第12卷第1期 智能系统学报 Vol.12 No.1 2017年2月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Feb.2017 D0I:10.11992/tis.201603007 网络出版地址：http:/kns.cmki.net/kcms/detail/23.1538.TP.20170227.1758.008.html 基于基元的区域港口群竞合网络分析 李珊珊，刘巍2，高红2 (1.大连海事大学交通运输管理学院，辽宁大连116026：2.大连海事大学数学系，辽宁大连116026) 摘要：针对区域港口群竞合关系的复杂性、多重性问题，引入了可拓学中的基元理论，提出了一种新的复杂网络模 型构建方法，这种方法使得多重关系的同时分析成为可能。在构建了基于基元的区域港口群竞合网络模型之后，运 用Wd聚类、网络密度分析、网络中心性分析及结构洞分析等方法，研究了区域港口群竞合网络的结构特征及社会 属性特征，帮助港口管理人员进行相关决策。最后，选取珠三角港口群进行实例分析以验证网络分析方法的有效 性，主要结论包括：港口中心性与其港口层次保持一致：竞争网络中，若低层次港口具有过高中心性，则该港口有定 位不明或过度竞争的可能：高中心度的枢纽港对其他港口进行喂给，会对被喂给港口形成较强的限制。 关键词：区域港口群：竞合：网络分析；可拓学；基元；社会网络分析；中心性；结构洞 中图分类号：TP18:F224.33文献标志码：A文章编号：1673-4785(2017)01-0015-09 中文引用格式：李珊珊，刘巍，高红.基于基元的区域港口群竞合网络分析[J].智能系统学报，2017,12(1)：15-23. '英文引用格式：LI Shanshan,LIU Wei,GAO Hong.Research on the co-competition network of the regional port group based on basic-element theory[J].CAAI transactions on intelligent systems,2017,12(1):15-23. Research on the co-competition network of the regional port group based on basic-element theory LI Shanshan',LIU Wei2,GAO Hong? (1.Transport Management College,Dalian Maritime University,Dalian 116026,China;2.Department of Mathematics,Dalian Maritime University,Dalian 116026,China) Abstract:This paper focuses on the complexity and multiplicity problem of the co-competition relationship in the regional port group.Based on the basic-element theory in Extenics,a new method was proposed to construct complex network models.This new method makes it possible to analyze multiple relationships concurrently.After the regional port group co-competition network model was built,the structural characteristics and social attributes of the network were researched using the methods of Ward clustering,network density,network centrality analysis,and structure hole analysis,etc.The results are useful for the port administrators for their management decisions.Furthermore,the port group of Pearl River Delta was selected as an example to prove the validity of the above models.The major conclusions include three aspects.One,the centrality of one port is in accordance with its level in the group.Two,if some feed ports have high centrality in a competition network,in all probability,they have indistinct development orientation or excessive competition.Three,if one port is fed by another port with high centrality,then it will be strongly restricted by that port. Keywords:regional port group;co-competition;network analysis;Extenics;basic-element;social network analysis; centrality;structural hole 在经济全球化日渐凸显，航运联盟正发挥其巨 立必要的竞争合作战略关系，依靠整体力量共同面 大优势的今天，区域港口群内部港口之间必须要建 对国际竞争。因此，港口之间的关系也正在逐渐由 收稿日期：2016-03-04.网络出版日期：2017-02-27. 单纯的竞争或合作转变为“竞合”、“双赢”的多元化 基金项目：辽宁省自然科学基金项目(2015020033). 关系模式，港口之间为竞争而合作，以合作求竞争 通信作者：李珊珊.E-mail:tinalee(@dlmu.ced.cm
