基于聚类法的港口业务类型分类

杨莹+王晓峰+顾美玲+刘斌

【摘 要】 为明确港口业务类型，从港口业务数据出发，运用聚类方法分析港口的定位和不同货类下的业务类型。以集装箱、粮食为例，通过SPSS软件，根据国内港口近三年运输集装箱或粮食货种的出港内贸装货量的平均值、出港外贸装货量的平均值、进港内贸卸货量的平均值、进港外贸卸货量的平均值作为特征变量，利用聚类分析方法将这些港口业务类型分为9大类，每大类下又分“强”和“一般”两亚类。这种根据不同业务类型建立的港口类型相对客观，可用于航运行业的港口管理和建设规划，也可供港口企业发展建设对照参考。

【关键词】 港口定位；集装箱；粮食；聚类分析

港口是进行货物装卸、搬运、加工和存储的场所。[1]在我国，港口数量众多，港口间规模差异极大，在运输货物的种类和运输规律上也各有不同。要管理如此复杂的港口，充分实现港口对国民经济发展的推动作用，合理定位港口非常必要。另外，随着港口管理权限的下放，各地政府对港口资源的开发热情日益高涨，但由于缺乏对港口宏观布局的规划，港口盲目建设，港口之间无序竞争、结构不合理、局部产能过剩的弊端开始显现，造成大量的资源浪费。

本文将港口的内外贸数据分别细分为进港和出港两类，即根据进港内贸卸货量、进港外贸卸货量、出港内贸装货量、出港外贸装货量等4项指标数据，应用聚类分析法将港口业务类型分为9大类，每大类下又分“强”和“一般”两亚类。这种根据装卸运输业务类型建立的港口类型相对客观，可用于航运行业的港口管理和建设规划，也可供港口企业发展建设对照参考。

1 聚类分析的原理和方法

聚类算法有很多种，系统聚类是其中最常用的一种。其基本思想是将所有研究对象都各自算作一类，将最“靠近”的对象结合，继续合并直到所有对象都综合成一类或满足一个阈值条件为止。

2 港口业务类型的探索

2.1 港口业务类型分类

本文将港口的业务类型分为9大类，分别是外贸-进港型、外贸-出港型、外贸-平衡型、内贸-进港型、内贸-出港型、内贸-平衡型、平衡-进港型、平衡-出港型、双平衡型。以上港口类型的命名分为两大部分：第一部分是按港口的内外贸属性分类，若为内贸，则该类港口是内贸型港口，外贸则为外贸型港口，否则为内外贸平衡港口；第二部分是按港口的进出港属性分类，若为进港，则代表该类港口在该货类下进港多于出港，若为出港则出港多于进港，若两者相等则为进出港平衡型。具体分类见表1。

另外，每大类下又可以细分为“强”和“一般”两亚类，被定位为“强”的港口在类型上又有自己独特的定位。例如，某个港口在某个货类下被定位为强-内贸-出港型，则该港口是属于内贸航线下该货类的始发港。具体的强类型港口定位见表2。基于外贸的特性，基本不存在强-外贸-出港这种类型的港口，同样强-平衡出港型也几乎没有。若港口被定义为“一般”，则仅代表着这类港口的业务类型的整体倾向。例如，一般-外贸-进港型，则仅代表该港口在整体上属于外贸为主、进港为主。

港口在不同货类的运输体系下有其自身的特点和发展规律，有必要从不同货种的运输特点出发，探讨港口在该类货物下的业务类型，从而更好地从全局的角度把握港口定位，对港口未来发展起到指导作用。目前，聚类分析作为一种多元统计分类法，已经广泛地应用于各个领域中，但将此理论用于划分港口不同业务类型，是一种新的尝试。

本文以集装箱和粮食货种为例探讨港口集装箱、粮食运输的业务类型。

2.2 以集装箱货种为例

2.2.1 代表性港口的选取

依据2014年我国沿海港口集装箱吞吐量排名情况，选取上海、广州、深圳、宁波、天津、青岛、厦门、大连、营口、东莞、太仓、佛山、福州、泉州、南京、连云港、海口、汕头、武汉等19个港口作为研究对象，这些港口2014年集装箱吞吐量之和占当年全国所有港口集装箱吞吐量的85%。

2.2.2 指标的选取

为探究港口不同货类下的业务类型，选取对应货类下的业务数据，即出港内贸货物装箱量、出港外贸货物装箱量、进港内贸货物卸箱量、进港外贸货物卸箱量。为了避免某个年份数据的偶然性，可以选取2012―2014年各集装箱港口出港内贸箱量平均值、出港外贸箱量平均值、进港内贸箱量平均值、进港外贸箱量平均值作为指标进行聚类分析。

2.2.3 集装箱港口聚类

将选取的港口指标数据按如下步骤进行聚类分析。

（1）计算变量间的归类指数

采用数据统计软件（SPSS）计算各港口之间的皮尔森（Pearson）相关系数，相关系数越接近于1，则港口性质越接近；相关系数越接近于0，则港口间差异越大。部分代表性集装箱港口的相关系数计算结果见表3。

（2）聚类结果

从各沿海集装箱港聚类谱系结果（图1）可以看出，在不同的距离下（横轴数值），聚类结果不同。当距离为0时，每个样本为单独的一类；当距离逐渐增大时，港口的分类数也逐渐增多。结合港口的业务类型，各沿海集装箱港口的定位结果见表4。

2.3 以粮食货种为例

2.3.1 代表性港口的选取

依据2014年我国沿海港口粮食吞吐量排名情况，选取深圳、广州、泰州、大连、日照、营口、东莞、锦州、南通、天津、青岛、舟山、漳州、防城、张家港、江阴、湛江、上海、秦皇岛、龙口、南京、茂名、福州、宁波等24个港口。这些港口2014年粮食吞吐量之和占当年全国所有港口粮食吞吐量的80.3%。

2.3.2 指标的选取

选取2012―2014年各港口出港内贸粮食货量平均值、出港外贸粮食货量平均值、进港内贸粮食货量平均值、进港外贸粮食货量平均值作为指标进行聚类分析。

2.3.3 粮食港口聚类分析

根据聚类分析步骤，得出粮食港口的定位分类结果（见表5）。

3 结 语

明确港口的业务类型，对于寻求港口间合理的资源配置具有重要意义，不同业务类型港口间的彼此整合有助于各自发挥自身优势，避免重复建设，实现错位发展。同样，具有相同业务类型的港口之间既有相似性，又构成竞争关系，有助于港口事业的发展，更有利于地方政府制定相应的扶持政策，以促进港口的发展。

参考文献：

[1] 刘桂云.柔性化港口的构建[J].水运管理，2011（12）：20-23.endprint