Evaluation of Efficiency Value of Port to Urban Economy

--Taking Suzhou as an Example

Zhengpeng Wang

Abstract

With the increasing of global trade, the role of port in the city is particularly important, prosperous cities around the world can be found through study that the rapid development of coastal cities along the Yangtze river is because it has a port, port citys economic development at the same time bring a stable supply of goods to the port, so its development should be a two-way relationship, this thesis mainly port to suzhou and suzhou city as the research object, from the actual situation of suzhou port economy and regional economic development, focus on analysis of port economic status and role in the development of regional economy in suzhou. The method of longitudinal comparative analysis was adopted to collect the input-output index data of Suzhou Port from 2010 to 2019, establish the data envelope analysis and evaluation model, and use LINGO software to conduct empirical analysis on the input-output efficiency and effectiveness of Suzhou Port, and draw conclusions on its development status.

Keywords Port city economy; Suzhou port; Input-output; Data envelope analysis.

1.Introduction

As our country is open to the world level gradually increased in recent years, citys economic development is very rapid, at the same time around the ports have also obtained the full development, become a regional influence important index of the GDP of the third industry, this article selects jiangsu province suzhou city as the research object, the core position of suzhou city is located in the Yangtze river delta region, is also Chinas economic development center of southern jiangsu model representatives of big brother, at the same time, suzhou port is located in the Yangtze estuary, owner its reputation as the 'worlds first inland port', due to its high throughput than many harbor, 2002 opening port of national first class original taicang port, Changshu Port and Zhangjiagang three ports were set up in one. In this context, the movement data envelopment analysis of this paper has been sent to study the input-output index data of Suzhou port and Suzhou city.

2. Research status of scholars at home and abroad

Luo Fang and Song Peipei used relative concentration index for quantitative calculation of port city relationship in Comparative Analysis of Port City Relationship between Qingdao Port and Shanghai Port (2013), and concluded the dependence degree and driving effect of port on the city [1].In a study on The Relationship between Port Economy and Urban Economy Based on the Grey System Theory (2009), Wang Jike [2] studied the interaction between port and urban economy and obtained the correlation coefficient based on the grey correlation analysis method.Du Qidong et al. focused on the requirements of ports in international economic centers and the role of ports in promoting the development of economic centers in one of a series of studies on port And City Relations of International Economic Centers (1996) [3].In Theoretical Research on The Establishment and Development of Port Cities (2002), Song Bingliang [4] elaborated the main connotation and practical significance of the theoretical model of port city development based on the new trade theory under the current situation from multiple perspectives and combined with the history of urban development since the opening of Shanghai Port.William Seabrooke et al. used regression analysis to predict cargo volume growth and the development of Hong Kongs port. This paper analyzes the factors affecting the port cargo throughput, and studies the influence of future port development on regional economy [5].Gilbert R. Yochum et al. [6] analyzed the interactive development relationship between ports and regional economy in this paper. Port has been regarded as the catalyst of economy, obviously the related development of port will produce economic benefits, this paper elaborates the position and function of the development of port economy in the development of regional economy.

3.Introduction to data envelopment analysis

Data Envelopment Analysis (DEA) is a new interdisciplinary field of operations research, management science and mathematical economics. It is a quantitative analysis method to evaluate the relative effectiveness of comparable units of the same type by means of linear programming according to multiple input indexes and multiple output indexes. DEA method and its model since 1978 by the famous American operations research home A.C harnes and W.W.C ooper proposed since, has been widely used in different industries and departments, and in dealing with multiple indicators input and output index, reflects its unique advantages, the CCR model is by the famous mathematician Charnes, operational research, cooper and economic management at Rhodes on the basis of the concept of 'relative efficiency evaluation', used for DMU technology validity of decision making units, relative effectiveness, and evaluate the scale efficiency. The most famous CCR model is as follows:There are n decision making units DMUj(j=1,2... ,n), the input and output vectors of DMUj are, respectively

