李電生 張騰飛 鐘丹陽(yáng)

(中國(guó)海洋大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 青島 266100)

基于港口航運(yùn)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的港口層次劃分
——以中國(guó)城市港口航運(yùn)網(wǎng)為例

李電生 張騰飛 鐘丹陽(yáng)

(中國(guó)海洋大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 青島 266100)

近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，中國(guó)港口也進(jìn)入了轉(zhuǎn)型調(diào)整階段，正從以往的外延式擴(kuò)張向內(nèi)涵式發(fā)展轉(zhuǎn)變，由原來(lái)的混沌式競(jìng)爭(zhēng)向?qū)哟位季诌^(guò)渡，港口的層次化發(fā)展是港口經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求和發(fā)展趨勢(shì)，目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于港口層次劃分的研究相當(dāng)匱乏，尤其是缺少宏觀的港口航運(yùn)網(wǎng)分析。為此，在傳統(tǒng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，構(gòu)造了加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)揭示港口航運(yùn)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選取復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，通過(guò)聚類分析對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的港口節(jié)點(diǎn)進(jìn)行層次劃分，并以中國(guó)港口航運(yùn)網(wǎng)為例進(jìn)行實(shí)證分析，首先得出中國(guó)港口航運(yùn)網(wǎng)具有“小世界”、無(wú)序性等特點(diǎn)，然后依據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)及各指標(biāo)之間的相關(guān)性，選取指標(biāo)將中國(guó)的港口劃分為四個(gè)層次，最后通過(guò)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，得出中國(guó)港口目前的發(fā)展?fàn)顩r及未來(lái)的布局規(guī)劃。

港口層次劃分；中國(guó)港口航運(yùn)網(wǎng)；加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；聚類分析

港口作為國(guó)際貿(mào)易得以實(shí)現(xiàn)的重要設(shè)施，受到沿海各城市的高度重視，改革開放以來(lái)，中國(guó)港口得到了快速發(fā)展，港口吞吐量由1978年的2.8億噸，增長(zhǎng)到2015年接近百億噸，港口規(guī)模和數(shù)量都急劇增長(zhǎng)，同時(shí)極大促進(jìn)港口城市發(fā)展。然而，伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，港口的獨(dú)立發(fā)展空間將受限，吞吐量的增速正逐年放緩，甚至出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，港口到了從單個(gè)港口的獨(dú)立發(fā)展向港口間有層次的協(xié)同發(fā)展階段，因此，如何對(duì)港口層次進(jìn)行合理劃分就成為目前港口轉(zhuǎn)型期的重要問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究港口的文獻(xiàn)主要集中在港口群內(nèi)競(jìng)合研究、港口效率測(cè)度研究、單個(gè)港口吞吐量預(yù)測(cè)和港口分類等方面。例如，GI-tae、Peter等、[1-2]劉波和王憲明等多位國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)港口群內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行了研究；[3-4]Cullinane等、鐘銘等和龐瑞芝、李電生等對(duì)港口效率進(jìn)行了研究。[5-8]Mak、Veerachai、Yi Xiao、蘇凌、許長(zhǎng)新、陳秀瑛和蔣學(xué)煉等對(duì)單個(gè)港口的吞吐量進(jìn)行了短期預(yù)測(cè)；[9-15]高鴻麗和鐘玉文等選取了多個(gè)港口指標(biāo)及腹地城市指標(biāo)通過(guò)聚類分析對(duì)長(zhǎng)三角港口群及集裝箱港口的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。[16-17]上述文獻(xiàn)解決了單個(gè)港口規(guī)劃發(fā)展問(wèn)題以及港口群的協(xié)同發(fā)展問(wèn)題，但是這些研究都忽視了航線對(duì)港口的影響和作用。

港口航運(yùn)網(wǎng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)由港口節(jié)點(diǎn)和航線組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)60年代，著名數(shù)學(xué)家Erdos和Renyi提出的ER隨機(jī)圖模型標(biāo)志著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的誕生，為更好描述現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，1998年Watts和Strogtz提出了小世界網(wǎng)絡(luò)模型，1999年Barabasi等構(gòu)建的無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型完善了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論。此后，胡一竑與蔡澤祥等將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到了社會(huì)、信息、技術(shù)，以及生物等領(lǐng)域。[18-19]與此同時(shí)，廣大交通學(xué)者也對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了大量的實(shí)證研究，田煒等用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論研究馬士基的海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的小世界及無(wú)標(biāo)度特性；[20]廖虹等用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論得出東北亞港口群具有小世界特性和無(wú)序性的結(jié)論；[21]Guimer等對(duì)美國(guó)航空線路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的分析發(fā)現(xiàn)美國(guó)航空網(wǎng)具有小世界特性、層級(jí)結(jié)構(gòu)和“富人俱樂(lè)部”現(xiàn)象；[22]Sen等對(duì)印度鐵路網(wǎng)絡(luò)研究得出的鐵路網(wǎng)絡(luò)的“小世界網(wǎng)絡(luò)”性質(zhì)。[23]

