基于DEA-Malmquist指数的国内沿海主要港口动态效率分析与评价

基于DEA-Malmquist指数的国内沿海主要港口动态效率分析与评价

作者：肖祥鸿 宋炳良

来源：《上海海事大学学报》2021年第04期

摘要：为提高港口的综合竞争力，运用DEA-Malmquist指数方法，对历年来货物吞吐量排名靠前的国内港口的效率进行定量分析和评价。研究结果表明：尽管这些港口的货物吞吐量在全球名列前茅，但在技术进步、产业结构和经济效益上并不理想，整体港口效率不容乐观。因此，提高管理和决策水平，改进落后的生产措施，进行技术改革和创新，实现港口作业自动化与智能化，整合港口资源，建成有规模效益的绿色港口是当务之急。

关键词： 港口效率; Malmquist指数; 动态效率; 面板数据

中图分类号： F552 文献标志码： A

Abstract： In order to improve the comprehensive competitiveness of ports， the DEA-Malmquist index is used to quantitatively analyze and evaluate the efficiency of domestic ports with

top cargo throughput over the years. The results show that， although these ports have the top cargo

throughput in the world， they are not ideal in technological progress， industrial structure and

economic benefits， and the overall port efficiency is not optimistic. Therefore， it is urgent to

improve the level of management and decision-making， improve backward production measures，

carry out technological reform and innovation， realize automation and intelligence of port

operation， integrate port resources， and build a green port with scale benefits.

Key words： port efficiency; Malmquist index; dynamic efficiency; panel data

0 引 言

隨着经济全球化的发展，港口作为对外交流的重要窗口，既是国内经济发展一个关键节点，也是与国外经贸往来的必经之地。尽管我国港口发展落后于发达国家，但随着国内港口的体制改革及转型升级等一系列措施的实施，港口发展取得了一定的成就。然而，近年来伴随着国际贸易和海运业的萎缩以及国际竞争的加剧，港口综合效率呈下降的趋势。因此，采取怎样的措施才能有效提高港口的综合竞争力，是一个值得思考的问题。特别是怎样来优化港口资源配置、缩减管理成本、提高经营效率和核心竞争力等显得尤为重要。在此背景下，分析和评价港口的实际经营效率和盈利能力，具有现实意义。

为能够有效地分析与评价生产要素比较复杂的港口服务业，运用数据包络分析（data

envelopment analysis，DEA）-Malmquist指数对港口的多投入、多产出服务过程进行评价。DEA-Malmquist指数是在利用DEA模型进行一般估算的基础上加上了时间因素，它既可以评价跨时期的动态生产效率，又能衡量港口的全要素生产率的变化。因此，本文利用2009—2018年国内主要8个沿海港口投入、产出面板数据，运用DEA-Malmquist指数对港口全要素生产率变化进行动态分析和评价，同时利用原始数据对港口的经营效率也进行同步分析和评价。

1 港口动态效率的先期研究

因为DEA-Malmquist指数方法具有对投入、产出变量的量纲不作限定，不用事先界定函数形式，能避免人的主观因素的影响，以及适合具有复杂的投入产出关系的生产单位使用等优点，所以比较受人们的欢迎和重视。

国内外关于港口效率的研究有了很大的发展，特别是利用非参数前沿方法DEA-Malmquist指数分析港口效率的文献还是比较多的。ITOH[1]对日本1990—1999年8大集装箱港口的效率进行了分析，并对贸易中的集装箱份额按照劳动者的人数进行比例分割，通过对面板数据的分析得出大规模投资是提升港口效率的关键这一结论。CULLINANE等[2]运用DEA法对1992—1999年全球排位前30的集装箱港口进行了分析，得出的结论是港口的所有权不管是民营还是公有，并不明显影响港口效率。庞瑞芝[3]利用DEA法对2000—2004年国内50家沿海港口的经营效率进行了分析，同时利用Malmquist指数对港口效率的变化进行了分析评价，指出沿海港口纯技术效率呈下降趋势。曹玮等[4]通过研究表明：福建省沿海港口在2006—2011年生产力指数受到了技术水平的制约，存在投入拥挤、产出不足的现象，除了厦门港和泉州港发展较好外，其他各个港口的发展有起伏且不平衡，但总体效率还是呈上升趋势。宁凌等[5]从投入角度对我国海上丝绸之路沿线11个主要港口2012—2014年的动态效率进行了分析，得出的结论是港口总体效率较低，大多数港口运营效率并没有达到DEA有效，主要原因可能是港口本身投入不足、腹地与港口的经济联动性偏弱或者资源配置效率较低，但随着我国海上合作战略的实施这种情况正在逐年改善。

从以上各学者利用Malmquist指数对港口效率进行的动态分析与评价中，得到了不小的收获和启发。然而，从相关研究的投入产出要素（见表1）可以看出，还存在值得商榷之处：第一，产出变量大都集中在货物或集装箱吞吐量上，相对比较单一;第二，因为缺少总成本投入变量和总产出收入变量，所以对营业收入的评价基本没有;第三，采用的面板数据的时间大都偏短，不足以显示较长时间内动态效率变化的实际情况。

2.2 港口投入产出变量设定

以国内历年来货物吞吐量排名靠前的沿海8个主要港口为研究对象，考察十年来港口的动态变化率。同时，分析各港口在外贸形势严峻、货源减少以及国内港口转型升级期所面临的困难和改进方向，涉及港口运营的盈利能力和周边国家枢纽港竞争的现状[8]。

