基于投入產出和環(huán)境分析的港口貢獻度評估

葉宜丹

摘要：目前已有很多學者基于投入產出模型估算港口對區(qū)域經濟的貢獻度，但基本上只估算了港口對區(qū)域經濟的正面效應，即港口所在地區(qū)由于港口的直接和相關產業(yè)附加值的增加而帶動地區(qū)GDP增加的效應，沒有考慮港口經濟活動自身造成的環(huán)境污染的負經濟效益。本文基于整合后的投入產出模型，以上海港為例，實證分析港口對區(qū)域經濟的綜合貢獻率，希望為港口的轉型升級和綠色港口的建設與發(fā)展提供參考。

關鍵詞：投入產出模型 綠色港口 區(qū)域經濟 貢獻度

一、引言

隨著低碳經濟的提出，全國上下都在推動產業(yè)結構的轉型升級。港口作為區(qū)域經濟的主要助力器，也面臨著低碳化建設的嚴峻挑戰(zhàn)。而縱觀港口產業(yè)與區(qū)域經濟的互動關系，經濟性指標能夠直觀反映港口及相關產業(yè)對區(qū)域經濟的推動作用，但港口產業(yè)在其發(fā)展過程中對環(huán)境造成的污染及由此引起的一系列社會問題也值得關注。環(huán)境問題不僅給區(qū)域發(fā)展帶來一定程度的負面影響，還在某種程度上限制了港口產業(yè)自身的發(fā)展，因此非常有必要就港口對環(huán)境的負面影響進行分析，對環(huán)境性指標進行評估量化。這樣即能反映港口產業(yè)發(fā)展對環(huán)境產生的負效應，也能更全面的評估港口對區(qū)域經濟發(fā)展的貢獻度。經濟指標的衡量借鑒不少學者已廣泛采用的投入產出法，測算包含直接經濟效應、間接經濟效應和誘發(fā)效應。港口產業(yè)在環(huán)境方面產生的負面影響主要包括船舶?？亢图ㄟ\輸過程中產生的廢氣，因此環(huán)境指標的衡量則是測算港口產業(yè)在生產過程產生的廢氣污染造成的經濟損失占GDP的百分比。

二、理論分析

（一）投入產出模型分析港口經濟效益

1、投入產出模型

投入產出模型是基于表格形式來表現(xiàn)國民經濟系統(tǒng)中各部分投入來源與產出分配去向的流量表。其基本形式如表1所示：

表1 投入產出表基本形式

第Ⅰ象限為中間使用流量矩陣，第Ⅱ象限為最終使用流量矩陣，第Ⅲ象限為最初投入流量矩陣。依據(jù)投入產出流量表可得到直接消耗系數(shù)矩陣A，間接消耗系數(shù)矩陣C及增加值系數(shù)矩陣Z。

（1）直接消耗系數(shù)矩陣A：直接消耗系數(shù)aij=xij/Xj（i，j=1，2，……，n）表示生產過程中第j部門的單位產出所直接消耗的第i部門的產品數(shù)量。

（2）完全消耗系數(shù)矩陣C：完全消耗系數(shù)Cij表示第j部門生產單位最終產品直接和間接消耗的第i部門的全部數(shù)量。又Cij構成的完全消耗系數(shù)矩陣C=A+A2+A3+A4+……收斂于（I-A）-1-I，因此C=（I-A）-1-I。

（3）GDP增加值系數(shù)矩陣U：U=（U1，U2，U3，U4，……，Un），Uj=gj/Xj（j-1，2，……，n）表示第j部門每增加一個單位的產值帶動GDP的增加量。

2、港口對GDP的貢獻

港口對經濟發(fā)展的貢獻大致可以分為直接經濟貢獻，間接經濟貢獻和誘發(fā)貢獻三種。

（1）直接經濟貢獻

設港口總產值增加△XK，則△X=（0，0，0，△XK，……，0）T，由GDP增加值系數(shù)矩陣U可知港口的直接貢獻Ed=U·△X。

（2）間接經濟貢獻

間接經濟貢獻包括港口的前向乘數(shù)效益和后向乘數(shù)效益，分別用Ep，Ef和Eb來表示，即Ep=Ef+Eb。前向乘數(shù)效益是指部分港口增加值作為中間投入被分配到其他部門中去，由此引起的一輪又一輪的經濟效益Ef=U（I-A）-1△X/，其中△X/=（△X1/，△X2/，△X3/，……，△Xn/），

