基于信息熵和DEA理論的港口競爭力比較研究

魯紅美

(寧波大港貨柜有限公司，浙江 寧波 315800)

1 港口競爭力評價研究綜述

1.1 國外研究現狀

英國Mayer和Kenyon開創了港口間內陸腹地的競爭研究。他們對港口腹地生產力能力、勞動力價格、港口鐵路銜接效率、船方到港距離和港口用地情況等對港口競爭力的影響指標展開分析。

Notteboom認為港口應持續自我完善，例如提高港口技術水平和運輸能力來獲取企業競爭優勢，獲得港口核心競爭能力。

Haezendonck提出產品質量、貨物運輸效果以及港口的美譽度和運輸可靠性等指標會影響船方對港口的選擇，也會對港口競爭力產生較大影響。

John R.M.Gordonetal則在港口競爭力研究的基礎上，開展影響港口競爭力的因素分析，指出政府鼓勵政策、港口對技術的投入水平、港口運作能力、港口獲取信息的技術水平、港口地理位置優勢以及深水港資源等因素都會影響港口的持續競爭能力。

1.2 國內研究現狀

黃健元和嚴以新對國際港口集裝箱的運輸競爭力評價指標體系開展研究，構建集裝箱樞紐港競爭力綜合評價指標體系，包括基礎設施、港口費用、作業效率、地理條件等一系列指標。

葛振鳴則以上海港為例，構建生態型港口綜合評價指標體系，綜合各方面影響因素后最終確定單因素指標，并結合上海港的實際現狀，對評價指標體系進行調整和優化，最終確定了各指標的權重系數。

2 相關理論概述

2.1 熵權TOPSIS法

熵權法(EWM)是客觀賦權法，它根據各指標的變異程度，利用信息熵計算出各指標的熵權，再通過熵權對各指標的權重修正，進而得到較為客觀的指標權重。

逼近理想解排序法(TOPSIS)，由HWANG和YONG(1981)首次提出，被用來進行相對優劣評價。其評價思路同灰色關聯度評價相接近，先是定義決策問題的正負理想解，之后把各可行解與正負理想解作比較，測算與理想解之間的貼近程度，并依據相對距離進行排序。

熵權TOPSIS法是一種在熵權法基礎上融合TOPSIS的改進方法，這種方法將熵權法的客觀賦權特性和TOPSIS的多目標有效決策特性合為一體，使得評價效果更為準確。

2.2 數據包絡法DEA

DEA(Data Envelopment Analysis)屬于非結構化的研究方法。它根據多項投入指標和多項產出指標，利用線性規劃的方法，對具有可比性的同類型單位進行相對有效性評價的一種數量分析方法。

美國著名運籌學家A.Charnes和W.W.Cooper(1978)首次提出DEA方法及其模型，在處理多指標投入和多指標產出方面，其擁有得天獨厚的優勢。DEA的優點是不用對原始數據進行過多處理，不用求得最優權重，而是根據投入產出數據，用數學規劃計算各個評價單元的有效值，然后通過對結果的排序，可以有效評價競爭力的總體表現。

3 指標體系的構建選取

上市港口的競爭力評價需要通過建立科學合理的評價指標體系來完成，因此在競爭力評價指標的選取上，將側重點從之前研究港口碼頭的自然條件和基礎設施轉移到港口財務和經營績效上來。本文擬定了由14個二級指標組成的評價體系，具體指標信息見表1。

表1 港口綜合競爭力評價指標體系

4 實證研究和分析

4.1 港口案例和數據來源

本文在選擇最佳比較港口的同時，同時也考慮研究盡可能覆蓋五大港口群。最后，根據數據的可搜集和可用性，最終選取表2中的七個港口。

表2 沿海7家上市港口企業

本文采集了七大港口包括基礎設施、財務狀況、管理水平以及持續發展力等五項指標，其中包含港口吞吐量、港口泊位數、港口總資產以及港口城市GDP等十四項小指標。

4.2 熵權TOPSIS比較分析

通過整理七大港口企業2020年的統計信息數據，得出樣本企業競爭力的評價指標數據結果。

表3 港口評價歸一化處理結果

表4 七大口企業一級指標排名

分別計算熵值e、效用值d和權重系數w，利用熵權法加權生成的數據進行TOPSIS分析，找到正面和負面的理想解決方案(A+和A-)，計算每一個評估對象和正負理想方案(D+和D-)的距離。根據D+和D-值，每個評估對象和最佳解決辦法之間的接近度是最終的計算，得出(C)值后進行排序。

