基于DEA-Malmquist指數的國內沿海主要港口動態效率分析與評價

肖祥鴻 宋炳良

摘要：為提高港口的綜合競爭力，運用DEA-Malmquist指數方法，對歷年來貨物吞吐量排名靠前的國內港口的效率進行定量分析和評價。研究結果表明：盡管這些港口的貨物吞吐量在全球名列前茅，但在技術進步、產業結構和經濟效益上并不理想，整體港口效率不容樂觀。因此，提高管理和決策水平，改進落后的生產措施，進行技術改革和創新，實現港口作業自動化與智能化，整合港口資源，建成有規模效益的綠色港口是當務之急。

關鍵詞： 港口效率; Malmquist指數; 動態效率; 面板數據

中圖分類號： F552 ? ?文獻標志碼： A

Abstract： In order to improve the comprehensive competitiveness of ports， the DEA-Malmquist index is used to quantitatively analyze and evaluate the efficiency of domestic ports with top cargo throughput over the years. The results show that， although these ports have the top cargo throughput in the world， they are not ideal in technological progress， industrial structure and economic benefits， and the overall port efficiency is not optimistic. Therefore， it is urgent to improve the level of management and decision-making， improve backward production measures， carry out technological reform and innovation， realize automation and intelligence of port operation， integrate port resources， and build a green port with scale benefits.

Key words： port efficiency; Malmquist index; dynamic efficiency; panel data

0 引 言

隨著經濟全球化的發展，港口作為對外交流的重要窗口，既是國內經濟發展一個關鍵節點，也是與國外經貿往來的必經之地。盡管我國港口發展落后于發達國家，但隨著國內港口的體制改革及轉型升級等一系列措施的實施，港口發展取得了一定的成就。然而，近年來伴隨著國際貿易和海運業的萎縮以及國際競爭的加劇，港口綜合效率呈下降的趨勢。因此，采取怎樣的措施才能有效提高港口的綜合競爭力，是一個值得思考的問題。特別是怎樣來優化港口資源配置、縮減管理成本、提高經營效率和核心競爭力等顯得尤為重要。在此背景下，分析和評價港口的實際經營效率和盈利能力，具有現實意義。

為能夠有效地分析與評價生產要素比較復雜的港口服務業，運用數據包絡分析（data envelopment analysis，DEA）-Malmquist指數對港口的多投入、多產出服務過程進行評價。DEA-Malmquist指數是在利用DEA模型進行一般估算的基礎上加上了時間因素，它既可以評價跨時期的動態生產效率，又能衡量港口的全要素生產率的變化。因此，本文利用2009—2018年國內主要8個沿海港口投入、產出面板數據，運用DEA-Malmquist指數對港口全要素生產率變化進行動態分析和評價，同時利用原始數據對港口的經營效率也進行同步分析和評價。

1 港口動態效率的先期研究

因為DEA-Malmquist指數方法具有對投入、產出變量的量綱不作限定，不用事先界定函數形式，能避免人的主觀因素的影響，以及適合具有復雜的投入產出關系的生產單位使用等優點，所以比較受人們的歡迎和重視。

國內外關于港口效率的研究有了很大的發展，特別是利用非參數前沿方法DEA-Malmquist指數分析港口效率的文獻還是比較多的。ITOH[1]對日本1990—1999年8大集裝箱港口的效率進行了分析，并對貿易中的集裝箱份額按照勞動者的人數進行比例分割，通過對面板數據的分析得出大規模投資是提升港口效率的關鍵這一結論。CULLINANE等[2]運用DEA法對1992—1999年全球排位前30的集裝箱港口進行了分析，得出的結論是港口的所有權不管是民營還是公有，并不明顯影響港口效率。龐瑞芝[3]利用DEA法對2000—2004年國內50家沿海港口的經營效率進行了分析，同時利用Malmquist指數對港口效率的變化進行了分析評價，指出沿海港口純技術效率呈下降趨勢。曹瑋等[4]通過研究表明：福建省沿海港口在2006—2011年生產力指數受到了技術水平的制約，存在投入擁擠、產出不足的現象，除了廈門港和泉州港發展較好外，其他各個港口的發展有起伏且不平衡，但總體效率還是呈上升趨勢。寧凌等[5]從投入角度對我國海上絲綢之路沿線11個主要港口2012—2014年的動態效率進行了分析，得出的結論是港口總體效率較低，大多數港口運營效率并沒有達到DEA有效，主要原因可能是港口本身投入不足、腹地與港口的經濟聯動性偏弱或者資源配置效率較低，但隨著我國海上合作戰略的實施這種情況正在逐年改善。