第 １２ 卷第 １ 期 智 能 系 统 学 报 Ｖｏｌ．１２ №．１ ２０１７ 年 ２ 月 ＣＡＡＩ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｆｅｂ． ２０１７ ＤＯＩ：１０．１１９９２ ／ ｔｉｓ．２０１６０３００７ 网络出版地址：ｈｔｔｐ： ／ ／ ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ ／ ２３．１５３８．ＴＰ．２０１７０２２７．１７５８．００８．ｈｔｍｌ 基于基元的区域港口群竞合网络分析 李珊珊１ ，刘巍２ ，高红２ （１．大连海事大学 交通运输管理学院，辽宁 大连 １１６０２６； ２．大连海事大学 数学系，辽宁 大连 １１６０２６） 摘 要：针对区域港口群竞合关系的复杂性、多重性问题，引入了可拓学中的基元理论，提出了一种新的复杂网络模 型构建方法，这种方法使得多重关系的同时分析成为可能。 在构建了基于基元的区域港口群竞合网络模型之后，运 用 Ｗａｒｄ 聚类、网络密度分析、网络中心性分析及结构洞分析等方法，研究了区域港口群竞合网络的结构特征及社会 属性特征，帮助港口管理人员进行相关决策。 最后，选取珠三角港口群进行实例分析以验证网络分析方法的有效 性，主要结论包括：港口中心性与其港口层次保持一致；竞争网络中，若低层次港口具有过高中心性，则该港口有定 位不明或过度竞争的可能；高中心度的枢纽港对其他港口进行喂给，会对被喂给港口形成较强的限制。 关键词：区域港口群；竞合；网络分析；可拓学；基元；社会网络分析；中心性；结构洞 中图分类号： ＴＰ１８；Ｆ２２４．３３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－４７８５（２０１７）０１－００１５－０９ 中文引用格式：李珊珊，刘巍，高红． 基于基元的区域港口群竞合网络分析［Ｊ］． 智能系统学报， ２０１７， １２（１）： １５－２３． 英文引用格式：ＬＩ Ｓｈａｎｓｈａｎ，ＬＩＵ Ｗｅｉ，ＧＡＯ Ｈｏｎｇ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏ⁃ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｐｏｒｔ ｇｒｏｕｐ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｂａｓｉｃ⁃ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅｏｒｙ［Ｊ］． ＣＡＡＩ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ， ２０１７， １２（１）： １５－２３． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏ⁃ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｐｏｒｔ ｇｒｏｕｐ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｂａｓｉｃ⁃ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅｏｒｙ ＬＩ Ｓｈａｎｓｈａｎ １ ， ＬＩＵ Ｗｅｉ ２ ， ＧＡＯ Ｈｏｎｇ ２ （１．Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｄａｌｉａｎ Ｍａｒｉｔｉｍｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｄａｌｉａｎ １１６０２６， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ， Ｄａｌｉａｎ Ｍａｒｉｔｉｍｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｄａｌｉａｎ １１６０２６， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏ⁃ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｐｏｒｔ ｇｒｏｕｐ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ⁃ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅｏｒｙ ｉｎ Ｅｘｔｅｎｉｃｓ， ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｃｏｍｐｌｅｘ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｄｅｌｓ． Ｔｈｉｓ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｍａｋｅｓ ｉｔ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔｌｙ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｐｏｒｔ ｇｒｏｕｐ ｃｏ⁃ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ， ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗｅｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｗａｒｄ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ， ｎｅｔｗｏｒｋ ｄｅｎｓｉｔｙ， ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ， ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｈｏｌｅ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｅｔｃ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｕｓｅｆｕｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｏｒｔ ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅｉｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ， ｔｈｅ ｐｏｒｔ ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｅａｒｌ Ｒｉｖｅｒ Ｄｅｌｔａ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｔｏ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｍｏｄｅｌｓ． Ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｔｈｒｅｅ ａｓｐｅｃｔｓ． Ｏｎｅ， ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ ｏｆ ｏｎｅ ｐｏｒｔ ｉｓ ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｌｅｖｅｌ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ． Ｔｗｏ， ｉｆ ｓｏｍｅ ｆｅｅｄ ｐｏｒｔｓ ｈａｖｅ ｈｉｇｈ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ ｉｎ ａ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｉｎ ａｌｌ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ， ｔｈｅｙ ｈａｖｅ ｉｎｄｉｓｔｉｎｃｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｒ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ． Ｔｈｒｅｅ， ｉｆ ｏｎｅ ｐｏｒｔ ｉｓ ｆｅｄ ｂｙ ａｎｏｔｈｅｒ ｐｏｒｔ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ， ｔｈｅｎ ｉｔ ｗｉｌｌ ｂｅ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈａｔ ｐｏｒｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｇｉｏｎａｌ ｐｏｒｔ ｇｒｏｕｐ； ｃｏ⁃ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ； ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎａｌｙｓｉｓ； Ｅｘｔｅｎｉｃｓ； ｂａｓｉｃ⁃ｅｌｅｍｅｎｔ； ｓｏｃｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ； ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｈｏｌｅ 收稿日期：２０１６－０３－０４． 网络出版日期：２０１７－０２－２７． 基金项目：辽宁省自然科学基金项目（２０１５０２００３３） ． 通信作者：李珊珊．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｔｉｎａｌｅｅ＠ ｄｌｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ． 在经济全球化日渐凸显，航运联盟正发挥其巨 大优势的今天，区域港口群内部港口之间必须要建 立必要的竞争合作战略关系，依靠整体力量共同面 对国际竞争。 因此，港口之间的关系也正在逐渐由 单纯的竞争或合作转变为“竞合”、“双赢”的多元化 关系模式，港口之间为竞争而合作，以合作求竞争
·16 智能系统学报 第12卷 是未来港口关系发展的新趋势)。区域港口群中， 复杂的竞合关系影响因素，描述了多种类型的竞争 港口间的多元化竞合关系更加紧密，形成了区域港 关系及合作关系，本文主要关注横向竞合关系（主 口群内部的竞合网络。在该网络中，港口间的这种 要指货源竞争)和纵向竞合关系（主要指喂给关 多元化竞合关系体现出了复杂网络的一种普遍属 系)。 性“关系的多重性”)。所谓“关系的多重性”，即网 1.1港口节点物元 络中相同的一组行动者节点，可从不同角度出发， 定义1以网络中的节点O为对象，n个特征 拥有多种不同的关系类型。 cml,c2,…,cmn以及0m关于cm(i=1,2,…,n)对应 一方面，是区域港口群内部港口竞合关系的多元 的特征值vm(i=1,2,…,n)所构成的阵列称为n维 化：另一方面，集装箱船超大型化趋势促使共享腹地 节点物元，用M表示，作为复杂社会网络的基本 的区域港口群逐渐形成了层次化、网络化的竞合格 组成。 局。在这样的大环境下，如何规划港口布局，形成层 Uml 次分明、定位明确、合理分工的良性港口群竞合关系 Cu2' (OC,V) 网络，已成为港口管理决策人员非常关注的问题，也 是区域港口群提升整体竞争力所亟待解决的问题。 以往的网络分析模型中，只关注单一性质的关 由定义1，首先建立区域港口群的物元网络。