外，創新性地結合地區經濟水平、產業結構及基礎設施等異質因素，深入研究各因素對山東各區域港口發展的影響，為山東省區域港口進一步加強資源整合工作，構建港口協同聯盟，促進港口與經濟共同發展提供參考。

1 山東省區域港口與經濟發展現狀分析

1.1 山東省區域港口現狀

按照地理區位，可將山東劃分為不同區域，例如半島、渤海灣及魯南地區。受自然環境及人文歷史等影響，山東各區域的經濟發展程度、產業結構分布等均存在較大差異。煙臺港、青島港、濰坊港、東營港等8個典型港口分布在山東各區域，形成了不同的發展格局。其中威海港、煙臺港、青島港及萊州港位于半島地區，濰坊港、東營港與濱州港位于渤海灣地區，日照港位于魯南地區。

圖1為“十二五”以來山東省區域港口吞吐量的統計圖?？紤]到山東省近期港口資源整合的背景，結合“黃河三角洲高效生態經濟區發展規劃”，將黃三角區域也納入圖1進行比較分析。可以發現，從2011年至2017年間，半島地區港口的吞吐量遠超其他地區，魯南地區次之，渤海灣地區的吞吐量相較而言非常小，而在渤海灣諸港口的基礎上加入萊州港后的黃三角地區在吞吐量上則要略高于渤海灣地區。主要原因是半島及魯南地區的煙臺、青島及日照港是全國性的大港口，而其余港口主要為了支撐地方產業，性質及分工有所不同。從圖1中能夠看出，“十二五”以來黃三角區域港口的吞吐量呈現逐年上升趨勢，且增長幅度較大；也能夠從側面反映出港口資源整合及聯盟能夠有效推動區域的整體發展，帶來“1+1>2”的作用。

圖1 山東省區域港口吞吐量Fig.1 Throughput of Shandong regional ports

1.2 港口發展影響因素分析

港口與區域經濟的發展互動互聯，港口的建設一方面需要依附獨特優越的地理位置，另一方面也受到所在地區經濟水平、產業結構及基礎設施等經濟因素的影響。港口發展需以城市為載體，以腹地為依托，同時，臨港產業是其重要支撐，完善的基礎設施條件也為港口運營注入活力。

本文以吞吐量衡量港口經營情況，以人均GDP代表地區經濟發展現狀，并選取影響港口發展的三類經濟因素進行分析。第一類為經濟水平影響因素，包括所在地區規模以上工業主營業務收入(R)、利稅增長率(T)及進出口總額(E)；第二類為產業結構影響因素，分別為第一產業(I1)、第二產業(I2)及第三產業(I3)占比；第三類為基礎設施影響因素，包含港口泊位長度(L)和所在城市公路通車里程(M)。表1列示了山東省港口及所在地區經濟發展情況，涵蓋了以上3類影響因素，相關數據來源于統計年鑒，表中數值為2011年—2017年各因素的加權平均值。

表1 山東港口及所在地區經濟發展現狀

從表1中能夠得到所有港口及所在城市的整體發展情況。目前，青島港實力最強，煙臺港及日照港次之，而屬于渤海灣地區的東營港、濰坊港及濱州港雖然各自實力不強，但整體實力不容忽視。立足于人均GDP，青島、東營等整體經濟情況較好，濰坊、日照等經濟條件較差。從經濟水平影響因素來看，半島地區的青島及煙臺的經濟發展程度最高，濰坊、東營及濱州的規模以上工業主營業務收入也較高。魯南地區的日照港雖然吞吐量很高，但其整體經濟水平一般，所在地區規模以上工業主營業務收入較低。從產業結構來看，除青島港，其他港口所在城市均以第二產業為主導，尤其是東營港，第二產業占比高達67.16%，東營港經濟開發區主要依托臨港工業產業。萊州、濰坊及濱州比較重視第一產業的發展，相對其他地區第一產業占比更高。著眼于基礎設施條件層面，萊州的基礎設施支撐能力還亟待進一步的提高，以充分發揮其地理區位優勢，促進可持續發展。

