论文部分内容阅读
摘 要：湛江港是广东省的主要沿海港口之一。运用EMD方法对湛江港近十一年的货物吞吐量进行数据分解，得出最规律的波动周期为12.2月，即年度周期。通过模型预测分析，湛江港未来一段时间内的港口货物吞吐量呈上升趋势。并且通过皮尔逊系数，证得湛江港货物吞吐量与湛江地区生产总值存在明显的相关性。
关键词：湛江港;货物吞吐量;EMD;波动周期
中图分类号：[U6-9] 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）07-0104-03
近年来，随着运输网络的完善以及交通方式的多样化[1]，港口在交通运输业中扮演的角色越来越重要。湛江港是中国大陆与东南亚、西欧之间海上航线最短的港口，是西南沿海的主要中转港之一。近年来，湛江港凭借其独特的港口优势被纳入《西部陆海新通道总体规划》，是广东省内唯一联动三大国家战略的关键要素[2]。
通过使用经验模态分解（EMD）方法研究近十一年以来的湛江港货物吞吐量、短时间内的发展趋势，分析影响因素，一方面能为湛江港的基础设施、原油泊位、新建码头建设等各方面提供重要的决策依据，有助于湛江港集团及时调整运营策略，规避市场风险，制定更适合的发展计划，带动湛江的经济发展。此外，本文的研究思路及方法可以为今后其他港口的货物吞吐量、港口周边产业园区的物流量预测提供借鉴思考[3]。
1经验模态分解（EMD）
美国华裔黄锷博士（Noeden.E.Huang）等科学家经过深层研究，在1998年提出经验模态分解（EMD），并引入了希尔伯特-黄变换（HHT）的概念与方法。
EMD本质上是对数据序列或信号进行平稳化处理与波动分析。在无先验性设置的情况下，经验模态分解以数据自身的局部尺度特征作为依据，不需提前设定基函数，即可对信号中不同频率的波动逐级分解成一系列具有不同特征尺度的本征模态函数（IMF）和一个残余项r（t）[4]。
2湛江港货物吞吐量现状分析
2.1数据来源及走势
本文以中国港口网中2010年至2020年之间的湛江港的货物吞吐量历史数据为调查对象，进行研究分析。
见图1，可以清晰发现湛江港货物吞吐量的走势带有明显的周期性，并且在2010年至2018年时间段内，湛江港货物吞吐量数据整体呈现上升的趋势，上升速度增加。但2019年一月份，货物吞吐量突然递减，随后几个月的港口货物吞吐量波动性较大，并且没有明显的周期性，2020年的增速较慢。
2.2 EMD分解数据
在MATLAB上运用EMD方法对湛江港货物吞吐量132个月份的数据进行逐级分解。经过经验模态分解后，湛江港的货物吞吐量数据由原来的非线性时间序列分解成平稳的内在模态分量（IMF）与残余项，且内在模态分量表现出周期振荡特征，是湛江港货物吞吐量周期变化的展现。如图2所示，结合经济周期的规律与振动幅度，IMF1分量的波动趋势最为规律，其变动周期是12.2个月，为年度周期。湛江港货物吞吐量的波动周期大约为一年，且每年的港口货物吞吐量最值都有一定的变动，这可能与湛江的地区生产总值有关。
2.3湛江港货物吞吐量短期预测
图3是重组产生的残余项，趋势也呈现上扬状态，仍未到达波峰。反映了湛江港的货物吞吐量在未来的一段时间内会增加，符合湛江正处于经济增长周期上扬趋势的情况，并表现出周期性的特征。
3主要影响因素分析
运用SPSS数据分析软件，对湛江港的货物吞吐量与湛江市地区生产总值两组数据进行双变量皮尔逊相关性分析以及一元线性回归分析，分析结果见表1。湛江港的货物吞吐量和湛江市地区生产总值之间的皮尔逊相关系数为0.827，表明湛江港的货物吞吐量和湛江市地区生产总值之间存在较强的交互作用，两变量是显著相关的。
