中国沿海集装箱港口航运网络空间联系及区域差异

沿海港口是“一带一路”海陆双向通道的交汇点,航运网络则是港口融入海上丝绸之路的载体,其空间联系及一体化水平是港口整体竞争力的重要指标。利用复杂网络模型对2005年与2015年航运网络联系进行定量刻画和空间分析,探讨近10年来中国集装箱港口航运网络的空间联系和区域差异,结果表明：① 中国集装箱港口航运网络具有较高的集聚系数与较小的平均路径长度,整体服从小世界模型。各港口间的网络可达性与中转衔接功能差异性较小,各地的区域性枢纽港较为稳定。② 基于社会网络分析(UCINET)呈现的最强联系航运网络看,三个相对独立的区域性网络演变为全国性的轴—辐空间网络,航运网络的一体化程度显著提升。③ 从区域差异来看,四大区域港口间的联系强度增强,台湾地区各港口的最强联系区域由珠三角变为长三角,其网络可达性及中转衔接功能有所提升,并形成以高雄港为区域性枢纽的区域性网络。整个台湾地区港口与大陆其他区域的联系强度上升79.46%,而香港港虽保持了与深圳港的最强联系,但与大陆港口的整体联系强度却下降了22.99%,从全国性枢纽港弱化为珠三角区域性枢纽港。     

1985年以来中国大陆沿海集装箱港口体系位序-规模分布及其网络联系

21世纪以来,中国大陆众多沿海城市纷纷转型为港口城市,港口区域化态势明显,港口发展呈现新的竞合关系。运用位序-规模法则与复杂网络模型,从规模结构、航运网络两方面刻画1985年以来中国大陆沿海集装箱港口体系的区域化特征。结果表明：① 港口体系日趋完善,位序-规模分布更加明显;发展演化呈低级均衡,明显集中化及相对分散化三个阶段,围绕世界级枢纽港形成区域集聚和群内扩散的空间格局。② 港口航运网络小世界特征得到强化,不同类型港口航线网络特性变化差异明显。枢纽港以广度上升深度下降、中转功能上升为主;大型港口变化较为复杂,超过一半的大型港口腹地引致特征明显,中转功能较弱;地方港呈现两极分化态势,大部分港口在航线网络深度、广度与辐射能力等多方面得到提升,少部分港口则明显萎缩。③ 以班轮航线为载体的物流网络推动港口区域化内在联系更加紧密,轴-辐特征得到强化,整个网络效率大为提升。从社会网络分析软件（UCINET）呈现的最强联系航线看,沿海集装箱航运网络已由局部网络转变为统一的双层轴-辐网络,全国性的港口网络联系水平大幅提升,区域航运网络与港口群存在空间错位而非一一对应。     

长江三角洲集装箱班轮网络空间格局及其演化

以长江三角洲为案例区,以1996~2013年为研究期限,选取1996、2002、2007、2013年4个重点年份,分别从班轮航线、班轮密度、空间联系3个方面分析长江三角洲集装箱班轮网络的空间格局与演化,共涉及74家船公司、10 726条集装箱班轮航线。研究表明：18 a来长江三角洲集装箱班轮网络空间结构趋于集中,与箱流的空间结构变化呈现相反趋势;上海港集装箱班轮航线数量、班轮密度领先于其它港口,国际枢纽港地位不断强化,宁波港虽在班轮航线、班轮密度增速方面超越上海港,但班轮网络组织能力明显落后于上海港;长江沿线基本形成以上海港为枢纽港,太仓、南京、张家港和南通港为干线港、其它港口为支线港的集装箱班轮运输网络;上海港和宁波港的关系已由原来主要依托沿海班轮支线联系的喂给关系演化为依托国际班轮航线联系的竞合关系。     

中国集装箱多门户港口区域空间结构的形成与机理

运用港口首位度和修正的赫希曼-赫芬达尔指数, 从箱流的角度对1998-2010 年中国集装箱港口体系的空间结构转型进行了定量测度。结果表明:① 集装箱港口体系的重心由珠三角地区向长三角地区缓慢转移;② 集装箱港口体系总体进入“边缘挑战阶段”, 箱流的分散化成为中国集装箱港口体系空间变化的主流倾向, 但7 大港区首位港的极辐作用存在显著差异;③ 中国集装箱港口体系空间结构呈现低级均衡、单门户、多门户并存的多样化特征, 其中, 长三角、珠三角地区形成集装箱多门户港口区域的空间结构已成事实。政府宏观调控与政策引导, 枢纽港资源瓶颈约束, 边缘港口的设施、服务趋同, 港航企业网络扩展和腹地交通网络拓展与完善等因素是多门户空间结构形成的主要动力。     