從以上各學者利用Malmquist指數對港口效率進行的動態分析與評價中，得到了不小的收獲和啟發。然而，從相關研究的投入產出要素（見表1）可以看出，還存在值得商榷之處：第一，產出變量大都集中在貨物或集裝箱吞吐量上，相對比較單一;第二，因為缺少總成本投入變量和總產出收入變量，所以對營業收入的評價基本沒有;第三，采用的面板數據的時間大都偏短，不足以顯示較長時間內動態效率變化的實際情況。

2.2 港口投入產出變量設定

以國內歷年來貨物吞吐量排名靠前的沿海8個主要港口為研究對象，考察十年來港口的動態變化率。同時，分析各港口在外貿形勢嚴峻、貨源減少以及國內港口轉型升級期所面臨的困難和改進方向，涉及港口運營的盈利能力和周邊國家樞紐港競爭的現狀[8]。

為保證指標具有一定的代表性，以便從不同角度分析港口的動態效率，設定：3個投入變量，分別是經營總成本（萬元）、在職員工數和生產用碼頭萬噸級泊位數;2個產出變量，分別為經營總收入（萬元）和貨物總吞吐量（萬t）。這里的投入變量：經營總成本能夠全面反映港口在生產服務時所投入的資金額，包括管理成本和財務成本等;在職員工數能夠反映港口在人力資本方面的投入，以及用來分析在同等產出的情況下勞動力的過度使用或不足狀況;生產用碼頭萬噸級泊位數能夠反映港口能?？看笮痛八柰度氲馁Y本。雖然在生產用投入要素中還有機器設備、堆場面積等其他要素，但因為很難獲得確切數據，所以只能選擇放棄。產出變量：經營總收入能夠反映港口通過生產服務所獲得的盈利水平，貨物總吞吐量能夠反映港口的貿易量和裝卸能力。這里不采用集裝箱吞吐量為產出變量，主要是考慮到各港口的集裝箱專用碼頭數量和吞吐量差異太大，不利于體現各港口的實際效率值。采用經營總收入變量和經營總成本變量，主要是為了體現港口的實際經營效率，而不是只以吞吐量大小來衡量港口的競爭力強弱。

結合2009—2018年各港口的數據（數據來源于中國統計年鑒，中國港口年鑒及滬、深、港三地上市公司年報），通過 DEA-Malmquist指數分析，探究港口動態效率的真實狀況，同時根據歷年來的投入成本和營業收入數據，分析和評價港口的盈利能力。

3 港口動態效率的實證分析

Malmquist指數是由綜合技術效率指數與技術進步指數的乘積來體現的。綜合技術效率反映產業管理方法與決策是否正確，又可分為純技術效率和規模效率：純技術效率反映每個生產決策單位基于投入的生產資料的產出能力;規模效率反映在生產要素等比例增加時，產出增加價值大于投入價值的情況。技術進步指數反映行業技術先進與否，涉及技術創新、設備改造措施、成本下降幅度等。

3.1 港口全要素生產率的分析與評價

通過DEA軟件的計算，得出8個港口2009—2018年Malmquist指數的平均值，見表2。其中：廈門港和天津港的Malmquist指數分別為最高（1.048）和次高（1.035）;廣州港和寧波港的Malmquist指數分別為最低（0.949）和較低（0.964），這主要是因為技術進步沒能達到有效狀態;寧波港、大連港、連云港和廣州港的Malmquist指數都在1以下。

對照表2的數據深入分析可知，綜合技術效率都達到了有效，這主要是各港口的純技術效率和規模效率基本上保持有效，說明各港口的管理方法與決策基本正確。Malmquist指數小于1的港口，主要是技術不進步或退步拖了后腿。究其原因：一是多年來宏觀經濟形勢并不容樂觀，全球經濟增長放緩，國際航運市場持續緊縮，產能和產出效率不穩定;二是技術創新和成本控制還存在不足，雖然外在因素是抑制技術進步的一個原因，但在內在的政策調控、規制措施及技術改革和創新等方面與發達國家港口相比還存在不小的差距;三是港口的智慧化建設還沒有完全覆蓋，互聯網、物聯網、庫存倉儲的管理控制及計算機通信技術等還沒有形成一體，智能物流還處于萌芽階段，港口還遠不能滿足貨物集疏運功能的需求[9]。

因此，要想促進技術進步，首先要堵住管理制度上的漏洞，加快港口的智慧化建設步伐，切實做到資源整合并有效利用，降低港口綜合成本，提高港口的服務質量。同時，積極開放港口城市，促進國際貿易量的交互增長，拓寬提高經濟效益的渠道。更重要是堅持改革創新，引進新技術和新工藝，提升行業技術的環境氛圍[10]。

