基于DEA模型的上海港港口與城市經濟效率研究

呂亞東,溫艷萍

(上海海洋大學經濟管理學院 上海 201306)

0 引言

港口是沿海城市對外開放的門戶,也是開展對外貿易的基礎支撐,更是城市發展的重要動力。近年來,港口功能從單純的物流運輸逐步向構建物流鏈體系和產業鏈體系方向發展,港口經濟對城市發展的促進作用也日益增強,在提高城市物流運輸效率的同時,逐步形成“港口-產業-城市”三者聯動的發展模式,對城市經濟發展、城市產業布局和城市規劃都起到重要作用。

港口物流運輸功能可逐步引導產業發展和城市規劃的方向,與此同時,完善的產業體系和合理的城市空間布局又可進一步提升港口的運行效率。相關研究表明:港口經濟對港口城市的發展具有重要的引領作用,港口群和城市群在空間上的重合有助于港城一體化的聯動發展[1]。已有研究主要從3個方面對港口和城市的聯動發展進行闡述。①港口發展對區域經濟發展的促進作用。港口經濟帶動城市就業和城市物流的發展,進一步促進城市經濟的增長[2-5]。②港口與城市經濟發展的相關關系和作用機制。從港口經濟和城市發展相互關聯的角度出發,檢驗港口經濟和城市經濟發展水平的協調相關度,提出港口城市經濟顯著受港口經濟的影響,同時這種正相關關系在長期內普遍存在[6-8]。③港口競爭力和港口作業效率。運用博弈論等方法,從理論上探討港口競爭之間的關系[9];運用隨機前沿模型、平衡記分卡和包絡分析等方法,對港口經濟效率進行實證分析,并提出港口經濟效率與城市發展水平密切相關[10-11]。

上海港地處江海交匯處,在區位上具有對內和對外的雙重輻射優勢,是我國重要的貿易樞紐和改革開放的前沿“陣地”。1996年上海國際航運中心的建設和2013年上海自由貿易區的成立都為上海港港口經濟的發展注入新動力,目前上海港已與全球200余個國家的500余個港口建立貿易航線[12],2018年貨物吞吐量達到5.61億t,集裝箱吞吐量達到4 001萬TEU。上海港港口經濟的快速發展有效支撐我國外向型經濟的發展,同時也有效促進上海市尤其是浦東新區經濟的發展。目前浦東新區生產總值約占上海市生產總值的32%,進出口貿易額超過上海市進出口貿易額的50%。隨著臨港地區產業園和科技園的逐漸興起,上海港的輻射范圍進一步擴大,港城一體化發展已成大勢所趨。

1 研究方法

1.1 DEA模型

數據包絡分析(DEA)是于1978年被提出的線性規劃效率評估方法,是數學、運籌學和經濟學的交叉產物,被廣泛應用于不同行業和部門的效率評價。該模型改進傳統效率計算模型單輸入和單輸出的缺陷,采用多指標體系進行相對效率評價。

本研究結合港口經濟的實際情況,從整合資源的角度出發,選取投入導向模型(BCC模型)進行分析。在BCC模型中,規模報酬可變,其效率評價標準是在產出不變的前提下是否達到投入的最小化。

假定n個決策單元的輸入和輸出數據分別為:

式中:Xj∈Em;Yj∈Es;Xj＞0;Yj＞0。

BCC模型的對偶規劃形式為:

1.2 指標選取

DEA模型衡量效率的關鍵指標是每個決策單元的投入變量和產出變量,因此影響該模型評價準確度的首要因素是投入和產出的指標變量選取是否合理。在目前運用DEA模型的研究中,投入指標大多用于反映資本、勞動和土地的投入情況,產出指標則以作業成效或產值表示。

在上海港港口經濟效率的分析中:將碼頭長度和泊位數量作為投入指標,可體現港口的停泊能力和工作能力;將貨物吞吐量和集裝箱吞吐量作為產出指標,可體現港口的綜合生產能力。在港口對城市經濟貢獻效率的分析中:將貨物吞吐量和集裝箱吞吐量作為投入指標,用于表示港口經濟對城市經濟發展的要素投入;將上海市生產總值和上海市進出口貿易額作為產出指標,用于表示上海市經濟發展的最終成果。

