楊 凱，胡亞杰,馬瑞鑫

(交通運輸部天津水運工程科學研究所，天津 300456)

伴隨著我國港口由第三代港口(作為貿(mào)易和物流中心的港口)向第四代港口(港航之間聯(lián)盟與港際之間合作聯(lián)盟的信息化、柔性化港口)的全面升級，以及向第五代港口(綠色、低碳港口，物聯(lián)網(wǎng)智能港口)的初步探索[1-2]，智慧型港口成為我國港口建設(shè)下一步重點規(guī)劃和實踐的方向之一。而智慧港口是一個比較寬泛的概念，目前在我國尚沒有完整統(tǒng)一的定義，但智慧港口已然成為水運行業(yè)研究的熱點。

我國智慧港口建設(shè)和發(fā)展與國外典型港口不同，國外港口主要側(cè)重對未來發(fā)展愿景、發(fā)展理念和發(fā)展模式的戰(zhàn)略性描述，以及成套技術(shù)創(chuàng)新體系的建立，我國港口則主要集中在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、傳感器等新興信息技術(shù)在港口的應用。

例如德國漢堡港提出要在未來幾年打造智慧港口，“智慧”主要是指通過信息交換提升港口作為供應鏈上重要一個環(huán)節(jié)的發(fā)展質(zhì)量和效率。并在智慧物流和智慧能源兩個方面進行了戰(zhàn)略規(guī)劃。在漢堡港，智慧物流等同與智慧交通流和貿(mào)易流的解決方案，要兼顧經(jīng)濟與生態(tài)兩個方面，智慧物流的關(guān)注點是基礎(chǔ)設(shè)施、交通流和貿(mào)易流。智慧能源則是要將漢堡港對常規(guī)電力能源的依賴，轉(zhuǎn)換到可再生能源上來，通過重新分配能源促進環(huán)保的流動性，從而降低能耗、節(jié)省成本。

天津港很早就開展了智慧港口的跟蹤研究，以“互聯(lián)網(wǎng)+”為背景，分析了智慧港口建設(shè)的模式，設(shè)計了生產(chǎn)決策平臺、客戶服務(wù)平臺、綜合物流平臺、設(shè)備管理平臺等智慧港口應用系統(tǒng)[3]。大連港以物聯(lián)網(wǎng)作為智慧港口的突破口，提出了第五代物聯(lián)網(wǎng)智慧港口的建設(shè)目標和發(fā)展模式，即基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算的港口創(chuàng)新發(fā)展模式與代際升級。大連港智慧港口建設(shè)包括港口物聯(lián)網(wǎng)信息平臺、供應鏈金融信息平臺、融合生產(chǎn)要素的大數(shù)據(jù)平臺等，期望打造會思考的港口[4]。寧波港已經(jīng)將智能技術(shù)應用于集裝箱智能閘口、物流運輸實時監(jiān)控及智能堆場通信與定位等方面，并從提高港口基礎(chǔ)設(shè)施的智慧化水平、完善港口生產(chǎn)運作與管理體系、提高港口集疏運網(wǎng)絡(luò)體系智慧化、推動電子口岸升級為“智慧口岸”等方面入手，進行智慧港口建設(shè)的探索和實施[5]。

行業(yè)專家則更多地從理論層面研究智慧港口的內(nèi)涵、關(guān)鍵技術(shù)及智慧港口建設(shè)過程中存在的問題，指出智慧港口是充分借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、智能感知等新一代信息技術(shù)進行透徹感知、廣泛互聯(lián)以及信息深度挖掘，實現(xiàn)港口各類資源要素的無縫連接和各功能模塊的協(xié)同聯(lián)動，并最終實現(xiàn)港口智能、高效、安全、便捷、綠色發(fā)展的現(xiàn)代化港口形態(tài)[6]。