進一步將這8個港口的數據分成5個時期進行考察，得出這8個港口各時期Malmquist指數平均值，見表3。

2009—2010年，一方面，金融危機的余波還存在，國際貿易呈下行趨勢，港口吞吐量也有著不同程度減少，各港口的經營收入也較同期下降不少。另一方面，技術改革和創新沒有很好地開展，管理模式的改進、產品和服務質量的提高以及企業結構的調整和完善還沒有完全落到實處。這個時期的Malmquist指數不到1，主要是由技術進步變化率明顯下降導致的。

2010—2012年，金融危機的影響并沒有徹底消除，對港口運輸貿易還存在不小的沖擊。但由于全球和區域經濟一體化進程加快，國際航運不斷向港口的網絡功能提升、進程低碳化、運輸船只大型化方向發展，所以國內各港口也都以提升自主創新能力為核心，努力實施科技強港戰略，加快了科技成果向生產力的轉化。因此，港口效率也得到了相應的提升，Malmquist指數接近1，技術進步指數也達到了0.976，相比前階段提高了不少。

2012—2014年，一方面，2012年11月之后的“營改增”政策的實施，使得各港口的營業稅及相應的附加稅減少，營業成本的下降使得營業收入得到了一定的增加。其中比較明顯的是2013年廈門港、大連港、寧波港的營業總收入同比分別增加了59.56%、50.32%和46.06%。另一方面，各港口轉變經濟發展模式，優化產業結構和資源配置，努力提高資金使用效能，不斷提升規范運作水平，并著重加強風險管控。比較突出的是2014年天津港、廈門港的營業總收入同比分別增加了53.53%、56.97%。營業總收入的增加主要是因為貿易業務的收入增加以及“營改增”政策影響的相關業務收入的增加。因此，從表3呈現的結果看，無論是綜合技術效率指數、技術進步指數，還是Malmquist指數都達到1以上。

2014—2016年，各港口著力于技術改革、管理創新和服務創新，同時加快了智慧化、科學化和效率化建設的步伐，并取得了一定成效，故Malmquist指數仍大于1。但天津港由于2015年8月大爆炸事故的發生，當年營業收入下降了39.67%，并在之后幾年沒有恢復元氣。同樣，寧波港、連云港在這段時間內營業收入分別下降了24.22%和23.05%，加之上海港連續幾年吞吐量不增反降，諸多原因疊加致使技術進步指數下降到1以下。這表明技術改革和創新還有很長的路要走，港口必須強化精細管理，包括加強安全生產意識、不斷優化產業結構、探索推進相同業務板塊的資源整合，以實現集約化經營效應。

2016—2018年，國際航運市場延續回升態勢，供需不平衡矛盾略有緩解，港口的經營業績普遍得到改善。各港口積極貫徹落實綠色發展理念，堅持走可持續發展道路，利用科技手段大力建設智慧型干散貨物流運輸鏈，優化升級環保設備，不斷加強生態環境保護，積極推進綠色港口建設。由于各港口的貨物吞吐量持續上升，特別是上海港、寧波港、青島港在這期間營業收入各增加了約20%，廈門港更是增加了52.49%。在這一時期，不僅Malmquist指數大于1，技術進步指數也回升到了1以上。

2009—2018年，由于國際經濟貿易形勢上下起伏，各港口的經營狀況并不十分理想。盡管各港口在生產能力的提升和自動化作業方面下了很大的功夫，包括提高人力資本水平，使得吞吐量保持世界領先，Malmquist指數達到了1，但是技術進步指數還是小于1。這說明各港口在經營收入和吞吐量增加的同時，綜合成本并沒有得到很好的控制，盈利能力并不盡如人意。另外，在人才培養、技術創新、工藝革新及相應有效的政策措施等方面還存在不足之處。

從8個港口總體情況看，Malmquist指數除了在2009—2010年、2010—2012年這2個時期小于1以外，其他時期都在1以上，即Malmquist指數基本保持改善和進步態勢。但是，技術進步指數在2009—2010年、2010—2012年、2014—2016年這3個時期及整個研究期2009—2018年內均小于1，未能達到有效，說明技術進步情況并不容樂觀，特別是在技術創新、設備改造、自動化程度、成本控制等方面必須引起足夠的關注和重視。

