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应用结构方程模型评价港口和区域经济的相关性
Ping Deng，Shiqing Lu，Hanbin Xiao
摘要：本文从物流的角度研究了港口（港口需求、港口供应和港口增值活动）和区域经济之间的关系，为战略决策者在进行港口相关的决策时提供智力支撑。为了顺应中国港口集群的发展趋势，中国5个沿海港口集群中涉及到的主要的港口城市被作为样例。结构方程建模（SEM）的方法可以用来对港口和区域经济的假设模型进行检测。结果表明，港口供应对港口需求有促进的作用。此外，有研究发现港口的增值活动对区域经济的发展有着积极的影响。但发现港口供应和港口需求对区域经济并没有明显的积极影响。可以说，对决策者的理论和实践影响的研究结果仍在探讨中。
关键词：区域经济；港口产业集群；实证分析；结构方程建模
1、介绍
由于海上运输在连接区域方面重要性的增长，港口发展很久以来都被作为是各种交通建设中的特殊策略【1】。港口带动当地、区域和国家经济增长与发展的火车头角色现在已在该领域内被学者们广泛接受。几项研究都表明港口活动（例如运输、装卸、仓储、加工、配送、包装、分拣、信息处理、海关监督和其他附属服务）对当地、区域乃至国家的经济发展具有乘数效应【2】。因此，港口发展和区域经济的发展高度相关。
在教科书、文章、专著、期刊和会议中有很多关于港口和区域经济的不同方面的研究文献【3】。港口和区域经济之间的关系通常结合了“港口与城市之间的互动”以及“港口使城市更为繁荣”两方面的特点【4】。总的来说对于中国的5个沿海港口集群，很少有关于港口需求、港口供应、港口增值活动与区域经济之间关系的实证研究。也没有在微观层面上从物流角度去观察港口和区域经济之间关系的实证分析。因此，确定港口与区域经济之间的相关性并构建一个动态模型来检测中国5个沿海港口集群的港口需求、港口供应、港口增值活动与区域经济之间的关系是十分有必要的。
本文研究关注的重点是中国5大沿海港口集群中所涉及的主要的港口城市。最近，中国港口建设已由零星地分布转为港口产业集群，港口产业集群以中心枢纽港为核心发展的格局已经逐渐形成【5】。经济发展很大程度上依赖于国家港口产业集群的发展，由于港口产业集群是对在一定领域内作为相互联系的物流公司、专业供应商、服务供应商和相关机构的空间集中【6】。中国也跟随这一发展趋势，对5大港口产业集群进行沿海港口重新布局，分别是环渤海港口产业集群、长江三角洲港口产业集群、东南沿海港口集群、珠江三角洲港口集群和西南沿海港口集群【7】。中国对沿海港口产业集群的规划目的是为了增强港口产业群的综合性，更好的发挥大型港口的重要作用，形成煤炭、石油、铁矿石、容器、谷物、商用汽车、陆地和岛屿滚装船、客运八大运输系统的格局，提高腹地经济的服务能力，从而提升国家竞争力促进国家经济发展。根据国家统计局的报告（NBOSOC）在5个沿海港口产业群的领域内，2010年对外贸易总额已累计达到2.1346万亿美元，对外贸易总额的71.8%（2.9728万亿美元）是在中国；港口货物吞吐量达63.7亿吨，占中国港口货物吞吐总量（8.02亿吨）的79.4%；港口城市交通、仓储、邮政和电信的附加值达5405.2亿元，占中国港口城市交通、仓储、邮政和电信附加值总值（3.294万亿元）的16.4%【8】。因此，中国沿海港口城市的经济发展对国民经济发展十分重要，港口在促进港口城市发展中也有着非常重要的作用。
本文应用结构方程建模（SEM）的方法来探究三组港口因素的影响，即在区域经济发展中的港口需求、港口供应和港口的增值活动。SEM已广泛应用于许多学科，包括银行、医疗、信息管理、战略管理、组织研究、物流、市场营销、心理学和旅游管理。尽管港口和海洋研究人员【9】最近才开始认识到这种新的统计方法，SEM已成为经验运营管理（OM）研究人员中的首选的数据分析方法，用SEM作为主要的数据分析工具的文章经常出现在主要的OM期刊上【10】。SEM理论逐渐成熟，但就像其他的统计方法或工具一样，重要的是如果研究者想要充分发挥其潜在的能力就需要谨慎地使用。Lu等人应用SEM来分析在班轮运输服务中影响互联网服务的关键因素。