杨 凯，胡亚杰,马瑞鑫

(交通运输部天津水运工程科学研究所，天津 300456)

伴随着我国港口由第三代港口(作为贸易和物流中心的港口)向第四代港口(港航之间联盟与港际之间合作联盟的信息化、柔性化港口)的全面升级，以及向第五代港口(绿色、低碳港口，物联网智能港口)的初步探索[1-2]，智慧型港口成为我国港口建设下一步重点规划和实践的方向之一。而智慧港口是一个比较宽泛的概念，目前在我国尚没有完整统一的定义，但智慧港口已然成为水运行业研究的热点。

我国智慧港口建设和发展与国外典型港口不同，国外港口主要侧重对未来发展愿景、发展理念和发展模式的战略性描述，以及成套技术创新体系的建立，我国港口则主要集中在物联网、云计算、大数据、传感器等新兴信息技术在港口的应用。

例如德国汉堡港提出要在未来几年打造智慧港口，“智慧”主要是指通过信息交换提升港口作为供应链上重要一个环节的发展质量和效率。并在智慧物流和智慧能源两个方面进行了战略规划。在汉堡港，智慧物流等同与智慧交通流和贸易流的解决方案，要兼顾经济与生态两个方面，智慧物流的关注点是基础设施、交通流和贸易流。智慧能源则是要将汉堡港对常规电力能源的依赖，转换到可再生能源上来，通过重新分配能源促进环保的流动性，从而降低能耗、节省成本。

天津港很早就开展了智慧港口的跟踪研究，以“互联网+”为背景，分析了智慧港口建设的模式，设计了生产决策平台、客户服务平台、综合物流平台、设备管理平台等智慧港口应用系统[3]。大连港以物联网作为智慧港口的突破口，提出了第五代物联网智慧港口的建设目标和发展模式，即基于物联网、云计算的港口创新发展模式与代际升级。大连港智慧港口建设包括港口物联网信息平台、供应链金融信息平台、融合生产要素的大数据平台等，期望打造会思考的港口[4]。宁波港已经将智能技术应用于集装箱智能闸口、物流运输实时监控及智能堆场通信与定位等方面，并从提高港口基础设施的智慧化水平、完善港口生产运作与管理体系、提高港口集疏运网络体系智慧化、推动电子口岸升级为“智慧口岸”等方面入手，进行智慧港口建设的探索和实施[5]。

行业专家则更多地从理论层面研究智慧港口的内涵、关键技术及智慧港口建设过程中存在的问题，指出智慧港口是充分借助物联网、云计算、大数据、智能感知等新一代信息技术进行透彻感知、广泛互联以及信息深度挖掘，实现港口各类资源要素的无缝连接和各功能模块的协同联动，并最终实现港口智能、高效、安全、便捷、绿色发展的现代化港口形态[6]。

智慧港口概念虽然是行业热点，但其发展在我国存在一定的制约瓶颈与障碍，如缺乏完善的理论体系支撑，技术支撑体系亟待建立等，其中理论体系缺失是问题的根源[7]。因此，研究并建立智慧港口指标评价体系和等级评价标准体系，并适时在我国开展智慧港口等级评价工作，是促进我国智慧港口落地实施，推动我国港口转型升级发展的重要途径之一。

1 智慧港口的内涵与特征

1.1 智慧港口内涵

智慧港口目前尚没有统一的定义，对智慧港口的认识主要集中在5个方面：①智慧港口是港口的一个发展阶段，并且是港口发展的高级阶段；②物联网、云计算、大数据分析、移动互联网、智能感知等技术是智慧港口的技术基础，尤其是物联网技术，更是构成了智慧港口的技术根基；③智慧港口是信息化与工业化深度融合，新一代信息技术深入到港口生产、管理、服务各个方面的呈现；④智慧港口不只是新技术的应用，更是港口对未来发展愿景、发展理念、发展模式的一种战略描述，是从系统性、战略性和社会性全局视角来考虑港口生态圈的打造问题[3]；⑤智慧港口应该能为港口运营和资源配置提供智能化的响应配置，能为生产运营调度和高层管理提供智能化的决策支持，能为生产作业人员提供智能化的信息资源共享和开放式应用。

1.2 智慧港口特征

智慧港口基本特征主要包括：港口基础设施与装备的现代化、新一代信息技术与港口业务的深度融合化、港口生产运营的智能自动化、港口运营组织的协同一体化、港口运输服务的敏捷柔性化、港口管理决策的客观智慧化等[8]。

智慧港口不仅是新一代信息技术的应用，而是港口多个方面的综合发展模式，这包括港口信息化基础设施的健全、新兴信息技术的深入应用、管理和服务的全面信息化、人员技术水平的大幅提高、科技创新和信息化建设投入的增加、智慧港口发展模式的认同、智慧港口软环境的建设和不断提升。