2 區域港口與經濟發展的互動效應實證分析

2.1 數據來源與研究變量

依據港口發展的主要目標，本文選取吞吐量代表區域港口的發展情況，人均GDP代表地區經濟整體發展現狀。此外，篩選得出經濟水平、產業結構及基礎設施3類因素剖析其對港口發展的影響，具體包括：規模以上工業主營業務收入、利稅增長率、進出口總額、第一產業占比、第二產業占比、第三產業占比、泊位長度及公路通車里程，用以突顯地區之間不同層面的區別。并利用2011年至2017年山東省區域港口及所在地區的相關面板數據進行研究，數據來源于《中國統計年鑒》[13]。表2為相關變量的描述統計表，從中能夠看出，各變量之間均存在顯著的區別，最小值與最大值之間的波動幅度較大。

表2 描述統計

2.2 實證模型設定

VAR(向量自回歸)模型是把系統中每一個內生變量作為系統中所有內生變量的滯后值的函數來構造模型，從而將單變量自回歸推廣到多元時間序列變量組成的向量自回歸模型。此方法能夠較好地分析變量之間的互動關系，一般向量自回歸模型的標準形式為式(1)。

Yt=A0+A1Yt-1+A2Yt-2+…+ApYt-p+B1Xt+…+BqXt-q+Ut，

(1)

其中：Yt為內生變量向量；Xt為外生變量向量；A0,A1,A2,…,Ap與B1,B2,…,Bq為待估計參數矩陣；Ut為隨機誤差項。

在實際應用中，由于VAR模型是一種非理論模型，因此往往分析模型在受到某種沖擊時對系統的動態影響，這種分析方法稱為脈沖響應函數法。廣義的脈沖響應函數法不依賴于VAR模型中變量次序的擾動項正交矩陣。

引進滯后算子LYt=Yt-1，L2Yt=Yt-2，…，可將式(1)變形為

Yt(Ik-A1L-A2L2+…+ApLp)=Ut，

(2)

其中，Ik為單位矩陣。此外，若向量自回歸平穩，式(1)還可表示為

Yt=(Ik+C1L+C2L2+…+CpLp+…)Ut，

(3)

其中，C1,C2,…,Cp為對應矩陣變形式。由式(2)、(3)可得到

(Ik-A1L-A2L2+…+ApLp)=(Ik+C1L+C2L2+…+CpLp+…)。

(4)

那么，yt的第i個變量可表示為

(5)

其中，cij為矩陣中對應第i行j列數值。由yj脈沖引起的yi響應函數為

cij(0)，cij(1)，cij(2)，cij(3)，cij(4)…。

(6)

脈沖響應函數描述的是VAR模型中的一個內生變量沖擊給其他變量帶來的影響，而方差分解是通過每一個結構沖擊對內生變量變化的貢獻度，進一步評價不同結構沖擊的重要性。

為了測定各隨機項對yi的方差貢獻程度，定義如下：

(7)

式中，RVC即相對方差貢獻率，RVCj→i表示第j個變量對第i個變量的影響程度。即根據第j個變量基于沖擊的方差對yi的方差的相對貢獻度，來觀測第j個變量對第i個變量的影響。

根據前述變量選擇，并結合樣本數據的時間和地區二維面板屬性特征，本文將采用下述向量自回歸模型，并基于脈沖響應分析法及方差分解法，考察山東省區域經濟發展與港口發展的互動關系：

(8)

式中，x、y分別代表港口發展(以吞吐量增加率為代表)與經濟發展(以人均GDP增長率為代表)，P代表港口的吞吐量；ControlVar則代表控制類因素，包括R、T、E、I1、I2、I3以及L和M等因素，u為隨機誤差項。

由于面板數據的向量自回歸理論當前處于發展階段，因此本文選擇了時間序列的向量自回歸方法。該模型無法刻畫不同地區的異質性問題，而面板固定效應模型可以通過納入不同地區虛擬變量以控制山東省各區域不可觀測的異質性，這樣可以保證估計結果的穩健性。此外，相較于隨機效應模型，固定效應加入了地區因素可使得模型的殘差序列更加純凈，避免了潛在的遺漏變量可能造成的影響。

固定效應模型是指實驗結果只想比較每一自變量特定類目的差異及其與其他自變量特定類目交互作用效果，而非依此推論到同一自變量未包含在內的其他類目的實驗設計。固定效應模型適用于各獨立研究間無差異或差異較小的研究。

更進一步，在影響山東省諸港口吞吐量的因素分析中，固定效應回歸模型設定如下：

(9)

式中，η代表地區固定效應因子，λ代表時間固定效應因子，ε代表隨機擾動項，且獨立同分布。為減輕潛在異常值以及異方差的影響，本文對數值型變量進行了對數化和首尾1%的縮尾處理。

