“一帶一路”倡議中部節(jié)點省市物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

王 飛，陳瑞華,2

（1.喀什大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，新疆 喀什 844000；2.南開大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院，天津 300071）

中國經(jīng)濟發(fā)展進入“新常態(tài)”階段，推動區(qū)域經(jīng)濟一體化、縮小區(qū)域差距、實現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展越來越成為學(xué)界持續(xù)關(guān)注和研究的重點。區(qū)域物流作為經(jīng)濟系統(tǒng)形成與發(fā)展的一種主導(dǎo)力量，具有重要的作用[1]。“一帶一路”倡議提出后，中國在“政策溝通、道路聯(lián)通、貿(mào)易暢通、貨幣流通、民心相通”的五通理念指導(dǎo)下，為國際合作共享共建搭建平臺的同時，也為促進國內(nèi)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供了全新發(fā)展機遇。而打造我國與沿線國家利益共同體，促進區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展，這就要求構(gòu)建一個完善、高效的物流網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)保障[2]。

目前，關(guān)于物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究，國內(nèi)學(xué)者對于區(qū)域物流發(fā)展水平的研究多為通過評價物流發(fā)展水平，對區(qū)域物流節(jié)點進行等級劃分[3]。對于區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究主要是區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征分析和軸輻式區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建與優(yōu)化[4]。在研究空間角度上，主要集中在長江三角洲[5]、京津冀地區(qū)[6]，而對國內(nèi)中西部地區(qū)研究較少。在時間角度上，多關(guān)注于單一省份的動態(tài)研究[7-8]，缺乏整體區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的動態(tài)演化研究。因此對國內(nèi)中西部區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)演化過程進行研究，把握演變規(guī)律，構(gòu)建高效的區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)對提升區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平、促進區(qū)域經(jīng)濟一體化具有重要意義。

基于此，本文通過探索和揭示區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演化特征，利用Topsis 評價方法和引力模型論證和闡述“一帶一路”倡議中部節(jié)點省市物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化過程的表現(xiàn)形式和特點，對區(qū)域物流的研究方面進一步豐富，對區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建對其它地區(qū)的軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建具備參考價值，具有較大的理論意義。

一、文獻綜述

（一）區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型研究

國內(nèi)外學(xué)者對區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型的研究主要集中在區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)和軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)研究。

1.區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)研究

韓增林等從總體格局、南北方差異、東西部差異、城鄉(xiāng)差異和發(fā)展趨勢這五個方面，研究了我國物流網(wǎng)絡(luò)布局現(xiàn)狀和分布特征。潘坤友等對我國大陸地區(qū)的物流網(wǎng)絡(luò)空間布局進行研究。Aykin[9]通過收集美國最大的40 個城市間旅客流量數(shù)據(jù)，對樞紐節(jié)點分布問題進行了研究。Heuvel 等[10]研究了物流基礎(chǔ)建設(shè)的區(qū)位分布和物流集聚現(xiàn)象的關(guān)系，Zak 等[11]運用多目標(biāo)評價、Rao 等[12]運用多屬性群決策法，對物流樞紐節(jié)點的選址問題進行了研究。Cunha[13]運用基于遺傳算法的啟發(fā)式算法，對物流網(wǎng)絡(luò)進行了構(gòu)建，并實證分析、驗證了該啟發(fā)式算法在減少成本上的可行性。UpchurchC 等[14]通過研究網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點間的拓撲關(guān)系和物流網(wǎng)絡(luò)中心對各要素的吸引和集聚情況，對輕軌系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計進行實證研究。