设 系[)，若要研究多重关系，需要构建多个网络模型， 区域港口群有n个港口对象，分别为P(i=1,2,…, 且需针对每种不同性质的关系单独制作数据文件， n),因此第i个港口节点物元为M:可表示为 单独分析，单独输出，无法实现多重关系同时分析， [P, 货物吞吐量，v 以及分析的输入、输出自动化和程序化。为解决以 港口层次， Umi? M:= =(Pi,C,V) 上问题，本文引入了基于多维基元的复杂社会网 度数中心度， 络构建方法构建区域港口群竞合网络，利用基元 : 理论的优势，定义了“港口群网络物元”、“港口节 港口节点物元中可包含港口节点的基本信息、 点物元”及“港口竞合关系元”，基于此构建了区域 网络分析所需的港口特征、特征值及网络结构分析 港口群竞合网络。 的结果。 本文基于社会网络分析(social network 1.2港口竞合关系元 analysis,SNA)方法，针对如何在区域港口群竞合网 网络分析的研究重点是节点之间的“关系”。 络中正确定位港口功能，如何规划和建立最优港口 以往研究中，节点间关系数据只停留在“有(1)”“无 群竞合关系，进行了分析研究和探索。最终选取珠 (0)”或某个程度（数值）。将“关系”拓展为“关系 三角港口群主要港口进行了实例分析，并使用 元”，可表示关系的多种特征及其特征值，充分体现 MATLAB实现了分析的全部过程。 出了复杂社会网络中关系的“多重性”，是描述网络 中关系的最优形式化范式。 1 基于基元网络模型的区域港口群竞 本文研究的区域港口群网络纵向竞合主要是 合网络构建 指以枢纽港为中心，上下游支线港、喂给港组成的 基元理论由我国学者蔡文教授提出，它把物、事、 港口喂给系统内外的竞争与合作：横向竞合主要包 关系，特征和量值分别统一在一个三元组中，从而形 括港口对腹地货源的竞争[刀 式化描述物、事和关系[。社会网络的基元网表示方 根据关系元[)的定义及表示方法的规范6，港 口竞合网络中的关系元可表示为 法阐述了社会个体成员形成物元网的表示方法[6。 「竞合关系， 前项， P 本节基于多维基元的复杂社会网络模型4]，建立了区 后项， P 域港口群内多个港口之间的竞合关系网络。 在本文中的区域港口群竞合关系网络中，网络 C1, 唱 中的节点由港口对象拓展为港口物元节点，物元节 C2, 唱 点完整地反映了节点自身所拥有的特征属性：网络 中的连线由港口之间的单一关系拓展为港口竞合 Crk, 关系元，港口竞合关系元不但包含港口之间多元
是未来港口关系发展的新趋势［１］ 。 区域港口群中， 港口间的多元化竞合关系更加紧密，形成了区域港 口群内部的竞合网络。 在该网络中，港口间的这种 多元化竞合关系体现出了复杂网络的一种普遍属 性“关系的多重性” ［２］ 。 所谓“关系的多重性”，即网 络中相同的一组行动者节点，可从不同角度出发， 拥有多种不同的关系类型。 一方面，是区域港口群内部港口竞合关系的多元 化；另一方面，集装箱船超大型化趋势促使共享腹地 的区域港口群逐渐形成了层次化、网络化的竞合格 局。 在这样的大环境下，如何规划港口布局，形成层 次分明、定位明确、合理分工的良性港口群竞合关系 网络，已成为港口管理决策人员非常关注的问题，也 是区域港口群提升整体竞争力所亟待解决的问题。 以往的网络分析模型中，只关注单一性质的关 系［３］ ，若要研究多重关系，需要构建多个网络模型， 且需针对每种不同性质的关系单独制作数据文件， 单独分析，单独输出，无法实现多重关系同时分析， 以及分析的输入、输出自动化和程序化。 为解决以 上问题，本文引入了基于多维基元的复杂社会网 络［４］构建方法构建区域港口群竞合网络，利用基元 理论的优势，定义了“港口群网络物元”、 “港口节 点物元”及“港口竞合关系元”，基于此构建了区域 港口群竞合网络。 本 文 基 于 社 会 网 络 分 析 （ ｓｏｃｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎａｌｙｓｉｓ，ＳＮＡ）方法，针对如何在区域港口群竞合网 络中正确定位港口功能，如何规划和建立最优港口 群竞合关系，进行了分析研究和探索。 最终选取珠 三角港 口 群 主 要 港 口 进 行 了 实 例 分 析， 并 使 用 ＭＡＴＬＡＢ 实现了分析的全部过程。 １ 基于基元网络模型的区域港口群竞 合网络构建 基元理论由我国学者蔡文教授提出，它把物、事、 关系，特征和量值分别统一在一个三元组中，从而形 式化描述物、事和关系［５］ 。 社会网络的基元网表示方 法阐述了社会个体成员形成物元网的表示方法［６］ 。 本节基于多维基元的复杂社会网络模型［４］ ，建立了区 域港口群内多个港口之间的竞合关系网络。 在本文中的区域港口群竞合关系网络中，网络 中的节点由港口对象拓展为港口物元节点，物元节 点完整地反映了节点自身所拥有的特征属性；网络 中的连线由港口之间的单一关系拓展为港口竞合 关系元，港口竞合关系元不但包含港口之间多元、 复杂的竞合关系影响因素，描述了多种类型的竞争 关系及合作关系，本文主要关注横向竞合关系（主 要指货源竞争） 和纵向竞合关系（ 主要指喂给关 系）。 １．１ 港口节点物元 定义 １ 以网络中的节点 Ｏｍ为对象，ｎ 个特征 ｃｍ１ ，ｃｍ２ ，…，ｃｍｎ以及 Ｏｍ 关于 ｃｍｉ（ ｉ ＝ １，２，…，ｎ）对应 的特征值 ｖｍｉ（ｉ ＝ １，２，…，ｎ）所构成的阵列称为 ｎ 维 节点物元，用 Ｍ 表示，作为复杂社会网络的基本 组成。 Ｍ ＝ Ｏｍ ， ｃｍ１ ， ｖｍ１ ｃｍ２ ， ｖｍ２ ︙ ︙ ｃｍｎ ， ｖｍｎ é ë ê ê ê ê êê ù û ú ú ú ú úú ＝ Ｏｍ ，Ｃｍ ，Ｖｍ ( ) 由定义 １，首先建立区域港口群的物元网络。 设 区域港口群有 ｎ 个港口对象，分别为 Ｐｉ（ｉ ＝ １，２，…， ｎ），因此第 ｉ 个港口节点物元为 Ｍｉ 可表示为 Ｍｉ ＝ Ｐｉ， 货物吞吐量， ｖｍｉ１ 港口层次， ｖｍｉ２ 度数中心度， ｖｍｉ３ ︙ ︙ é ë ê ê ê ê êê ù û ú ú ú ú úú ＝ （Ｐｉ，Ｃｍｉ，Ｖｍｉ） 港口节点物元中可包含港口节点的基本信息、 网络分析所需的港口特征、特征值及网络结构分析 的结果。 １．２ 港口竞合关系元 网络分析的研究重点是节点之间的“关系”。 以往研究中，节点间关系数据只停留在“有（１）”“无 （０）”或某个程度（数值）。 将“关系” 拓展为“关系 元”，可表示关系的多种特征及其特征值，充分体现 出了复杂社会网络中关系的“多重性”，是描述网络 中关系的最优形式化范式。 本文研究的区域港口群网络纵向竞合主要是 指以枢纽港为中心，上下游支线港、喂给港组成的 港口喂给系统内外的竞争与合作；横向竞合主要包 括港口对腹地货源的竞争［７］ 。 根据关系元［８］的定义及表示方法的规范［６］ ，港 口竞合网络中的关系元可表示为 Ｒｉｊ ＝ 竞合关系， 前项， Ｐｉ 后项， Ｐｊ ｃｒ１ ， ｖ ｉｊ ｒ１ ｃｒ２ ， ｖ ｉｊ ｒ２ ︙ ︙ ｃｒｋ， ｖ ｉｊ ｒｋ ︙ ︙ é ë ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ·１６· 智 能 系 统 学 报 第 １２ 卷
第1期 李珊珊，等：基于基元的区域港口群竞合网络分析 ·17. 式中，i=1,2,…,nj=1,2,…,n;k=1,2,…,m。港 2.1.3聚类过程 口竞合关系元用于描述港口P,与港口P,之间的竞 1)初始每个港口样本自成一聚类，可表示为 合关系，为方便起见，可将上述关系元记作R(竞合 G1,G2,…,Gn。 关系，P,P)。关系元可存储港口的各类竞合关系 2)计算各聚类内部的“离差平方和”，即 的特征及其特征值。 3-龙(x0-0)rx0-0) (1) 最后还需要建立一个包含n个港口的区域港群 3)计算每种聚类合并方案所产生的“离差平方 网络物元，其主要作用是表示和存储网络整体属 和”增量，假设将聚类G。和G,合并为Gm,增量计算 性，如网络密度、网络中心势等。 公式为 设G可表示为 D=Sm-(S。+S,) (2) 「区域港口群， 名称， 选取离差平方和增量最小的合并方案进行实 港口数目， 际的合并操作。 网络密度， 4)重复2)和3)直到所有样品合并为一类。 网络中心势， 04 5)根据可接受的节点，得出港口的K个港口网 :」 络层次，记为Levl,Lev2,…,LevK。 2.2网络特性分析—社会网络分析 区域港口群内港口之间的竞争合作网络由节 2.2.1网络密度分析 点物元集合、竞合关系元集合及港口群网络物元 港口竞合网络的密度分析，是指网络中实际存 构成。 在的关系占所有可能存在的关系的比例，表明了港 2区域港口群竞合网络分析过程 口竞争合作关系的“密集程度”，因此过大或过小的 竞合网络密度都代表港口群内部竞合结构并非最 2.1网络层次结构分析一层次聚类 优化)，计算公式如下： 港口网络层次结构是指在港口布局网络中，根 据自然条件、腹地经济、地理通达性等硬件条件和 directed 港口服务效率、服务质量等软件条件，将港口划分 N(N-1) 为全球枢纽港、区域枢纽港、支线港或喂给港等层 次结构。港口网络的各个层次之间是互相联系，协 调发展的9。 Adimc =N(N-1)/2 本文利用社会网络分析方法中的网络层次聚 2.2.2中心性分析 港口群竞合网络中，每个港口扮演着不同的角 类法来划分港口群中的港口层次格局，利用一般分 色，对网络中其他成员的“影响力”也有着巨大的差 类效果最好的“Ward法”[o(离差平方和法)结合 异。中心性反映了网络中港口在等级和优势等方 “欧氏距离”进行聚类分析。 面的差异，是网络结构的重要属性。对中心性的研 2.1.1聚类指标 究可以加深对“权利”的量化认识) 港口规模的评价指标主要包括港口基础设施、 1)度数中心度。 自然情况、腹地经济水平、吞吐量等，本文选取“最 度数中心度(degree centrality),体现了某港口 大吃水泊位水深”“城市人均GDP”“生产性码头泊 在竞合网络结构中的“核心”程度)，记为C(P:)。 位数”“货物吞吐量”“集装箱吞吐量”5个港口规 从港口的中心度分析中可以得出各港口对竞合关 模聚类指标，从港口节点物元中提取相应的特征及 系网结构的影响程度，分辨出扮演“结构中心”角色 特征值。 的港口。有向图的度数中心度分为入度中心度和 2.1.2参数设置 出度中心度。计算公式如下： n为区域港口群港口数量：K为目标聚类个数； Cn(P)h=d(P)=∑4 (3) p为聚类指标维度；G,为在t阶段的一个聚类：X Cn(P,)oa=d(P,)=∑4 (4) 为G中的第i个港口样本，是一个p维向量；n,为 2)中心势。 G,中的样本个数：为聚类G,内的样本均值，聚 中心势是网络整体结构指标，反映了港口竞合 类G,的重心。 网络的“紧凑程度”，记为CD,即
式中，ｉ ＝ １，２，…，ｎ；ｊ ＝ １，２，…，ｎ；ｋ ＝ １，２，…，ｍ。 港 口竞合关系元用于描述港口 Ｐｉ 与港口 Ｐｊ 之间的竞 合关系，为方便起见，可将上述关系元记作 Ｒｉｊ（竞合 关系，Ｐｉ，Ｐｊ）。 关系元可存储港口的各类竞合关系 的特征及其特征值。 最后还需要建立一个包含 ｎ 个港口的区域港群 网络物元，其主要作用是表示和存储网络整体属 性，如网络密度、网络中心势等。 设 Ｇｍ 可表示为 Ｇｍ ＝ 区域港口群， 名称， ｖ１ 港口数目， ｖ２ 网络密度， ｖ３ 网络中心势， ｖ４ ︙ ︙ é ë ê ê ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú ú ú 区域港口群内港口之间的竞争合作网络由节 点物元集合、竞合关系元集合及港口群网络物元 构成。 ２ 区域港口群竞合网络分析过程 ２．１ 网络层次结构分析———层次聚类 港口网络层次结构是指在港口布局网络中，根 据自然条件、腹地经济、地理通达性等硬件条件和 港口服务效率、服务质量等软件条件，将港口划分 为全球枢纽港、区域枢纽港、支线港或喂给港等层 次结构。 港口网络的各个层次之间是互相联系，协 调发展的［９］ 。 本文利用社会网络分析方法中的网络层次聚 类法来划分港口群中的港口层次格局，利用一般分 类效果最好的“Ｗａｒｄ 法” ［１０］ （离差平方和法） 结合 “欧氏距离”进行聚类分析。 ２．１．