智慧港口概念雖然是行業(yè)熱點，但其發(fā)展在我國存在一定的制約瓶頸與障礙，如缺乏完善的理論體系支撐，技術(shù)支撐體系亟待建立等，其中理論體系缺失是問題的根源[7]。因此，研究并建立智慧港口指標評價體系和等級評價標準體系，并適時在我國開展智慧港口等級評價工作，是促進我國智慧港口落地實施，推動我國港口轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的重要途徑之一。

1 智慧港口的內(nèi)涵與特征

1.1 智慧港口內(nèi)涵

智慧港口目前尚沒有統(tǒng)一的定義，對智慧港口的認識主要集中在5個方面：①智慧港口是港口的一個發(fā)展階段，并且是港口發(fā)展的高級階段；②物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析、移動互聯(lián)網(wǎng)、智能感知等技術(shù)是智慧港口的技術(shù)基礎(chǔ)，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，更是構(gòu)成了智慧港口的技術(shù)根基；③智慧港口是信息化與工業(yè)化深度融合，新一代信息技術(shù)深入到港口生產(chǎn)、管理、服務(wù)各個方面的呈現(xiàn)；④智慧港口不只是新技術(shù)的應用，更是港口對未來發(fā)展愿景、發(fā)展理念、發(fā)展模式的一種戰(zhàn)略描述，是從系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性和社會性全局視角來考慮港口生態(tài)圈的打造問題[3]；⑤智慧港口應該能為港口運營和資源配置提供智能化的響應配置，能為生產(chǎn)運營調(diào)度和高層管理提供智能化的決策支持，能為生產(chǎn)作業(yè)人員提供智能化的信息資源共享和開放式應用。

1.2 智慧港口特征

智慧港口基本特征主要包括：港口基礎(chǔ)設(shè)施與裝備的現(xiàn)代化、新一代信息技術(shù)與港口業(yè)務(wù)的深度融合化、港口生產(chǎn)運營的智能自動化、港口運營組織的協(xié)同一體化、港口運輸服務(wù)的敏捷柔性化、港口管理決策的客觀智慧化等[8]。

智慧港口不僅是新一代信息技術(shù)的應用，而是港口多個方面的綜合發(fā)展模式，這包括港口信息化基礎(chǔ)設(shè)施的健全、新興信息技術(shù)的深入應用、管理和服務(wù)的全面信息化、人員技術(shù)水平的大幅提高、科技創(chuàng)新和信息化建設(shè)投入的增加、智慧港口發(fā)展模式的認同、智慧港口軟環(huán)境的建設(shè)和不斷提升。

由于智慧港口是一個泛化概念，智慧港口評價不能只關(guān)注技術(shù)層面，而應該是能體現(xiàn)港口發(fā)展愿景、基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)應用、管理和服務(wù)、科技創(chuàng)新、資金投入、社會認知等多方面發(fā)展水平的綜合評價結(jié)果。

2 智慧港口評價指標體系的構(gòu)建[9-12]

2.1 構(gòu)建原則

為了使評價指標體系規(guī)范化、科學化，智慧港口評價指標體系的構(gòu)建應遵循綜合性、典型性、可操作性和可比性原則。

(1)綜合性原則。

評價指標應能全面、完整地評價港口在“智慧”方面的建設(shè)成果和發(fā)展水平，不僅要從港口自身的基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)應用、管理與服務(wù)、人員技術(shù)水平、信息化投入等方面出發(fā)，也要從港口的軟環(huán)境和社會對其認知度來進行評價。

(2)典型性原則。

評價指標應從多個方面選取具有典型代表的具體指標進行考評，確保評價指標具有一定的典型代表性，盡可能準確反映出特定港口在智慧港口發(fā)展中的綜合特征，并且，評價指標的設(shè)定應與當前我國港口發(fā)展的整體現(xiàn)狀相適應。

(3)可操作性原則。

評價指標在選取時，應盡量選擇具體、可量化的評價項，并且計算量度和計算方法必須統(tǒng)一，同時要通過專業(yè)人員測試、計算、統(tǒng)計，或由專家進行打分時，具有較強的現(xiàn)實可操作性和權(quán)威性。