2.軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)研究

金鳳君等[15]對中國客流網(wǎng)絡(luò)進行研究，對民航運輸?shù)妮S輻式網(wǎng)絡(luò)進行了構(gòu)建。鄧亞娟[16]在現(xiàn)代物流高速發(fā)展背景下，結(jié)合定性和定量的研究方式，構(gòu)建了研究區(qū)的軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)樞紐，并且給出了選擇運輸方式的建議。柏明國等[17]以山航現(xiàn)有機隊、線網(wǎng)為研究對象，構(gòu)建了航空線路的軸輻式樞紐網(wǎng)絡(luò)。丁偉[18]通過構(gòu)建物流樞紐等級評價指標(biāo)體系，對廣西城市群的軸輻式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點等級選擇，進行了實際論證。楊艷等[19]以奇瑞公司的整車物流網(wǎng)絡(luò)為研究對象，對中心樞紐點、功能樞紐點和區(qū)位樞紐點進行區(qū)分。李全喜等[20]通過對區(qū)域物流引力進行分類、比較各節(jié)點區(qū)域物流本底地位和相對地位，提出了促進物流引力加強、區(qū)域物流低碳發(fā)展的建議。王能洲[21]通過構(gòu)建評價指標(biāo)體系對長三角16 個城市的物流發(fā)展水平進行評價，并利用引力模型測量各個節(jié)點間的物流引力大小，構(gòu)建長三角區(qū)域的軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)。謝守紅等[22]考慮物流需求和物流供給兩個方面，建立城市物流綜合發(fā)展水平評價指標(biāo)體系，計算了長三角16 個節(jié)點城市的物流綜合發(fā)展水平指數(shù)，借助聚類分析法將其劃分為4 種類型。O＇Kelly[23]提出了軸輻式網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念，對美國城市群進行研究，對軸輻式網(wǎng)絡(luò)樞紐節(jié)點的設(shè)施選址問題、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的P-HMP 模型及優(yōu)化問題進行了深入研究分析。Isabel Correia 和Stefan Nickel[24]以單分配軸輻式網(wǎng)絡(luò)為研究對象，以運輸成本最小為目標(biāo)建立了軸輻式網(wǎng)絡(luò)模型。Camargo 和G.Miranda[25]則以多分配軸福網(wǎng)絡(luò)為研究對象，以減少網(wǎng)絡(luò)中擁堵為目的構(gòu)建了非線性整數(shù)規(guī)劃模型。

（二）區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)的時空演化研究

王子龍[26]通過研究區(qū)域物流與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的互動關(guān)系，以及區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在不同階段的不同特征，構(gòu)建了區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)框架。表示區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)從時間和空間兩個角度分析，從而改善區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達到節(jié)點聚集經(jīng)濟與規(guī)模經(jīng)濟的形成，從而節(jié)約交易成本。陸華等[27]分析了區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演化機理、過程和階段，通過構(gòu)建區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)的時間序列演化模型，揭示了物理網(wǎng)絡(luò)演化及物流樞紐產(chǎn)生的過程。Taaffe 等[28]運用TMG 模型，對港口體系演化影響因素進行了研究，表明內(nèi)陸交通網(wǎng)絡(luò)會影響港口體系的形成。完善內(nèi)陸交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而吸引了貨流和海上航線的集中，而港口的發(fā)展壯大反過來又促進陸上干線持續(xù)地發(fā)展，此過程中，受到大港口的影響，小港口可能逐步消亡。Becky P.Y.等[29]分析了香港港口物流演變情況，認為香港港口物流發(fā)展受到市場因素和政治因素的影響。高秀麗、孟飛榮[30]對廣東省21 個地區(qū)在2001—2010 年的物流業(yè)發(fā)展空間分布展開分析，研究揭示了廣東省物流業(yè)地區(qū)間的空間自相關(guān)性和物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的時空演變趨勢。區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化模型及主要觀點如表1 所示。

表1 區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化模型及主要觀點

各種資源要素在某一“節(jié)點”上不斷集聚，形成區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點。節(jié)點和線路的輻射效應(yīng)又產(chǎn)生各種資源要素的擴散。因此眾多學(xué)者在研究區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化時，通過描述各種物流相關(guān)因素在時間段上的聚集與擴散現(xiàn)象來反應(yīng)區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演化。

本文在以上分析的基礎(chǔ)上利用Topsis 評價方法對“一帶一路”中部節(jié)點省市的物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建進行測度與分析，以期根據(jù)各節(jié)點的物流發(fā)展水平確定軸心節(jié)點、輻心節(jié)點，又利用引力模型確定了軸心節(jié)點的輻射范圍，完成區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。