本文利用STATA14統計軟件進行上述向量自回歸及固定效應回歸分析。

2.3 實證結果及分析

2.3.1 山東省區域港口的差異性檢驗

山東省區域港口之間存在顯著性的差異，為了更為直觀且準確地剖析區域港口的差異程度，本文首先對山東省區域港口吞吐量進行差異性檢驗，詳見表3與表4。其中，地區1、2、3分別代表半島、渤海灣及魯南諸地。表3為針對區域港口吞吐量差異性的方差分析，表4為區域港口吞吐量差異性的多重比較。

表3 山東省區域港口吞吐量差異性的方差分析

表4 山東省區域港口吞吐量差異性的多重比較

表3中顯示，半島地區的港口吞吐量均值最大，但同時也伴隨著巨大的內部差異，其標準差高達18 645.25萬t，表明半島的4個港口之間差異很大，主要是因為青島港及煙臺港是國家級的大港，而其中的萊州港僅為地方性港口。通過表4，能夠直觀地體現出3個區域兩兩之間的港口發展差異程度。半島與魯南之間的p值為0.11，表明這兩個地區之間的差異不顯著。而其他各組的p值均小于0.05，說明半島、魯南與渤海灣地區之間的差異度較大。結合現實情況，由于煙臺、青島及日照港均為發展得較好的國家級港口，因此能夠使得半島及魯南的綜合水平相近，而渤海灣地區的港口分別為濰坊、東營和濱州，實力較弱且水平相近。由于山東港口資源整合工作的推進，濰坊、東營及濱州已有聯盟基礎，因而渤海灣地區港口的綜合實力不容忽視。

2.3.2 山東省區域港口發展與經濟發展的互動關系分析

港口經濟作為區域經濟的重要組成部分，對地區整體經濟的發展起著至關重要的作用，但不可忽略的是地區經濟的增長也在一定程度促進了港口的發展。本文通過構建港口發展(以吞吐量增加率為代表)與經濟發展(以人均GDP增長率為代表)的向量自回歸模型，并通過脈沖響應函數、方差貢獻分解等方法考察了山東省區域港口發展與經濟發展的互動關系，結合式(8)與脈沖響應分析法，圖2給出了兩者相互影響的脈沖響應情況。

由圖2可以看出，山東省區域港口發展一個單位的正向沖擊會使得當期的經濟增長產生0.60%左右的響應，在隨后一期影響由正轉負，這主要是由于前期港口吞吐量的快速增長會伴隨著港口基礎設施的擴張，短期內運力的短缺在一定程度上造成了資源閑置，客觀地抑制了經濟增長，但上述負向影響在第三及以后便逐漸消失。此外，山東區域經濟的發展則對港口的發展有著顯著的正向作用，港口的吞吐量增長率對區域經濟一個單位標準差沖擊的響應值由當期逐漸上升，并于隨后的一年達到最大值，約為4.90%。

圖2 港口發展與經濟發展的脈沖響應分析Fig.2 Impulse response analysis of port development and economic development

圖3基于VAR模型的方差分解法進一步對圖2中沖擊響應的貢獻程度進行了分解，可以看出不論是經濟發展還是區域港口發展，兩要素自身對自身沖擊的影響均處于主要地位。但就交互影響的貢獻而言，經濟發展中港口發展的貢獻作用要強于港口發展中經濟發展的貢獻作用，前者的貢獻比例約為10.02%，后者的貢獻比例僅為8.05%。這說明港口對經濟發展的推動作用大于經濟發展對港口的助力作用。因而，應充分重視港口發展在經濟社會體系中的重要作用，推動港口合理建設與有效經營，以合作聯盟的形式進一步提升山東港口實力，促進港口與經濟的可持續發展。

圖3 山東省經濟與港口互動影響的貢獻度分解Fig.3 Contribution analysis of interaction between economy and port in Shandong

2.3.3 山東省區域港口發展影響因素的固定效應回歸分析

為促進港口發展，更具針對性地提出有利于港口經營的措施，本文對區域港口發展影響因素做出進一步分析。由于第一、二、三產業的生產總值構成了GDP的總和，而人均GDP與GDP具有較強的線性關系，如果同時納入不同產業因素以及人均GDP因素則會造成嚴重的多重共線性問題。通過納入不同的產業因素可以更好地分析哪方面的經濟增長對港口的發展影響更大，因此固定效應回歸分析中剔除人均GDP變量。

