中国港口时空格局演变及影响因素分析

中国港口时空格局演变及影响因素分析孙世达，姜巍，高卫东（济南大学资源与环境学院，济南２５００２２）摘要：港口是水路运输的枢纽和重要节点，对区域经济的发展起着重要作用。

以我国规模以上港口为研究对象，运用指数分析与齐夫定律对近年来我国港口规模的区域差异、等级规模变化进行分析，通过灰色关联度模型确定影响港口规模的主要因素，结果发现：我国港口吞吐量增长迅速，以外贸运输为主；港口规模的区域差异与规模等级差异逐步缩小，各港口吞吐量呈现位序－规模分布，分形结构由单分形转为双分形，齐夫参数呈下降趋势；不同省级行政单元经济水平对港口规模影响存在差异，分为区域拉动型、外向经济型、腹地中转型和补充导向型。

关键词：港口；时空格局；吞吐量；影响因素中图分类号：Ｆ１２９．９文献标识码：Ａ０引言改革开放以来，经济高速发展极大拉动了水运规模的增长。

作为水运枢纽与重要节点的港口成为学界研究热点，研究内容主要集中在以下几个方面：一是从港口与腹地之间的关系入手，探讨港口对腹地经济发展的影响：如王洪清运用非线性模型对宁波港与腹地经济关系进行探讨，发现宁波港对腹地经济贡献弹性具有“Ｕ”型特征［１］；韩增林等人以我国东部沿海港口为样本，利用海港空间效应模型，测度了不同港口与其腹地的经济空间效应［２］；二是从港口吞吐量时间序列变动规律入手，探讨影响港口运输规模的因素：如孟国连基于我国１７个主要内河港口吞吐量时间序列数据建立多元线性回归模型对影响因素作量化分析，发现ＧＤＰ、年平均降水量、最高水位对内河港口吞吐量影响最为显著［３］；ＡｌｂｅｒｔＶｅｅｎｓｔｒａ等人使用指数模型，发现长江水系港口规模的上升受其本身地理位置的制约［４］；郭建科等人运用灰色关联度模型分析了辽宁沿海港口增长与其腹地之间的关联程度，发现腹地物流规模、固定资产投资及工业化是影响辽宁港口发展的主要因素［５］。

三是从港口及其腹地空间结构入手，探讨港口对腹地经济布局的影响：如梁辰等人以大连港为研究对象，结合分形几何、空间重心等理论考察临港产业集聚现象［６］；刘波等使用港口腹地区位熵模型结合外贸依存度分析港口腹地空间演变规律［７］；董晓菲等人对大连港与腹地相关性进行实证研究，发现其呈现出DOI:10.3969/j.issn.1004-9479.2016.02.007孙世达，姜巍，高卫东．中国港口时空格局演变及影响因素分析［Ｊ］．世界地理研究，２０１６，２５（２）：６２－７１ＳＵＮＳ，ＪＩＡＮＧＷ，ＧＡＯＷ．Ｓｐａｔｉｏ－ｔｅｍｐｏｒａｌｐａｔｔｅｒｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｆａｃｔｏｒｉａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｎｐｏｒｔｓｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＷｏｒｌｄＲｅｇｉｏｎａｌＳｔｕｄｉｅｓ，２０１６，２５（２）：６２－７１收稿日期：２０１５－０３－０３；修订日期：２０１５－０６－１５基金项目：教育部人文社科基金（１３ＹＪＣ７９００５９、１４ＹＪＣＺＨ０８７）；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金（ＢＳ２０１２ＳＦ００１）；山东省教育厅人文社科项目（Ｊ１２ＷＧ５９）；济南大学教学研究项目（Ｊ１２５７）共同资助。

作者简介：孙世达（１９９１－），男，硕士研究生，研究方向为环境经济。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｓｈｉｄａ３１４＠１２６．ｃｏｍ．通讯作者：姜巍（１９７７－），女，教授，博士，研究方向为资源开发与区域发展。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｊｊｗ２０００＠１６３．ｃｏｍ．世界地理研究WORLD REGIONAL STUDIES第25卷第2期2016年4月Vol．25，No．2Apr.，20162期一定的圈层结构并具有生命周期性［８］；Ｆｅｒｒａｒｉ等人通过考察利古里亚港口规模演变，认为港口与腹地市场间的可达性决定了港口规模上升潜力［９］；Ｔａｕｂｅｎｂ觟ｃｋ等人通过对印度主要城市遥感影像的解析，发现港口规模的升级会在一定程度上影响城市形态的演变［１０］。

