基于“B-V-S”理論模型的港口腹地劃分分析
——以福州港為例

■林萬強 葉 青＊ 李云飛

（1.閩江學院地理與海洋學院，福州 350108；2.中信建設有限責任公司，北京 100020）

隨著“一帶一路”的不斷深入發展，作為“一路”重要的起點“港口”逐漸成為近幾年發展的重點。 各個港口都想借此機會， 通過執行相關政策措施，以實現港口發展利益最大化。 然而，一些港口為了自身可以得到全面的發展，獲得更多的利潤，開始進行無意義的競爭，導致一些港口在一定程度上利益受到影響，從而選擇跟風競爭，迫使各個港口在發展過程中的競爭更加激烈[1]。 造成這些問題出現的原因主要表現在兩個方面：一是港口的發展方向不明確，這樣容易造成相鄰港口間盲目競爭，導致資源的浪費；二是港口的過度建設，其主要表現在規劃建設的無目的性，盲目進行規劃，從而引起港口運作效率低下，資源浪費等問題的出現。 換句話說，這些原因的出現絕大部分都是由不合理的腹地劃分所造成的[2]。 因此，對港口進行合理的定位是值得深思的問題。 從另外一個角度來看，港口要想持續穩定發展，必須采取相應有效的措施。 綜上所述，對港口腹地進行劃分必須利用科學的方式進行，從而明確港口腹地的范圍以及港口的發展定位，提高港口利用率，避免港口盲目建設，促進各個港口有序協調發展[3]。

1 福州港口腹地發展現狀分析

福州是福建省的省會，又稱榕城。 福州位于我國華東地區，為我國東南沿海、海峽西岸重要城市，同時福州也是福建省的政治、經濟、文化中心。 自改革開放以來，福州的經濟發展迅速，特別是近幾年的政策推動下，福州的GDP 總量已經突破萬億，并居全省第一。 福州經濟主要以二、三產業為主且福州的發展潛力很大， 隨著福建省強省會戰略的提出以及福州都市圈的批復，使得福州的發展尤為光明。 因此，福州應時刻把握發展機會，運用自身獨特的發展優勢進一步提升城市競爭力。 在2011 年，為進一步促進福州港的發展， 福建省通過了將寧德港并入福州港的方案，為此福州港得到了前所未有的發展機遇。 雖然近幾年福州港的發展十分迅速，取得了很大的成就，并且其規模、影響力都在擴大，但是一些弊端也隨之浮現出來。 這些弊端主要表現在福州港的經濟腹地劃分比較單一，使得福州港的港口服務范圍難以明確，造成港口功能效益的浪費，難以維持可持續發展。 所以針對以上問題，特別是腹地劃分問題，需要進一步進行研究探討，使得福州港的發展更具效益。

2 研究方法

2.1 港口腹地劃分方法

港口腹地是指港口貨物吞吐量和旅客集散所涉及的區域范圍[4]。 對于港口腹地的類型，可根據港口與腹地間關系的程度分為核心腹地（中心腹地）、直接腹地、間接腹地、競爭腹地等[5]。 本文所采用的方法為基于斷裂點理論、泰森多邊形原理以及疊加理論所形成的“B-V-S”理論模型法[2]。 該方法是結合研究區域范圍實際情況，通過建立指標體系并運用斷裂點理論和泰森多邊形原理獲得研究區域內各港口間中心性強度值， 然后在疊加理論的基礎上， 通過CAD 與PS 軟件將所繪制的圖疊加起來，通過疊加后的不同區域的影響程度及范圍，將所研究的港口腹地進行劃分，即劃分為中心腹地、間接腹地和競爭腹地。

2.2 斷裂點理論

在該方法中，斷裂點理論主要是由已知的城市人口數量和相鄰城市之間的歐式距離計算出的兩城市間的斷裂點，通過斷裂點來劃分城市間的吸引力及吸引的具體范圍。

2.3 泰森多邊形原理

泰森多邊形又稱Voronoi 圖，是一種幾何結構，其空間結構主要是由樣點周圍形成的一系列多邊形組成。

2.4 疊加理論

疊加理論主要是考慮到港口與其具有競爭關系的港口之間存在一定的相互關系，因此要在斷裂點理論與泰森多邊形原理結合運用的前提下，通過疊加的方式確定港口腹地的類型，以便于進行港口腹地的劃分。

