科學(xué)運用預(yù)測技術(shù)，構(gòu)建龍江水運新格局

趙世青

(黑龍江省航務(wù)勘察設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150001)

1 前 言

目前預(yù)測水運量的方法，歸納起來主要有兩類：定性預(yù)測與定量預(yù)測。定性預(yù)測法主要是利用歷史資料，并依靠個人的經(jīng)驗、知識和分析能力，對未來的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行預(yù)測；而定量分析法則主要是根據(jù)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過用數(shù)理統(tǒng)計方法建立起來的模型來預(yù)測未來的狀況。本次采用定量與定性相結(jié)合的組合預(yù)測方法，提高預(yù)測結(jié)果可信性，并將預(yù)測終值應(yīng)用于水運網(wǎng)布局規(guī)劃之中，前瞻性提出龍江水運新格局。

2 黑龍江省水運現(xiàn)狀

黑龍江水系是我國主要通航水系之一，省境內(nèi)主要通航河流有黑龍江、松花江、烏蘇里江和嫩江。經(jīng)多年建設(shè)，黑龍江省水運已逐步形成以航道、港口、船舶運輸和支持系統(tǒng)為主體的較為完整的水運體系，成為全省綜合交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分，沿邊、沿江地區(qū)重要的交通運輸方式之一。

至2019年底，全省航道通航里程5 495 km，港口17個，運輸船舶1 403艘、凈載重量279 111 t。水路貨物運輸大多集中在黑龍江、松花江干線，主要以江砂、煤炭、木材和糧食運輸為主。2019年，完成水運貨物量779.8萬t，貨運周轉(zhuǎn)量55 562萬t/km，占全省總運量的比重分別為2.73%和0.32%。

黑龍江省水運量偏低的主要原因：一是黑龍江省與鄰近的吉、遼、蒙等地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)均以農(nóng)林牧漁業(yè)和重工業(yè)為主導(dǎo)，經(jīng)濟(jì)互補(bǔ)性不強(qiáng)，物資交流較少；二是經(jīng)濟(jì)對外聯(lián)系以資源輸出為主，煤炭、糧食、木材、重型機(jī)械裝備等大宗、大件物資需跨區(qū)域、長距離向西運往關(guān)內(nèi)地區(qū)，而境內(nèi)河流的總體走向是向東經(jīng)俄羅斯入海，不具備向西的通達(dá)能力，運輸需求與河流走勢的背離，影響到水運作用的發(fā)揮；三是水運集中在省內(nèi)，運距較短，水運優(yōu)勢難以充分發(fā)揮，貨運量的增長主要依靠河沙等短途區(qū)間運輸維持；四是隨著公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，陸路長途調(diào)運能力增強(qiáng)，對內(nèi)河水運的替代作用明顯。

3 黑龍江省水路運輸貨運量發(fā)展預(yù)測

3.1 主要貨種發(fā)展趨勢

(1)礦建材料。以沿江各城市區(qū)間運輸為主，其需求與城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模發(fā)展高度相關(guān)。根據(jù)腹地城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，未來發(fā)展的重點仍將集中在哈爾濱都市圈、齊齊哈爾、佳木斯等城市以及沿邊開放帶區(qū)域，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將保持較快速度的增長。同時隨著黑龍江大興安嶺地區(qū)礦產(chǎn)資源的開發(fā)以及腹地旅游、商貿(mào)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，城市建設(shè)改造及向外擴(kuò)張的速度也將加快。

(2)煤炭。雙鴨山、鶴崗、雞西、七臺河是黑龍江省煤炭主產(chǎn)區(qū)，煤炭年生產(chǎn)量達(dá)到6 000萬t，所產(chǎn)煤炭主要供應(yīng)沿線城鎮(zhèn)工業(yè)及生活用煤為主。松花江上游的哈爾濱、大慶及嫩江的齊齊哈爾，吉林省的大安、松原等地區(qū)是煤炭的主要調(diào)入?yún)^(qū)，隨著哈爾濱都市圈和沿江地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭需求量將進(jìn)一步增長。

(3)木材。“天保工程”實施以來，國內(nèi)木材開采受到限制，隨著遠(yuǎn)期天然林資源的恢復(fù)、人工林的成材，以人工林為主、有序開采的規(guī)模將逐漸放大，通過內(nèi)河運輸將木材向鐵路站點集中的運輸需求將會增加。未來開發(fā)俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)豐富的木材資源仍將是中俄經(jīng)貿(mào)合作的重點領(lǐng)域，俄方限制原木出口，但對鋸材、板材等初加工產(chǎn)品則未作出口限制，隨著沿邊經(jīng)濟(jì)開放帶的建設(shè)，以俄進(jìn)口資源為原料的加工區(qū)將逐漸增多，木材將替代原木成為內(nèi)河運輸量較大的貨種。