由于智慧港口是一个泛化概念，智慧港口评价不能只关注技术层面，而应该是能体现港口发展愿景、基础设施、技术应用、管理和服务、科技创新、资金投入、社会认知等多方面发展水平的综合评价结果。

2 智慧港口评价指标体系的构建[9-12]

2.1 构建原则

为了使评价指标体系规范化、科学化，智慧港口评价指标体系的构建应遵循综合性、典型性、可操作性和可比性原则。

(1)综合性原则。

评价指标应能全面、完整地评价港口在“智慧”方面的建设成果和发展水平，不仅要从港口自身的基础设施、技术应用、管理与服务、人员技术水平、信息化投入等方面出发，也要从港口的软环境和社会对其认知度来进行评价。

(2)典型性原则。

评价指标应从多个方面选取具有典型代表的具体指标进行考评，确保评价指标具有一定的典型代表性，尽可能准确反映出特定港口在智慧港口发展中的综合特征，并且，评价指标的设定应与当前我国港口发展的整体现状相适应。

(3)可操作性原则。

评价指标在选取时，应尽量选择具体、可量化的评价项，并且计算量度和计算方法必须统一，同时要通过专业人员测试、计算、统计，或由专家进行打分时，具有较强的现实可操作性和权威性。

(4)可比性原则。

评价指标按照一定的统计方法统计出的结果，真实可靠，不同港口之间通过评价结果，可对智慧港口发展的程度进行比较，可划分出相应的等级。

2.2 体系框架

智慧港口评价指标体系总体上分为智慧港口基础设施、智慧港口技术应用、智慧港口生产、管理与服务、智慧港口人员技术水平、科技创新和信息化投入、智慧港口软环境建设等6个大的方面，共分为28个二级指标和70个三级指标。

本指标体系系统考虑了港口在智慧港口领域的基础设施建设、新技术应用、科技创新等因素，还包括了生产、管理、服务、人员、资金投入、社会认知等软条件。通过该体系，可将抽象的智慧港口概念具体化、指标化，可作为评价港口信息化、智能化、现代化的参考，也可以引导港口对照相应指标，进行智慧型港口的建设和升级。

表1 智慧港口评价指标体系框架表Tab.1 Framework of the evaluation index system of smart port

智慧港口生产、管理与服务智能化的港口生产智能化的港口管理智能化的港口服务智能化的码头作业生产专业人员评测智能化的堆场仓储管理专业人员评测智能化的港口物流系统专业人员评测智能化的港区车辆管理专业人员评测智能化的船舶调度管理专业人员评测智能化的港口安防管理专业人员评测智能化的港口环境管理专业人员评测智能化的港口能源管理专业人员评测智能化的设施设备管理专业人员评测智能化的规划与资产管理专业人员评测智能化的人力资源管理专业人员评测智能化的安全生产管理专业人员评测智能化的电子口岸专业人员评测智能化的电子商务专业人员评测智慧港口人员技术水平学历水平技术水平培训水平本科以上学历占比专业人员计算大专以上学历占比专业人员计算自动化机械设备操作水平专业人员评测计算机应用水平专业人员评测管理人员参加培训水平专业人员评测操作人员参加培训水平专业人员评测科技创新与信息化投入科技创新和信息化投入领导重视程度科技创新投入专业人员测算信息化建设投入专业人员测算最高领导重视程度专业人员评测是否副总以上主管理信息化专业人员调研否设置有信息化智能化部门专业人员调研智慧港口软环境建设内部人员认知外部人员认知愿景与规划智慧港口软环境管理人员对智慧港口的认知度专业问卷调查作业人员对智慧港口的认知度专业问卷调查船员对智慧港口的认知度专业问卷调查货代人员对智慧港口的认知度专业问卷调查司机人员对智慧港口的认知度专业问卷调查其他相关人员对智慧港口的认知度专业问卷调查智慧港口愿景专业人员调研智慧港口规划与顶层设计专业人员调研5年内举办智慧港口论坛与会议的次数专业人员统计5年内港口智能化项目获奖数专业人员统计1年内智慧港口媒体报道次数专业人员统计

2.3 指标说明

(1)智慧港口基础设施。

智慧港口基础设施是智慧港口评价的基础指标，包括8个二级指标，18个三级指标，主要从港口的宽带网络、无线网络、传感网、无线通信、数据中心、监控和调度中心、基础信息平台、网络信息安全等方面来评价港口是否具备信息化、智能化的基础条件，及各项基础条件的发展程度。

(2)智慧港口技术应用。

智慧港口技术应用是智慧港口评价的关键指标，是智慧港口的技术基础和标志，包括8个二级指标和16个三级指标，主要从物联网、云计算/存储、移动互联网、大数据分析、人工智能、系统仿真、智能诊断、自动识别与控制等方面，全面评价港口应用新兴信息技术的广泛程度。