(4)可比性原則。

評價指標按照一定的統(tǒng)計方法統(tǒng)計出的結(jié)果，真實可靠，不同港口之間通過評價結(jié)果，可對智慧港口發(fā)展的程度進行比較，可劃分出相應的等級。

2.2 體系框架

智慧港口評價指標體系總體上分為智慧港口基礎(chǔ)設(shè)施、智慧港口技術(shù)應用、智慧港口生產(chǎn)、管理與服務(wù)、智慧港口人員技術(shù)水平、科技創(chuàng)新和信息化投入、智慧港口軟環(huán)境建設(shè)等6個大的方面，共分為28個二級指標和70個三級指標。

本指標體系系統(tǒng)考慮了港口在智慧港口領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、新技術(shù)應用、科技創(chuàng)新等因素，還包括了生產(chǎn)、管理、服務(wù)、人員、資金投入、社會認知等軟條件。通過該體系，可將抽象的智慧港口概念具體化、指標化，可作為評價港口信息化、智能化、現(xiàn)代化的參考，也可以引導港口對照相應指標，進行智慧型港口的建設(shè)和升級。

表1 智慧港口評價指標體系框架表Tab.1 Framework of the evaluation index system of smart port

智慧港口生產(chǎn)、管理與服務(wù)智能化的港口生產(chǎn)智能化的港口管理智能化的港口服務(wù)智能化的碼頭作業(yè)生產(chǎn)專業(yè)人員評測智能化的堆場倉儲管理專業(yè)人員評測智能化的港口物流系統(tǒng)專業(yè)人員評測智能化的港區(qū)車輛管理專業(yè)人員評測智能化的船舶調(diào)度管理專業(yè)人員評測智能化的港口安防管理專業(yè)人員評測智能化的港口環(huán)境管理專業(yè)人員評測智能化的港口能源管理專業(yè)人員評測智能化的設(shè)施設(shè)備管理專業(yè)人員評測智能化的規(guī)劃與資產(chǎn)管理專業(yè)人員評測智能化的人力資源管理專業(yè)人員評測智能化的安全生產(chǎn)管理專業(yè)人員評測智能化的電子口岸專業(yè)人員評測智能化的電子商務(wù)專業(yè)人員評測智慧港口人員技術(shù)水平學歷水平技術(shù)水平培訓水平本科以上學歷占比專業(yè)人員計算大專以上學歷占比專業(yè)人員計算自動化機械設(shè)備操作水平專業(yè)人員評測計算機應用水平專業(yè)人員評測管理人員參加培訓水平專業(yè)人員評測操作人員參加培訓水平專業(yè)人員評測科技創(chuàng)新與信息化投入科技創(chuàng)新和信息化投入領(lǐng)導重視程度科技創(chuàng)新投入專業(yè)人員測算信息化建設(shè)投入專業(yè)人員測算最高領(lǐng)導重視程度專業(yè)人員評測是否副總以上主管理信息化專業(yè)人員調(diào)研否設(shè)置有信息化智能化部門專業(yè)人員調(diào)研智慧港口軟環(huán)境建設(shè)內(nèi)部人員認知外部人員認知愿景與規(guī)劃智慧港口軟環(huán)境管理人員對智慧港口的認知度專業(yè)問卷調(diào)查作業(yè)人員對智慧港口的認知度專業(yè)問卷調(diào)查船員對智慧港口的認知度專業(yè)問卷調(diào)查貨代人員對智慧港口的認知度專業(yè)問卷調(diào)查司機人員對智慧港口的認知度專業(yè)問卷調(diào)查其他相關(guān)人員對智慧港口的認知度專業(yè)問卷調(diào)查智慧港口愿景專業(yè)人員調(diào)研智慧港口規(guī)劃與頂層設(shè)計專業(yè)人員調(diào)研5年內(nèi)舉辦智慧港口論壇與會議的次數(shù)專業(yè)人員統(tǒng)計5年內(nèi)港口智能化項目獲獎數(shù)專業(yè)人員統(tǒng)計1年內(nèi)智慧港口媒體報道次數(shù)專業(yè)人員統(tǒng)計