結合式(9)，表5中港口吞吐量影響因素的面板固定效應回歸模型顯示，模型的R2達到了0.93，說明各解釋變量對被解釋變量的力度很強。而規模以上工業主營業務收入、進出口總額、各產業占比、泊位長度及公路通車里程因素對山東諸港口吞吐量均有著顯著性的影響關系。其中，規模以上工業主營業務收入系數估計值為0.76(p<0.10)，說明規模以上工業主營業務收入越大，港口的吞吐量越大，越能促進港口的發展。此外，進出口總額作為另一重要經濟水平因素，對山東港口發展情況影響深遠。在產業結構因素中，第二產業對各港口吞吐量的影響程度最大，一方面對應p值趨向于0，表明第二產業占比與港口吞吐量之間影響顯著；另一方面系數估計值相對而言遠超第一及第三產業占比系數，也突出了第二產業的總體情況對地區港口發展的作用。港口的發展需要貨運量的支撐，而以工業為主的第二產業相對其他產業來說，更可能產生大量需供輸運的貨物，為港口的運營帶來量的保障，促進經營的可持續性?；A設施中的泊位長度及公路通車里程對港口吞吐量呈現出顯著正向關系。泊位長度可以在一定程度上直觀地體現出港口規模，若港口規模較小，必然會影響其吞吐量的大小。而公路通車里程能夠反映地區的公路設施狀況，公路與港口航運均為交通運輸體系，相輔相成，因而良好的公路基礎設施情況有助于港口的發展。

可見，為促進山東省區域港口的協調可持續發展，不僅需進一步推進港口資源整合工作，加強各港口之間的合作聯盟，同時也需要著重關注其經濟水平因素，保障工業的合理發展，推動進出口，加強基礎設施建設工作，針對各自的特殊性，構建合作協調驅動且個性化經營的區域港口發展模式，以帶動港口和經濟的共同發展。

表5 港口吞吐量影響因素的固定效應回歸分析

注：模型的R2為0.93；固定效應與隨機效應模型比較的豪斯曼檢驗卡方統計量為28.49；模型的F統計量為31.18。表中數值經對數化處理。

3 結論與建議

本文以山東省青島港、煙臺港、東營港、濰坊港等8個典型港口為研究對象，分析港口及所在地區經濟發展層面的差異化程度，并在此基礎上，對單向關系研究進行延伸，構建雙向影響的向量自回歸模型，剖析兩者之間的互動效應。此外，創新性的結合地區經濟水平、產業結構及基礎設施等異質因素，深入研究各因素對山東各區域港口發展的影響。結果發現：各港口在自身的發展上具有較大的差異，半島及魯南地區的港口整體發展較好，而渤海灣港口實力相對較弱，但由東營、濰坊等幾個相對較弱的港口組成的黃三角地區港口群的實力不容忽視，從側面能夠體現出港口資源整合及港口聯盟的重要性；山東區域港口與經濟發展之間存在顯著的互動效應，港口對經濟發展的推動作用要強于經濟發展對港口的助力作用；經濟水平及產業結構等經濟因素對山東區域港口經營具有顯著的影響，主要體現在規模以上工業主營業務收入、進出口總額、第二產業占比、泊位長度及公路里程因素之上。因此，必須著重關注這幾點因素，秉持外部控制與內部管理相結合的原則。

鑒于此，本文提出以下幾點建議，以促進山東區域港口的可持續協同發展。

(1)進一步深化整合工作，提升區域綜合競爭力。緊密結合各地區港口發展特色，更深層次推動區域港口一體化整合建設工作，力求達到資源在空間上的有機協同及在組織上的最優配置，加強港口之間協助合作關系，形成區域港口良性互動發展格局，有效提升區域經濟水平等綜合競爭能力，為山東省港口的發展創造優質的大環境。

(2)優化產業結構，促進臨港產業集群協調發展。根據地方現實基礎，不斷優化產業布局結構，打造港城聯動的發展模式。加強臨港產業的管理，充分發揮優勢產業的核心領頭作用，以點到面，推進臨港產業的集群發展，為山東省港口實力的提升注入持續的活力。

(3)完善基礎設施建設，構建高效交通運輸體系。港口作為基礎設施的一種，其發展不僅需要適合特定階段的經濟和產業的支撐，還需不斷完善其自身規模建設以及其他聯動基礎設施的構建。因而，必須構建高效的交通運輸體系，與港口達成互通互聯，一流的綜合運輸組織服務功能體系是山東省建設一流強港的必要條件。