Variable weight input and output vectors are introduced respectively as and to synthesize input and output. For each decision unit DMUj, there is a corresponding efficiency evaluation index:

the optimization model formed is the CCR model:

The model is transformed into the following linear programming:

According to the dual theory, the dual programming model of the above formula can be obtained, as shown below:

According to the ABOVE DEA CCR model, this paper will select various index data of Suzhou city and Suzhou Port to conduct efficien

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港口对城市经济的效率价值评价

-以苏州为例

摘 要

随着全球贸易的增长，港口在城市中的作用尤为重要，通过研究发现，长江沿岸沿海城市的飞速发展是因为港口，港口城市的经济发展，同时世界各地的繁荣城市为港口带来稳定的货物供应，因此其发展应该是双向的关系，本论文主要从苏州港口经济和区域经济的实际情况出发，以苏州市为研究对象。发展方面，着重分析港口经济地位及其在苏州区域经济发展中的作用。采用纵向比较分析的方法，收集了苏州港2010年至2019年的投入产出指标数据，建立了数据包络分析与评价模型，并利用LINGO软件对苏州港的投入产出效率和效益进行实证分析，并得出其发展现状的结论。

关键词 港口城市经济；苏州港；进口出口；数据包络分析

第1章 简介

随着我国近年来对世界开放水平的逐步提高，城市的经济发展非常迅速，同时港口附近也得到了全面发展，成为区域性影响第三产业GDP的重要指标，本文选择江苏省苏州市为研究对象，苏州市的核心地位位于长江三角洲地区，同时也是中国南部经济发展中心江苏省的模范大哥，同时，苏州港位于长江口，拥有“世界第一内陆港”的美誉，由于其吞吐量比许多港口高，2002年开放了国家一级太仓港，常熟港和张家港三港。在此背景下，本文进行了运动数据包络分析，以研究苏州港和苏州市的投入产出指标数据。

第2章 国内外学者的研究现状

罗芳和宋培培（2013）在青岛港与上海港的港口城市关系比较分析中使用相对集中度指数对港口城市关系进行定量计算，得出港口对城市的依存度和驱动效果[1]。 Wang Jike （2009年）在基于灰色系统理论的港口经济与城市经济关系研究中，研究了港口与城市经济的相互作用，并基于灰色关联分析法获得了相关系数[2]。杜启东等（1996年）关于国际经济中心港口与城市关系的一系列研究之一，着重研究了国际经济中心港口的要求以及港口在促进经济中心发展中的作用[3]。宋秉良（2002）研究港口城市的建立与发展，从多角度结合当前城市发展的历史，基于新的贸易理论，以上海港开放以来的发展，阐述了港口城市发展理论模型的主要内涵和现实意义[4]。威廉·西布鲁克等人（William Seabrooke），使用回归分析来预测货运量的增长和香港港口的发展。本文分析了影响港口货物吞吐量的因素，并研究了未来港口发展对区域经济的影响[5]。Gilbert R. Yochum等分析了港口与区域经济的互动发展关系[6]。港口一直被视为经济的催化剂，港口的相关发展显然会产生经济效益，本文阐述了港口经济发展在区域经济发展中的地位和作用。

第3章 指标选择

3.1 苏州口岸指标选择

苏州港有多种措施，但由于苏州港的统计还处于起步阶段，缺乏一些信息系统，对港口的吞吐量，泊位长度数据进行了全面的分析，同时，港口的吞吐量既反映了港口的规模，又反映了港口的吞吐量，也反映了内地的生产力配置和区域经济发展状况。因此，选择港口货物吞吐量作为衡量苏州港口物流指标水平的方法具有一定的可比性。泊位号表示其港口数量有生产泊位，可以反映目标港口的大小，港口泊位在港口建设投资建设中以及船舶在港口的装卸港口中产生重大影响，并等待装卸卸货费用，提升港口经济效益，可作为重要港口投入使用。在2010年至2019年的苏州统计年鉴中，我们可以找到相应的年度货物吞吐量，集装箱吞吐量和码头泊位数量。