（感知有用性、感知易用性、感知的安全防护）Cheng和Cai使用SEM来检测关键要素（物流信息技术服务、物流运作、物流成本、仓储和配送、政治动因）之间的因果关系，这些关键要素影响了从托运人角度来看的国际物流中心（IDCs）提供的多个国家整合(MCC)的应用。Yang等人使用SEM检测资源、物流服务能力、创新能力和基于资源基础观(RBV)的台湾集装箱运输服务公司的绩效之间的关系【12】。我们都知道，有许多采用SEM作为主要的数据分析工具从主观问卷设计中获得数据的海洋研究，除了Lu、Cheng和Cai，Yang等人，很少有在微观层面上从物流角度去观察港口和其区域经济的关系的实证研究。因此，本文的研究旨在构建一个模型来帮助分析港口影响中国港口城市、港口促进城市经济发展的因素，应用机构数据来分析港口和区域经济之间的关系，来补充港口和海洋文献的这一缺口。
在下一部分我们关注的是用构建模型的方法基于以前的研究基础来评价港口对区域经济发展的影响因素。在这部分中会论证几个研究的假设。第三部分探讨本文研究用到的数据、样本的选取以及研究的方法。第四部分根据验证性因素分析和结构方程建模(SEM)得出结果。研究分析得出的结论和带来的影响在最后一部分进行讨论。
2、理论和研究假设
2.1 港口与物流相关的决定性因素
随着经济全球化进程的加速，世界经济和产业结构的变化显著，越来越多的生产经营活动和资源配置都在全球的范围内进行【13】。与此同时，全球贸易和运输链已经逐渐形成。在世界上每个国家，每个地区甚至每个沿海港口几乎所有的都成为国际物流网络的一个不可分割的部分【14】。港口作为现代物流网络中的综合交通网中的节点其功能在国际贸易和国际物流中日益凸显【15】。因此，随着港口商业化的趋势的逐渐形成，港口物流在现代物流发展中开始占据越来越重要的地位【16】。
港口物流是近年来的一个新术语。严格地来讲，它不仅不是现代物流活动的一个基本类型，也没有在全国的物流术语中被定义。关于港口物流的文献在过去20年左右才开始发展起来，例如在联合国贸易暨发展会议通过了一系列的关于港口管理和运营方面的专题论文，又如世界银行的“港口改革工具箱”描述了港口管理的最近趋势并为港口改革和发展提出框架【17】。为了评估港口的物流潜力，Harding和Juhel把一般物流服务（GLS）和增值物流活动（VAL）做了区分【18】，后者作为集装箱和普通货物的一个共同特征，强调了港口扮演“分销园”和GLS和VAL的专门领域的角色日益重要。他们还指出未来内陆物流中心或无水港（例如内陆的集装箱仓库）的物流运营不需要在海港地区进行。Lu在2000年发现物流价值的重要性——沿海公司的附加服务，并认为增值服务是台湾发展沿海公司的战略层次的关键点。
许多研究都通过货物的输出或生产功能的实现以及单个变量对港口运营方面的影响意义来评估港口活动。Zhang（1978）关注普通货物的单一处理，并认为港口的输出应该根据港口处理的货物总吨数以及业务总收益来计量【19】。Dowd和Leschine认为对集装箱港口或码头的生产力投入要素是十分重要的，例如劳动力，土地和设施（在港口中作为资本投资的最重要的形式）【20】。Cullinane和Song在2006年发现了重要的变量如码头的长度、按公顷计算的终端区域和装卸设备的数量（包括门式起重机、龙门起重机、移动吊车、移动式起动机等等）用来评价欧洲集装箱港口的相对效率。Turner等人在2004年对集装箱货港基础设施建设的物流措施中限制单一输入，对那些由基础设施建造的用于评估北美集装箱港口生产力限制输出。De Neufville和Tsunokawa将每公吨货物作为海港的输出。输入是用于评估五大美国东海岸港口生产力的码头长度和起重机的数量。Jara-Dıacute;az等人在2002年选择集装箱化的一般货物【21】，杂货，液态散货，干散货和港口空间租赁的总租金作为输出，将劳动力、资本和服务条款中提供的其他价格指标作为输入价格指数用来估算多输出的价值函数。使用资本额和总码头长度用于评估港口规模的大小。
尽管之前的研究中已经在理解港口活动的基础上做了重要的贡献，但对于输入影响的实证研究，输出和区域经济发展的物流附加值在以前的港口和海洋研究中几乎是被忽略的。这方面的特点应该在考虑物流增值和区域经济的关系评价时被纳入其中。
