董利华

(山东科技大学 测绘科学与工程学院, 山东 青岛 266590)

0 引言

21世纪海上丝绸之路的共建为中国乃至世界经济的可持续发展提供了有力支撑,然而21世纪海上丝绸之路的建设面临着沿海地区协调发展、港口建设不均衡等巨大挑战[1]。如:港口船舶较多会造成港口泊位紧张,船舶拥挤,不能及时靠岸装卸货物等。这将增加货物运输的时间和成本,导致能源消耗量、船舶污染排放量增多,制约着经济和环境可持续发展。在此背景下,为了迎接海运发展新形势的挑战,实现全球海运的可持续发展,研究中国与海上丝绸之路干散货海运网络的货流分布集中度,对保障海上丝绸之路干散货海洋运输效率、节约时间和成本、减少能源消耗等具有重要意义。

复杂网络的兴起引发了人们对各种真实网络特性的研究,如道路网络[2-3]、航空网络[4-5]和海运网络[6-7]等。如:Ducruet[8]通过复杂网络理论论述了1977—2008年全球海上流量的不同循环层次之间的重叠程度,并对中国航运的连通性进行分析;王诺等[9]提出网络压力测试法,发现近10年来全球集装箱海运网络的脆弱性变差了6.1%;王军等[10]通过模拟仿真发现蓄意攻击时海上丝绸之路集装箱网络更为脆弱;吴迪等[11]提出抗毁性评价方法,发现南亚为“丝路”网络中抗毁性最差的区域;邓贵仕等[12]通过度分布等各项指标来研究全球海运网络的鲁棒性和脆弱性;彭澎等[13]对全球海运网络的健壮性进行研究,发现干散货运输网络健壮性最强,原油运输网络次之,集装箱运输网络最脆弱。

上述研究主要集中在集装箱港口体系、复杂网络及海运网络特性等方面,缺少对中国与“海丝之路”沿线干散货海运网络货流分布集中度的研究。因此本文采用显著流分析法和赫芬达尔-赫希曼指数(Herfindahl-Hirschman Index, HHI)对中国与海上丝绸之路沿线区域干散货海运网络的货流分布集中度进行分析。

1 研究区域、数据及方法

1.1 研究区域及数据

21世纪海上丝绸之路主要覆盖范围从中国延伸东至日本、韩国;西至印度洋,延伸到欧洲;南至南太平洋。本文基于全球干散货船舶自动识别系统(Automatic Identification System，AIS)数据,提取出船舶抵达和离港记录,并结合港口和国家的基本信息数据,选取海上丝绸之路沿线66个国家和地区,398个港口,以每艘船舶每次离港和抵港作为一条出行起讫点(Origin-Destination, OD)数据,共获取干散货OD数据182 297条。根据港口所在的地区将干散货海运网络划分为八大区域,分别为:东北亚、东南亚、南亚、西亚、东北非、欧洲、南非、大洋洲。

1.2 研究方法

本研究采用显著流分析法和HHI对干散货海运网络货流集中度等相关问题进行研究。

1.2.1显著流分析法

Holmes和Haggett将流量大于一定阈值的流称为显著流,认为区域间流分布空间结构在很大程度上取决于显著流[14]。

第1步:

(1)

第2步:

(2)

第j步(j

(3)

第k步:

(4)

(5)

1.2.2赫芬达尔一赫希曼指数分析法

HHI是能在综合考虑区域港口数量和规模的基础上,反映一个海运区域的货流分布集中度的有效指标[15-16]。本研究采用HHI对中国区域与海上丝绸之路各海运区域之间干散货货流在各海运区域港口分布和中国区域港口分布的集中程度进行分析。HHI的取值范围为0到1,HHI越大,表示海运区域的货流集中度越高。划分标准[17]为:HHI≤0.1为非集中的市场;0.10.18为高度集中的市场。具体计算公式为:

(6)

2 结果和讨论

2.1 海运网络拓扑结构构建

本文根据全球AIS数据,提取出海上丝绸之路干散货海运网络,共有398个节点,31 306条连边。根据中国港口与海上丝绸之路港口的干散货海运货流联系,建立加权有向(边的权重为该航线上的干散货载重量)的中国与海上丝绸之路的干散货海运网络,得到中国干散货海运货流在海上丝绸之路上的港口分布,结果如图1所示。表1列出了中国与海上丝绸之路国家进出口货流量排名前十的港口名称及货流量。

图1 中国与海上丝绸之路干散货海运网络货流的港口分布

图1中线颜色越深代表港口之间货流量越大。在中国进口干散货海运网络中,中国在东北非地区与塞得港的货流量占与东北非地区总货流的64%,中国在南非地区与萨尔达尼亚湾港的货流量占南非地区总货流的62%,中国在欧洲地区与拉斯帕尔马斯港的货流量占与欧洲地区总货流的47%,中国在大洋洲地区与黑德兰港的运输量占大洋洲地区总量的44%;在中国出口干散货海运网络中,中国在南非地区与里查德湾港和萨尔达尼亚湾港的货流量高达78%,总共在欧洲地区与拉斯帕尔马斯港的货流量占与欧洲地区总货流的45%,中国在大洋洲地区与黑德兰港的运输量占大洋洲地区总量的40%,中国在东南亚地区与吉宝港和实笼岗港的货流量占与东南亚地区总货流的54%;可见,海上丝绸之路干散货海运网络中区域之间的货流分布不均衡,呈现明显的区域集聚现象,以拉斯帕尔马斯港和黑德兰港为首的南非和大洋洲区域最为显著。