１ 聚类指标 港口规模的评价指标主要包括港口基础设施、 自然情况、腹地经济水平、吞吐量等，本文选取“最 大吃水泊位水深”“城市人均 ＧＤＰ” “生产性码头泊 位数” “货物吞吐量” “集装箱吞吐量”５ 个港口规 模聚类指标，从港口节点物元中提取相应的特征及 特征值。 ２．１．２ 参数设置 ｎ 为区域港口群港口数量；Ｋ 为目标聚类个数； ｐ 为聚类指标维度；Ｇｔ 为在 ｔ 阶段的一个聚类；Ｘ （ｔ） ｉ 为 Ｇｉ 中的第 ｉ 个港口样本，是一个 ｐ 维向量；ｎｔ 为 Ｇｔ 中的样本个数；Ｘ （ｔ） 为聚类 Ｇｔ 内的样本均值，聚 类 Ｇｔ 的重心。 ２．１．３ 聚类过程 １） 初始每个港口样本自成一聚类，可表示为 Ｇ１ ，Ｇ２ ，…，Ｇｎ 。 ２）计算各聚类内部的“离差平方和”，即 Ｓｔ ＝ ∑ ｎｔ ｉ ＝ １ （Ｘ （ｔ） ｉ － Ｘ （ｔ） ） Ｔ （Ｘ （ｔ） ｉ － Ｘ （ｔ） ） （１） ３）计算每种聚类合并方案所产生的“离差平方 和”增量，假设将聚类 Ｇｐ 和 Ｇｑ 合并为 Ｇｍ ，增量计算 公式为 Ｄ ２ ｐｑ ＝ Ｓｍ － （Ｓｐ ＋ Ｓｑ） （２） 选取离差平方和增量最小的合并方案进行实 际的合并操作。 ４）重复 ２）和 ３）直到所有样品合并为一类。 ５）根据可接受的节点，得出港口的 Ｋ 个港口网 络层次，记为 Ｌｅｖ１，Ｌｅｖ２，…，ＬｅｖＫ。 ２．２ 网络特性分析———社会网络分析 ２．２．１ 网络密度分析 港口竞合网络的密度分析，是指网络中实际存 在的关系占所有可能存在的关系的比例，表明了港 口竞争合作关系的“密集程度”，因此过大或过小的 竞合网络密度都代表港口群内部竞合结构并非最 优化［１１］ ，计算公式如下： Δｄｉｒｅｃｔｅｄ ＝ ∑ Ｎ ｉ ＝ １ ∑ Ｎ ｊ ＝ １ ｖ ｉｊ ｒｋ Ｎ（Ｎ － １） Δｕｎｄｉｒｅｃｔｅｄ ＝ ∑ Ｎ ｉ ＝ １ ∑ Ｎ ｊ ＝ １ ｖ ｉｊ ｒｋ Ｎ（Ｎ － １） ／ ２ ２．２．２ 中心性分析 港口群竞合网络中，每个港口扮演着不同的角 色，对网络中其他成员的“影响力”也有着巨大的差 异。 中心性反映了网络中港口在等级和优势等方 面的差异，是网络结构的重要属性。 对中心性的研 究可以加深对“权利”的量化认识［１２］ 。 １）度数中心度。 度数中心度（ ｄｅｇｒｅｅ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ），体现了某港口 在竞合网络结构中的“核心”程度［１３］ ，记为 ＣＤ（Ｐｉ）。 从港口的中心度分析中可以得出各港口对竞合关 系网结构的影响程度，分辨出扮演“结构中心”角色 的港口。 有向图的度数中心度分为入度中心度和 出度中心度。 计算公式如下： ＣＤ（Ｐｉ）Ｉｎ ＝ ｄＩｎ（Ｐｉ） ＝ ∑ ｊ ｖ ｉｊ ｒｋ （３） ＣＤ（Ｐｉ） Ｏｕｔ ＝ ｄＯｕｔ（Ｐｉ） ＝ ∑ｉ ｖ ｉｊ ｒｋ （４） ２）中心势。 中心势是网络整体结构指标，反映了港口竞合 网络的“紧凑程度”，记为 ＣＤ，即 第 １ 期 李珊珊，等：基于基元的区域港口群竞合网络分析 ·１７·
·18 智能系统学报 第12卷 2(G(P')-Cn(P) 出发，对区域港口群竞合网络进行结构洞分析。 CD= (5) max2(C,(P)-C(P,)） 中间人 式中：C(P·)表示最大的节点度数中心度。 3)接近中心度。 港口竞合网络中节点的接近中心度(closeness centrality)是指港口节点与竞合网络中其他港口的 图1结构洞示意图 捷径距离之和，表明了港口节点到达其他港口节点 Fig.I Schematic diagram of structural hole 要走的“步数”，计算公式为 港口受到的限制度，是指该港口在竞合网络中 拥有的运用结构洞的能力。根据But给出的限制 c.P)=[2dP,P)] (6) i=1 度的操作化定义，港口P:受到P,的限制度指标为 式中：d(P:,P)为P:到P的捷径长度。一般意义 Cg=Pg+∑PPg (8) 上来讲，与中心点距离越远的行动者在信息资源、 式中：P是指港口P:为维持与港口P,的关系所做 权利、声望以及影响方面也越弱。注意，接近中心 的直接投入；q是除R,之外所有的P,到P,的其他 度的值越大，说明该点越不是网络的核心点。 路径上的点；Pm是在港口P:的全部关系中，对q的 在“合作”性质的网络中，港口节点的接近中心 投入所占比重。港口P:受到P,的限制度也可表述 性表明，一个港口节点与其他点越接近这个节点在 为C,=直接投入+间接投入。 合作网络中传递信息就越方便。但是，在“竞争”关 假设某区域港口群之间关系如图2所示，以港 系性质的网络中，接近中心度的含义却截然相反。 口“1”为例，与之接触的港口“5”对港口“1”的限制 若某喂给港或支线港节点处在竞争关系网络的“核 最强，因为在港口“1”的相邻节点中，港口“5”与网 心”，从一定程度上说明了，该港口有着“定位不明 络中其他成员之间的联系最多，“5”对“1”的要求将 确或过度竞争”的可能性。例如，在区域港口群的 是“1”最难以回避的：而港口“3”对“1”的限制性最 腹地范围内，某一种货物的港口运输能力已经饱 小，因为它与“1”的网络中的其他成员之间完 和，但某港口仍然盲目地投资扩张装卸这种货物的 全隔离。 码头泊位，导致其与周边多个港口产生了直接或间 接的竞争关系，造成了市场产能过剩。这种情况不 但浪费了企业资源，还可能造成市场内的恶性低价 竞争。 4)特征向量中心性。 特征向量中心性表明，如果一个港口节点与很 多具有较高中心度的港口相连接，其重要程度就会 很高。 图2限制度计算例图 C(P,)=A1∑R,CE(P,) Fig.2 Case network for constrain calculation (7) 特征向量中心性可以认为是度中心性的改进， 3 实例分析 具有较高特征向量中心性的港口节点连接了更多 的重要节点，系统地位最为突出，信息交互能力 本文选取珠三角具有代表性的若干主要港口 最强。 为例，对以上港口竞合网络分析模型进行实例研 2.2.3结构洞分析 究，数据截至2015年最新数据，采用MATLAB编程 结构洞是由社会学家Burt1s]提出的，用来表示 实现。选取的港口包括香港、广州港、深圳港、珠海 两个行动者之间非冗余的联系。一个结构洞中的 港、汕头港、佛山港、江门港、中山港、虎门港及惠 “中间人”有着更强的“信息利益”和“控制利益”， 州港。 因此比其他位置上的成员更具有竞争优势「6，如图 3.1珠三角港口群竞合网络构建 1所示。在But的结构洞指标中，限制度 港口群G=香港，广州，深圳，珠海，汕头，佛 (constraint)指标最为重要[]，本文从限制度的指标 山，江门，中山，虎门，惠州}。港口群竞合网络物