二、研究方法與實證分析

（一）節(jié)點省市物流發(fā)展現(xiàn)狀

1.指標(biāo)體系構(gòu)建思路及其框架

所謂評價指標(biāo)體系框架，可理解為從哪些層面結(jié)合在一起應(yīng)能反映綜合水平。根據(jù)指標(biāo)選取的可取性、系統(tǒng)性、可比性和科學(xué)性原則，結(jié)合權(quán)威機構(gòu)和國內(nèi)外研究文獻中提出的物流評價指標(biāo)體系[34]，經(jīng)過篩選，最后選取了經(jīng)濟發(fā)展水平、物流需求、物流產(chǎn)業(yè)規(guī)模、信息化水平和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)5 個維度和15 個指標(biāo)來構(gòu)建區(qū)域物流綜合發(fā)展水平指標(biāo)體系框架。如圖1 所示。

圖1 區(qū)域物流綜合發(fā)展水平指標(biāo)體系框架

2.Topsis 評價方法

Topsis 評價方法也被稱“逼近理想解排序方法”，是一種以距離為衡量標(biāo)準(zhǔn)的綜合評價方法。多用于解決在系統(tǒng)工程有限的方案中如何進行多目標(biāo)決策問題，是基于多項指標(biāo)的多方案分析比選方法。其原理是通過計算備選方案與理想解和負理想解的相對距離來進行排序優(yōu)選。本文采用Topsis 方法對各節(jié)點的區(qū)域物流綜合發(fā)展水平進行評價并排序。

具體計算過程如下：

（1）假設(shè)有m 個待評物流節(jié)點（X1，X2，…，Xm），n 個指標(biāo)（N1，N2，…，Nm），則物流節(jié)點Xi（i=1，2，…，m）在評價指標(biāo)Ni（i=1，2，…，n）下的評價矩陣

（2）評價指標(biāo)歸一化處理，需要對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理

因此，根據(jù)（2）式得出經(jīng)過歸一化處理后的矩陣

（3）根據(jù)A矩陣得到最優(yōu)向量和最劣向量，最優(yōu)向量A+計算公式為

最劣向量A-計算公式為

其中，N+為效益型指標(biāo)集合，N-為成本型指標(biāo)集合，A+為效益型指標(biāo)集的理想解和負理想解，A-為成本型指標(biāo)集的理想解和負理想解；

（4）分別計算各評價對象n 所有指標(biāo)與最優(yōu)向量A+的距離

和最劣向量A-的距離

（5）計算評價對象與最優(yōu)方案的接近程度Ci為

Ci的值在0 與1 之間，Ci越接近1，表示評價對象越接近最優(yōu)水平；反之，Ci越接近于0，表示評價對象越接近最劣水平。按Ci的大小對評價對象進行排序，Ci越大，表示該節(jié)點地區(qū)的物流綜合發(fā)展水平越高。

3.節(jié)點省市物流發(fā)展水平排序

山洞左旋，一人余高，不寬不窄，坡度也和緩，四壁緋紅色的石頭光滑平整，冰涼如鏡，可證眼前并非天然洞穴，而是人力所為。李離走在上官星雨后面，摸著石壁，若有所思地說：“這個山洞是有人用一斧一鑿慢慢鑿出來的，前面或許會有機關(guān)，但既是人力所為，長短總歸有限，少則半里，多則一二里路，大家小心在意，不墮機關(guān)，多半很快就到出口了。”

根據(jù)區(qū)域物流綜合發(fā)展水平指標(biāo)體系數(shù)據(jù)，運用Tpsis 評價方法進行分析，計算出各物流節(jié)點的物流綜合發(fā)展水平。為了數(shù)據(jù)統(tǒng)計的便利，本文以行政單位作為研究單元，選取陜西省、河南省、湖南省、湖北省和重慶市為研究對象，設(shè)第i 個地區(qū)的第j 個指標(biāo)為Xij，其中i 表示A 區(qū)域中各物流節(jié)點，j 表示第j 項指標(biāo)。建立初始矩陣X?？紤]到數(shù)據(jù)的真實性、可比性、可獲取性等因素，主要數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》以及各省市統(tǒng)計年鑒，部分數(shù)據(jù)來源于中國統(tǒng)計局官方網(wǎng)站。需要注意的是物流相關(guān)從業(yè)人員指標(biāo)數(shù)據(jù)用交通運輸、倉儲和郵政業(yè)從業(yè)人員代替。通過Topsis 評價方法求出各地區(qū)的物流綜合發(fā)展水平，結(jié)果如表2 所示。