以上研究都是基于無(wú)權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的視角分析航運(yùn)網(wǎng)，在一定程度上揭示了航運(yùn)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然而，港口之間并不是簡(jiǎn)單的“有”和“無(wú)”的關(guān)系，就中遠(yuǎn)集團(tuán)而言，其在上海港與廣州港之間有9條航線，一個(gè)月有30多條船往來(lái)于兩個(gè)港口之間，而上海港與連云港港只有一條航線，一個(gè)月只有4條船往來(lái)兩個(gè)港口之間，這兩對(duì)港口之間的關(guān)系明顯不能用相同的1表示，因此，傳統(tǒng)的無(wú)權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)無(wú)法全面深刻地描述港口之間的緊密關(guān)系，本文用加權(quán)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究中國(guó)的港口網(wǎng)絡(luò)。在中國(guó)港口國(guó)內(nèi)航線沒(méi)有放開的條件下，中遠(yuǎn)集團(tuán)作為中國(guó)最大的航運(yùn)公司，用其航線反映中國(guó)港口之間的聯(lián)系情況具有一定的代表性。因此，本文將港口作為節(jié)點(diǎn)，以中遠(yuǎn)集團(tuán)在兩個(gè)港口之間的航線數(shù)作為兩個(gè)港口之間聯(lián)系的權(quán)重構(gòu)造加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。

一、加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型

為描述加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文在無(wú)權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)各統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)上引入度、點(diǎn)強(qiáng)度，平均最短路徑長(zhǎng)度，聚集系數(shù)，匹配系數(shù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵等加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。

(一)度、點(diǎn)強(qiáng)度

節(jié)點(diǎn)度是節(jié)點(diǎn)非常重要的屬性，是對(duì)節(jié)點(diǎn)相互連接統(tǒng)計(jì)特性的最重要描述，節(jié)點(diǎn)i的度，定義為與該節(jié)點(diǎn)i直接相連的其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，也就是0-1鄰接矩陣中第i列的數(shù)據(jù)和，即：

(1)

節(jié)點(diǎn)度在無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)中反映的是節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的重要性，并且度作為節(jié)點(diǎn)的基本屬性，節(jié)點(diǎn)的其他統(tǒng)計(jì)指標(biāo)都與其存在相關(guān)性。對(duì)于加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)強(qiáng)度定義為與節(jié)點(diǎn)i相連的所有邊權(quán)之和也就是加權(quán)鄰接矩陣中第i列的數(shù)據(jù)和，即：

(2)

(二)權(quán)重分布的差異性

(三)平均最短路徑長(zhǎng)度

在無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的距離dij定義為連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的最短路徑上的邊數(shù)。對(duì)于本文所要研究的相似權(quán)加權(quán)網(wǎng)絡(luò)(權(quán)重越大，節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系越大)的距離給出如下定義：把相似權(quán)加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的最短路徑看作是時(shí)間成本，假設(shè)節(jié)點(diǎn)之間的距離為單位1，權(quán)重wij可以認(rèn)為是從節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的速度，這樣定義最短路徑長(zhǎng)度為：

(3)

dij是從i到j(luò)所有路徑中權(quán)重倒數(shù)和最小。

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長(zhǎng)度為：

(4)

(四)聚集系數(shù)

聚集系數(shù)也稱簇系數(shù)，是節(jié)點(diǎn)i的所有鄰居節(jié)點(diǎn)之間相互連接的平均權(quán)重，用以衡量網(wǎng)絡(luò)小集團(tuán)結(jié)構(gòu)程度，表示“朋友的朋友”之間的親密程度，是衡量網(wǎng)絡(luò)集聚特性和節(jié)點(diǎn)之間聯(lián)系密切程度的一個(gè)重要參數(shù)。

加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)i聚集系數(shù)定義：

(5)

可以看出，以上公式在加權(quán)網(wǎng)絡(luò)退化為無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，公式(5)依然適用。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的聚集系數(shù)為：

(6)

Cw值越大表示整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系越緊密，直接聯(lián)系的程度越大。

(五)匹配系數(shù)