世界集装箱港的形成演化及与国际贸易的耦合机制

基于集装箱港研究历程和现状的评述,作者选取全球前100位港口,采用1970~2003年序列数据,分析了世界集装箱港的形成和发展过程,并设计指标分析集装箱航运的世界集聚趋势;同时分析了世界集装箱港口网络的形成和发展机理,尤其是与国际贸易网络的耦合机理。认为,世界集装箱港分布经历了欧美两大集群、欧美和东亚三足鼎立、东亚港口崛起和中国港口崛起的演变轨迹,全球集装箱航运的空间集散呈现一定的周期性,目前即将进入集聚时期,东亚尤其中国成为全球集装箱航运的重心,经济因素、航线网络和区位是集装箱港生成和演化的驱动力,尤其国际贸易是其形成和发展的主要驱动力。     

全球集装箱航运的空间组织网络

集装箱运输网络是经济全球化背景下物质要素资源在全球进行配置的主要承载体,而航运企业是航运网络的组织者;基于航运企业的组织行为,可以考察全球航运网络的基本格局与空间体系。本文选取全球主要的24家集装箱班轮公司和530个港口为研究样本,以集装箱船月度运营表为研究对象,构筑数理评价模型,剖析全球集装箱航运组织网络的空间格局和主要港口的集装箱组织能力,探讨了全球港口的运输联系格局和主要空间系统。研究表明:东亚和东南亚为重点组织区域,以此为核心构筑全球集装箱航运网络;全球港口的航线设置和航班组织及运输联系形成东亚、东南亚、西北欧和美东四大集聚区域,航运组织尚未形成全球性空间系统,但形成许多区域性系统,区域化明显。     

“一带一路”背景下中欧港口航运网络的演化特征

中国与欧洲位于欧亚大陆的东西两端,中欧的贸易畅通是“一带一路”发展的重要内容。当前,中欧经贸联系仍主要通过海运完成,中欧港口航运网络的连通是贸易畅通的保障,因此,研究中欧港口航运网络的发展演变对于认识和保障中欧贸易的畅通具有重要意义。依据近20 a的3个时间断面(1995、2005、2015年）航运数据,构建中国与欧洲各港口航线联系网络,并通过刻画港口航运网络的复杂性特征,揭示不同港口节点可达性变化的空间分异,进而从中转港体系、网络组织结构两方面探讨中欧航运网络的演化特征。研究表明：① 1995年以来,中欧航线联系的港口节点显著增加,网络覆盖范围明显扩大。2005年和2015年网络均表现出明显的小世界特征和无标度特性;不同港口航线联系的广度、深度和可达性变化差异明显,其中84%的港口可达性增强,地中海和阿拉伯海沿岸少数港口可达性减小。② 中欧航运网络的中转港体系由“V”型转变为“U”型,核心中转港出现分化、中转节点逐渐体系化,中转路径趋于多元化,网络稳定性增强。③ 中欧航运网络的轴—辐组织结构不断优化,网络运行效率明显提升,航线联系更加多元化、复杂化。中欧港口航运网络的轴—辐空间结构经历了“三角型”“均衡哑铃型”和“非均衡哑铃型”3个阶段,最终形成以上海港和鹿特丹港为主枢纽的多层次轴—辐空间组织结构。     

全球集装箱航运企业的航线网络格局及影响因素

采用船期表数据,以全球前20位航运企业中的18家为研究对象,剖析各企业航线网络的异同点,并探讨企业航线配置的影响因素。研究表明：各企业航线网络均具有小世界和无标度特征,东亚是航班的首要集聚区,并且均为轴辐连接与点对点连接并存的混合式网络;各企业航线网络的市场广度和深度各异,根据航班的空间分布特征可将企业划分为4种类型,其中高丽海运、汉堡南美、阿拉伯轮船和万海航运专注于特定区域的细分市场,且拥有不同于全球枢纽港的企业枢纽港;港口腹地货源、港口自然条件及作业效率、海运保护政策、企业自身能力等是影响企业航线布局的重要因素。本研究有助于揭示航运企业的航线组织模式,为港口管理者决策提供参考。     