1.3 數據來源

本研究選取2000—2018年上海市的相關數據構建DEA模型,數據來源于歷年《中國港口統計年鑒》和《上海統計年鑒》,且相關數據以2000年度消費者物價指數為基期進行平減。

2 評價結果

2.1 港口經濟效率

以2000—2018年上海港碼頭長度和泊位數量作為投入指標,以貨物吞吐量和集裝箱吞吐量作為產出指標,構建DEA模型評價體系,并使用Deap 2.1軟件計算歷年上海港港口經濟效率(表1和圖1)。

表1 上海港港口經濟效率

圖1 上海港港口經濟效率

由表1和圖1可以看出:①2000—2018年上海港港口經濟綜合效率、純技術效率和規模效率的平均值均未達到有效率值即1,其中規模效率的差距較大,表明綜合效率較低的原因主要為規模效率較低。②綜合效率大致呈上升趨勢,表明上海港處于快速發展階段,港口經濟效率和經濟發展質量不斷提高;從變化趨勢看,2000—2006年快速上升,2007—2009年小幅下降,2010—2018年平穩上升并達到綜合有效率。③純技術效率整體處于較高水平,其中有5年實現純技術有效率,有4年低于0.8,其余年份為0.8～1.0;從變化趨勢看,2000—2006年迅速下降又有所回升,2007—2009年緩慢下降,2010—2018年在波動中上升。④規模效率除2018年外均未達到有效率,其中2000—2006年均低于0.9,其后除個別年份(2014年和2015年)外均高于0.9,即整體處于較高水平;從變化趨勢看,2000—2007年快速上升,2008—2015年緩慢下降,2016—2018年又快速上升至較高水平并保持穩定狀態。⑤2000—2006年綜合效率與規模效率的變化趨勢相同,表明綜合效率主要受規模效率的影響;2006年后綜合效率與純技術效率的變化趨勢相同,表明純技術效率成為綜合效率的主要影響因素。

2.2 港口對城市經濟貢獻效率

以2000—2018年上海港貨物吞吐量和集裝箱吞吐量作為投入指標,以上海市生產總值和上海市進出口貿易額作為產出指標,構建DEA模型評價體系,并使用Deap 2.1軟件計算歷年上海港港口對城市經濟貢獻效率(表2和圖2)。由表2和圖2可以看出:①2000—2018年上海港港口對城市經濟貢獻綜合效率、純技術效率和規模效率的平均值均處于較高水平。②綜合效率于2000—2002年迅速下降,2003—2009年處于波動狀態,2010—2018年上升并多年保持在較高水平,其中有3年達到有效率。③純技術效率處于較高水平,其中有3年達到有效率,有7年小于0.9,其余年份均為0.9～1.0;從變化趨勢看,2000—2002年有所下降,2003—2009年處于波動狀態且與綜合效率的變化趨勢一致,2010—2018年處于0.9～1.0的較高區間。④規模效率整體高于綜合效率和純技術效率,其中有4年達到有效率,其余年份也均處于0.95～1.00的較高區間;從變化趨勢看,2000—2009年小幅波動,2010—2018年均大于0.99且保持穩定。⑤規模效率一直保持在較高水平且波動較小,而綜合效率的變化趨勢與純技術效率高度一致,表明綜合效率的主要影響因素為純技術效率,即與港口規模相比,港口的作業技術和運行管理是影響其對城市經濟貢獻綜合效率的主要因素。

表2 上海港港口對城市經濟貢獻效率

圖2 上海港港口對城市經濟貢獻效率

3 建議

3.1 整合現有港口資源

目前上海港港口綜合效率主要受純技術效率的影響,主要表現為集裝箱泊位不能滿足未來發展需求、深水岸線和陸域發展空間不足以及集疏運方式較單一,同時又面臨周邊大型港口的競爭壓力。因此,上海港須著重整合現有資源以增加集裝箱泊位,重點打造臨港自由貿易區,優化港口配套設施建設規劃,逐步解決港區功能同質化的問題。

3.2 優化港區發展格局

合理布局港口作業、物流和服務等功能,優化資源配置,滿足超大型港口的發展需求;有效對接港口的集運功能與物流體系和工業體系,構建港城經濟一體化的新格局,優化港區產業布局和物流運輸環境,逐步推行行業企業聯合經營,實現物流運輸體系的集約化和規?；?。