匹配系數(shù)衡量的是網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)強(qiáng)度大的節(jié)點(diǎn)(影響力大的節(jié)點(diǎn))之間更加傾向于聯(lián)系，還是點(diǎn)強(qiáng)度大的節(jié)點(diǎn)更傾向于聯(lián)系點(diǎn)強(qiáng)度小的節(jié)點(diǎn)，加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的匹配系數(shù)為：

(7)

其中M為網(wǎng)絡(luò)中的總邊數(shù)，Si和Sj為一條連邊上的兩個(gè)端點(diǎn)的點(diǎn)強(qiáng)度。

(六)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵

熵的概念最早提出是為了解決熱力學(xué)問(wèn)題，后來(lái)融入了多個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科，用于研究系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有序性。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵是描述網(wǎng)絡(luò)異質(zhì)性的一種統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。若加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的重要度mi定義為：

(8)

則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵的定義為：

(9)

將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵歸一化處理得到：

(10)

二、中國(guó)港口航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

港口航運(yùn)網(wǎng)是以港口為節(jié)點(diǎn)，港口之間的航線為邊，不考慮港口節(jié)點(diǎn)的具體位置和邊的具體形態(tài)而形成的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，本文選取中國(guó)東部沿海30個(gè)港口組成的航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象，以港口為節(jié)點(diǎn)，以中遠(yuǎn)集團(tuán)在兩港口之間的航線數(shù)為連邊權(quán)重構(gòu)造加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型。

(一)港口度及點(diǎn)強(qiáng)度

在港口航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中，港口點(diǎn)強(qiáng)度是港口與其他港口之間的航線數(shù)目，是港口在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中集散能力的直接體現(xiàn)。通過(guò)構(gòu)造的加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)得到了中國(guó)港口航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的港口度及點(diǎn)強(qiáng)度，見表1。

表1 度及點(diǎn)強(qiáng)度

表1中點(diǎn)強(qiáng)度較大的幾個(gè)港口上海港、廣州港、寧波港、深圳港、天津港、青島港及唐山港在2013年的世界港口吞吐量排名中全部位列前十，其他的點(diǎn)強(qiáng)度較大的港口(如秦皇島港、鎮(zhèn)江港、蘇州港)都曾在世界港口吞吐量排名中位列前十，這也從側(cè)面說(shuō)明了在港口網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)強(qiáng)度大的港口其集散能力及影響力也相對(duì)較大。

從圖1中可以看出，港口的度分布及點(diǎn)強(qiáng)度分布都比較均勻，并不存在“絕對(duì)中心”的港口，只有威海港和溫州港的度值及點(diǎn)強(qiáng)度小于10，其他各港口均大于10，且港口的平均度為20.13，這說(shuō)明港口網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)港口平均與其他20個(gè)港口都有聯(lián)系。

圖1 度與點(diǎn)強(qiáng)度散點(diǎn)圖

從圖2中可以看出，中國(guó)港口網(wǎng)絡(luò)與其他現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)一樣點(diǎn)強(qiáng)度與度之間也存在正相關(guān)關(guān)系：S(k)=1.42×k1.2，網(wǎng)絡(luò)中某一港口聯(lián)系的其他港口越多，即度值越大，該港口的點(diǎn)強(qiáng)度就越大，港口在網(wǎng)絡(luò)中的作用越大集散能力越好。

圖2 點(diǎn)強(qiáng)度與度相關(guān)性

圖3 邊權(quán)離散分布

(二)港口航運(yùn)網(wǎng)的平均路徑長(zhǎng)度

在港口航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)港口(i，j)之間的距離反映的是貨物由港口i到港口j的難易程度。港口i到其他港口距離的平均值則表示港口的中轉(zhuǎn)能力，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長(zhǎng)度則表示港口網(wǎng)絡(luò)的通達(dá)程度。中國(guó)港口航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長(zhǎng)度為0.45，其中節(jié)點(diǎn)之間最短路徑長(zhǎng)度最小值(廣州—上海和廣州—蘇州)為0.1，最大值(威海與溫州之間的路徑)為1.3，任意兩個(gè)港口之間進(jìn)行信息交換的平均時(shí)間成本不到單位1，平均最短路徑長(zhǎng)度較小，網(wǎng)絡(luò)效率比較高，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊湊。

(三)港口航運(yùn)網(wǎng)的聚集系數(shù)

港口節(jié)點(diǎn)的聚集系數(shù)是港口在局部范圍內(nèi)的中心性的集中體現(xiàn)，而港口航運(yùn)網(wǎng)的聚集系數(shù)則能反映出港口之間合作的緊密程度。中國(guó)港口航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的聚集系數(shù)為2.03，網(wǎng)絡(luò)中港口i的任意兩個(gè)近鄰港口j、k之間平均以wjk=2.03的邊權(quán)聯(lián)系，港口j、k之間平均有兩條航線。而整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平均邊權(quán)約為1.7，由此可見，中國(guó)的港口航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)聚集系數(shù)較大，港口之間的相互聯(lián)系比較緊密。

