全球集装箱化进程的推进和航运网络模式的转变使得港口间的航运联系越来越建立在“流”、连接、网络和节点的基础之上,集装箱航运的发展受到区域经济、制度环境及生产方式的影响,由此塑造了港口体系复杂、动态的网络联系和发展过程。台湾与中国大陆同时位于全球越太平洋(Trans-pacific,T/P) 及远/欧(Far East/Europe,F/E) 两大集装箱贸易主航线的交界面,海上直航的实现大幅度提升了港口货物运输效率和运输需求,为两岸港口及其腹地带来新的发展机遇。
以往的研究多关注于直航对单个区域港口的影响或主要枢纽港的相互作用,鲜少从整体上对两岸集装箱港口体系演化模式及动力机制进行深入探讨,对两岸特殊通航模式的制度因素分析尚有欠缺;研究方法多采取港口吞吐量、航线条数对其演化规律与空间结构进行集中化测度或分等定级,对两岸集装箱港口体系空间结构的复杂性辨识仍显不足。
本研究希望基于复杂性的网络视角,深入刻画直航背景下两岸集装箱港口体系空间结构的形成演化特征,为进一步明确两岸集装箱港口职能特征及空间优势、推动两岸港口体系协调发展提供参考和依据。
两岸港口通航历程
1949年以来的两岸局势由紧张到缓和,由彼此隔绝到相互往来,海上通航先后经历了“第三地转口通航—两岸间接集装箱班轮运输—两岸直接通航”三个阶段,依次表现为“货不通船不通—货通船不通—货通船通”的三阶段演变特征。
(一)两岸经第三地转运通航阶段(1984-1997):1984年,台湾当局首次公开表态对两岸转口贸易采取“不干预”的默许态度,由此产生的货物运输也经第三地转运,货轮在第三地挂靠,将货物卸下船,取得文件证明后,再装船运输到另一岸,即来往两岸间船舶及货物均采取“间接通航”的操作模式。
(二)两岸间接集装箱班轮运输阶段(1997-2008):1997年4月,中华人民共和国交通部颁布《关于加强海峡两岸间集装箱班轮运输管理通知》。间接集装箱班轮运输参航口岸为福州港、厦门港和台湾高雄港、基隆港、台中港等,参航船舶必须绕道香港、日本石垣等港转关换单后才能进入台湾本岛。因此,该阶段、通航模式表现为“货通但船不直接通”。
(三)两岸直接通航阶段(2008-):2008年底,两岸签署了《海峡两岸海运协议》,海峡两岸海运直航正式开通,截至2013年,共有大陆方面港口72个,台湾方面港口11个,通航模式正式演化成为“货通船通”。
研究资料和方法
国家交通部于2004年、2009年、2013年分别就两岸通航船舶运营情况发布了《台湾海峡两岸间接集装箱班轮航线船舶运力投入情况表》及《台湾海峡两岸直航航运公司及船舶名单》等相关政策和文件公告,对两岸集装箱海上运输航线做出详细说明(表1),反映了两岸集装箱港口体系演化格局。以Gephi8.0.2软件为平台,构建2004年、2009年及2013年两岸集装箱海上运输有向加权网络,运用度与强度、集聚系数、介数中心性、邻近中心性等网络分析指标描述复杂网络节点联系、转运枢纽功能及小范围集聚效应。
(一)度与强度:港口节点的度是与该港口有航线连接的港口数量,表示港口的联系范围。但航线连接的数量上存在权重关系,因此,本研究引入加权网络分析中点的强度,定义为:

式中:Wij表示节点i与网络中其他节点j连线的权重。
(二)集聚系数:在网络拓扑结构中,节点的集聚系数是用来衡量网络节点局部聚类情况的参数,一个节点i的集聚系数Ci是指i的所有相邻节点之间实际存在的连边数占所有可能的最大边数的比例,数学表达为:

式中:Ki为节i的度数;Ei为节i的邻接点之间实际存在的边数,从几何特点看,集聚系数的取值范围0≤Ci≤1。节点的集聚系数越大说明相邻节点的紧密程度越高,该节点易于与周边节点构成的子网络形成区域集聚。
(三)介数中心性:介数中心性主要反映节点在整个网络的影响力,是网络中心性的重要参数。节点i的介数是指网络中所有最短路径中经过节点i的数量占整个最短路径数量的比重:

式中:
为(k , i)之间最短路径的组合;
为经过节点i最短路径的总和。港口的介数中心性越大,说明其他港口到该港口的通达性越强,该港口的枢纽性越强。
(四)邻近中心性:

式中:dij是节点i和j之间的网络最短路径距离;N为网络中节点的个数。在复杂网络中,邻近中心性可以看作从给定节点传播信息到网络中其它可达节点速度快慢的度量。港口节点的邻近中心性越大,表示该港口到其它港口越便捷,即转运功能越强。

直航背景下两岸港口体系空间结构演化特征
在两岸特殊通航政策的影响下,港口体系空间结构演化的研究时段跨越了“间接通航—启动直航—全面直航”的“萌芽—发展—成熟期”,网络的规模与布局、节点的功能和集散效应均不断变化(如表2所示)。


(一)两岸港口的空间联系格局演化(如图1、图2所示):依据直航发展模式与特殊政策制度,可以将两岸集装箱港口空间联系演化格局分为直航“萌芽—发展期”(2004-2008年)和 “发展—成熟期”(2008-2013年)两个重要阶段。2004-2008年,两岸通航尚处于“间接集装箱班轮运输”时期,港口体系涵盖的港口数量较少,除了石垣、香港这两个中转港外,高雄和上海是海峡两岸最重要的港口;2009-2013年,港口空间联系范围与强度开始逐渐扩大和增强,次级港口的地位凸显,港口间联系由等级化向网络化发展。
(二)两岸港口的中心性空间分异演化(如图3所示):直航萌芽期,港口中心性空间分布呈现“特定转运港口集中”和“枢纽港集中”的特征,在特殊航运模式的影响下,港口中心性在特定转运港口(石垣、香港)集聚,同时受到东亚地区在全球贸易网络和经济体系地位提升的影响,航线设置在重要的国际枢纽港(上海、高雄)形成“枢纽中心集聚”;直航发展—成熟期,两岸港口体系枢纽中心性功能的空间分布呈现由“枢纽港集中”到“边缘扩散”的趋势,随着中国沿海地区直航港口的增加,枢纽系统周边小型港口的中心性开始强化,逐步分担甚至替代原有枢纽港在两岸集装箱港口体系的通达性和转运功能。


(三)两岸港口体系的集散效应(如图4所示):2004年两岸直航前,港口区域集聚性主要分布于珠三角及香港枢纽港周围及环渤海地区,集聚性较高的小港口有直接货物运输至邻近的枢纽港,并在区域航运网络中表现为“小世界”的空间特性;2009-2013年,港口体系的区域集聚现象主要分布于华南地区与海峡西岸经济区,许多新开放的小型港口运输条件日益完善,但由于区位条件、资源禀赋等因素的限制,其转运功能和通达性还较为薄弱。
两岸集装箱港口体系空间结构演化的动力机制
(一)两岸特殊通航模式的影响:两岸直航扩大和强化了港口的空间联系与航线布局,促进重要港口的集中化发展与辐射带动作用,港口体系由等级化向区域网络化演变。然而,在带动两岸港口体系发展的同时,直航在政策上对外籍航运公司与船舶的排他性,使得国际航线受到地方化的限制①。


(二)两岸经贸发展及战略政策的影响:2008年两岸“三通”取得重大进展,两岸贸易总额由1992年的74.1亿美元增长到2009年的1062.3亿美元。自2010年《海峡两岸经济合作架构协定》(ECFA)签订后,两岸港口将具备更高的集装箱航线停靠频率、承担更多的来往两岸货源等优势

主要结论
本研究详细描述了两岸直航前后港口体系的空间演变特征,并对影响港口体系形成、发展的制度政策、市场因素及技术条件展开了初步探讨,主要得到以下结论:(1)两岸集装箱港口体系空间结构总体呈现“特定转运港集中—枢纽港集中—区域网络化发展”的三阶段演变过程,体现了重要的复杂网络特性;(2)两岸直航前,港口区域集聚性主要分布于珠三角及环渤海地区,两岸直航后,区域集聚现象主要分布于珠三角地区与海峡西岸经济区;(3)特殊的通航政策是港口体系形成、演化的重要社会制度环境,两岸经贸联系和ECFA的全面推进在很大程度上重塑了中国沿海四大经济区主要港口与台湾港口间的航运联系,而基于技术革新的港口竞争机制影响了两岸航运企业的航线配置。
注释:
① 戴辉煌. 东亚主航线部署与两岸直航对高雄港转运功能之影响. 运输计划季刊, 2012, 41(4): 435-464.
② 谢幼屏, 朱金元, 王克尹. 两岸直航后主要货柜航商之船舶与航线布署对我国港口营运之影响. 台北: 台湾交通运输研究所, 2012: 1-296.
本文原载于《地理学报》2016年第4期,作者:王列辉,洪彦。受国家自然科学基金项目(41371140)和上海市哲学社会科学规划项目(2012ECK001)联合资助。