近年来，也有部分学者开始进行港口空间演化规律的研究，如王成金对秦汉以来中国港口的空间分布特征进行了分析并从产业布局、政治经济空间关系等宏观角度探讨了影响港口空间分布变化的原因［１１］；潘坤友等人运用港口首位度和修正的赫芬达尔指数对中国集装箱港口体系的空间结构变化进行了分析［１２］。

总体来讲，已有的研究主要集中在港口与腹地关系、港口规模变化规律上，研究方法多为相关、回归分析以及预测；研究对象多为单个港口、港口群或某类港口，对我国港口系统整体时空演变规律研究较少。

本文以港口货物吞吐量为切入点，借助空间分异指数对我国港口时空分布规律进行探讨，利用灰色关联度模型分析影响我国港口规模时空格局变化的因素。

相关数据主要来源于《中国港口年鉴》（２０００－２０１３）、《中国港口发展报告》（２００８－２０１２）及《中国统计年鉴》（１９８１－２０１４），部分数据取自于省级统计年鉴以及地市统计公报。

为使数据具有可比性，本文将所有与经济有关的数据调整为２０００年不变价。

１我国港口运输发展历程港口不仅是国家交通运输的基础设施，更是区域产业布局的核心。

改革开放以来中国的水运事业蓬勃发展，２０１３年我国港口生产用码头达到３１７６０个，其中万吨及其以上泊位达到２００１个，完成货物吞吐量１１７．６７亿吨［１３］；沿海吞吐量过亿吨港口有２０个，内河吞吐量过亿吨港口有９个；具备靠泊装卸３０万吨级散货船、４４万吨油轮和１万标准箱集装箱船的能力，在空间上自北向南组成了沿海与内河相结合的港口体系（图１）。

近年来我国水运规模和结构变化主要呈现以下特点：（１）吞吐量波动增长，海运成为水运主体。

外向型经济发展促进了区域间物资交流，水运规模不断攀升，吞吐总量从１９９９年的１９．６亿吨增至２０１３年的１１７．６７亿吨，外贸吞吐量也从１９９９年的４．２６亿吨增加到２０１３年的３３．６亿吨，分别为１９９９年的６倍和７．８倍，年均增长率分别为１４％和１６％（图２）。

从二者增长变化过程来看，１９９９年～２００３年外贸吞吐量增长率高于吞吐总量增长率，此后随着国内物资需求增长，在２００７年之后，两者增速基本一致。

图１我国规模以上港口分布示意图注：规模以上港口指２００２年沿海港区货物吞吐量达１５００万吨、内河港区货物吞吐量达１０００万吨的港口数据来源：中国港口协会．中国港口年鉴（２０００－２０１３）［Ｍ］．上海：中国港口杂志社（下同）孙世达等：中国港口时空格局演变及影响因素分析63世界地理研究25卷近年来随着经济进入平稳发展期，吞吐量增长率开始放缓，基本保持稳定。

海运作为我国水运主体，呈现指数增长趋势，１９８０年沿海规模以上港口吞吐量仅为２．１７亿吨，２０１３年沿海规模以上港口吞吐量为１９８０年的３３．５倍，增至７２．８亿吨，占水运总量的６１．９％，年均增长率为１１％（图３）。

（２）运输结构以能源为主，矿石比重近年来不断增长。

我国港口货物吞吐量中能源所占比重最大，其次为矿石与建材，农业物资所占比例较小（图４）。

能源（煤炭、石油、天然气）是我国水运的主体，吞吐量从１９９８年的４亿吨增至２０１３年的２１．５亿吨，占货运总吞吐量的３６．９％；矿石与建材（钢铁、水泥、木材）在２００５年之前吞吐量差异较小，约占货运总吞吐量的１３．５％，此后，逐渐高于建材吞吐量（图５），目前矿石吞吐量已占货运总吞吐量的１８．７％，成为水运的重要组成部分。