表2 各省市區(qū)域物流綜合發(fā)展水平得分圖

（二）物流網(wǎng)絡(luò)軸心節(jié)點的選擇

由軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)的定義可知，在軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)中主要的物流節(jié)點定義為軸心，次要的物流節(jié)點定義為輻點，輻點實則是軸心的附屬。在軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)中，軸心節(jié)點往往具備較強的物理功能，承擔(dān)著貨物集聚、附屬輻心節(jié)點的貨物轉(zhuǎn)運等需求。因此，節(jié)點經(jīng)濟發(fā)展、物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及物流需求等綜合物流實力，是軸心節(jié)點選擇的重要因素。

現(xiàn)將各省市區(qū)域物流綜合發(fā)展水平值劃分為3個等級：第一等級（綜合得分＞0.6），為河南?。坏诙燃墸ňC合得分[0.4，0.6]），包括四川省、湖南省、湖北?。坏谌燃墸ňC合得分[0.2，0.4]），包括陜西省、重慶市。具體評價結(jié)果如圖2 所示。

圖2 各省市區(qū)域物流發(fā)展水平得分圖

第一等級的地區(qū)有河南省，河南省憑借近幾年的快速發(fā)展，物流綜合發(fā)展水平較高，經(jīng)濟總量較大，商業(yè)以及工業(yè)的快速發(fā)展使得對物流服務(wù)的需求日漸增大。

第二等級的地區(qū)有四川省、湖南省、湖北省。四川省已是西部經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，在物流基礎(chǔ)設(shè)施上，四川省的航空、公路、鐵路和水路運輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成，成為一個綜合性交通運輸樞紐節(jié)點。四川省和湖北省的物流固定投資金額在研究地區(qū)中位居前兩名，但高額的物流固定投資并沒有使兩地在排名中位居第一和第二。

第三等級的地區(qū)有陜西省和重慶市，陜西省作為一帶一路戰(zhàn)略布局的橋頭堡，不僅需要具備物流量承接能力，還需要具備良好的物流服務(wù)能力，通過計算結(jié)果可知，陜西省物流產(chǎn)業(yè)還有很大的提升空間。因此，陜西省應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢，增加物流基礎(chǔ)設(shè)施投資，加強物流產(chǎn)業(yè)升級，提高物流產(chǎn)業(yè)服務(wù)能力。

在軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)中軸心節(jié)點的數(shù)量不宜過多，因此，根據(jù)各節(jié)點的物流發(fā)展水平，選擇河南省、四川省和湖南省為軸心節(jié)點，陜西省、湖北省和重慶市為輻心節(jié)點。

（三）基于引力模型的輻射范圍的確定

在軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)中，軸心節(jié)點具備輻射效應(yīng)，能夠帶動一定范圍內(nèi)的輻心節(jié)點的發(fā)展，節(jié)點間的物流活動以及經(jīng)濟活動的聯(lián)系緊密程度，是確定軸心節(jié)點輻射范圍的理論基礎(chǔ)。

各節(jié)點聯(lián)系緊密程度的計算模型主要有引力模型、斷裂點理論和場強模型等，在理論基礎(chǔ)上，這些模型構(gòu)建思想基本一致，認為節(jié)點間的相互吸引程度與節(jié)點的物流發(fā)展水平成正比，與節(jié)點間的距離成反比。

引力模型最早被LeiWenGoldstein（1880）用來對區(qū)域間人口的遷移進行預(yù)測分析，其一般形式如下式所示

其中：Mi，Mj分別表示地區(qū)i 和地區(qū)j 的人口數(shù)量；Dij為兩地間的空間直線距離。由于這種模型過于簡單，對真實情況的模擬不夠精確，此后發(fā)展了一般形式的引力模型，如下式所示

其中：Tij為吸引指數(shù)；Mi，Mj分別表示地區(qū)i 和地區(qū)j的引力質(zhì)量；Dij為兩地間的廣義距離；Kij為i 地區(qū)到j(luò)地區(qū)的調(diào)整系數(shù)；α，β，θ 為系數(shù)。

根據(jù)地理改進的重力模型的Wilson 最大熵模型的形成，邏輯推演引力模型，其一般形式為如下式所示.