粤港澳大湾区港口群参与全球航运网络特征

以粤港澳大湾区港口群为研究对象,结合区域港口集装箱吞吐量数据、全球航运网络航线数据,运用社会网络分析方法相关指标,对粤港澳大湾区港口群内部港口吞吐量占比变化、港口群内部结构变化、湾区港口群参与全球八大区域航运网络格局等进行分析。结果表明：1）2007—2020年粤港澳大湾区港口总吞吐量增长率达到32.3%,并且在2020年总吞吐量达到7 294万TEU,占全球的9.2%,占中国的28.3%。其中,深圳港、广州港增长速度较快;2）在参与全球航运网络方面,粤港澳大湾区出现以深圳港、香港港为核心参与全球八大航运区域的层级结构,湾区整体与东亚、东南亚区域联系最为紧密,与欧洲、美洲、非洲等区域的航线联系则局限于区域核心港口间的直接联系;3）粤港澳大湾区港口群内部深圳港、香港港、广州港三港鼎立,主要业务错位化发展,国际集装箱中转枢纽港香港港、外贸港口深圳港与内贸综合大港广州港以及区域其他支线港珠海港、东莞港等港口共同发展。粤港澳大湾区的港口亟待以港口群为整体,积极参与到全球航运网络的建设中,以应对全球化进程中未知的机遇和挑战。     

基于“21世纪海上丝绸之路”的中国国际航运网络演化

建设海上航运通道和国际航海运输网络,增强国际联系与基础设施互联互通,是构建"21世纪海上丝绸之路"(简称"海丝之路")的基本条件。基于1995年、2005年、2015年的中国集装箱航运数据,论文运用枢纽度模型、复杂网络方法以及赫希曼—赫芬达尔指数等分析工具,重点分析了中国与"海丝之路"沿线国家的航运网络空间格局。研究表明:(1)国际航运网络特征:1995-2015年中国与"海丝之路"沿线国家的联系范围扩大;国际航线分布呈现集中化趋势和距离衰减特征;首位联系国家保持稳定,首位联系港口在同一个国家内部变动较大;(2)国内航运网络特征:中国通往"海丝之路"沿线国家的国际航海运输枢纽形成,网络层级结构明显,由一主一副的双中心(香港港、上海港)向四中心(上海港、宁波港、深圳港、香港港)发展,且上海港—宁波港航线重合度较高,竞争激烈,香港港部分航线转移到深圳港,形成错位发展;国内港口和航线分布呈现分散化的特点,航线南退北进,体现在西南沿海地区的港口退出"海丝之路"航运网络、珠三角港口地位的下降、长三角港口地位的上升、环渤海地区逐渐与"海丝之路"沿线国家建立起直接联系;枢纽港口对外联系方向较为集中,但已出现分化,除了新加坡港外,巴生港、丹戎帕拉帕斯港、科伦坡港等港口与中国联系紧密;(3)整体上,"海丝之路"沿线航运网络经历了发育阶段、等级化阶段、网络化阶段的发展演化,受全球化、运输技术变革、地缘政治—经济演变等因素的影响。     

珠江三角洲集装箱港口体系演化及动力机制

港口体系的发展对区域发展乃至国土开发有着重要的意义,一直是港口地理的研究核心,而区域性集装箱港口体系的演化规律及动力机制是港口体系理论的内涵提升。选取珠江三角洲的31个港口为样本,以1970-2013年为研究时段,采用集装箱港口数量、吞吐量等长时间序列数据,刻画了珠江三角洲集装箱运输的总体发展与集散趋势,分析了集装箱港口体系的演化过程,重点凝练演绎其演化模型,并揭示其动力机制。研究发现：珠江三角洲集装箱港口体系的演化过程呈现集中化和分散化两种发展趋势,并经历了特点各异与格局明显不同的5个发展阶段,形成了“原始单核结构→孤立双核结构→极核枢纽结构→双核枢纽结构→多核发展结构”的演化模型;珠江三角洲集装箱港口体系是在众多影响因素综合作用下实现“港口集装箱化”的演化过程,包括自然条件、经济产业、技术条件、港航市场、政策和制度等,各因素在不同时期的影响程度有所差异。该研究有助于完善港口体系的演化模型理论,并能为珠江三角洲的港口建设提供指导。     

中国海上集装箱运输的组织网络研究

在阐述国内外集装箱运输研究现状的基础上,分析了集装箱的空间组织模式-轴辐侍服网络。对中国港口的集装箱组织,从航线、航班、空间联系、地域系统等四个角度进行详细论述,认为香港、上海两港具有很强的组织能力,深圳、宁波、青岛、厦门、天津、大连等港具有较强的组织能力;不同港口形成了不同的主导组织区域;并且中国近海已形成以大连、天津、青岛、上海、厦门和深圳-香港等港口为枢纽港的6个轴辐侍服系统;同时中国港口又从属于釜山、阪神和新加坡3个国际集装箱侍服系统。     