3 基于“B-V-S”理論模型的福州港港口腹地劃分實證分析

3.1 研究范圍的確定

福州港的發展已經具較強的區位優勢，加上自身良好的自然條件優勢，使得福州港的競爭力大大提高；不過在發展的過程中，福州港所面臨的多方面競爭與挑戰依然嚴峻。 因此對于福州港來說，科學的規劃建設尤為重要，特別是對福州港腹地范圍的科學劃分。 為了更好地進行分析，需要進一步明確研究的范圍， 由于數據采集收集的難度較大，所以在對福州港進行經濟腹地劃分的研究中，將研究的范圍設定在福建省內。 在福建省內，本課題選取了五大主要港口，即廈門港、泉州港、漳州港、湄洲灣港、寧德港，然后利用這5 個港口與福州港之間的競爭關系來建立指標體系， 計算中心性強度值，從而進行港口腹地劃分。

3.2 指標體系構建

3.2.1 數據來源

本文的數據主要來自2021 年的《福建省統計年鑒》以及2021 年的《中國港口統計年鑒》，并根據具體需要對數據進行加工與計算。

3.2.2 指標體系的建立原則

指標體系的建立原則包括：（1）科學性原則。科學性原則是指標體系建立的首要原則。 （2）全面性原則。 在建立指標體系的過程中，必須要全面、綜合的進行考慮，即全方位的對研究區域進行研究。（3）可行性原則。 在建立指標體系過程中，每個因素的數據都必須真實，并且這些數據可以根據需要進行適當的修改和計算。

3.2.3 指標體系的建立

指標體系的建立需要考慮多方面的影響因素，即影響港口的中心性強度值變化的因素。 在與港口相關的研究中我們可以發現，影響港口發展的主要因素有港口貨物吞吐量、集裝箱吞吐量、泊位能力情況、旅客數量等。 同時，港口所在城市也會對港口的發展產生影響，其影響主要包括港口所在城市的GDP 總量、城市人口數量、所在城市進出口總額等[5]。 因此，根據以上的影響因素，我們在指標體系建立原則的基礎上選取了港口貨物吞吐量、港口集裝箱吞吐量、泊位個數、所在城市的進出口貿易額、所在城市GDP 這5 個指標用于福州港港口腹地劃分的主成分分析，如表1 所示。

表1 港口中心性強度值評價指標體系

3.2.4 指標體系的評價

指標體系的評價如下：（1）港口指標。 衡量1 個港口的實力如何主要看港口的各項指標對比情況。無論是以往還是現在， 在對港口綜合實力的評估時，港口吞吐量都是不可忽視的指標，特別是港口的貨運吞吐量以及集裝箱吞吐量。 同時，在實際考慮港口的規劃建設規模時，泊位的建設規模也是評價港口實力所要考慮的重要指標， 即泊位個數越多、泊位長度越長說明港口的建設規模越大，因此在進行指標選擇時，泊位的影響因素不可忽視。 （2）城市指標。1 個港口的發展依賴于港口所在的城市，所以在對港口發展進行研究時，必須充分考慮港口所在城市的發展狀況。一方面，GDP 總量是反映1 個區域經濟水平的，即港口所在的城市或經濟腹地的經濟能力會對港口的發展產生影響；另一方面，港口所在的城市或經濟腹地的進出口貿易情況也是衡量城市對外發展的重要指標。

3.3 “B-V-S”理論模型應用

3.3.1 港口中心性強度的確定

本文主要采用主成分分析的方法確定港口中心性強度，具體過程如下：（1）對已劃分好的研究區范圍及指標體系， 運用SPSS 軟件對數據進行標準化，然后運用主成分分析的方法進行分析，并將得到的結果通過總得分公式計算出中心性強度值。（2）如表2 所示，KMO 取樣適切性量數為0.558，大于0.5， 并且巴特利特球形度檢驗中的顯著性值為0.008，小于0.01，說明非常顯著，即主成分分析可用于該指標體系。 原始變量初始特征值和載荷平方和，如表3 所示。 通過SPSS 軟件得到的成分矩陣以及成分系數矩陣，如表4、5 所示。 計算總得分，公式如下：

表2 KMO 和巴特利特檢驗

表3 原始變量初始特征值和載荷平方和

表4 成分矩陣

其中，ZXn是原始變量經標準化后的值（表6）。由式（1）和表6 的數據可以計算出各個港口的總得分、中心性強度值及排序。 由于總得分中有負數，因此需要將總得分負數轉化為正數，即對6 個總得分值分別加2 便得到中心性強度值，如表7 所示。 （3）利用AutoCAD 軟件插入已繪制完畢的福建省地圖，并在地圖中獲取6 個港口的坐標（表8）。通過坐標，結合所給出的圓心坐標公式（2）和半徑公式（3）計算出港口之間的腹地分界線，如表9 所示。