其中：f（Dij）=exp（-θDij）；Tij為引力指數(shù)；Ai為地區(qū)i對地區(qū)j 的吸引力強度；Bj為地區(qū)j 對地區(qū)i 的吸引力強度；Mi，Mj分別表示地區(qū)i 和地區(qū)j 的引力質(zhì)量；Dij為從i 點到j(luò) 點兩點間的廣義距離（交通抗阻）；f（Dij）為抗阻系數(shù)；α，β，θ 為修正系數(shù)。

根據(jù)實際情況，本文通過對原有引力模型也進行了修正，采用修正后的引力模型來進行地區(qū)間物流聯(lián)系強度大小的測算。引入引力模型主要用來測量城市間因貨物往來而產(chǎn)生的引力，基本公式如下式所示

式中：Iij為研究對象i，j 之間的引力強度；AiBj為平衡因子，一般取值為1；Mi，Mj為研究對象i，j 的“質(zhì)量”；exp（-βrij）為引力核；β 為衰減因子，它決定了區(qū)域影響力衰減速度的快慢，β 值越大，衰減越快，β 值越小，衰減越慢，β 為0 時無衰減；rij為研究對象i，j 之間的距離。

區(qū)域物流的“質(zhì)量”應(yīng)是區(qū)域物流實力和整體競爭力的綜合表現(xiàn)。因此，通過上文對區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)節(jié)點物流綜合發(fā)展水平的測度，得出各省市的區(qū)域物流綜合發(fā)展水平值，用來代替質(zhì)量M。

對于衰減因子β 的選取，可通過衰減公式進行計算，如下式所示

其中：T 是域元內(nèi)傳遞子的平均個數(shù)，tmax是元素中具有顯著擴散能力的最大個數(shù)，D 為相互作用域的域元尺度。上式表明，影響值大小的影響因素有兩個：一是區(qū)域內(nèi)傳遞相互作用的元素流動的自由程度，傳遞子的T 越小，衰減越慢，β 值應(yīng)越??；二是不同作用的域元越大，傳遞子作用尺度越長，β 應(yīng)越小。

根據(jù)結(jié)果，將引力強度分為4 組，用最大值與最小值的差值除于4 作為組間距，將6 個省市間的引力強度劃分為強引力、較強引力、較弱引力、弱引力4 種類型，如圖3 所示。

圖3 各省市空間引力強度圖

由圖3 可知，產(chǎn)生強引力和較強引力的省市主要為河南省和四川省，兩省的區(qū)域物流綜合發(fā)展水平較高，兩省間的引力強度最高。湖北省和湖南省的區(qū)域物流綜合發(fā)展水平居中等水平，憑借其區(qū)位優(yōu)勢，處于物流綜合發(fā)展高水平省份的輻射范圍內(nèi)。陜西省與重慶市物流綜合發(fā)展水平較低，即使受到物流綜合發(fā)展高水平省份的輻射，也只能產(chǎn)生較弱引力和弱引力。

三、政策措施與建議

（1）提升對外出口起點地區(qū)區(qū)域物流綜合發(fā)展水平。陜西省作為“一帶一路”戰(zhàn)略向中西部地區(qū)物流集散的重要樞紐節(jié)點，整體而言，物流綜合發(fā)展水平不高，空間吸引力不強。這不僅僅會對“一帶一路”物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建產(chǎn)生重要影響，也不利于區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。所以，陜西省必須抓住“一帶一路”的機遇，加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升物流整體服務(wù)能力。

（2）加強物流引力區(qū)域的吸引作用，打破區(qū)域間的分割，吸引并整合物流資源。河南省具有較高的物流綜合發(fā)展水平，且地處中原，經(jīng)濟水平較發(fā)達，可將河南規(guī)模大的城市作為北方地區(qū)貨物貿(mào)易的樞紐節(jié)點，深入“一帶一路”戰(zhàn)略的發(fā)展。另外，四川省也具有較高的物流綜合發(fā)展水平，擁有西部腹地，得天獨厚的地理位置和自然資源，成為西南地區(qū)特色產(chǎn)品貿(mào)易流通的集散點，也是“一帶一路”促進西南地區(qū)物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的絕佳輻射點。

（3）抓住“一帶一路”機遇，對接?xùn)|西部協(xié)調(diào)發(fā)展。湖北作為重要的交通樞紐，天生的優(yōu)勢使其成為重要的戰(zhàn)略位置，湖北省應(yīng)抓住“一帶一路”這一重要的機遇，加快推進東西雙方開放，打破省域之間的流通壁壘，促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推動物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化。