从方法论的角度来看，原则上在SEM中正如判断法决定的那样，通过确定具体的结构或测量参数来确定参数的数值，使用评判派生参数值是可行的。更复杂的用来评估几个变量之间的相对影响的管理评估方法也是可以考虑到。SEM的一个有用的特性就是它提供了每个评判参数值，拟合程度的显著性检验和自由估计情况下的参数预测变化的估计。这使得管理者可以得到什么程度的评价适合当前的数据。本着决定微积分的方法，这些信息能导致更新判断估计的结果，重新对模型进行评估和判断估计的适合度的新的评定【22】。因此，SEM对决策支持和业务建模有发展的潜力。它对于港口和海洋研究用来检测和开发战略模型有重要的作用。
本文的研究应用SEM来探究三组前提因素的影响，分别是区域经济发展中的港口需求、港口供应和港口的增值活动。SEM是一个统计建模技术，可以处理大量的内生和外生变量，以及定义为观察变量中线性组合（加权平均）的潜在变量（未被注意的）。SEM包括很多不同的属于，例如因果模型【23】、协方差结构分析、潜在变量分析、验证性因子分析、路径分析和结构方程分析（SEM）中的比较流行的软件包的名字）。本文对SEM的分析给港口和海洋研究者在如何评估潜在变量的计量属性以及如何分析他们在行为相关的港口和海洋问题中的因果关系一个方法论的指导。
2.2 研究假设
在以往文献的基础上，本文研究探讨了影响区域经济中的港口发展水平的3个类别的因素。研究的模型详见图一。它显示了3个前提因素（港口需求、港口供应和港口活动的增加值）对区域经济发展的影响。这些因素是假设与区域经济的发展有着直接的影响关系的。模型中的变量之间的网络关系和提出联系的基本原理详细阐述如下。
图一 假设对区域经济发展有直接影响的三个因素的概念模型
H6
港口需求
H2
H4
H1
区域经济
港口供应
H5
H3
港口的增值活动
港口供应一直被视为是一个反应港口物流基础设施建设和管理服务能力的指标。港口供应指的是港口物流基础设施（例如码头岸线长度、生产使用港口泊位的数量、非生产使用港口泊位的数量），港口物流信息系统和港口物流企业的服务。很多研究都认为交通基础设施对区域经济的增长有重要的作用【24】。Pradhan和Bagchi表明交通基础设施还可以通过改变总需求来影响经济增长。例如，交通基础设施的建设可以从其他部门为中间投入创造和增加需求并刺激经济的乘数效应。除了硬性的基础设施例如码头岸线长度、生产使用的港口泊位数量和非生产使用的港口泊位，Yang和Lu在2012年指出了软性基础设施的重要性【25】，它包括港口物流发展中的港口物流信息系统。因此我们假设：
H1港口供应对区域经济有积极的影响。
许多研究表明港口供应与港口需求之间有着十分密切的联系。Loacute;pez和Poole指出港口总吞吐量是泊位数量、每个泊位能力和泊位利用率的函数。Turner等人指出集装箱港口基础设施的生产力受产业结构、行为和需求的影响。Pradhan和Bagchi表明交通基础设施供给可以从其他部门为中间投入创造和增长需求并给经济发展带来乘数效应【26】。因此，我们假设：
H2港口供应对港口需求有积极的影响。
港口增值活动中的潜在变量用来反映本研究中的港口物流的发展程度。据我们所知，很少有研究从物流效应的角度对港口有实证分析。港口的增值活动指的是物流总成本占港口核心区域的GDP比例（这是一个衡量区域物流系统完善程度的指标），港内港口物流公司的数量和地位，港口物流企业服务价值占全社会总成本的比例，港口物流园区和港口物流中心的利用率，进出口总量，港口城市交通的增加值，仓储、邮政和电信。
近年来，发生在附近的港口区域的无论是传统的物流功能（例如货物运输、货物的装卸搬运、储存，分销）还是增值的物流活动都可被定义为在运输期间的增值生产活动。类似的活动比如贴标签、客户定制、零件或产品说明的增加、配置、混合、总装、管理商品和信息流、存货管理等等都是其中物流活动的增加值的例子。许多港口为了引起物流的增值活动在港口的附近建立物流园区并完善物流信息系统。例如鹿特丹、巴塞罗那、上海和釜山。此外，一个更好的增值物流活动能够为货物的驳运增加需求【27】。因此，港口供应已被证明与港口的增值活动有正相关的关系，港口需求
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