(3)智慧港口生产、管理与服务。

智慧港口生产、管理与服务是智慧港口评价的核心指标，包括3个二级指标和14个二级指标，涵盖了码头、仓储、物流、车辆、船舶等港口生产环节，安防、环境、能源、规划与资产、人力、安全等港口管理领域，以及电子口岸和电子商务两项港口服务功能，从生产、管理、服务等三个方面评价港口核心业务的智能化程度。

(4)智慧港口人员技术水平。

智慧港口人员技术水平是智慧港口评价的扩展指标，主要关注人员的技术能力和水平，包括3个二级指标和6个三级指标，从学历水平、技术水平、培训水平三个方面，评价智慧港口建设与发展中“人”的因素和作用。

(5)科技创新与信息化投入。

科技创新与信息化投入是智慧港口评价的延伸指标，包括科技创新和信息化投入、领导重视程度2个二级指标，5个三级指标。智慧港口的建设和发展，与资金的保障和领导的理念、重视程度都有密切的关系。

(6)智慧港口软环境建设。

智慧港口软环境建设是智慧港口评价的加分指标，包括4个二级指标和11个三级指标，主要从港口内外部认知、愿景与规划、软环境等方面，评价港口在智慧港口建设过程中的形象宣传、理念传递、探索实践方面所做的努力。

2.4 评价方法

智慧港口的评价方法主要从专业性、可操作性等方面来考虑和设定，主要评价方法有测试、计算、调研、评测、问卷调查、统计等。

(1)对于可量化的指标，如网络接入总带宽、传感网区域覆盖率等，一般由专业人员通过专业的测量仪器进行测试；(2)对于无法量化的指标，如数据中心建设水平、网络安全水平、物联网技术综合应用水平等，一般采用专业人员评测的方法进行；(3)对于有无、好差、高低类指标，如门户网站、数据交换平台等，一般按照：有，好(全、高)；有，较好(全、高)；有，较不好(不全、低)；无(差、低)等四类来划分，由专业调研人员进行评判；(4)对于是否类指标，如是否副总以上主管信息化，是否设置有信息化智能化部门等，一般由专业人员开展调研，根据调研结果进行判定；(5)对于数量统计、次数统计类指标，如应用物联网技术的系统数量、5年内举办智慧港口论坛与会议的次数等，一般由专业评测人员进行统计；(6)对于认知度等指标，如管理人员对智慧港口的认知度等，一般采用专业人员问卷调查的方法进行，针对特定调查人群发放问卷，统计问卷调查结果。

最后，对各指标的得分进行加总计算，得出该港口智慧港口评价总分，作为衡量一个港口信息化、智能化建设发展程度的参考。

2.5 智慧港口等级划分

根据上述评价指标体系架构和各项指标的评价方法，可以对智慧港口发展程度做出初步评价。依据评价结果，我们可以将港口在信息化、智能化方面的发展程度划分为四个层级。

第一级：港口具有明确的智慧港口发展愿景，港口各类信息化基础设施完善，物联网、云计算、大数据等新兴的信息技术应用广泛，港口普遍采用现代化的管理手段，可向外界提供智能化、人性化、便捷化的服务，全员科技水平较高，科技创新和信息化建设资金投入充足，可以有效保证智慧港口发展目标的有效推进，智慧港口的社会认知度很高，其智慧港口建设成果在国内外有一定的影响力和知名度，同时智慧港口促进了港口各项经济指标的发展。

第二级：港口具有明确的智慧港口发展定位，正在积极开展相关的规划和顶层设计，各类信息化基础设施基本完备，物联网、云计算、大数据等新兴的信息技术有部分应用，有相应的信息系统支撑港口的管理和服务，且在数据层面实现了整合，科技创新和信息化建设有较多投入，智慧港口的社会认知度较高。

第三级：港口对智慧港口发展有一定的认识，但尚未开展相关的研究工作，没有将智慧港口上升到港口战略层面，信息化基础设施可保证目前工作开展，但无法承载大规律的系统扩充，正在积极尝试应用物联网、云计算、大数据等新兴的信息技术，有分散的管理系统，但尚未实现整合，无法提供高效的服务，科技创新和信息化建设投入有限，智慧港口社会认知度不高。

第四级：港口对智慧港口发展认识不清，港口信息化建设较落后，各类信息化基础设施勉强可以满足目前工作的开展，尚没有任何新兴信息技术的应用尝试，只有个别管理系统，且应用情况不好，科技创新和信息化建设投入资金有限。

3 结语

虽然我国智慧港口建设方兴未艾，但也应当看到，我国智慧港口的理论研究还处于初级阶段，相关指导意见、评价体系、标准规范还尚未建立。

本文对我国智慧港口评价指标体系进行了初步研究，但在具体指标的评价方法、智慧港口评价打分与等级划分，以及智慧港口评价实践操作方法等方面还需要开展更深入的研究工作。建议在体系研究的基础上，适时在全国范围内开展智慧港口等级评价实践工作，指导我国港口信息化、智能化建设，促进新兴信息技术在港口的推广应用，提高港口综合创新能力，提升港口发展愿景。

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