(4)糧食。黑龍江省是我國重要的糧食產(chǎn)區(qū)，糧食商品率穩(wěn)定在65%以上，2019年糧食總產(chǎn)量達(dá)到7 500余萬t。未來，我國糧食生產(chǎn)地域重心將由南向北、由東向中逐漸轉(zhuǎn)移，糧食流通格局也將相應(yīng)呈現(xiàn)“北糧南運”、“中糧西運”的態(tài)勢，東北地區(qū)是粳稻、玉米等商品糧的重要供應(yīng)地，其糧食調(diào)出需求很大。隨著江海聯(lián)運通道投入運營，將為腹地糧食外運提供新的途徑。隨著俄羅斯經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)發(fā)展，遠(yuǎn)東農(nóng)業(yè)逐步擺脫衰退，種植業(yè)回升速度不斷加快，由于進(jìn)口糧食成本降低，利潤空間增加，拉動了從俄羅斯進(jìn)口糧食的需求與增長。糧食運輸主要以黑龍江各口岸從俄羅斯進(jìn)口和通過江海聯(lián)運至我國東南沿海地區(qū)為主。

(5)其他貨物。隨著區(qū)域經(jīng)貿(mào)聯(lián)系的加強(qiáng)，沿江兩岸間運輸需求將進(jìn)一步提升；沿邊地區(qū)開發(fā)建設(shè)將增加對俄機(jī)電、輕工、汽車等產(chǎn)品的出口，而俄方礦石、石油等資源進(jìn)口量也將會大幅增長；江海聯(lián)運通道將為腹地裝備制造企業(yè)重大件產(chǎn)品提供便捷的出海通道。其他貨物運輸主要以沿江地區(qū)的內(nèi)貿(mào)運輸和沿江口岸進(jìn)出口機(jī)電設(shè)備、輕工、農(nóng)副產(chǎn)品、成品油、礦石等為主，以及由齊齊哈爾、哈爾濱等地通過江海聯(lián)運運至東南沿海地區(qū)的貨物。

3.2 預(yù)測方法、數(shù)學(xué)模型

以2019年為基礎(chǔ)年，2035、2050為近期、遠(yuǎn)期規(guī)劃水平年，通過定量與定性相結(jié)合的組合預(yù)測，確定各規(guī)劃水平年的最終水運量預(yù)測值。

(1)定量預(yù)測

①回歸分析

利用相關(guān)性原理，采用水運量與國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)行線性回歸分析，其數(shù)學(xué)模型：Y=a+bx。(其中：a、b為常數(shù)，Y為因變量)

②指數(shù)平滑

模型：Yt+T=at+btT

式中：t為目前周期數(shù)；T為(由目前周期t到)需要預(yù)測的周期的周期個數(shù)；Yt+T為第t+T周期的預(yù)測值；bt為斜率，即單位周期的變化量；at為截距，即目前的數(shù)據(jù)水平。

③彈性系數(shù)

模型：Tn=T0(1+Cα)n

式中：Tn為預(yù)測年度值；T0為規(guī)劃期初的基礎(chǔ)值；C為彈性系數(shù)；α為經(jīng)濟(jì)規(guī)劃增長速度；n為規(guī)劃期年數(shù)。

④灰色系統(tǒng)理論

灰色系統(tǒng)預(yù)測法較適用于貧信息的中、長期預(yù)測的指數(shù)模型，但對遠(yuǎn)期預(yù)測結(jié)果往往偏大。本次采用GM(1，1)模型，即一階一個變量模型，其微分方程為

離散響應(yīng)為

表1 黑龍江省水運貨運量預(yù)測成果表 /萬t

(2)組合預(yù)測

為提高預(yù)測精度，在數(shù)模預(yù)測水運量基礎(chǔ)上，采用頭腦風(fēng)暴法，征詢水運專家意見，經(jīng)綜合分析，最終預(yù)測2035年及2050年黑龍江省水運貨運量分別達(dá)到1 800萬t和2 500萬t規(guī)模，2019～2035年及2036～2050年年均增速分別約為5.3%和2.2%。