ＣＤ ＝ ∑ ｎ ｉ ＝ １ ＣＤ Ｐ ∗ ( ) － ＣＤ Ｐｉ ( ( ) ) ｍａｘ∑ ｎ ｉ ＝ １ ＣＤ Ｐ ∗ ( ) － ＣＤ Ｐｉ ( ( ) ) （５） 式中：ＣＤ Ｐ ∗ ( ) 表示最大的节点度数中心度。 ３） 接近中心度。 港口竞合网络中节点的接近中心度（ ｃｌｏｓｅｎｅｓｓ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ）是指港口节点与竞合网络中其他港口的 捷径距离之和，表明了港口节点到达其他港口节点 要走的“步数”，计算公式为 ＣＣ Ｐｉ ( ) ＝ ∑ ｎ ｊ ＝ １ ｄ Ｐｉ，Ｐｊ [ ( ) ] －１ （６） 式中：ｄ Ｐｉ，Ｐｊ ( ) 为 Ｐｉ 到 Ｐｊ 的捷径长度。 一般意义 上来讲，与中心点距离越远的行动者在信息资源、 权利、声望以及影响方面也越弱。 注意，接近中心 度的值越大，说明该点越不是网络的核心点。 在“合作”性质的网络中，港口节点的接近中心 性表明，一个港口节点与其他点越接近这个节点在 合作网络中传递信息就越方便。 但是，在“竞争”关 系性质的网络中，接近中心度的含义却截然相反。 若某喂给港或支线港节点处在竞争关系网络的“核 心”，从一定程度上说明了，该港口有着“定位不明 确或过度竞争” 的可能性。 例如，在区域港口群的 腹地范围内，某一种货物的港口运输能力已经饱 和，但某港口仍然盲目地投资扩张装卸这种货物的 码头泊位，导致其与周边多个港口产生了直接或间 接的竞争关系，造成了市场产能过剩。 这种情况不 但浪费了企业资源，还可能造成市场内的恶性低价 竞争。 ４） 特征向量中心性。 特征向量中心性表明，如果一个港口节点与很 多具有较高中心度的港口相连接，其重要程度就会 很高［１４］ 。 ＣＥ Ｐｉ ( ) ＝ λ －１∑ｊ ＲｉｊＣＥ Ｐｊ ( ) （７） 特征向量中心性可以认为是度中心性的改进， 具有较高特征向量中心性的港口节点连接了更多 的重要节点， 系统地位最为突出， 信息交互能力 最强。 ２．２．３ 结构洞分析 结构洞是由社会学家 Ｂｕｒｔ ［１５］提出的，用来表示 两个行动者之间非冗余的联系。 一个结构洞中的 “中间人”有着更强的“信息利益” 和“控制利益”， 因此比其他位置上的成员更具有竞争优势［１６］ ，如图 １ 所 示。 在 Ｂｕｒｔ 的 结 构 洞 指 标 中， 限 制 度 （ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ）指标最为重要［１７］ ，本文从限制度的指标 出发，对区域港口群竞合网络进行结构洞分析。 图 １ 结构洞示意图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｈｏｌｅ 港口受到的限制度，是指该港口在竞合网络中 拥有的运用结构洞的能力。 根据 Ｂｕｒｔ 给出的限制 度的操作化定义，港口 Ｐｉ 受到 Ｐｊ 的限制度指标为 Ｃｉｊ ＝ ｐｉｊ ＋ ∑ｑ ｐｉｑ ｐｑｊ （８） 式中：ｐｉｊ是指港口 Ｐｉ 为维持与港口 Ｐｊ 的关系所做 的直接投入；ｑ 是除 Ｒｉｊ之外所有的 Ｐｉ 到 Ｐｊ 的其他 路径上的点；ｐｉｑ是在港口 Ｐｉ 的全部关系中，对 ｑ 的 投入所占比重。 港口 Ｐｉ 受到 Ｐｊ 的限制度也可表述 为 Ｃｉｊ ＝直接投入＋间接投入。 假设某区域港口群之间关系如图 ２ 所示，以港 口“１”为例，与之接触的港口“５”对港口“１”的限制 最强，因为在港口“１”的相邻节点中，港口“５”与网 络中其他成员之间的联系最多，“５”对“１”的要求将 是“１”最难以回避的；而港口“３”对“１”的限制性最 小， 因 为 它 与 “ １” 的 网 络 中 的 其 他 成 员 之 间 完 全隔离。 图 ２ 限制度计算例图 Ｆｉｇ．２ Ｃａｓｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒａｉｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ３ 实例分析 本文选取珠三角具有代表性的若干主要港口 为例，对以上港口竞合网络分析模型进行实例研 究，数据截至 ２０１５ 年最新数据，采用 ＭＡＴＬＡＢ 编程 实现。 选取的港口包括香港、广州港、深圳港、珠海 港、汕头港、佛山港、江门港、中山港、虎门港及惠 州港。 ３．１ 珠三角港口群竞合网络构建 港口群 Ｇ ＝ ｛香港，广州，深圳，珠海，汕头，佛 山，江门，中山，虎门，惠州｝。 港口群竞合网络物 ·１８· 智 能 系 统 学 报 第 １２ 卷
第1期 李珊珊，等：基于基元的区域港口群竞合网络分析 ·19 元、港口节点物元及港口竞合关系元在MATLAB程 深圳， 所在区域， 广东 序中以数组的形式存在。 码头前沿水深， 16m 「区域港口群， 名称， 珠三角主要港口 城市人均GDP, 14.95亿元 港口数目， 9 生产性码头泊位数， 144 22323万吨 网络密度， null 货物吞吐量， 集装箱吞吐量， 2403万标箱 网络中心势， null P3= 港口层次， null 其中包含了两个部分：1)港口群网络的基本信 出度中心度， null 息；2)港口群网络的结构信息，初始值为空值 入度中心度， null (null)。 出度接近中心度， null 在珠江三角洲港口竞合网络的节点物元中，初 入度接近中心度、 null 始化存储了港口的一些基本信息，包括港口的所在 特征向量中心度， null 省份（区域），以及层次聚类分析会用到的相关特征 珠海， 所在区域， 广东 及特征值：同时也包括了港口节点的结构信息，初 码头前沿水深， 14.2m 城市人均GDP, 10.36亿元 始值为空值(ull)。