表5 成分系數矩陣

表6 原始變量經標準化

表7 各港口中心性強度值及排序

表8 港口點的坐標

表9 福州港吸引弧段的圓心坐標及半徑

由半徑的大小可知：當半徑的值越大時，則表示兩港口間的中心性強度差異越小， 反之則越大。通過表9 可以看出，福州港與廈門港之間的半徑為2579，則表明福州港與廈門港間的中心性強度差異小，即兩港口實力是相當的。 而福州港與寧德港之間的半徑為111， 即兩港口間的中心性強度差異較大，表明兩港口間實力存在一定的差距。

3.3.2 港口腹地劃分結果及分析

根據表9 所得出的結果，利用AutoCAD 和Photoshop 軟件分別畫出福州港港口腹地的具體范圍，如圖1～圖5 所示。 最后將5 張圖進行疊加分析，繪制出疊加圖，如圖6 所示。

圖1 考慮與廈門港的競爭

圖2 考慮與泉州港的競爭

圖3 考慮與湄洲灣港的競爭

圖4 考慮與漳州港的競爭

圖5 考慮與寧德港的競爭

圖6 福州經濟腹地疊加圖

圖1～圖5 中的黑色陰影部分是由表9 的半徑和圓心坐標所畫出的福州港港口腹地范圍，即為福州港與其余港口間的競爭所產生的吸引范圍，可用于福州港港口腹地的劃分。 當黑色陰影部分的面積越大時，則代表福州港與相對應競爭的港口其競爭力比較大，反之則小。 例如福州港與寧德港的比較，黑色陰影部分所代表的福州港陰影面積遠大于寧德港，則福州港占據優勢地位。 圖6 是將圖1～圖5這5 張圖進行疊加而生成的疊加圖，從所得到的疊加圖可以看出顏色的深淺分布情況，這些深淺情況即代表福州港的港口腹地范圍的依據。 顏色越深則表示福州港在該區域內的競爭力、 吸引力較強，其作為腹地的可能性越大，越淺的區域則代表福州港在該區域的競爭力、吸引力較弱，作為腹地的可能性較小。 根據以上原則，按照疊加后區域顏色從深到淺的程度將腹地劃分為中心腹地、間接腹地和競爭腹地。

根據疊加圖可以發現，在福建省域內，福州港的主要港口腹地可涉及半個福建省，包括福州市、莆田市、寧德市、三明市以及南平市等。 通過疊加圖的重疊程度，我們將重疊嚴重的區域即顏色最深的區域（福州市、寧德市、南平市）劃分為福州港港口中心腹地；將重疊較嚴重的區域即顏色較淺的區域（三明市、龍巖市）劃為福州港港口間接腹地；將其他區域即顏色最淺的區域（莆田市、泉州市、廈門市、漳州市）劃為福州港港口競爭腹地，具體如圖7所示。

圖7 福州港港口腹地劃分圖

4 結論

本文通過與現有腹地劃分方法相比較的前提下，選擇基于斷裂點理論、泰森多邊形原理以及疊加理論的“B-V-S”理論對港口腹地進行劃分，從而進一步明確了福州港的港口腹地具體范圍。 具體過程如下：首先，針對當前港口規劃建設過程中出現的問題進行分析，然后結合當前的港口發展前景以及國家政策背景， 利用比較法選擇適宜的分析方法，即基于“B-V-S”理論模型的方法進行港口腹地的劃分。 其次，以福州港為例，在獲取福建省各主要港口的數據后，對福建省內與福州港間存在競爭關系的港口以及港口所對應的城市進行分析并得到各城市的中心性強度值，然后帶入到“B-V-S”理論模型中得到對福州港產生影響的范圍以及相對應的圓心和半徑，利用CAD 與PS 軟件進行繪圖并將各圖進行疊加分析，從而確定福州港的港口腹地范圍。 最后，對疊加的結果進行具體的分析，進一步明確福州港的腹地范圍，并針對結果對福州港港口腹地規劃拓展以及未來的發展方向提出相應的建議。綜上所述，通過“B-V-S”理論模型的方法對福州港的經濟腹地進行劃分，在一定意義上為福州港的拓展規劃提供借鑒，也在一定程度上豐富了港口腹地劃分的研究。

5 建議

根據研究結果，提出如下建議：（1）要進行科學、合理的腹地劃分，明確發展方向。 福州港的發展可在福州都市圈的支撐下，在寧德港并入的情況下，進一步輻射周邊城市，即莆田市以及內陸城市南平市、三明市等。 可按照核心腹地進行規劃建設，進一步明確發展方向。 （2）基于發展方向的要求，制定可持續發展的措施。 高質量發展是福州港發展的目標，在“十四五”期間，福州港更應該抓住此機會，為進一步實現可持續發展指定針對性的措施。 （3）提升港口發展創新性建設水平，提高港口競爭力，實現港城聯動，共同發展。 明確港口與腹地的關系，以港口推動腹地發展，用腹地的優勢促進港口的發展，從而實現共同發展。