基于貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化分析的武漢城市物流節(jié)點(diǎn)吸引力研究

楊俊剛 段愛(ài)媛

國(guó)家自然科學(xué)基金（No.51608219）資助

摘 要：為了判斷物流節(jié)點(diǎn)在貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化中所起的作用，為下一步構(gòu)建基于物流節(jié)點(diǎn)吸引力的城市貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化模型提供研究基礎(chǔ)。首先結(jié)合武漢城市貨運(yùn)需求、物流節(jié)點(diǎn)的類型、輻射半徑和投資額度、當(dāng)?shù)亟煌l件、城市形態(tài)、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及產(chǎn)業(yè)空間布局等多種因素研究物流節(jié)點(diǎn)吸引力影響因素，形成物流節(jié)點(diǎn)吸引力影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；然后，對(duì)已建立起來(lái)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)研工作，并對(duì)原始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)格化處理得到標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣，通過(guò)熵權(quán)模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)各個(gè)指標(biāo)定量分析，以確定指標(biāo)權(quán)重，進(jìn)而求得各單個(gè)物流節(jié)點(diǎn)的吸引度綜合評(píng)判值；最后，借鑒引力模型，計(jì)算貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中各物流節(jié)點(diǎn)之間的吸引力。

關(guān)鍵詞：物流；復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；演化；節(jié)點(diǎn)吸引力

引言：BA模型首次從網(wǎng)絡(luò)演化角度來(lái)研究網(wǎng)絡(luò)的一些宏觀性質(zhì)起源，開(kāi)辟了網(wǎng)絡(luò)研究的新紀(jì)元。研究認(rèn)為，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能在很大程度上決定于其結(jié)構(gòu)，而結(jié)構(gòu)又往往跟演化機(jī)制有關(guān)。節(jié)點(diǎn)吸引因子對(duì)網(wǎng)絡(luò)的演化有一定影響。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究中認(rèn)為節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系是由節(jié)點(diǎn)本身的性質(zhì)所決定的，也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)的演化特征取決于節(jié)點(diǎn)的特征。貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)作為城市交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的重要環(huán)節(jié)，是一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng)。物流節(jié)點(diǎn)對(duì)貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。判斷物流節(jié)點(diǎn)在貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化中所起的作用，為下一步構(gòu)建基于物流節(jié)點(diǎn)吸引力的貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化模型提供研究基礎(chǔ)，首先需要計(jì)算物流節(jié)點(diǎn)之間的吸引力。

對(duì)節(jié)點(diǎn)吸引力研究比較常見(jiàn)的是節(jié)點(diǎn)選址問(wèn)題。在節(jié)點(diǎn)選址模型中最早引入吸引力作用的是Reilly，研究了零售網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)吸引力改變對(duì)顧客行為的影響。之后Huff等將Reilly的確定性模型改進(jìn)為概率模型，成為著名的重力模型，Drezner等最早將吸引力模型應(yīng)用于航空網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)分析問(wèn)題中。也有學(xué)者從節(jié)點(diǎn)吸引力對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間連接關(guān)系的影響進(jìn)行研究。Barrat等指出在之前所建立的加權(quán)演化模型中，新加入節(jié)點(diǎn)會(huì)與樞紐節(jié)點(diǎn)連接，但是在真實(shí)的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，這種直接連接可能會(huì)在權(quán)衡運(yùn)輸費(fèi)用之后，變?yōu)榕c鄰近的節(jié)點(diǎn)連接從而間接連上樞紐節(jié)點(diǎn)。余朵茍等在對(duì)集裝箱快捷貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化分析中，用節(jié)點(diǎn)吸引力的影響因素之一貨運(yùn)量來(lái)量化原模型中節(jié)點(diǎn)吸引度。也有學(xué)者認(rèn)為出生時(shí)間越早擁有越高度的節(jié)點(diǎn)對(duì)與其同類型、距離較近的節(jié)點(diǎn)有更強(qiáng)的吸引力，它們更可能相互連接。由于影響因素的復(fù)雜性，不能從單一影響因素的分析而認(rèn)定其整個(gè)系統(tǒng)的特征。但是現(xiàn)有的相關(guān)文獻(xiàn)均沒(méi)有從系統(tǒng)的多因素的角度分析物流節(jié)點(diǎn)貨運(yùn)吸引力影響因素進(jìn)而計(jì)算物流節(jié)點(diǎn)之間的吸引力。