由此模型结果可知，湛江市地区生产总值的回归系数显著性检验中t的统计量观测值为4.414，显著性为0.002，湛江市的地区生产总值与湛江港的货物吞吐量之间具有显著的线性关系。
其中，未标准化系数的常量为3931.642，B值为7.428，且B的95%置信区间在3.621到11.236之间。假设湛江市地区生产总值为X，湛江港货物吞吐量为Y，根据模型建立的线性回归方程为：
Y=3931.642+7.428X （1）
即湛江市地区生产总值每增加1亿元，港口货物吞吐量相应会增加7.428万吨。
因此，可以得出结论：湛江港的货物吞吐量与湛江市地区生产总值存在显著的正相关性，说明了湛江市的经济发展、生产水平对湛江港口货物吞吐量的变化具有显著的影响能力，但不是唯一的影响因素。随着湛江市的地区生产总值的上升，湛江港货物吞吐量也逐渐增加。
4总结与建议
4.1结论
（1）2010年到2018年的湛江港口货物吞吐量基本上呈现稳步上升的趋势，但2019年湛江港口货物吞吐量发生突降，增速为负值，且波动不稳定、无规律。相比2019年，2020年的货物吞吐量有所增长。通过经验模態分解，湛江港货物吞吐量的波动周期为一年，并且趋势图的末端趋势呈现上升状态。因此，本文初步推断在未来一段时间内，湛江港货物吞吐量逐步增长[5]。
（2）经过皮尔森相关系数与线性回归分析，可以得出湛江港口货物吞吐量与湛江市地区生产总值具有高度显著的相关性，但不是唯一影响因素。并且湛江市地区生产总值对湛江港口货物吞吐量的线性回归方程为：Y=3931.642+7.428X。 4.2建议
（1）目前，5G时代已经来临。湛江已积极推进5G产业的建设，通过了跨境电子商务综合试验区的建立批准。在此机遇下，有以下几点建议。
第一，湛江港要根据优越的区域位置，积极推动港口业务改革。积极相应保税政策与国家政策，建立多维化、智能化和无人化的港口，改善湛江港的货物运输能力，增强获利能力，提高湛江港的竞争力。第二，湛江港集团可以与其他运输行业公司联手，建设电子商务平台，开设网上商店，建立以城市物流为基础的城市物流分拨平台。第三，湛江港集团可以根据货物吞吐量的波动周期，制定出相应的港口建设规划。例如，在港口货物吞吐量的波谷时期，加快建设港口基础设施。则在港口货物吞吐量的波峰时期，新建造的相关设施便可投入使用，从而促使港口的貨物吞吐量增长。
（2）湛江要积极迎接挑战，开放周边地区的用途，大力提倡“地主型”港口的建设经营模式，吸引先进技术和产业落户。此外，湛江港还在国内外高质量资源的分配、港口工业园区的形成、产业结构的改善和产业规划的优化等方面发挥着主导作用。
（3）随着海陆空一体化的交通枢纽在全面推广，湛江港应与其他运输行业强强联合，建设综合运输枢纽，缩短运输的转运时间，刺激湛江港货物吞吐量的有效增长，从而促进湛江的产业经济发展。
（4）加强专业化人才的培养也是下一步工作的重点。一方面，湛江港集团可以培训内部现有员工，加强学习高端工业技术、物流运输、信息化技术等专业知识，接受最新的理论知识的培训，从而更好的适应港口的转型工作。另一方面，湛江港集团每年可以招聘拥有相应专业知识的优秀高校毕业生，与湛江港一起参与转型事业，一起带动湛江港走向智能化、绿色化、集成化。
参考文献：
[1]刘前， 王学锋， 吕少梁等. 湛江港海域游泳动物群落结构及多样性分析[J]. 广东海洋大学学报， 2021， （2）
[2]王腾飞， 马仁锋. 博弈论视域长三角港口群双港口合作策略稳定性研究[J]. 广东海洋大学学报， 2017， 第37卷（5）：1-10.
[3]韦汉超，谢如鹤.广东省港口货物吞吐量预测及分析[J].物流工程与管理，2012，34（03）：41-44.
[4]白梦娇，贾利军.我国粮食结构波动的分解与预测——基于EMD模型的分析[J].管理学刊，2016，29（05）：22-28.