△X/i= xki·△xk/（Xk-xkk）·aki，i≠k且aik≠0；

0，其他；

后向乘數(shù)效益表示因港口增加產值而需要消耗其他部門的產品從而導致其他部門生產擴張，而產生的效益Eb= U[（I-A）-1-I] ·△X。

（3）誘發(fā)貢獻

誘發(fā)效益是由港口的直接經濟效益和間接經濟效益通過消費的作用而進一步促進GDP增加。根據(jù)凱恩斯乘數(shù)原理可知誘發(fā)效益Ec=（Ed+Ep）·C/1-C，其中C=∑Yi/∑gi，Yi為第i部門的最終消費。

因此，港口對區(qū)域經濟的貢獻為ET=Ec+Ed+Ep。

（二）港口物流產生的廢棄污染測算與分析

1、船舶靠港期間產生的廢棄污染測試

由于本部分估算的是與區(qū)域相關的港口活動的負面影響，因此船在海域中航行期間產生的污染不作考慮，只分析靠港裝卸期間產生的空氣污染，而這一污染主要來源于柴油發(fā)電機組產生的污染物排放物，主要成分包括一氧化碳（CO），氮氧化物（NOX），二氧化硫（SO2），總烴（THC）和總懸浮顆粒（TSP）。

假設某區(qū)域各港口年到港船舶總量為ST，到港船舶平均為3萬噸級，發(fā)電機平均功率為1000KW，平均每艘船在港時間約為T小時，其中裝卸時間約為T1，此期間發(fā)電機發(fā)電率為80%；非裝卸時間為T2（T=T1+T2），發(fā)電機發(fā)電功率為50%。根據(jù)發(fā)電率為80%的1000KW發(fā)電機的技術參數(shù)可知滿負荷用油量約為290升/小時，由此可推算出每艘船在港T小時內用的油量約為OT=290·（80%·T1+50%·T2）升。所有船舶在港期間燒油量為QT=ST·OT。

到港船舶空氣污染排放量可由公式PX=QT·LX計算出，其中LX為各種污染物排放系數(shù)，PX為相應污染物排放量。根據(jù)相關資料，LCO=0.238g/L，LNOX=8.136g/L，

LSO2=16.8g/L，LTSP=0.6g/L， LTHC=0.572g/L。

2、集卡車在公路運輸中產生的廢氣估算

目前在港口的集疏運方式中主要以公路運輸為主，設某地區(qū)公路集裝箱所占比例為P，平均裝載率為r，則公路集裝箱生成量NT=AT·P/r，其中AT為某地區(qū)某年港口集裝箱吞吐量。

集卡車空氣污染物排放量PT可由公式PT=NT·M·LE，其中M為集卡車在某區(qū)范圍內平均行駛的里程，LE為不同污染物的單車排放系數(shù)（單位：g/km·輛）。根據(jù)我國《公路建設項目環(huán)境影響評價規(guī)范（試行）》中的單車排放系數(shù)值如表2所示：

三、實證分析

（一）構建區(qū)域港口投入產出表

本文采用上海市統(tǒng)計年鑒中最近5年的上海市投入產出表。由于目前的投入產出表并沒有把港口產業(yè)劃分為一個獨立的部門，其主要經濟活動分別隸屬于42部門中的水上運輸業(yè)，倉儲業(yè)，道路運輸業(yè)，鐵路貨運業(yè)，建筑業(yè)等這五個部門，因此，必須先構建包含獨立港口產業(yè)的6個部門投入產業(yè)表。在新的投入產出表中，水上運輸業(yè)、倉儲業(yè)、道路運輸業(yè)、建筑業(yè)部分隸屬于港口產業(yè)，部分隸屬于新投入產出表中港口產業(yè)外的對應產業(yè)。包含港口產業(yè)部門的投入產出表轉換方法如下：1、確定42個部門中的每一個部門對6個部門中的每一個部門的隸屬關系，由這些系數(shù)構成42個部門到6個部門的轉換系數(shù)矩陣P=（Pij）6×42。2、利用轉換系數(shù)矩陣與原投入產出表的中間使用流量矩陣Q^42×42，最終使用流量矩陣R^42×7和最初投入流量矩陣C^4×42，通過行列分解與合并轉換得到新的投入產出表。其中：中間使用流量矩陣Q6×6=P6×42Q^42×42PT42×6；R42×7=P6×42R^42×7；C4×6=C^4×42PT42×6。轉換系如下表3所示：