2.2 中国与“海丝之路”区域间干散货货流分布集中度分析

上述对干散货海运网络货流的港口分布分析结果显示,海上丝绸之路干散货海运网络具有不均匀分布特征,港口联系有差异性,具有区域集聚现象,为进一步分析海运贸易在中国与各区域之间的贸易联系情况,采用区域外部货流在区域内部港口分布的集中程度对中国与海上丝绸之路干散货海运网络区域货流分布集中度进行研究。分析结果可以揭示中国与“海丝之路”干散货海运货流在不同海运区域分布的差异,以及相关中国沿海港口在承担中国与不同海运区域之间干散货货流上的差异。

2.2.1货流在各海运区域港口分布集中度

中国与海上丝绸之路进、出口干散货海运货流在各海运区域内部港口分布的集中度如图2所示。从图2可见,中国与海上丝绸之路海运货流量在各海运区域之间分布不平衡,其中,大洋洲、东南亚和东北亚区域分别占中国与海上丝绸之路干散货海运进口货流总量的46.49%,32.72%和18.24%;大洋洲、东南亚和东北亚区域分别占中国与海上丝绸之路海运出口货流总量的44.56%,39.08%和14.08%。事实上,中国与海上丝绸之路海运货流分布不平衡的主要原因在于各个区域内能源不均衡,其次是中国区域与各区域之间的贸易发展程度不同。

从图2可见,中国与海上丝绸之路干散货海运货流在各海运区域内部港口分布的集中程度存在较大差异。中国进口干散货海运货流在南非、东北非、欧洲、大洋洲、和东南亚区域高度集中,其HHI指数分别达到0.453,0.447,0.243,0.236和0.207。即中国从这些海运区域进口的干散货海运货流基本被区域内部个别港口垄断:萨尔达尼亚湾港和里查德湾港分别占中国从南非区域进口干散货总货量的62.02%和24.74%,塞得港占东北非地区的64.30%,拉斯帕尔马斯港占欧洲区域的46.52%。与上述海运区域相比,中国进口干散货海运货流在东北亚和南亚区域港口的分布则相对均衡,相应的HHI指数分别为0.041和0.070,该结果并非表示东北亚和大洋洲区域内部所有港口承担同等份额的货流量,而是中国进口干散货海运货流在这两个区域内诸多重要港口的分布较为均衡。

中国出口干散货海运货流在大部分海运区域的港口分布也呈现高度集中状态。其中南非、欧洲和大洋洲,其HHI依次为0.326,0.222和0.211。即从中国出口到这些区域的干散货货流基本被区域内少数港口垄断。比如,里查德湾港和萨尔达尼亚湾港分别占中国出口南非地区干散货货流量的41.89%和36.04%,拉斯帕尔马斯港占中国出口欧洲区域干散货货流总量的44.57%,黑德兰港占中国出口大洋洲区域干散货货流总量的40.05%。

2.2.2货流在中国区域港口分布集中度

整体上看,中国与海丝之路干散货进、出口货流都主要由京唐港、舟山港、日照港、天津港、香港港、高雄港、青岛港、太仓港、台中康港和上海港承担(表2)。具体而言,这十个港口共承担中国与海上丝绸之路海运进出口货流量的63.36%。这些港口占中国与海上丝绸之路海运货流量的份额介于3%到11%,其余港口的份额都低于3%。

进一步分析中国与海上丝绸之路各海运区域之间干散货货流在相关中国港口的分布情况,发现承担区域间货流的中国港口数量以及货流的中国区域港口分布集中度差距明显,如图3所示。同时,同一个中国港口在承担中国与不同海运区域之间干散货货流联系上发挥的门户作用也存在明显差异。

图3 货流在相应中国区域内的港口分布集中度

3 结束语

本文基于中国港口与海上丝绸之路港口之间的干散货海运联系,构建了加权有向的海上丝绸之路拓扑网络,对中国与海上丝绸之路各海运区域之间干散货货流在各海运区域港口分布和中国区域港口分布的集中度进行研究。研究结果表明:

(1)海上丝绸之路海运网络具有不均匀的分布特性,呈现明显的集聚现象。尽管中国与海上丝绸之路范围内大量港口都存在货流联系,但主要依靠各海运区域中的少数核心港口,以及中国区域的京唐港、舟山港、日照港、天津港、香港港、高雄港、青岛港、太仓港、台中康港和上海港。为进一步增强“海上丝绸之路”沿线国家贸易联系,应加强京唐港、舟山港、黑德兰港和丹皮尔港等重要港口间的联系,应积极推动中国与海丝之路沿线区域贸易的升级版,增进与海运强国间的贸易联系。

(2)根据HHI对中国与海上丝绸之路干散货海运货流分布的集中程度进行了分析,发现中国与不同海运区域之间干散货货流不论是在各海运区域港口分布,还是在相关中国港口分布,其集中程度都具有明显差异。为了海上丝绸之路的可持续发展,应加快各国贸易通道建设,扩大沿边地区开放格局,加强潜力港口建设,积极开展多港口合作,推动沿边国家经济可持续发展。