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摘要
伴随着21世纪经济全球化步伐的加速，港口的带动作用和航运业对经济社会的影响越来越大，表现更加明显。人们普遍关注的问题是，港口和航运两个系统的输入和输出是否是协调的，无论输入的影响是否明显的。针对以上问题，本文以辽宁省区域经济为研究对象，本文选择1996年至2008年的港口和航运系统为经济社会体制改革时期并采用DEA模型对决策单元进行分析两个系统的输入和输出数据。结果显示这两种制度的和谐水平是波动的，只有在这是比较有效的。因此政府应该负责与相关部门协调来确保两种制度的有效运行。
关键词：港口及航运业，经济社会，协调，DEA
一、介绍
港口和航运业与经济社会的发展有着十分密切的关系。港口航运业的发展对我国经济社会的发展提出了更高的要求。相应地，港口经济的进步、航运业的发展离不开经济社会的推动。两个系统在开发过程中会有很大的投入和产出。关键是输出是否与输入相协调。因此，如何有效地评价这两个系统的协调性是非常重要的。
数据包络分析(DEA)是一种基于相对效率概念的效率评价方法。DEA方法在综合分析投入产出数据的基础上，得到各决策单元综合效率的量化指标，并将其提交给行政机关。该模型基于线性等数学规划理论、规划与对偶理论、半无限规划及其对偶理论。同时，DEA方法可以看作是一种多目标决策方法，它处理多个输入和多个输出问题。
在国外，DEA不仅适用于军用飞机的飞行、维修与基地维护、征兵、城市评估等方面，而且在评估银行、电力企业和存在于银行与电力企业之间的民营企业方面也取得了很大的成功。竞争激烈吗?。在国内许多地区，DEA方法也得到了广泛的应用。例如，采用该方法对全国纺纱行业和铝行业进行评价研究，并将结果反馈给实际部门，得到了相关部门的高度评价。
参考文献[1]详细介绍了DEA模型，包括模型的应用方法、应用领域和分析方法。参考文献[2]建立了合理有效的基于DEA的工业区可循环经济绩效评价体系，对其效率进行了评价。利用该方法对山西省经济环境进行了评价，得到了参考[3]的相对效率值。在参考[4]中，利用DEA分析环境投入效率，建立了环境投入效率模型。参考[5]采用DEA模型和精心确定的投入产出指标来评价物流中心建设规划的相对效率。
本文运用DEA方法对港口航运业与经济社会发展的协调性进行了评价，即对港口航运业与经济社会发展的支持和利用有效性进行了评价。如前所述，这两个系统是非常相互关联。港口和航运业的发展可以促进经济增长，当经济高速发展时，这将产生新的航运需求，从而促进港口和航运业的发展。因此，这两个系统分别作为输入和输出，可以算作一个大的输入-输出系统。以港口航运业为输入系统时，DEA有效性评价实际上是评价港口航运业是否适应经济社会发展的需求，是否有力地支持经济的发展。而当经济系统作为输入系统时，实际上是衡量经济系统是否有力地支持和利用了港口和航运系统。
二、港口与航运和经济社会的互动效应
A.经济社会对港口航运业的影响
1)主要货物供应商
与港口相联系的区域是港口的主要腹地。大部分进出口商品主要由港口运输。因此，区域整体社会经济发展水平、产业结构、对外贸易都有重要影响港口营业额。例如，改革开放后，珠江三角洲地区的经济快速增长和外向型经济的发展使该地区港口的吞吐量迅速增加。
此外，社会经济的发展也影响着港口航运业的发展方向。港口将在现有基础上发展成为专业化的散货、能源和原材料港口或以集装箱为基础的专业化集装箱港口，在很大程度上受到社会经济的影响。
2)社会区域为港口航运业的发展提供了空间保障
任何类型的交通线路都受其延伸的限制，延伸的范围也有一定的范围，如港口受航道、腹地的限制，机场、公路、铁路、地貌等。因此，特定的“节点”总是存在的，采用最合适的运输方式，并将其他方式排除在外。港口和其他“节点”和“线”是由城市和区域发展特别是城市基础设施建设所形成的。随着经济全球化的发展，港口航运业获得了人、流程、与外界的良好关系，进而实现了与国际接轨的物流整合。这将需要社会区域提供空间和通道连接内陆运输。
3)社会区域为港口、航运业提供各种服务
港口航运业的发展不仅需要金融和信息通信服务，还需要一定的技术支持和助理顾问。
与港口相关的服务主要以港口附近地区为主。如果脱离区域支持，港口及相关产业的发展将受到某些限制。此外，社会领域提供的服务的质量和效率也影响着港口和航运业的发展。
B.港口航运业对经济社会的影响
1）港口航运业的发展促进了社会经济的发展