2.3 指標說明

(1)智慧港口基礎(chǔ)設(shè)施。

智慧港口基礎(chǔ)設(shè)施是智慧港口評價的基礎(chǔ)指標，包括8個二級指標，18個三級指標，主要從港口的寬帶網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、傳感網(wǎng)、無線通信、數(shù)據(jù)中心、監(jiān)控和調(diào)度中心、基礎(chǔ)信息平臺、網(wǎng)絡(luò)信息安全等方面來評價港口是否具備信息化、智能化的基礎(chǔ)條件，及各項基礎(chǔ)條件的發(fā)展程度。

(2)智慧港口技術(shù)應用。

智慧港口技術(shù)應用是智慧港口評價的關(guān)鍵指標，是智慧港口的技術(shù)基礎(chǔ)和標志，包括8個二級指標和16個三級指標，主要從物聯(lián)網(wǎng)、云計算/存儲、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、系統(tǒng)仿真、智能診斷、自動識別與控制等方面，全面評價港口應用新興信息技術(shù)的廣泛程度。

(3)智慧港口生產(chǎn)、管理與服務(wù)。

智慧港口生產(chǎn)、管理與服務(wù)是智慧港口評價的核心指標，包括3個二級指標和14個二級指標，涵蓋了碼頭、倉儲、物流、車輛、船舶等港口生產(chǎn)環(huán)節(jié)，安防、環(huán)境、能源、規(guī)劃與資產(chǎn)、人力、安全等港口管理領(lǐng)域，以及電子口岸和電子商務(wù)兩項港口服務(wù)功能，從生產(chǎn)、管理、服務(wù)等三個方面評價港口核心業(yè)務(wù)的智能化程度。

(4)智慧港口人員技術(shù)水平。

智慧港口人員技術(shù)水平是智慧港口評價的擴展指標，主要關(guān)注人員的技術(shù)能力和水平，包括3個二級指標和6個三級指標，從學歷水平、技術(shù)水平、培訓水平三個方面，評價智慧港口建設(shè)與發(fā)展中“人”的因素和作用。

(5)科技創(chuàng)新與信息化投入。

科技創(chuàng)新與信息化投入是智慧港口評價的延伸指標，包括科技創(chuàng)新和信息化投入、領(lǐng)導重視程度2個二級指標，5個三級指標。智慧港口的建設(shè)和發(fā)展，與資金的保障和領(lǐng)導的理念、重視程度都有密切的關(guān)系。

(6)智慧港口軟環(huán)境建設(shè)。

智慧港口軟環(huán)境建設(shè)是智慧港口評價的加分指標，包括4個二級指標和11個三級指標，主要從港口內(nèi)外部認知、愿景與規(guī)劃、軟環(huán)境等方面，評價港口在智慧港口建設(shè)過程中的形象宣傳、理念傳遞、探索實踐方面所做的努力。

2.4 評價方法

智慧港口的評價方法主要從專業(yè)性、可操作性等方面來考慮和設(shè)定，主要評價方法有測試、計算、調(diào)研、評測、問卷調(diào)查、統(tǒng)計等。

(1)對于可量化的指標，如網(wǎng)絡(luò)接入總帶寬、傳感網(wǎng)區(qū)域覆蓋率等，一般由專業(yè)人員通過專業(yè)的測量儀器進行測試；(2)對于無法量化的指標，如數(shù)據(jù)中心建設(shè)水平、網(wǎng)絡(luò)安全水平、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合應用水平等，一般采用專業(yè)人員評測的方法進行；(3)對于有無、好差、高低類指標，如門戶網(wǎng)站、數(shù)據(jù)交換平臺等，一般按照：有，好(全、高)；有，較好(全、高)；有，較不好(不全、低)；無(差、低)等四類來劃分，由專業(yè)調(diào)研人員進行評判；(4)對于是否類指標，如是否副總以上主管信息化，是否設(shè)置有信息化智能化部門等，一般由專業(yè)人員開展調(diào)研，根據(jù)調(diào)研結(jié)果進行判定；(5)對于數(shù)量統(tǒng)計、次數(shù)統(tǒng)計類指標，如應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)數(shù)量、5年內(nèi)舉辦智慧港口論壇與會議的次數(shù)等，一般由專業(yè)評測人員進行統(tǒng)計；(6)對于認知度等指標，如管理人員對智慧港口的認知度等，一般采用專業(yè)人員問卷調(diào)查的方法進行，針對特定調(diào)查人群發(fā)放問卷，統(tǒng)計問卷調(diào)查結(jié)果。

