基于聚類分析法的海南省港口發展階段特征和布局發展研究

房卓，宗昊明，胡怡，徐杏

（1.交通運輸部規劃研究院，北京 100028；2.天津大學水利工程仿真與安全國家重點實驗室，天津 300350）

沿海港口在促進海南省經濟發展，保障全省能源、原材料物資運輸中具有不可替代的作用。為更好地服務海南自由貿易港建設，著力構建空間布局合理、供應穩定高效的高質量沿海港口運輸保障體系至關重要。

圍繞海南省沿海港口發展，已有文獻主要對海南省港口物流業發展、港口競爭力評價、洋浦港等特定港口發展問題開展了相關研究，未見有對海南全省港口發展特點及布局發展方面的探討。翁啟偉等研究提出海南港口物流發展對策。王君紅研究了國內外綠色港口發展現狀和海南綠色港口發展對策建議。易麗婧提出促進海南省港口經濟發展的具體策略。楊躍輝采用模糊綜合評判-層次分析法對海南港口物流競爭力進行實證研究。劉翠翠等運用灰色關聯度分析法提出提升海口港和三亞港物流水平對策。王康隆基于SWOT 分析法提出提升洋浦港集裝箱港口競爭力的建議。

本文以海南省沿海城市中的11個港口為研究對象，構建海南省港口及腹地經濟產業發展相關的多層次指標體系，運用聚類分析法分析海南省港口的分類和層次特點，提出港口發展階段特征；結合海南省港口發展現狀及存在問題，提出港口布局優化的方向與建議。

1 港口發展現狀

截至2021年底，海南省本島（研究范圍下同）沿海建有生產性碼頭設施的港口達10 處，共建成千噸級以上生產性泊位142 個、其中，萬噸級以上泊位79 個。在港口空間分布特點方面，海南省現已形成了以?？诟邸⒀笃指蹫橹鳎齺喐?、八所港（位于東方）等為輔，清瀾港（位于文昌）、龍灣港（位于瓊海）、樂東港、金牌港（位于臨高）等中小港點為輔的“多點”分布空間格局，瓊東地區尚缺少一處中等規模港口。已建泊位設施能力分布見圖1。

圖1 海南省沿海港口碼頭設施能力柱狀圖

2020年，海南省沿海港口完成貨物吞吐量1.99 億噸，其中，外貿吞吐量3821 萬噸、集裝箱吞吐量299.8萬TEU，全省沿海港口的發展較好的支撐了腹地經濟發展。在腹地經濟產業結構和規模方面，海南省三次產業結構為20：21：59，以一產和三產為主、第二產業規模較小，與全國三次產業結構（7：39：54）差距明顯?？傮w上，全省現狀產業結構和產業規模對沿海港口煤油礦鋼等大宗物資運輸需求支撐較小，沿海煤油礦鋼等大宗物資吞吐量占全省港口吞吐量比重僅為31%，低于全國沿海港口平均水平。

2 港口聚類分析

2.1 聚類分析方法

本文根據研究對象的數據特征，采用系統聚類分析法?；舅悸窞椋孩侔凑罩付ǖ木嚯x計算公式計算出每個類別之間的距離，將距離最近的兩類合并為一類；②重新計算各個類別之間的距離，再將距離最近的類別合并成一類；③重復進行直到所有的類別歸為一類。具體過程如下：

第一，將港口分別記為X1，X2，X3，…X11，每個港口定義為一類，表示為G1，G2，…G11；

第二，設樣本數為n，變量數為m，則Xij 表示第i個樣本的第j個指標變量，用矩陣X表示樣本矩陣，則有：

第三，利用最短距離聚類結合歐氏平方距離法進行聚類分析，計算港口間的最小“歐氏距離”，得到距離矩陣D,具體模型如下：

第四，選擇D中最小非零元素，即非對角線最小元素d，將這兩個港口樣品歸并成為一類，記為Gr，即Gr= {X，X}。計算Gr 與其他樣本距離。

第五，重復計算以上過程，直到所有樣本合并為一類。

2.2 指標選取和數據處理

選取海南省本島11 個沿海城市/地區為研究對象（鑒于三亞的旅游功能定位明確，本研究中未含三亞市）。建立11 個沿海城市港口發展基礎、腹地經濟產業基礎、腹地經濟發展潛力三大類指標體系和10 項具體指標。指標體系見表1。