4.3 數據包絡比較分析

本文選取以下指標作為投入指標：集裝箱吞吐量、貨物吞吐量、萬噸級泊位、海鐵聯運、貨物進出口總額、港口投資共6個指標得出港口投入產出綜合評價值，如表5所示。

表5 港口效率評價指標數據

將表5中數據代入DEAP2.1軟件中求問題的最優解。

表6 港口作業效率

由表6可以看出，寧波舟山、廈門、天津和廣州四港的整體效率是高于上海、青島和北部灣港的。寧波舟山港的綜合、純技術以及規模效率皆為1，單位的整體效率達到有效值。上海港純技術效率有效，呈現規模遞減趨勢，而西南沿海的北部灣港口尚且沒有達到規模經濟，其呈現出規模遞增的趨勢，因此北部灣港未來可采用增加投資和擴大規模來提升整體的效率。

5 寧波舟山港競爭力提升對策建議

5.1 加強南北合作發展

港口合作兼并是未來發展趨勢。我國已經形成了環渤海、長三角、東南沿海、珠三角和西南沿海五大港口群，港口的一體化和集群化可以解決資源分散帶來的弊端，有助于體提高區域內的貨物集散效率，降低進出口貨物的運輸成本和時間成本。

寧波舟山港的貨物吞吐量連續多年蟬聯第一，是我國重要的資源接卸港，其中煤炭、鐵礦石以及石化等是北方許多重工業的“命脈”，寧波舟山港可以尋求同北方青島、大連港和南方廣州、北部灣港的戰略合作，推動“雙循環”航線貨物轉運時效提升，建設南北合作的新模式。

5.2 大力拓展港口腹地

腹地貨源是港口業務發展的根本。隨著港口集群化和一體化，對腹地資源的爭奪勢必會加劇，寧波舟山港應該充分發揮岸線資源、港口區位以及交通運輸地理優勢，對寧波舟山港港口腹地服務范圍進一步拓展。依托寧波舟山港對地區海運市場資源的配置作用，大力促進多式聯運發展，提高市場占有率。其次可以與上海港組建港口合作聯盟，重新定位以及強化航運服務質量，擴大聯盟港口物流服務質量和品牌效應。強化浙西、浙北腹地優勢，進一步提高在杭嘉湖、蘇錫常、甬臺紹等地區的腹地市場占有率，繼續提升在蘇北蘇中、蘇南浙西、皖北皖南、鄂東閩北等地腹地市場份額，推進“江海聯動”運輸一體化等業務。

5.3 創新驅動持續發展

碼頭智能化是港口發展史上的革新，順應時代潮流及科學技術是發展趨勢。在外部利好政策及技術刺激、內部變革需求雙向驅動下，國內自動化集裝箱碼頭的發展已經駛入快車道，除樣本港口外，鹽田、大連、南通、威海等多個地區的港口也開展了新建自動化碼頭或碼頭自動化改造的實踐。港口自動化表現出高效率、高穩定性和高可靠性，進一步增強了工業自動化發展的信心。而港口智能裝卸設備和系統供應商的數量增加，良性競爭也不斷降低建造自動化的成本。目前，沿海諸多港口都已經建成或在建自動化碼頭，2020年寧波舟山港梅山港區二期完成了半自動化碼頭改造和新建，但其吞吐效率明顯弱于洋山港四期和青島港前灣四期全自動化碼頭。寧波舟山港在完善港口集疏運設施的同時還應加大港口科研投入，加強具有自主知識產權的港口數字化建設，要著力于技術創新，從人力密集型向技術密集型轉變加快內陸地區報關、報驗、簽發提單等通關速度，減少貨物裝卸流程，增強上市港口科技含量，打造以信息化、網絡化、智能化和一體化為特色的現代科技型智慧港口。