港口航运业自身的发展对社会经济的影响被称为直接影响。这里的港口和航运业是指港口和航运服务业，包括港口的日常维护活动、货物装卸活动及港口建设活动等。港口、航运业服务范围内的企业与港口集团、航运公司、船舶代理企业等运输服务活动直接相关。港口航运业通过生产活动创造价值。
2)港口航运业投资对社会经济的乘数效应
港口航运业属于国家基础产业。港口航运业的投资不仅会带动自身的发展，同时也会带来对生产要素的大量需求，从而带动相关产业增产增资社会消费增长，实现新的产出增长。这种效应可能会直接扩散到其他行业，这就是投资的乘数效应，会导致社会经济增长。
3)港口航运业带动相关产业发展
港口和航运业的发展带动了港口利用产业的发展。第一，开发利用沿海资源的产业，如
造船厂、火电厂等的建设。二是利用江海运输条件的工业，如利用进口原矿、石油等化学工业等等。三是港口航运服务产业运输，如修船厂、渔具厂等。最后但并非最不重要的是，以出口为导向的产业利用内地原材料或进口原材料和零部件在港口进行加工，并建立专门的出口加工产业区。此外，港口作为集散地，信息含量也很高，很容易在港口周围形成可见的贸易市场。现代港口不仅具有物流和贸易功能，而且商业活动也十分繁荣。商业贸易的发展将有力地推动金融等生产性服务业的发展。
4)港口航运业的发展促进了区域产业集聚
港口城市在区域经济发展中具有临近交通节点、运输成本低的特点。因此，一些行业
需要大量原材料或出口产品时，首先选择集散在港口附近。此外，港口是两个地区的枢纽，这里良好的自然和人文环境吸引了国内外先进的技术、资金和人才。产业集聚为区域经济带来了更广阔的市场和更深层次的发展。根据外部经济的原理，产业集聚后形成的经济规模，有力地促进了产业在该地区的集聚。这是为什么很多港口城市在丧失成本优势时仍然是区域经济中心的原因，即“锁定效应”。
5)港口航运业发展促进社会区域产业升级
随着港区成为区域增长极，港口城市将主动和被动地实现产业升级，以获得更多的投资回报，留住资金，科技和人才，从而保持社会经济增长。港口吸引的主要产业是高新技术产业和高附加值产业。其中，产业对社会领域内产业结构升级具有重要影响。
三、模型与理论基础
DEA模型具有多种形式，如面向cr2input、面向cr2out、面向bc2input、面向bc2output等。这里采用面向cr2input的模型来评估第n个决策单元的有效性。
CR2模型假设有n个决策单元(DMU)，每个决策单元有m种输入(资源消耗)和s种输出(影响)输入)。它们的形式如下:
式子所示，Xij中x代表第i种类型的输入第j个DMU，Yrj中y代表第r种第j部门的输出。
Vi代表的重量第i种输入，Ur代表r的权重输出类型，和Xijgt;0, Yijgt; 0, Vige;0, Urge;0
i = 1,2,hellip;n, r = 1,2,hellip;S, j = 1,2,hellip;n。
这里我们可以说和，因此可以用来表示第j个DMU的日期。
每个决策单元（DMU）都有相应的效率评估指数hij，所以我们总是可以选择合适的权值v和u来满足条件hjle;1, j = 1,2hellip;n，
现在我们将j0代入DMU。在这里,我们使用DMU0代表DMUj，使变为 变为。当DMUs的所有效率评价指标均小于1时，选择权重v和u使h0最大。得到优化模型如下：
在使用Charnes-Cooper变换之后。表达式(P)可以转换成等价的线性方程。
我们定义：
因此最开始的模型变为：
如果模型有最优解，优化目标值，决策单元DMUj0可以称为DEA有效。
同时，由于数据处理方便，这里利用其双重规划模型，利用松弛变量，
所以表达式(P)可以表示出来，如下：
在模型中，表示的输入，表示 的输出；theta;表示输入和的约简比，lambda;代表了DMUs的线性组合系数。
(D)模型的计算分为两个阶段。首先,我们需要计算出最小值，然后取的值为给定的数字,计算最大松弛变量;最后得到最优解(D)模型。如果我们能得到和，第j个DMU可以称为效率;如果得到和 有非零值，可以说第j个DMU弱有效;如果得到 可以说第j个DMU是所谓的无效。
在(P)模型中，有效性评价的约束条件为所有决策单元的最大有效性为1。以权值v和u为优化变量进行最大有效性评价是该模型的主要特点。
DEA方法的应用过程下图所示。
四、DMUS和评价指标
选择决策单元是确定参考集。采用DEA方法评价同类型决策单元的相对有效性，对决策单元选择的基本要求是“同类型”。基于以上考虑，本文选取1996 - 2008年港口航运业与经济社会体系的13年数据作为DMUs，由投入产出来确定。将投入转化为产出的过程，可以用来分析每年辽宁省两种制度在各方面的协调程度也能得到改变的理由。
