曹宇　王承宏

內(nèi)容摘要：本文根據(jù)系統(tǒng)動力學(xué)原理和方法，從港城系統(tǒng)特征、系統(tǒng)模型邊界和系統(tǒng)要素因果關(guān)系出發(fā)，建立基于創(chuàng)新驅(qū)動的港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模型，解析系統(tǒng)中各要素的相互作用過程，再以廣東深圳市為該系統(tǒng)的實(shí)證研究對象進(jìn)行模型仿真。結(jié)果表明，經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下只靠固定資產(chǎn)投資并不能明顯促進(jìn)港城經(jīng)濟(jì)增長，應(yīng)利用有針對性的研發(fā)創(chuàng)新來深入挖掘港口業(yè)務(wù)的潛力。而且，在經(jīng)濟(jì)放緩的前提下，要加大政府對創(chuàng)新的投入力度，維持企業(yè)對創(chuàng)新的信心，并注重對支柱產(chǎn)業(yè)如港口物流業(yè)的專項(xiàng)扶持，這樣才可以增強(qiáng)港口城市的核心競爭力，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長。

關(guān)鍵詞：港城經(jīng)濟(jì) 投資驅(qū)動 創(chuàng)新驅(qū)動 港口物流

引言

近年來，具有明顯經(jīng)濟(jì)增速換檔和增長方式轉(zhuǎn)換特征的新常態(tài)，日漸成為人們的共識。這意味著要與過去高增速時不平衡、不協(xié)調(diào)和不可持續(xù)的粗放模式告別。在新常態(tài)增長階段，我國經(jīng)濟(jì)需要優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，讓服務(wù)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)成為中國經(jīng)濟(jì)的支柱，而發(fā)展模式由投資驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要途徑。

作為國家對外開放的窗口，港口城市往往是新經(jīng)濟(jì)模式的試水者。要探尋創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟(jì)的有效發(fā)展途徑，首先要研究港口在城市中發(fā)揮的作用。近年來中外學(xué)術(shù)界在相關(guān)領(lǐng)域的研究不斷深入。李玉鳴（2000）總結(jié)了20世紀(jì)90年代以來國際上港口城市的相關(guān)研究，從港城關(guān)系、港口濱水區(qū)復(fù)興、港口城市發(fā)展和環(huán)境保護(hù)等方面探討了港城關(guān)系的演化特征和發(fā)展趨勢。徐質(zhì)斌（2004）指出，港口是城市發(fā)展的基礎(chǔ)和動力，城市是港口發(fā)展的支撐和載體，港口與城市具有互補(bǔ)共生關(guān)系，港城聯(lián)動的核心是發(fā)展臨港產(chǎn)業(yè)。孫光圻（2005）認(rèn)為，港口的發(fā)展趨勢是第四代港口，其明顯特征是港口與所在城市融為一體，并以港口為核心來規(guī)劃和發(fā)展整個城市的產(chǎn)業(yè)布局和功能定位。Ducruet（2006）進(jìn)行了全球化進(jìn)程與港城功能的耦合研究，發(fā)現(xiàn)港口城市的演化是漸進(jìn)但卻非線性的。Grossmann（2008）討論了全球化如何影響港口相關(guān)工作崗位的變化，如果港口城市不進(jìn)行創(chuàng)新改變，會被競爭對手所打敗。侯劍（2010）則通過建立港口經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展模型，確定了港口功能的擴(kuò)展對港口經(jīng)濟(jì)的提升程度。潘婧（2012）以江蘇連云港作為實(shí)證研究對象，證明了港口發(fā)展依賴于城市經(jīng)濟(jì)、勞動力和岸線資源，同時港口發(fā)展帶來的輻射效應(yīng)為城市經(jīng)濟(jì)與就業(yè)提供了動力。潘坤友（2014）在回顧近百年學(xué)術(shù)界研究的基礎(chǔ)上，指出港口價值鏈、物流資源整合和港口新技術(shù)領(lǐng)域是未來港城研究的主要方向。因此，當(dāng)我們提倡港口的發(fā)展模式要由投資驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動時，應(yīng)把整個港城系統(tǒng)都納入研究范圍。