为保证指标具有一定的代表性，以便从不同角度分析港口的动态效率，设定：3个投入变量，分别是经营总成本（万元）、在职员工数和生产用码头万吨级泊位数;2个产出变量，分别为经营总收入（万元）和货物总吞吐量（万t）。这里的投入变量：经营总成本能够全面反映港口在生产服务时所投入的资金额，包括管理成本和财务成本等;在职员工数能够反映港口在人力资本方面的投入，以及用来分析在同等产出的情况下劳动力的过度使用或不足状况;生产用码头万吨级泊位数能够反映港口能停靠大型船舶所需投入的资本。虽然在生产用投入要素中还有机器设备、堆场面积等其他要素，但因为很难获得确切数据，所以只能选择放弃。产出变量：经营总收入能够反映港口通过生产服务所获得的盈利水平，货物总吞吐量能够反映港口的贸易量和装卸能力。这里不采用集装箱吞吐量为产出变量，主要是考虑到各港口的集装箱专用码头数量和吞吐量差异太大，不利于体现各港口的实际效率值。采用经营总收入变量和经营总成本变量，主要是为了体现港口的实际经营效率，而不是只以吞吐量大小来衡量港口的竞争力强弱。

结合2009—2018年各港口的数据（数据来源于中国统计年鉴，中国港口年鉴及沪、深、港三地上市公司年报），通过 DEA-Malmquist指数分析，探究港口动态效率的真实状况，同时根据历年来的投入成本和营业收入数据，分析和评价港口的盈利能力。

3 港口動态效率的实证分析

Malmquist指数是由综合技术效率指数与技术进步指数的乘积来体现的。综合技术效率反映产业管理方法与决策是否正确，又可分为纯技术效率和规模效率：纯技术效率反映每个生产决策单位基于投入的生产资料的产出能力;规模效率反映在生产要素等比例增加时，产出增加价值大于投入价值的情况。技术进步指数反映行业技术先进与否，涉及技术创新、设备改造措施、成本下降幅度等。

3.1 港口全要素生产率的分析与评价

通过DEA软件的计算，得出8个港口2009—2018年Malmquist指数的平均值，见表2。其中：厦门港和天津港的Malmquist指数分别为最高（1.048）和次高（1.035）;广州港和宁波港的Malmquist指数分别为最低（0.949）和较低（0.964），这主要是因为技术进步没能达到有效状态;宁波港、大连港、连云港和广州港的Malmquist指数都在1以下。

对照表2的数据深入分析可知，综合技术效率都达到了有效，这主要是各港口的纯技术效率和规模效率基本上保持有效，说明各港口的管理方法与决策基本正确。Malmquist指数小于1的港口，主要是技术不进步或退步拖了后腿。究其原因：一是多年来宏观经济形势并不容乐观，全球经济增长放缓，国际航运市场持续紧缩，产能和产出效率不稳定;二是技术创新和成本控制还存在不足，虽然外在因素是抑制技术进步的一个原因，但在内在的政策调控、规制措施及技术改革和创新等方面与发达国家港口相比还存在不小的差距;三是港口的智慧化建设还没有完全覆盖，互联网、物联网、库存仓储的管理控制及计算机通信技术等还没有形成一体，智能物流还处于萌芽阶段，港口还远不能满足货物集疏运功能的需求[9]。

因此，要想促进技术进步，首先要堵住管理制度上的漏洞，加快港口的智慧化建设步伐，切实做到资源整合并有效利用，降低港口综合成本，提高港口的服务质量。同时，积极开放港口城市，促进国际贸易量的交互增长，拓宽提高经济效益的渠道。更重要是坚持改革创新，引进新技术和新工艺，提升行业技术的环境氛围[10]。

进一步将这8个港口的数据分成5个时期进行考察，得出这8个港口各时期Malmquist指数平均值，见表3。

2009—2010年，一方面，金融危机的余波还存在，国际贸易呈下行趋势，港口吞吐量也有着不同程度减少，各港口的经营收入也较同期下降不少。另一方面，技术改革和创新没有很好地开展，管理模式的改进、产品和服务质量的提高以及企业结构的调整和完善还没有完全落到实处。这个时期的Malmquist指数不到1，主要是由技术进步变化率明显下降导致的。

2010—2012年，金融危机的影响并没有彻底消除，对港口运输贸易还存在不小的冲击。但由于全球和区域经济一体化进程加快，国际航运不断向港口的网络功能提升、进程低碳化、运输船只大型化方向发展，所以国内各港口也都以提升自主创新能力为核心，努力实施科技强港战略，加快了科技成果向生产力的转化。因此，港口效率也得到了相应的提升，Malmquist指数接近1，技术进步指数也达到了0.976，相比前阶段提高了不少。

2012—2014年，一方面，2012年11月之后的“营改增”政策的实施，使得各港口的营业税及相应的附加税减少，营业成本的下降使得营业收入得到了一定的增加。其中比较明显的是2013年厦门港、大连港、宁波港的营业总收入同比分别增加了59.56%、50.32%和46.06%。另一方面，各港口转变经济发展模式，优化产业结构和资源配置，努力提高资金使用效能，不断提升规范运作水平，并着重加强风险管控。比较突出的是2014年天津港、厦门港的营业总收入同比分别增加了53.53%、56.97%。营业总收入的增加主要是因为贸易业务的收入增加以及“营改增”政策影响的相关业务收入的增加。因此，从表3呈现的结果看，无论是综合技术效率指数、技术进步指数，还是Malmquist指数都达到1以上。