最后，對各指標的得分進行加總計算，得出該港口智慧港口評價總分，作為衡量一個港口信息化、智能化建設(shè)發(fā)展程度的參考。

2.5 智慧港口等級劃分

根據(jù)上述評價指標體系架構(gòu)和各項指標的評價方法，可以對智慧港口發(fā)展程度做出初步評價。依據(jù)評價結(jié)果，我們可以將港口在信息化、智能化方面的發(fā)展程度劃分為四個層級。

第一級：港口具有明確的智慧港口發(fā)展愿景，港口各類信息化基礎(chǔ)設(shè)施完善，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興的信息技術(shù)應用廣泛，港口普遍采用現(xiàn)代化的管理手段，可向外界提供智能化、人性化、便捷化的服務(wù)，全員科技水平較高，科技創(chuàng)新和信息化建設(shè)資金投入充足，可以有效保證智慧港口發(fā)展目標的有效推進，智慧港口的社會認知度很高，其智慧港口建設(shè)成果在國內(nèi)外有一定的影響力和知名度，同時智慧港口促進了港口各項經(jīng)濟指標的發(fā)展。

第二級：港口具有明確的智慧港口發(fā)展定位，正在積極開展相關(guān)的規(guī)劃和頂層設(shè)計，各類信息化基礎(chǔ)設(shè)施基本完備，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興的信息技術(shù)有部分應用，有相應的信息系統(tǒng)支撐港口的管理和服務(wù)，且在數(shù)據(jù)層面實現(xiàn)了整合，科技創(chuàng)新和信息化建設(shè)有較多投入，智慧港口的社會認知度較高。

第三級：港口對智慧港口發(fā)展有一定的認識，但尚未開展相關(guān)的研究工作，沒有將智慧港口上升到港口戰(zhàn)略層面，信息化基礎(chǔ)設(shè)施可保證目前工作開展，但無法承載大規(guī)律的系統(tǒng)擴充，正在積極嘗試應用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興的信息技術(shù)，有分散的管理系統(tǒng)，但尚未實現(xiàn)整合，無法提供高效的服務(wù)，科技創(chuàng)新和信息化建設(shè)投入有限，智慧港口社會認知度不高。

第四級：港口對智慧港口發(fā)展認識不清，港口信息化建設(shè)較落后，各類信息化基礎(chǔ)設(shè)施勉強可以滿足目前工作的開展，尚沒有任何新興信息技術(shù)的應用嘗試，只有個別管理系統(tǒng)，且應用情況不好，科技創(chuàng)新和信息化建設(shè)投入資金有限。

3 結(jié)語

雖然我國智慧港口建設(shè)方興未艾，但也應當看到，我國智慧港口的理論研究還處于初級階段，相關(guān)指導意見、評價體系、標準規(guī)范還尚未建立。

本文對我國智慧港口評價指標體系進行了初步研究，但在具體指標的評價方法、智慧港口評價打分與等級劃分，以及智慧港口評價實踐操作方法等方面還需要開展更深入的研究工作。建議在體系研究的基礎(chǔ)上，適時在全國范圍內(nèi)開展智慧港口等級評價實踐工作，指導我國港口信息化、智能化建設(shè)，促進新興信息技術(shù)在港口的推廣應用，提高港口綜合創(chuàng)新能力，提升港口發(fā)展愿景。

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