基于創(chuàng)新驅(qū)動的港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演化研究思路

創(chuàng)新驅(qū)動關(guān)鍵是通過決策部門的正確引導(dǎo)，有效實(shí)施R&D（研究與開發(fā)）活動。對于港口業(yè)來說，其需要調(diào)整思維，向技術(shù)革新、效率提高等方面來“挖”產(chǎn)能。除了單純的港口吞吐數(shù)字變化外，還需要通過創(chuàng)新港口的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，提高各產(chǎn)業(yè)融合度來深入發(fā)掘產(chǎn)業(yè)價值，增加單位貨量的附加值。港口業(yè)的增長帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)的增長，這是新常態(tài)下港口城市穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)增長的重要途徑。

港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是港口和港口所在城市兩個子系統(tǒng)及其內(nèi)部各個與經(jīng)濟(jì)相關(guān)的構(gòu)成要素相互作用、相互反饋形成的非線性關(guān)系總和。本文選用系統(tǒng)動力學(xué)模型，構(gòu)建基于創(chuàng)新驅(qū)動的港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模型，再通過改變投資和研發(fā)資源的投入比例，來研究投資驅(qū)動和創(chuàng)新驅(qū)動兩種發(fā)展模式對系統(tǒng)各要素相互影響過程的演化趨勢，從而做出合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化決策，為港口城市經(jīng)濟(jì)與創(chuàng)新協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論參考。

基于創(chuàng)新驅(qū)動的港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模型構(gòu)建

（一）基于創(chuàng)新驅(qū)動的港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)因果關(guān)系分析

系統(tǒng)動力學(xué)模型的基本結(jié)構(gòu)是建立在系統(tǒng)因果關(guān)系上的反饋結(jié)構(gòu)。基于創(chuàng)新驅(qū)動的港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演化模型因果關(guān)系如圖1所示。其中，對創(chuàng)新效果的衡量主要依靠該城市的R&D投入來表示。

圖1中的主要因果反饋環(huán)有：

反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展與港口能力、物流產(chǎn)業(yè)之間因果反饋機(jī)理的反饋環(huán)：經(jīng)濟(jì)總量→進(jìn)出口總額/國內(nèi)貿(mào)易額→港口吞吐量需求→港口吞吐量→物流業(yè)產(chǎn)值，這是正因果反饋環(huán)。這表示港口所在城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展增加了貿(mào)易總額，提升了港口吞吐量。港口業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展要求港口城市提供相關(guān)的物流服務(wù)，包括貨物裝卸、倉儲轉(zhuǎn)運(yùn)、船代貨代、第三方物流等。

反映固定資產(chǎn)投資對港口能力促進(jìn)作用的反饋環(huán)：經(jīng)濟(jì)總量→固定資產(chǎn)投資→物流業(yè)產(chǎn)值之間，這是正因果反饋環(huán)。港口城市進(jìn)行固定資產(chǎn)投資、加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，會對物流業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生正面影響。經(jīng)濟(jì)總量→固定資產(chǎn)投資→港口吞吐能力→港口吞吐短缺之間形成負(fù)因果反饋環(huán)，表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展將會帶動固定資產(chǎn)投資、進(jìn)行港口基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而提高港口吞吐能力、減少港口吞吐短缺量。

反映創(chuàng)新投入對港口能力和城市經(jīng)濟(jì)促進(jìn)作用的反饋環(huán)：經(jīng)濟(jì)總量→R&D投入→科技人員能力→各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間形成正反饋環(huán)。這表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展將會促使政府和企業(yè)加大研究開發(fā)資金投入、招募高科技人才，以創(chuàng)新提高各產(chǎn)業(yè)的核心競爭力，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的再次發(fā)展。經(jīng)濟(jì)總量→R&D投入→科技人員能力→港口效率→港口吞吐量之間形成正因果反饋環(huán)。這表示相關(guān)高科技人才的成果可以提高港口效率，從而提升港口吞吐能力和港口吞吐量、減少港口吞吐短缺量。