一、物流節(jié)點(diǎn)吸引力影響因素

由于多種因素的影響，物流節(jié)點(diǎn)的吸引力如發(fā)生變化，相關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的連接狀態(tài)也會(huì)隨之發(fā)生變化，由此引起物流節(jié)點(diǎn)輻射范圍內(nèi)的城市貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化。為了簡(jiǎn)化研究問(wèn)題，突出研究?jī)?nèi)容，結(jié)合《武漢市現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展十二五規(guī)劃》以武漢市7個(gè)一級(jí)物流節(jié)點(diǎn)和與之相關(guān)的40個(gè)二級(jí)物流節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象。

結(jié)合實(shí)際規(guī)劃案例，并采用德?tīng)柗品ㄕ髟儗＜倚〗M成員的預(yù)測(cè)意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)幾輪征詢，專家小組的預(yù)測(cè)意見(jiàn)趨于集中，最后得出物流節(jié)點(diǎn)吸引力影響因素指標(biāo)。結(jié)合武漢本地的實(shí)際情況，選取的13項(xiàng)物流節(jié)點(diǎn)吸引因子評(píng)價(jià)指標(biāo)為：

X1：物流節(jié)點(diǎn)所在行政區(qū)的人口規(guī)模

X2：物流節(jié)點(diǎn)所在行政區(qū)的生產(chǎn)總值（單位：億元）

X3：物流節(jié)點(diǎn)所在的行政區(qū)的規(guī)模以上的企業(yè)數(shù)

X4：所在行政區(qū)社會(huì)消費(fèi)品零售額（單位：萬(wàn)元）

X5：所在行政區(qū)城鎮(zhèn)居民年人均可支配收入（單位：元）

X6：所在行政區(qū)城鎮(zhèn)居民年人均消費(fèi)支出（單位：元）

X7：所在行政區(qū)基礎(chǔ)建設(shè)投資（單位：億元）

X8：所在行政區(qū)物流需求集散地密度

X9：分區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

X10：交通通達(dá)度

X11：分區(qū)環(huán)境影響評(píng)價(jià)

X12：優(yōu)惠政策

X13：可利用土地面積 （單位：平方公里）

二、吸引度綜合評(píng)判值的確定

采用熵權(quán)法對(duì)各因子賦權(quán)，可以簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)過(guò)程。因此，本文采用熵值法對(duì)指標(biāo)的權(quán)值進(jìn)行確定。規(guī)格化處理公式如下：

指標(biāo)Fj的熵權(quán)Wj：

物流節(jié)點(diǎn)吸引度就是物流節(jié)點(diǎn)自身具備的、由其影響因素決定的吸引其他物流節(jié)點(diǎn)與之產(chǎn)生貨運(yùn)往來(lái)的可能性大小，數(shù)值表現(xiàn)為經(jīng)過(guò)無(wú)量綱化處理的吸引度綜合評(píng)判值。當(dāng)各個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)值求出后，下一步即是將各指標(biāo)的權(quán)值分別與其所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)經(jīng)過(guò)規(guī)格化變化后的值相乘后求和，以確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)綜合評(píng)價(jià)值，即各個(gè)節(jié)點(diǎn)的吸引度綜合評(píng)判值。其計(jì)算公式為：

其中：n=13

以一級(jí)節(jié)點(diǎn)為例，計(jì)算結(jié)果如表1所示：

三、物流節(jié)點(diǎn)之間吸引力的計(jì)算

在引力模型運(yùn)用中，質(zhì)量參數(shù)和距離參數(shù)的設(shè)定是影響模型準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素。結(jié)合武漢市物流節(jié)點(diǎn)的實(shí)際情況，現(xiàn)得到以下修正模型：

式中：Fik——物流節(jié)點(diǎn)i與k之間的引力；

G——引力系數(shù)，平衡等式兩端的量綱，其數(shù)值為1；

K——產(chǎn)業(yè)相關(guān)系數(shù)，由兩節(jié)點(diǎn)主營(yíng)產(chǎn)業(yè)的相關(guān)性確定；

Zk——物流節(jié)點(diǎn)k的吸引度綜合評(píng)判值；

Dik——物流節(jié)點(diǎn)i與k之間的距離。

將數(shù)值帶入上述公式，得到武漢市物流節(jié)點(diǎn)吸引力計(jì)算結(jié)果（以一級(jí)節(jié)點(diǎn)之間的吸引力為例），如表2所示。

四、結(jié)論

論文首先對(duì)武漢城市物流節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究，確定了物流節(jié)點(diǎn)吸引力影響因素評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，然后利用熵權(quán)模糊評(píng)價(jià)法得出物流節(jié)點(diǎn)吸引度綜合值，最后引入改進(jìn)后的引力模型計(jì)算武漢城市物流節(jié)點(diǎn)吸引力，判斷物流節(jié)點(diǎn)在貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化中所起的作用，為下一步構(gòu)建基于物流節(jié)點(diǎn)吸引力的城市貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化模型提供研究基礎(chǔ)。

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