部分初始港口物元如下所示： 生产性码头泊位数， 155 「香港， 所在区域， 香港 货物吞吐量， 10703万吨 码头前沿水深， 15.5m 集装箱吞吐量， 117万标箱 城市人均GDP, 26.5亿元 P4= 港口层次， null 生产性码头泊位数， 72 出度中心度， null 货物吞吐量， 29770万吨 入度中心度， null 集装箱吞吐量， 2228万标箱 出度接近中心度， null P1= 港口层次， null 入度接近中心度， null 出度中心度， null null 特征向量中心度， 入度中心度， null 以上数据来源《中国港口年鉴2015》及《中国统 计年鉴2015》。 出度接近中心度， null 在珠江三角洲港口竞合网络关系元中，包含了 入度接近中心度， null 港口之间竞争合作的关系数据。主要包括两个方 特征向量中心度， null 面：一是港口之间的喂给合作，属于有向连接，使用 0(无喂给)或1（有喂给）表示，前项为枢纽港，后向 广州， 所在区域， 广东 为喂给港；二是港口之间的同货类竞争，无向连接， 码头前沿水深， 15.5m 由港口与货类之间的2模隶属关系矩阵转换而 城市人均GDP, 12.93亿元 来[us](使用ucinet'软件实现，具体过程此处不做 生产性码头泊位数， 709 赘述)。另外，关系元中还包含着港口限制度分析 货物吞吐量， 50098万吨 的结果。部分初始港口竞合关系元为 集装箱吞吐量， 1663万标箱 「竞合关系， 前项， 香港 P2= 后项， 广州 港口层次， null 喂给， 1 出度中心度， R12= null 货源竞争， 3 入度中心度， null 限制度， null 出度接近中心度， null 竞合关系， 前项， 香港1 入度接近中心度， null 后项， 深圳 特征向量中心度， null 喂给， 0 货源竞争， 3 限制度， null
元、港口节点物元及港口竞合关系元在 ＭＡＴＬＡＢ 程 序中以数组的形式存在。 Ｇｍ ＝ 区域港口群， 名称， 珠三角主要港口 港口数目， ９ 网络密度， ｎｕｌｌ 网络中心势， ｎｕｌｌ é ë ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú 其中包含了两个部分：１）港口群网络的基本信 息；２ ） 港 口 群 网 络 的 结 构 信 息， 初 始 值 为 空 值 （ｎｕｌｌ）。 在珠江三角洲港口竞合网络的节点物元中，初 始化存储了港口的一些基本信息，包括港口的所在 省份（区域），以及层次聚类分析会用到的相关特征 及特征值；同时也包括了港口节点的结构信息，初 始值为空值（ｎｕｌｌ）。 部分初始港口物元如下所示： Ｐ１ ＝ 香港， 所在区域， 香港 码头前沿水深， １５．５ ｍ 城市人均 ＧＤＰ， ２６．５ 亿元 生产性码头泊位数， ７２ 货物吞吐量， ２９ ７７０ 万吨 集装箱吞吐量， ２ ２２８ 万标箱 港口层次， ｎｕｌｌ 出度中心度， ｎｕｌｌ 入度中心度， ｎｕｌｌ 出度接近中心度， ｎｕｌｌ 入度接近中心度， ｎｕｌｌ 特征向量中心度， ｎｕｌｌ é ë ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú Ｐ２ ＝ 广州， 所在区域， 广东 码头前沿水深， １５．５ ｍ 城市人均 ＧＤＰ， １２．９３ 亿元 生产性码头泊位数， ７０９ 货物吞吐量， ５０ ０９８ 万吨 集装箱吞吐量， １ ６６３ 万标箱 港口层次， ｎｕｌｌ 出度中心度， ｎｕｌｌ 入度中心度， ｎｕｌｌ 出度接近中心度， ｎｕｌｌ 入度接近中心度， ｎｕｌｌ 特征向量中心度， ｎｕｌｌ é ë ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú Ｐ３ ＝ 深圳， 所在区域， 广东 码头前沿水深， １６ ｍ 城市人均 ＧＤＰ， １４．９５ 亿元 生产性码头泊位数， １４４ 货物吞吐量， ２２ ３２３ 万吨 集装箱吞吐量， ２ ４０３ 万标箱 港口层次， ｎｕｌｌ 出度中心度， ｎｕｌｌ 入度中心度， ｎｕｌｌ 出度接近中心度， ｎｕｌｌ 入度接近中心度， ｎｕｌｌ 特征向量中心度， ｎｕｌｌ é ë ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú Ｐ４ ＝ 珠海， 所在区域， 广东 码头前沿水深， １４．２ ｍ 城市人均 ＧＤＰ， １０．３６ 亿元 生产性码头泊位数， １５５ 货物吞吐量， １０ ７０３ 万吨 集装箱吞吐量， １１７ 万标箱 港口层次， ｎｕｌｌ 出度中心度， ｎｕｌｌ 入度中心度， ｎｕｌｌ 出度接近中心度， ｎｕｌｌ 入度接近中心度， ｎｕｌｌ 特征向量中心度， ｎｕｌｌ é ë ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú ú 以上数据来源《中国港口年鉴 ２０１５》及《中国统 计年鉴 ２０１５》。 在珠江三角洲港口竞合网络关系元中，包含了 港口之间竞争合作的关系数据。 主要包括两个方 面：一是港口之间的喂给合作，属于有向连接，使用 ０（无喂给）或 １（有喂给）表示，前项为枢纽港，后向 为喂给港；二是港口之间的同货类竞争，无向连接， 由港口与货类之间的 ２⁃模隶属关系矩阵转换而 来［１８］ （使用 ｕｃｉｎｅｔ ［１９］ 软件实现，具体过程此处不做 赘述）。 另外，关系元中还包含着港口限制度分析 的结果。 部分初始港口竞合关系元为 Ｒ１２ ＝ 竞合关系， 前项， 香港 后项， 广州 喂给， １ 货源竞争， ３ 限制度， ｎｕｌｌ é ë ê ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú ú Ｒ１３ ＝ 竞合关系， 前项， 香港 后项， 深圳 喂给， ０ 货源竞争， ３ 限制度， ｎｕｌｌ é ë ê ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú ú 第 １ 期 李珊珊，等：基于基元的区域港口群竞合网络分析 ·１９·