3.2 港口盈利能力的分析與評價

鑒于港口盈利能力是一個十分重要的指標，它既是對港口經營效率的一個判斷依據，也是關系到港口今后的生存和是否可持續發展的一個重要因素。通過本文采用的投入產出數據來觀測港口的盈利能力。為更清楚地體現各地區港口的經營效率，特將沿海主要港口分地域展示以便比較。

選用營業成本率指標，營業成本率=營業成本/營業收入×100%?；谠撚嬎愎娇傻玫揭粏挝唬ㄔ┑臓I業收入需要支出的成本額。用該指標觀察主營業務成本是否出現波動或異常，同時也可直接觀察利潤變化趨勢。該指標數值越大利潤就越低，港口企業一般把該指標控制在60%～80%范圍內較為合理。

從圖1可以看出：長三角地區的上海港和寧波港基本保持盈利，但利潤呈下滑趨勢;上海港的盈利能力在前期雖有起伏，但近幾年基本保持平穩狀態，這得益于港口的自動化技術和服務質量的提高，以及對經營成本的有效控制;相比較而言，寧波港盈利能力下滑得比較厲害，且呈逐年下降趨勢，主要是因為投入過于擁擠，成本控制不嚴密，從而使產出效率變低;連云港港則有好幾年出現虧損現象，雖然港口擁有較好的地理位置，但由于與周邊港口腹地重疊，貨源受到一定程度的影響，加之渠道開拓積極程度不高，經營業績始終在低位徘徊[11]。

從圖2可以看出：環渤海地區的港口都保持了盈利，即收入大于成本;大連港盈利能力下滑趨勢較為明顯，從總體上看大連港存在投入過大而產出不足的現象，其中2017年投入幾乎等于產出，基本沒有盈利;相對而言，天津港盈利能力顯得比較平穩，但近兩年也有所下滑，主要是因為大宗貨物運輸量的減少;青島港在這8個沿海主要港口中，其盈利能力基本上處于領先，特別是近年來的盈利能力上升趨勢更明顯，主要是因為港口自動化程度較高，提升了多元化盈利能力，拓展了保持經營業績可持續發展的新模式、新空間[12]。

從圖3可以看出：作為珠三角地區的代表，廣州港經營業績雖有起伏，但保持了盈利狀態;廣州港在優化產業布局、促進服務能力升級、加強樞紐功能、完善集疏運系統等方面做了較大努力，但由于受大環境影響，加上新加坡港、香港港等的競爭壓力，使得近幾年經營業績增速回落[13]。處于東南沿海地區的廈門港，在2015年經營虧損，在其他年份雖然盈利，但整體的盈利能力并不是很高，特別是近幾年投入與產出幾乎持平。這不僅受到國內外宏觀環境、航運市場等共性因素的影響，也受到自身發展階段、資本結構、業務構成等個性因素的影響，致使運輸量減少、財務費用增加、盈利下降[14]。

綜上，除長三角地區的上海港和環渤海地區的青島港經營業績相對突出外，其他港口歷年來的經營效益并不容樂觀，且大多數港口呈逐年下降趨勢。這既有國際形勢變化的外在客觀因素影響，又有片面追求吞吐量、資源浪費、經營效率不佳及管理成本上升等內在因素的影響。因此，各地域港口整合資源要素、避免惡性競爭、走技術創新和集約化道路勢在必行。

4 結論與建議

基于DEA-Malmquist指數的分析表明：第一，總體效率評價并不容樂觀，行業技術優勢并沒有完全體現出來，相反造成人浮于事、成本控制不嚴及資源浪費等現象。第二，各港口技術改革和創新不夠主動，港口的自動化程度和智慧化建設還有待進一步加強，智能物流還只處于起步階段。第三，港口的資源整合和結構調整落實不到位，投入過于擁擠而產出并不理想，國際市場渠道開拓不足。第四，由于國際經濟環境的不景氣，貿易需求受到了一定程度的波及，加之與周邊國家港口的競爭也進一步加劇，伴隨海運貨物量的削減，港口經營效益下降、營業收入減少。

在各種原因與矛盾疊加之下，各港口技術變化率明顯不高。因此，要想提升港口的全要素生產率，必須有效利用資源、嚴格控制生產和管理成本、提高科技創新能力，同時要加強將技術轉換為生產力的意識。處于轉型升級期的港口，一方面政府要通過宏觀調控促使資源整合，為相鄰港口信息共享、協同發展等創造條件;另一方面港口自身要為早日實現智慧港口、綠色港口和智能物流作出調整，如在利用清潔能源、實現節能減排目標、提升管理水平、提高運營效率和降低綜合成本等方面努力。這樣既有利于港口的可持續發展，也能進一步提升港口的國際競爭力。

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（編輯 趙勉）