（二）基于創(chuàng)新驅(qū)動的港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演化模型流構(gòu)建

根據(jù)上文所建立的因果關(guān)系圖和各反饋機(jī)制的分析，建立基于創(chuàng)新驅(qū)動的港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演化模型流，如圖2所示。

在圖2中，在計算各種具體變量的演化趨勢時，本文作了如下設(shè)定：固定資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施投資周期短、見效快，在系統(tǒng)中均設(shè)定為時間滯后1年，即調(diào)用DELAY1函數(shù)。創(chuàng)新投入方面，企業(yè)主導(dǎo)的R&D活動偏重應(yīng)用研究，針對實(shí)際技術(shù)問題進(jìn)行革新，見效也快，在系統(tǒng)中設(shè)定為時滯1年。政府通過各科研機(jī)構(gòu)主導(dǎo)的R&D活動偏重基礎(chǔ)與應(yīng)用研究結(jié)合，針對性和經(jīng)濟(jì)效果較慢，在系統(tǒng)中設(shè)定為時滯3年。除此以外，科研人員和物流從業(yè)人員收入與該港口城市的平均薪酬水平及城市吸引力相關(guān)。收入越高，高技能人才的素質(zhì)越高—這表明科研人員的創(chuàng)新成效越快越好、物流從業(yè)人員的工作效率越高。endprint

基于創(chuàng)新驅(qū)動的港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演化實(shí)證模擬

（一）研究對象概況及模型有效性檢驗(yàn)

本文選取廣東深圳市作為實(shí)證研究對象。深圳港是華南沿海重要的交通樞紐港，也是《自然》雜志評選出的“中國科研實(shí)力十強(qiáng)城市”之一。以港口為基礎(chǔ)的物流產(chǎn)業(yè)和以高新技術(shù)為基礎(chǔ)的IT產(chǎn)業(yè)屬于深圳的支柱產(chǎn)業(yè)。模型中部分參數(shù)來自《深圳統(tǒng)計年鑒》和近年來港口相關(guān)經(jīng)濟(jì)活動的統(tǒng)計表，部分參數(shù)根據(jù)對深圳的實(shí)際調(diào)研取得。整個模型使用Vensim軟件完成結(jié)構(gòu)和量綱的一致性檢驗(yàn)；選取2009-2013年數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史性檢驗(yàn)，模擬所得結(jié)果與港城經(jīng)濟(jì)共軛系統(tǒng)實(shí)際數(shù)據(jù)的擬合誤差除個別數(shù)據(jù)外均小于10%。這證明了模型具有良好的行為復(fù)制能力，能較好地模擬深圳港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演化的實(shí)際。

（二）仿真實(shí)驗(yàn)

本模型通過調(diào)控模型中各參數(shù)變化，模擬港城未來的經(jīng)濟(jì)社會狀態(tài)演化趨勢以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益最大化。由于考慮模型歷史模擬的數(shù)據(jù)時間長度和未來長時間的不確定性，因此把模型仿真的終點(diǎn)定為2017年，時間步長為1年。通過2009-2013年的歷史數(shù)據(jù)來仿真模擬2014-2017年的數(shù)據(jù)變化情況，可以把握未來一段時間總體經(jīng)濟(jì)和各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，2014-2017年深圳的模擬數(shù)據(jù)如表1所示。由于深圳市非傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)城市，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值所占比例極低，表1中只列出了第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值變化。

（三）仿真結(jié)果分析及對策

通過2014-2017年模型的仿真模擬，從下列三個方面研究創(chuàng)新驅(qū)動對港城經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演化趨勢的影響：