在选择评价指标时，需要考虑很多方面，如能否充分反映指标的目的、投入指标与产出指标的内在关系、评价体系的多样性、指标的相对独立性等。所选择的索引如下所示。港口与航运业的三个评价指标:海上货物周转率、水运行业从业人员数量、港口泊位数量。
海上货物周转率是指运输企业所载运货物的数量与相应的运输距离之和。这是一个重要的指标。为了反映运输业的总体业绩，这里用它来衡量港口和航运业的总产值。水运行业从业人员数量是指港口、航运业对辽宁就业问题所做出的贡献。港口泊位的数量代表港口的吞吐量，在一定程度上，泊位越多，港口的吞吐量越高。
经济社会体系的三个评价指标:GDP、固定资产投资、社会消费品。
GDP从整体上反映了国民经济的发展状况。固定资产投资是固定资产社会再生产的必要手段，通过固定资产的建设和购买，促进经济结构的调整和生产力的区域分布，增强经济实力，改善人民的物质文化生活。社会消费品是用来衡量居民消费水平的。
五、分析总结
以港口航运业为输入时，相对效率为Theta;1，这代表之间的亲密程度,实际有效的端口和利率，航运业的发展规模和技术水平以及经济发展的要求。价值的大小是指港口和航运业对其经济发展的适应性。另一方面,当以经济体制为输入系统时,相对效率是由Theta;2，这代表之间的亲密程度,实际有效的经济系统支持和利用港口和航运业和需求的港口和航运业的经济体系。采用加权方法theta;1和theta;2， ，该指数theta;表示整个系统协调。它可以将相对效率的两个指标结合起来，较好地评价港航产业与经济社会的协调程度。
根据上述模型，本文使用专门求解DEA模型的处理软件MaxDEA，并引用辽宁统计年鉴数据（表Ⅰ）和计算结果列表的表。
DEA分析结果表明，以港口航运业指标为输入时，5年DMU在13年中有效;而当以经济社会体制为投入时，也有5年的DMU有效。在模型中，考虑到港口和航运业等同于经济社会系统，即， theta;将在2003年等于1和在其他年份小于1。这说明，只有在2003年，港口与航运的协调与经济社会体制的协调才相对有效。但必须指出的是，分析结果只代表了相对的有效性。theta;1或theta;2等于1并不意味着港口与航运工业吗和经济社会系统是完全协调,这只意味着这些研究是比别人更好。
90年代末，港口航运业为经济社会提供了有力的支撑，但经济社会的发展却落后于港口航运业在一定程度上限制了这一点。在此期间，港口和航运业处于饱和状态。进入新世纪以来，辽宁省社会经济有了很大的发展，但港口和航运业却停滞不前，导致辽宁省经济发展滞后多年。然后，随着经济的快速发展，对港口航运业能力的需求开始增加，这也促进了港口航运业的发展。两种制度的协调从2005年开始恢复，并于2006年生效。2007年效益略有下降，2008年又恢复了效益，充分刺激了经济社会的发展。
“十一五”以来,辽宁省逐步进入全面建设小康社会和以东北老工业基地振兴为主题的新发展时期,随着辽宁沿海经济带上升为国家战略,必将对辽宁省港航业带来前所未有的机遇和挑战。为了迎接这难得的机遇和挑战,如何保证辽宁省港航业与沿海经济带协调发展,应引起辽宁省有关管理部门的高度重视。因为辽宁省港航业与沿海经济带协调发展将对辽宁省的经济全面腾飞起到至关重要重要的作用。因此,对辽宁省港航业与沿海经济带协调发展研究具有十分深远的现实意义。
全文共分六部分。第一部分绪论作为全文的铺垫,交待了本文提出的背景和意义,以及本文选取该模型的原因,同时也介绍了相关国内外研究状况。第二部分介绍辽宁省港航业的现状,分析了港航业对国民经济的重要性,并对辽宁省港航业发展现状进行评价。第三部分介绍了国内外的沿海经济带,并对辽宁省沿海经济带的发展现状以及发展前景做出了深入的分析评价。第四部分谈DEA模型的基础理论知识,将模型的基本思想、特征及理论框架呈现给读者。同时在前人研究的基础上,结合本文的具体情况及研究目的,从模型的设定到模型变量、参数的定义,再到具体方程的定义,建立了辽宁省港航业与沿海经济带协调测定模型并求解。第五部分依据前三章对辽宁省港航业与沿海经济带发展现状的评定,以及第四章对辽宁省港航业与沿海经济带协调发展测定模型的结果分析,对辽宁省港航业与沿海经济带做协调发展规划,为辽宁省港航部门提供科学依据。最后一部分是总
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