农业物资（粮食、盐、化肥、农药）吞吐量稳中有升，但增幅较小，甚至出现负增长。

２港口空间差异演变２．１泰尔指数和赫希曼－赫芬达尔指数泰尔指数（ＴｈｅｉｌＩｎｄｅｘ，ＴＨＩ）是从信息量和熵的角度出发衡量个人或地区之间不平等程度的一种常见方法［１４］，赫希曼－赫芬达尔指数（Ｈｅｒｆｉｎｄａｈｌ－ＨｉｒｓｃｈｍａｎＩｎｄｅｘ，ＨＨＩ）是反映市场集中度的指标，用于计量厂商规模的离散程度［１５］。

本文采用ＴＨＩ和ＨＨＩ的时间序列变化来表征我国港口体系空间差异的具体过程。

图２我国港口吞吐总量变化（１９９９～２０１３）图３我国沿海规模以上港口吞吐量变化（１９８０～２０１３）图４沿海规模以上港口分类货物吞吐量比例（１９９８～２０１３）图５沿海规模以上港口分类货物吞吐量变化（１９９８～２０１３）642期ＴＨＩ＝１ｎｎｉ＝１Σｙｉｙ軈ｌｎ（ｙｉｙ軈）（１）ＨＨＩ＝ｎｉ＝１Σ（ｙｉＹ×１００）２（２）其中，ｙｉ表示第ｉ个港口某年度吞吐量，ｙ軈表示各港口吞吐量平均值，Ｙ表示各港口吞吐量总和，ｎ表示港口数量。

ＴＨＩ与ＨＨＩ指数越大，则港口间吞吐量空间差异越大，地理集中程度越高。

总体来看，我国港口规模区域差异在平稳缩小。

ＴＨＩ与ＨＨＩ均呈下降趋势，分别从１９９５年的９５０．８和０．２２降至２０１２年的６２８．９与０．１１（图６）。

２．２首位度指数首位度指数最早用于衡量区域城市规模等级分布变化［１６］，为衡量港口吞吐量等级差异，我们借鉴城市首位指数计算方法，分别计算２港口指数、４港口指数和１１港口指数（公式３）。

其中２港口指数即首位度，表示某年度吞吐量最大港口与第二大港口规模的比值。

Ｓ２＝Ｔ１Ｔ２；Ｓ４＝Ｔ１Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４；Ｓ１１＝２Ｔ１Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６＋Ｔ７＋Ｔ８＋Ｔ９＋Ｔ１０＋Ｔ１１（３）其中Ｓ２、Ｓ４、Ｓ１１分别表示２港口指数、４港口指数和１１港口指数。

Ｔｋ表示排名第ｋ位港口的吞吐量。

正常情况下，１＜Ｓ２＜２，Ｓ４和Ｓ１１＜１。

首位分析表明，我国港口等级规模分布由首位分布逐步转向均衡分布。

Ｓ２、Ｓ４和Ｓ１１指数自１９９５年的１．９８、０．７４、０．６６分别降至２０１２年的１．１７、０．４８、０．３７（图７），港口之间运输规模逐渐均衡，等级差异缩小。

１９９５年，吞吐量最大的港口为上海港，吞吐量为１．６６亿吨，是当时全国唯一吞吐量过亿吨的港口，排名第二的秦皇岛港吞吐量为０．８４亿吨，港口间规模等级差异较大，上海港表现出明显的首位优势。

２００６年宁波港与舟山港开启一体化进程，两港口吞吐量开始合并统计，导致了２港口指数由２００５年的１．６５骤降至２００６年的１．１１。

２００８年，上海港与宁波－舟山港吞吐量基本持平，２港口指数达到了最低值１．０２。

之后，宁波－舟山港地位逐渐上升，２００９年吞吐量超过上海港成为我国第一大港，伴随着上海港地位的下降，２港口指数又有所上升。

２０１２年，宁波－舟山港完成货物吞吐量７．４４亿吨，成为全球货物吞吐量最大的海港，相比于排名第二的上海港（６．３７亿吨），宁波－舟山港并没有表现突出的首位优势，没有成为我国绝对垄断型大港。

图７港口吞吐量首位指数变化（１９９５～２０１２）图６港口吞吐量ＴＨＩ与ＨＨＩ指数变化（１９９５～２０１２）ＴＨＩＨＨＩＳ４／Ｓ１１Ｓ２孙世达等：中国港口时空格局演变及影响因素分析65世界地理研究25卷２．３位序－规模变化哈佛大学ＧｅｏｒｇｅＫｉｎｇｓｙｅＺｉｐｆ研究自然语言词汇分布规律时，提出齐夫定律［１７］。