4 黑龍江省水運網(wǎng)布局規(guī)劃的構(gòu)想

4.1 水運通道布局

規(guī)劃期內(nèi)，構(gòu)筑形成“452”水運通道布局：

4條主通道—以黑龍江、松花江、烏蘇里江、嫩江為主要航道；

5條支線—以松阿察河、牡丹江、呼蘭河、撓力河、穆棱河為支線航道；

2個出海通道—經(jīng)黑龍江下游出海通道和經(jīng)松遼運河出海通道。其中：

黑龍江出海通道—黑龍江自松花江河口(同江)往下至入?？?，此段航道天然狀態(tài)下基本具備江海輪通航條件。通過水系直接與俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)布拉戈維申斯科、下列寧斯闊耶、哈巴羅夫斯克、共青城等城市相通，進(jìn)俄境鐵路走歐亞大陸橋，可與東歐各國相聯(lián)，從黑龍江下游出江入海，經(jīng)韃靼海峽，可抵日、韓、朝鮮及東南亞各國和中國東南沿海港口城市、香港地區(qū)，這條江海聯(lián)運水上國際貿(mào)易通道可將我國東北、俄遠(yuǎn)東、日、韓、朝連結(jié)成一個環(huán)形水運網(wǎng)，貫穿整個東北亞；也可連通北冰洋航線，進(jìn)而可抵歐美。

松遼運河出海通道—遠(yuǎn)景設(shè)想中的松遼運河是連接黑龍江省、內(nèi)蒙，跨越吉林省、遼寧省等東北四省(區(qū))的水運大通道，形成由黑龍江、松花江、嫩江、烏蘇里江、第二松花江和遼河等通道組成的東北水運網(wǎng)。北由俄境黑龍江下游出海，南由營口出海，形成貫通東北四省(區(qū))和俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)，環(huán)渤海、日本海、韃靼海峽的東北亞國際水運主通道。松遼運河的貫通，為東北內(nèi)陸地區(qū)提供穩(wěn)定的水運出海通道。

4.2 港口布局

規(guī)劃期內(nèi)，構(gòu)筑形成“2873”港口布局：

2個主要港口—哈爾濱港、佳木斯港；

8個地區(qū)重要港口—黑河港、漠河港、嘉蔭港、蘿北港、饒河港、肇源港、齊齊哈爾港、牡丹江港；

7個一般港口—呼瑪港、肇東港、綏濱港、虎林港、密山港、蘭西港、杜蒙港；

3個港口群—南部港口群、東部港口群和北部港口群。其中：

南部港口群—以哈爾濱港為區(qū)域中心港口，哈爾濱港、齊齊哈爾港、肇源港、肇東港、蘭西港、杜蒙港、牡丹江港組團(tuán)成群，滿足南部、中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要。

東部港口群—以佳木斯港為區(qū)域中心港口，佳木斯港、蘿北港、綏濱港、饒河港、虎林港、密山港組團(tuán)成群，滿足東部及沿邊開放地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和外貿(mào)運輸?shù)男枰?/p>

北部港口群—以黑河港為區(qū)域中心港口，黑河港、漠河港、呼瑪港、嘉蔭港組團(tuán)成群，滿足北部沿邊開放地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和對俄外貿(mào)運輸?shù)男枰?/p>

5 結(jié) 語

本文通過線性回歸、指數(shù)平滑、彈性系數(shù)和灰色系統(tǒng)理論等技術(shù)手段定量預(yù)測水運量，不同方法均有其不同適用條件，難免產(chǎn)生不同預(yù)測結(jié)果，尤其是多種原因?qū)е潞邶埥∷\歷史數(shù)據(jù)起伏較大，目前受“一帶一路”、國家級黑龍江自由貿(mào)易片區(qū)等多重利好政策疊加推動，加之預(yù)測周期長、不確定因素多，很難有一個單項預(yù)測方法或數(shù)學(xué)模型能對此做出完美擬合，并對其變動原因做出穩(wěn)定一致的解釋。因此，在定量預(yù)測基礎(chǔ)上，采用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行組合預(yù)測，充分發(fā)揮水運專家們智慧、判斷，盡量減少預(yù)測系統(tǒng)誤差，使預(yù)測結(jié)論更符合未來水運發(fā)展。水運量預(yù)測推薦值作為水運發(fā)展規(guī)劃與建設(shè)的基礎(chǔ)和決策依據(jù)，據(jù)此提出黑龍江水運網(wǎng)布局規(guī)劃科學(xué)構(gòu)想。