表3 關鍵轉換系數(shù)值

數(shù)據(jù)來源：參考文獻[3]

（二）據(jù)上海統(tǒng)計年鑒，上海市港口產業(yè)部門近5年平均經濟增長量約為26.371億，即△XK=26.371，△X=（0，0，0，……，0，△XK，0……，0）T ，因此，

1、直接貢獻Ed=U·△X=1.101+7.03+0.571=8.702億；

2、前向乘數(shù)效益Ef=U（I-A）-1△X/=619.722億，后向乘數(shù)效益Eb=U[（I-A）-1-I]·△X=14.241億，則間接貢獻Ep=Ef+Eb=633.963億；

3、誘發(fā)貢獻Ec=（Ed+Ep）·C/1-C=14.22+415.81+113.215=543.245億；

4、對上海地區(qū)國民經濟的總貢獻ET=Ec+Ed+Ep=1185.91億，約為上海近5年平均GDP16953.704億的6.995%；

（三）1、根據(jù)上海統(tǒng)計年鑒，測算出上海港近5年平均年到港船舶量約為15537艘，到港平均停留約12小時，其中裝卸時間約9小時，非裝卸時間約3小時，期間總用油量為QT=104082363升，由到港船舶大氣污染物排放量PX=QT· LX計算得出：PCO=24.77（噸）， PNOX=846.82（噸）， PSO2=1748.58（噸）， PTSP=62.45（噸）， PTHC=59.54（噸）。按一噸廢氣五萬元凈化標準，靠港船舶廢氣產生的負經濟效益約為1.371億。

2、據(jù)上海統(tǒng)計年鑒，近5年集卡在上海高速公路的平均行駛里程約為500公里，年集卡運輸車輛達1973.99萬次，其在上海地區(qū)的平均行駛速度約為60km/h，根據(jù)集卡車大氣污染物排放量PT=NT·M·LE知，PCO=44217.48（噸），PTHC=17667.21（噸），PNOX=103437.07（噸），同上，集卡在運輸過程中產生的負經濟效益約為82.66億?？諝馕廴镜呢搩r值約為84.031億，約占上海近5年平均GDP的0.495%。

港口對區(qū)域經濟的綜合貢獻約為1101.879億，約占上海近五年平均GDP的6.499%。

四、結論

本論文不僅基于投入產出模型估算了港口對區(qū)域經濟貢獻的正面效應，也估算了由于港口活動而產生的廢氣污染的負面效應，但港口活動的負效應還包括港口對社會資源的占用以及復雜的社會問題，這部分在文章中沒有討論，致使研究結果存在一定程度的偏差。盡管如此，建設綠色港口的重要性已經凸顯出來。

參考文獻：

[1]宋炳良.港口城市發(fā)展的動態(tài)研究[M].大連：大連海事大學出版社，2003

[2]趙偉娜.王諾.港口對城市的綠色經濟貢獻率[J].水運管理，2007（10）

[3]郭秀娟.基于投入產出模型的區(qū)域內多港口經濟貢獻測算[J].港工技術，2010，47：25-29

[4]謝萍.廈門港經濟貢獻定量研究[J].水運管理，2008，0（6）：2-4

[5]申建新，張學良.投入產出模型及其應用[J].新疆工學院學報，1999，（02）

[6]李秋正.低碳經濟視角下港口物流對城市環(huán)境的負面影響研究[J].生產力研究，2011，5

[7]上海統(tǒng)計局.上海市國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報

[8]上海統(tǒng)計局.上海市2007年投入產出表