(四)匹配系數(shù)

匹配系數(shù)能夠反映出中國(guó)港口相互合作的傾向性，通過(guò)公式(7)計(jì)算得到中國(guó)港口航運(yùn)網(wǎng)的匹配系數(shù)r=0.59>0，航運(yùn)網(wǎng)的同配性非常明顯，即網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)強(qiáng)度大的港口更傾向于連接點(diǎn)強(qiáng)度大的港口，而點(diǎn)強(qiáng)度大的港口與點(diǎn)強(qiáng)度小的港口之間的缺乏協(xié)同合作，港口之間的層次化合作程度較低。

(五)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵

三、基于港口航運(yùn)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的港口層次劃分

區(qū)分和確定港口層次是港口有序發(fā)展的重要因素，隨著港口的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的港口分類方法已經(jīng)不能準(zhǔn)確地劃分出港口的層次結(jié)構(gòu)。通過(guò)以上對(duì)港口網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)的研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)港口的度值及點(diǎn)強(qiáng)度分布比較均勻，與港口直接相連的邊之間差異較小，港口之間的相互聯(lián)系也比較平衡且存在同質(zhì)化聯(lián)系，因此依靠單一的指標(biāo)無(wú)法對(duì)港口進(jìn)行區(qū)分，本文在分析了各統(tǒng)計(jì)指標(biāo)之間的相關(guān)性的基礎(chǔ)上，選取能夠全面反映港口特性的指標(biāo)對(duì)中國(guó)港口進(jìn)行層次劃分。

(一)指標(biāo)選擇

點(diǎn)強(qiáng)度揭示了港口在航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中的重要性及集散能力，是港口的基本屬性，港口節(jié)點(diǎn)的聚類系數(shù)是港口在局部范圍內(nèi)的中心性的集中體現(xiàn)，港口節(jié)點(diǎn)的平均距離大小則反映了港口的中轉(zhuǎn)能力，港口吞吐量是港口規(guī)模大小的直接表現(xiàn)，是港口最重要的指標(biāo)屬性，本文在對(duì)港口進(jìn)行聚類時(shí)選用了2013年中國(guó)各港口的吞吐量。因此，以上四個(gè)指標(biāo)可以較全面地反映港口的屬性。

(二)層次劃分結(jié)果

通過(guò)以上四個(gè)指標(biāo)對(duì)中國(guó)東部沿海30個(gè)港口進(jìn)行聚類得到圖4的結(jié)果。

圖4 港口聚類分析結(jié)果

由圖4可將中國(guó)的港口分為四個(gè)層次： {2 3 12 13 16 28}，{1 5 26 6 7 8 27 29 19 30}，{4 9 14 21 22 15 20 10 18 23 17 24}， {11 25}。第一層次港口包括青島港、天津港、上海港、廣州港、寧波港、蘇州港，第二層次港口包括大連港、煙臺(tái)港、南京港、秦皇島港、唐山港、丹東港、珠海港、深圳港、鎮(zhèn)江港、汕頭港，第三層次港口包括錦州港、泉州港、舟山港、福州港、漳州港、湛江港、防城港、營(yíng)口港、日照港、廈門港、?？诟?、連云港。第四層次港口包括溫州港和威海港。以各個(gè)指標(biāo)的平均值表示每個(gè)層次港口的基本情況，見表2。

表2 各個(gè)層次港口的平均值

表2可知，各層次之間的差距比較明顯，第一、第二層次的港口明顯優(yōu)于第三、第四層次的，一般來(lái)說(shuō)，吞吐量較大的港口其集散能力、中轉(zhuǎn)能力及中心性也相對(duì)較好。同屬于較高的層次，但是，日照港、營(yíng)口港及連云港等港口依靠經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的腹地，其吞吐量也較大，但是它們的集散能力、中轉(zhuǎn)能力和中心性較差，因此被歸入第三層次，而丹東港作為中國(guó)海岸線最北端的門戶，雖然吞吐量較少，但是其集散能力、中轉(zhuǎn)能力及中心性都相對(duì)較好，因此，被歸入第二層次。四個(gè)層次的港口相互之間聯(lián)系的平均邊權(quán)如表3。