南海周边航运网络脆弱性及对中国集装箱运输的影响

随着中国对外贸易的发展,南海在中国对外运输中的重要性不断提升,评估南海周边航运网络失效对中国不同港口的影响程度十分必要。以2018年前18强船公司的集装箱航线数据为基础,构建南海周边港口的集装箱航运网络,通过网络节点指标、最短路径模拟等方法测度网络的脆弱性,并分析南海周边港口失效对中国的影响。全文主要结论如下：南海航运的抗毁性较弱,15%~25%的头部港口失效对整体航运网络组织会产生实质性的毁坏;釜山和新加坡是本区域最重要的港口,海防、上海、青岛、东京、泗水、横滨、神户等在区域中具有高脆弱性;评估港口失效后的替代港口方案,发现替代集装箱港口的可选择范围很小,很少有港口失效后能同时满足地理临近、介数增长和能力相当三大条件,在海上航运网络中港口失效带来的影响是难以修补的;以最短路径模拟中国港口对南海周边其他港口的挂靠情况,发现新加坡、巴生和釜山是对中国具有全局影响力的三大港口,林查班、马尼拉、宿务、圣费尔南多、海防等对其他港口具有点对点的局域影响。     

南海周边国家和地区集装箱港口网络体系与结构

选取南海周边国家和地区37个集装箱港口为研究对象,选用全球前八名船公司航线数据,就其现有航线分布构建二向网络,采用度数中心度、接近中心度、介数中心度及权利指数等复杂网络中心性指标和网络结构模型对其港口体系特征和网络结构进行研究,得出的结论主要有：1）近年来,南海沿线国家和地区间贸易愈加频繁,相关港口吞吐量不断增加,在世界集装箱港口体系内地位总体呈上升态势;各港吞吐量排名总体相对稳定,南海周边7国集装箱港口运力分布不均衡,主要集中在中国与新加坡沿线。2）深圳港、新加坡港、香港港、高雄港、青岛港与上海港等港航线较多,可与较多区域直接进行贸易往来,受其他港口联系影响较小;上海港、深圳港、宁波舟山港、广州港等在国际集装箱航线中起重要的串联中介作用,对航运网络控制能力较强。3）基于港口吞吐规模与中心程度分异情况将港口网络地位分为4层。第一层为国际航线母港,包括上海港、新加坡港、深圳港、宁波舟山港、广州港、青岛港与香港港;第二层为国际航线枢纽港,包括高雄港、丹戎帕拉帕斯港、厦门港、天津港、林查班港、巴生港与胡志明港,中心性发育程度较好;第三层为国际航线挂靠港,包括海防港、钦州港、大连港、丹绒布鲁港、马尼拉港、丹戎佩拉港、连云港、盖梅港、烟台港、营口港、日照港与福州港,港口相对中心度偏低,吞吐量相对受限;第四层为区域性喂给港,包括锦州港、太仓港、台中港、东莞港、唐山港、南京港、泉州港、南通港、珠海港、嘉兴港与海口港,因其地理区位特点成为较热门转运港口。4）整体港口网络可划分为4个港口社群。其中,社群一中心属性明显,社群二与其联通关系紧密,社群三是其喂给港群,社群四小世界属性明显,群内港口航线相对独立。     

1895-2016年全球海运网络中的海峡两岸港口运输联系变化

台湾地区与中国大陆隔海相望,海上运输是两岸间货物往来的最主要方式。受国际政治和贸易模式的影响,从19世纪中后期以来,两岸港口运输联系变化剧烈。利用劳合社（Lloyd's）1895-2016年两岸港口间航线的O-D数据,从国家层面和全球层面研究海峡两岸港口运输联系的变化。主要结论为：① 近代开埠至割让给日本之前,台湾地区与大陆的海运联系紧密,厦门港是台湾地区最重要的中转港;日据之后,台湾地区成为日本的原料来源地和商品销售地,台湾地区—日本—中国大陆形成三角运输联系;两岸对峙后,两岸港口运输联系切断,台湾地区—美国—日本形成三角贸易网络;1979年后,香港港成为两岸运输联系的最重要中转港,两岸直航后,台湾地区与大陆间的港口运输联系在广度和深度上不断拓展。② 台湾地区区位优势明显,但由于是海岛,陆向腹地狭小,因此充分利用区位优势和地缘优势,把区域经济增长中心作为自身的海向腹地,以形成紧密的海上运输联系是台湾地区经济持续发展的关键。改善与中国大陆之间的关系、分享中国大陆发展的机遇、推动海峡两岸的港口运输联系是台湾地区的“天时”与“人和”。