創(chuàng)新驅(qū)動對港口城市經(jīng)濟(jì)和人口的影響。2014-2017年港口城市GDP增長率會緩慢降低，維持中速增長趨勢，這符合現(xiàn)今我國逐漸進(jìn)入新常態(tài)經(jīng)濟(jì)增長階段的特征。深圳市屬于國內(nèi)一線城市，對人才的吸引力非常強(qiáng)。但深圳土地面積有限，由于人口承載力因素約束，到2015年深圳人口將達(dá)到峰值，之后維持在該水平徘徊。在人口不變的情況下為了保持經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展，投資驅(qū)動將逐漸轉(zhuǎn)為創(chuàng)新驅(qū)動。未來幾年固定資產(chǎn)投資增速僅為R&D投入的一半左右。這表明深圳市已經(jīng)度過了靠投資拉動經(jīng)濟(jì)的階段，而轉(zhuǎn)為靠創(chuàng)新驅(qū)動深入發(fā)掘經(jīng)濟(jì)潛力。

創(chuàng)新驅(qū)動對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響。由于深圳市非傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)城市，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值所占比例極低，本文只考慮第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)變化。2014-2017年深圳市第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)比分別為1∶1.40、1∶1.44、1∶1.47、1∶1.49，這證明了第三產(chǎn)業(yè)占比在深圳市經(jīng)濟(jì)中不斷攀升。雖然在新常態(tài)經(jīng)濟(jì)階段R&D投入與第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的增長率普遍下降，但橫向?qū)Ρ瓤砂l(fā)現(xiàn)，2017年企業(yè)R&D投入增長4.29%、政府R&D投入增長4.54%、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長3.48%、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長4.92%，創(chuàng)新驅(qū)動對第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)更大。在R&D投入比例方面，政府所占部分雖然較低，只有約12%，但增速比企業(yè)所占部分要略高。用政府投入彌補(bǔ)企業(yè)投入，這也是保證創(chuàng)新步伐不被經(jīng)濟(jì)放緩所拖累的選擇之一。

創(chuàng)新驅(qū)動對港口及物流產(chǎn)業(yè)的影響（在吞吐量提升比率不大的情況下物流業(yè)產(chǎn)值提升）。再具體研究港口城市的支柱產(chǎn)業(yè)——港口物流業(yè)，2014-2017年深圳港口吞吐量年均增長2%左右。這證明深圳港已經(jīng)度過了成長期，進(jìn)入成熟期。圍繞港口而開展的物流業(yè)務(wù)，2014-2017年維持了8%以上的高增長率，而同期固定資產(chǎn)投資增長率只有2%左右，這證明物流業(yè)的主要驅(qū)動力量來自于創(chuàng)新。通過R&D來深入挖掘物流業(yè)的潛力，使相同貨運(yùn)量前提下的物流產(chǎn)業(yè)附加值有顯著提高。所以在下一步的政策制定中，要加大港口物流業(yè)科技的研發(fā)扶持力度，以維持港口和城市的核心競爭力。

結(jié)論

社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這種復(fù)雜性不僅體現(xiàn)在系統(tǒng)要素本身的結(jié)構(gòu)上，還體現(xiàn)在各要素的聯(lián)系上。本文建立了港口城市基于創(chuàng)新驅(qū)動的系統(tǒng)動力學(xué)經(jīng)濟(jì)模型，希望從趨勢與規(guī)模上對該系統(tǒng)內(nèi)各要素的演化趨勢進(jìn)行分析和把握。投資驅(qū)動和創(chuàng)新驅(qū)動兩種模式對港口和城市相關(guān)產(chǎn)業(yè)的影響變化在不同的社會發(fā)展階段不一樣。對發(fā)展模式的研究必須對區(qū)域經(jīng)濟(jì)、人口、相關(guān)產(chǎn)業(yè)等方面進(jìn)行全方位分析。通過模擬仿真發(fā)現(xiàn)，港口發(fā)展依賴于城市經(jīng)濟(jì)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的推動。但在新常態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，片面進(jìn)行港口設(shè)施的投資無法明顯提升港口能力，研發(fā)創(chuàng)新投入對港城經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)效果更加明顯。通過有針對性的R&D引導(dǎo)來深度挖掘港口和物流行業(yè)的潛力，優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)，這是港口城市經(jīng)濟(jì)得以保持穩(wěn)定增長的前提。

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