表1 海南省沿海城市/地區的聚類指標體系

根據2016年-2020年海南省統計年鑒、沿海港口普查數據，可得到11 個沿海城市/地區的各項聚類指標值。將每一項指標值除以該項指標的最大值進行無量綱化處理，處理后的指標取值范圍在[-1,0]或[0,1]，詳見表2。

表2 無量綱化處理后的海南省沿海城市/地區聚類指標值

2.3 計算結果分析

基于以上計算方法，得到11 個沿海城市/地區三大指標體系的聚類分析結果譜系圖，見圖2。圖中，縱軸為11 個沿海城市名稱及序號；橫軸為各類別之間的相對距離，從左向右反映了聚類過程。距離為0 時，每個港口各成一類；隨著距離變大，特征差異性較小的港口類逐漸合并，直到全部樣本歸為一類。按以上分類規則，海南省沿海11 個沿海港口城市劃分為兩大類較為合理，此時兩類之間的距離為25。

圖2 海南省沿海港口聚類分析結果譜系圖

第一類：洋浦港、?？诟邸Ｑ笃指奂昂？诟畚挥诤Ｄ蠉u北部-西北部，該區域建港條件、港口發展基礎條件較好；海南省本島產業布局主要集中于西北地區，區域的腹地工業產業支撐條件優勢突出，綜合競爭力最強。

第二類：八所港、臨高港、陵水港、萬寧港、文昌港、儋州港、瓊海港、樂東港、昌江港。該類港口建設起步時間較晚，港口吞吐量及外貿進出口貿易額低，在港口發展基礎和腹地支撐方面，相比于第一類港口存在明顯差距。

綜上，目前海南省除?？诟?、洋浦港以外，其他沿海港口在發展基礎和腹地支撐方面，具有同類性質的港口較多，且發展重點和層次不突出，與主要港口發展差距較大。

3 港口發展和布局優化建議

未來在海南自由貿易港、西部陸海新通道等國家戰略支撐下，我國西南地區港口城市具備實施更加開放和高水平的對外開放政策優勢，總體發展環境向好、發展潛力較大。根據海南省港口發展階段特征，圍繞優化布局、促進發展，更好地服務多向、開放的海南自貿港國家戰略實施，提出以下發展建議：

（1）夯實發展基礎，保障發展空間。必要的港口基礎設施、為港口和后方工業區發展預留空間是發展好自貿港的重要基礎，保障海南省港口發展空間、加強深水化專業化碼頭設施建設仍是十分必要的。另外，當前海南省主要港口存量可供規?；_發的港口資源較為有限，有必要推進以洋浦港、?？诟蹫橹行牡膮^域港口資源整合，保障主要港口、重點貨類港口發展戰略空間，形成以主要港口為核心，構建面向國內國外的樞紐海港集群。

（2）突出發展重點，完善空間布局。目前海南省港口布局形態尚未完善，存在中小港點居多、重點不突出、瓊東地區缺少一處有影響力的中等規模港口等問題。仍應結合區域經濟產業發展需要，在主要港口樞紐節點布局基礎上打造區域中心港口，完善區域港口空間格局；強化港口在區域經濟產業發展中的引領和輻射作用，打造服務多向開放、內外連通的海南沿海港口空間新格局。

（3）拓展港口功能，提升樞紐能力。海南省現狀產業結構和產業規模對沿海港口大宗物資的運輸需求支撐較小。未來可依托自貿港的保稅加工政策，拓展保稅加工、中轉配送、航運服務等增值物流服務功能，推進港口功能向高質量方向發展轉型，更好地吸引產業物流等要素資源在港口后方的集聚發展。重點是充分發揮洋浦港區域國際集裝箱樞紐港的龍頭作用，提升洋浦港集裝箱、油品等優勢貨類的國際中轉和國際貿易等服務能力，提升國際樞紐地位和國際影響力。