表3 各層次港口聯(lián)系的平均邊權(quán)表

由表3可以看出，第一、第二層次的港口之間聯(lián)系較緊密，而高層次港口與低層次港口之間聯(lián)系較少，港口航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)還沒(méi)有形成樞紐港、支線港及喂給港格局，這是由于中國(guó)地方政府為了保護(hù)本地區(qū)利益，阻礙了其他港口與本地區(qū)港口之間的要素流動(dòng)，港口更多的是關(guān)注自己的規(guī)模擴(kuò)張，忽視了不同層次港口間的協(xié)同發(fā)展，但隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的深入調(diào)整，港口的獨(dú)立發(fā)展空間將受限，應(yīng)積極發(fā)展市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，形成以第一層次港口為樞紐港，第二層次港口為支線港，第三層次港口為喂給港的港口布局。其中，第二層次的大連港，由于其特殊的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，應(yīng)作為樞紐港，第三層次的營(yíng)口港因其巨大的吞吐量應(yīng)作為支線港。具體地，中國(guó)應(yīng)形成以大連港為樞紐，丹東港和營(yíng)口港為支線港，錦州港為喂給港的遼寧沿海港口群；以天津港為樞紐，秦皇島為支線港，唐山港為喂給港的津冀沿海港口群；以青島港為樞紐，煙臺(tái)港為支線港，日照港為喂給港的山東沿海港口群；以上海港、寧波港及蘇州港為樞紐，南京港和鎮(zhèn)江港為支線港，連云港為喂給港的長(zhǎng)三角港口群；以廣州港為樞紐港，珠海港和深圳港為支線港，汕頭港為喂給港的珠三角港口群。而東南沿海港口群及西南沿海港口群中的港口相對(duì)落后都屬于第三層次，需要進(jìn)一步的發(fā)展。

四、結(jié)論

本文從宏觀的港口航運(yùn)網(wǎng)的視角研究港口的層次布局問(wèn)題，對(duì)港口的轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)對(duì)中國(guó)的港口航運(yùn)網(wǎng)的實(shí)證分析可知，中國(guó)港口航運(yùn)網(wǎng)跟許多現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)一樣具有較大的集聚系數(shù)，較小的平均最短路徑等小世界特性，沒(méi)有“絕對(duì)中心”的港口節(jié)點(diǎn)，信息傳輸效率較高，大港口之間的聯(lián)系較緊密，但是處于比較嚴(yán)重的無(wú)序惡性競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，港口之間同質(zhì)化聯(lián)系較嚴(yán)重。通過(guò)選取復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)將中國(guó)的港口分為四個(gè)層次，但不同層次的港口之間缺乏聯(lián)系與合作，港口的層次地位不夠明顯，處于混沌式發(fā)展?fàn)顟B(tài)。地方政府應(yīng)該放棄港口的部分產(chǎn)權(quán)，使港口發(fā)展更加市場(chǎng)化，不同層次的港口應(yīng)該根據(jù)自身的實(shí)際情況進(jìn)行合理的戰(zhàn)略定位，相互之間應(yīng)加強(qiáng)合作和要素流動(dòng)，從而形成以第一層次港口為樞紐港，第二層次為支線港，第三層次為喂給港的港口層次布局。

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責(zé)任編輯：王明舜

Port Hierarchy Partition Based on the Topological Structure of Port Shipping Network——An Empirical Study on Ports of Chinese Cities and Shipping Network

Li Diansheng Zhang Tengfei Zhong Danyang

(College of Economics, Ocean University of China, Qingdao 266100, China)

In recent years, the competition among Chinese ports has changed from extensive expansion to intensive development, from original chaotic competitive state to hierarchical layout, with the adjustment of Chinese economic structure. Hierarchical port development is the inevitable requirement of port economy and development trend. At present, domestic and foreign research on the port hierarchy is rare, especially macro analysis of port shipping network. Therefore, bases on traditional complex network, a weighted complex network to reveal characteristics of port shipping network's topology structure has been constructed; gradation of ports by selecting complex network indicators has been classified. The paper takes Chinese ports and shipping networks as an example for empirical analysis, and firstly, finds the characteristics of Chinese port shipping network's topology structure; and then, based on the characteristics of the topology structure and the correlation between the various indicators, the paper selects indicators to divide Chinese ports into four levels. Finally, through the analysis of the results, the paper concludes the current development of China's ports and future layout planning.

port hierarchy partition; Chinese ports and shipping network; weighted complex network; cluster analysis

2016-11-18

國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金資助項(xiàng)目“基于市場(chǎng)配置資源的我國(guó)沿海港口群轉(zhuǎn)型升級(jí)研究”(15BJL103)

李電生(1966- )，男，河北石家莊人，中國(guó)海洋大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院副教授，主要從事港口規(guī)劃與管理研究。

F127

A

1672-335X(2017)02-0085-06