[5]李志强.基于EMD方法的我国主要海港货物吞吐量变化规律研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2012，36（06）：1109-1112.
基金项目：2020年广东省攀登计划-基于EMD方法的广东省港口吞吐量研究（项目编号：pdjh2020b0278）。
关键词：湛江港;货物吞吐量;EMD;波动周期
中图分类号：[U6-9] 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）07-0104-03
近年来，随着运输网络的完善以及交通方式的多样化[1]，港口在交通运输业中扮演的角色越来越重要。湛江港是中国大陆与东南亚、西欧之间海上航线最短的港口，是西南沿海的主要中转港之一。近年来，湛江港凭借其独特的港口优势被纳入《西部陆海新通道总体规划》，是广东省内唯一联动三大国家战略的关键要素[2]。
通过使用经验模态分解（EMD）方法研究近十一年以来的湛江港货物吞吐量、短时间内的发展趋势，分析影响因素，一方面能为湛江港的基础设施、原油泊位、新建码头建设等各方面提供重要的决策依据，有助于湛江港集团及时调整运营策略，规避市场风险，制定更适合的发展计划，带动湛江的经济发展。此外，本文的研究思路及方法可以为今后其他港口的货物吞吐量、港口周边产业园区的物流量预测提供借鉴思考[3]。
1经验模态分解（EMD）
美国华裔黄锷博士（Noeden.E.Huang）等科学家经过深层研究，在1998年提出经验模态分解（EMD），并引入了希尔伯特-黄变换（HHT）的概念与方法。
EMD本质上是对数据序列或信号进行平稳化处理与波动分析。在无先验性设置的情况下，经验模态分解以数据自身的局部尺度特征作为依据，不需提前设定基函数，即可对信号中不同频率的波动逐级分解成一系列具有不同特征尺度的本征模态函数（IMF）和一个残余项r（t）[4]。
2湛江港货物吞吐量现状分析
2.1数据来源及走势
本文以中国港口网中2010年至2020年之间的湛江港的货物吞吐量历史数据为调查对象，进行研究分析。
见图1，可以清晰发现湛江港货物吞吐量的走势带有明显的周期性，并且在2010年至2018年时间段内，湛江港货物吞吐量数据整体呈现上升的趋势，上升速度增加。但2019年一月份，货物吞吐量突然递减，随后几个月的港口货物吞吐量波动性较大，并且没有明显的周期性，2020年的增速较慢。
2.2 EMD分解数据
在MATLAB上运用EMD方法对湛江港货物吞吐量132个月份的数据进行逐级分解。经过经验模态分解后，湛江港的货物吞吐量数据由原来的非线性时间序列分解成平稳的内在模态分量（IMF）与残余项，且内在模态分量表现出周期振荡特征，是湛江港货物吞吐量周期变化的展现。如图2所示，结合经济周期的规律与振动幅度，IMF1分量的波动趋势最为规律，其变动周期是12.2个月，为年度周期。湛江港货物吞吐量的波动周期大约为一年，且每年的港口货物吞吐量最值都有一定的变动，这可能与湛江的地区生产总值有关。
2.3湛江港货物吞吐量短期预测
图3是重组产生的残余项，趋势也呈现上扬状态，仍未到达波峰。反映了湛江港的货物吞吐量在未来的一段时间内会增加，符合湛江正处于经济增长周期上扬趋势的情况，并表现出周期性的特征。
3主要影响因素分析
运用SPSS数据分析软件，对湛江港的货物吞吐量与湛江市地区生产总值两组数据进行双变量皮尔逊相关性分析以及一元线性回归分析，分析结果见表1。湛江港的货物吞吐量和湛江市地区生产总值之间的皮尔逊相关系数为0.827，表明湛江港的货物吞吐量和湛江市地区生产总值之间存在较强的交互作用，两变量是显著相关的。
由此模型结果可知，湛江市地区生产总值的回归系数显著性检验中t的统计量观测值为4.414，显著性为0.002，湛江市的地区生产总值与湛江港的货物吞吐量之间具有显著的线性关系。