3.2苏州指标选择

城市经济指标可以反映城市的经济运行状况。有许多城市经济指标，并选择了一些最能反映城市经济有效性的指标。例如，GDP，工业总产值，货物进出口总额，固定资产投资，在岗职工人数。GDP作为区域经济发展的速度，可以通过GDP的增长率来反映。城市经济产出指数。工业总产值是指工业企业在报告期内以货币形式进行的工业生产活动的最终结果，是经济核算的基本指标之一，固定资产投资活动中建设活动和购建固定资产按货币计算的工作量，它是反映固定资产投资规模，速度，比例关系的方向和使用综合指标。员工人数可以反映一个城市的规模。员工越多，城市越大，城市化速度越快，城市经济增长越快。因此，城镇从业人员的数量会影响城市经济的发展。因此，选择城市从业人员人数作为城市的主要指标。

第4章 数据包络分析简介

数据包络分析（DEA）是运筹学，管理科学和数学经济学的一个新的跨学科领域。 它是根据多个输入指标和多个输出指标，通过线性规划来评估同一类型可比较单元的相对有效性的一种定量分析方法。 自1978年以来，DEA方法及其模型由美国著名运筹学家A.C harnes和W.W.C ooper提出，已被广泛用于不同的行业和部门，并在处理多个指标的输入和输出指标时，体现了其独特的优势，CCR模型是由著名数学家Charnes，Rhodes的运筹学，库珀和经济管理在“相对效率评估”概念的基础上使用的，用于 DMU技术决策单位的有效性，相对有效性，以及评估规模的效率。最著名的CCR模型如下：有n个决策单元DMUj（j = 1,2 ...，n），DMUj的输入和输出向量分别是

?? = (?1? , ?2? , ⋯ , ???) ? gt; 0 ? = 1,2, ⋯ , ?

?? = (?1? , ?2? , ⋯ , ???) ? gt; 0 ? = 1,2, ⋯ , ?

分别引入可变权重输入和输出向量，以合成输入和输出。 对于每个决策单元DMUj，都有一个相应的效率评估指标：

形成的优化模型是CCR模型：

该模型被转换成以下的线性规划：

根据对偶理论，可以得到上述公式的对偶编程模型，如下所示：

根据以上DEA CCR模型，本文将选择苏州市和苏州港的各项指标数据，下面的部分进行效益价值评估。

第5章 案例分析

本文收集了2010年至2019年苏州市的各项指标，如表5-1所示。之所以选择这些数据，是因为自21世纪以来，苏州港的港口物流功能不断扩大，港口行业已进入快速发展阶段，这对本文的研究具有重要的帮助。用软件求解苏州港和城市有效性的DEA模型，并将变量的约束条件，变量集的定义，变量的初始数据和变量集的定义输入到Lingo软件中进行操作。根据Lingo软件的运行情况，港口和城市有效性的评估结果如表5-2所示。

表5-1苏州市苏州港效率评价指标

表5-2显示了苏州港对苏州市的效率

根据表5-2对苏州港的效益评价结果显示，该市在2010年至2019年，这十年中，2010年，2014年和2019年的效率值为1，表明苏州港对于苏州的经济发展具有重要意义。苏州港口的建设与发展促进了苏州之间的贸易往来，并建立了双边经贸合作关系，投入产出效率高。在接下来的7年中，苏州港对其城市的效率值小于1，苏州的发展对苏州的经济发展的效率值很低。但是，这些年来港口对城市的有效性的分析结果在0.9到1之间，表明该港口处于良好的发展状态。尽管苏州港的发展落后于苏州市，但随着苏州港投资的增加和港口装卸能力的不断提高，苏州市的经济发展将得到促进。

用Lingo软件编写的程序求解了苏州港对苏州港有效性的DEA模型，并将变量约束变量集的定义，变量的初始数据和变量集的定义输入到Lingo软件中进行操作。根据Lingo软件的操作，下表显示了港口及其城市的有效性评估结果

表5-3苏州港有效评价数据指标

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