其中，未标准化系数的常量为3931.642，B值为7.428，且B的95%置信区间在3.621到11.236之间。假设湛江市地区生产总值为X，湛江港货物吞吐量为Y，根据模型建立的线性回归方程为：
Y=3931.642+7.428X （1）
即湛江市地区生产总值每增加1亿元，港口货物吞吐量相应会增加7.428万吨。
因此，可以得出结论：湛江港的货物吞吐量与湛江市地区生产总值存在显著的正相关性，说明了湛江市的经济发展、生产水平对湛江港口货物吞吐量的变化具有显著的影响能力，但不是唯一的影响因素。随着湛江市的地区生产总值的上升，湛江港货物吞吐量也逐渐增加。
4总结与建议
4.1结论
（1）2010年到2018年的湛江港口货物吞吐量基本上呈现稳步上升的趋势，但2019年湛江港口货物吞吐量发生突降，增速为负值，且波动不稳定、无规律。相比2019年，2020年的货物吞吐量有所增长。通过经验模態分解，湛江港货物吞吐量的波动周期为一年，并且趋势图的末端趋势呈现上升状态。因此，本文初步推断在未来一段时间内，湛江港货物吞吐量逐步增长[5]。
（2）经过皮尔森相关系数与线性回归分析，可以得出湛江港口货物吞吐量与湛江市地区生产总值具有高度显著的相关性，但不是唯一影响因素。并且湛江市地区生产总值对湛江港口货物吞吐量的线性回归方程为：Y=3931.642+7.428X。 4.2建议
（1）目前，5G时代已经来临。湛江已积极推进5G产业的建设，通过了跨境电子商务综合试验区的建立批准。在此机遇下，有以下几点建议。
第一，湛江港要根据优越的区域位置，积极推动港口业务改革。积极相应保税政策与国家政策，建立多维化、智能化和无人化的港口，改善湛江港的货物运输能力，增强获利能力，提高湛江港的竞争力。第二，湛江港集团可以与其他运输行业公司联手，建设电子商务平台，开设网上商店，建立以城市物流为基础的城市物流分拨平台。第三，湛江港集团可以根据货物吞吐量的波动周期，制定出相应的港口建设规划。例如，在港口货物吞吐量的波谷时期，加快建设港口基础设施。则在港口货物吞吐量的波峰时期，新建造的相关设施便可投入使用，从而促使港口的貨物吞吐量增长。
（2）湛江要积极迎接挑战，开放周边地区的用途，大力提倡“地主型”港口的建设经营模式，吸引先进技术和产业落户。此外，湛江港还在国内外高质量资源的分配、港口工业园区的形成、产业结构的改善和产业规划的优化等方面发挥着主导作用。
（3）随着海陆空一体化的交通枢纽在全面推广，湛江港应与其他运输行业强强联合，建设综合运输枢纽，缩短运输的转运时间，刺激湛江港货物吞吐量的有效增长，从而促进湛江的产业经济发展。
（4）加强专业化人才的培养也是下一步工作的重点。一方面，湛江港集团可以培训内部现有员工，加强学习高端工业技术、物流运输、信息化技术等专业知识，接受最新的理论知识的培训，从而更好的适应港口的转型工作。另一方面，湛江港集团每年可以招聘拥有相应专业知识的优秀高校毕业生，与湛江港一起参与转型事业，一起带动湛江港走向智能化、绿色化、集成化。
参考文献：
[1]刘前， 王学锋， 吕少梁等. 湛江港海域游泳动物群落结构及多样性分析[J]. 广东海洋大学学报， 2021， （2）
[2]王腾飞， 马仁锋. 博弈论视域长三角港口群双港口合作策略稳定性研究[J]. 广东海洋大学学报， 2017， 第37卷（5）：1-10.
[3]韦汉超，谢如鹤.广东省港口货物吞吐量预测及分析[J].物流工程与管理，2012，34（03）：41-44.
[4]白梦娇，贾利军.我国粮食结构波动的分解与预测——基于EMD模型的分析[J].管理学刊，2016，29（05）：22-28.
[5]李志强.基于EMD方法的我国主要海港货物吞吐量变化规律研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2012，36（06）：1109-1112.
基金项目：2020年广东省攀登计划-基于EMD方法的广东省港口吞吐量研究（项目编号：pdjh2020b0278）。