基于耗散結(jié)構(gòu)理論的區(qū)域物流系統(tǒng)演化機(jī)理

李兆磊,吳群琪,張雅琪

(1.長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,陜西西安 710064;2.西安理工大學(xué)工商管理學(xué)院,陜西西安 710054)

基于耗散結(jié)構(gòu)理論的區(qū)域物流系統(tǒng)演化機(jī)理

李兆磊1,吳群琪1,張雅琪2

(1.長(zhǎng)安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,陜西西安 710064;2.西安理工大學(xué)工商管理學(xué)院,陜西西安 710054)

運(yùn)用耗散結(jié)構(gòu)理論,分析了區(qū)域物流系統(tǒng)的特征及其演化機(jī)理。分析認(rèn)為,區(qū)域物流系統(tǒng)既有自然地理屬性,又有社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性,是一個(gè)綜合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然在內(nèi)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),具有開(kāi)放性、非平衡性、非線(xiàn)性、漲落性的典型耗散結(jié)構(gòu)特征;構(gòu)建了Logistic生長(zhǎng)曲線(xiàn)的區(qū)域物流系統(tǒng)演化模型,并將區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)行了階段劃分。

物流經(jīng)濟(jì);區(qū)域物流系統(tǒng);耗散結(jié)構(gòu)理論;Logistic生長(zhǎng)曲線(xiàn);演化機(jī)理

區(qū)域物流系統(tǒng)是指在一定經(jīng)濟(jì)區(qū)域范圍內(nèi),以物流服務(wù)功能配置為目標(biāo),以大中型城市為中心,以區(qū)域經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ),結(jié)合物流輻射的有效服務(wù)范圍,由所在區(qū)域內(nèi)眾多物流環(huán)節(jié)和物流運(yùn)作的各組成要素在物流運(yùn)作機(jī)制的綜合作用下,將區(qū)際間及區(qū)域內(nèi)部的物流活動(dòng)進(jìn)行有效集成的有機(jī)整體。區(qū)域物流系統(tǒng)作為區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的子系統(tǒng),具有明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)特征,遵循社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)固有的發(fā)展規(guī)律,其發(fā)展進(jìn)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)復(fù)雜非線(xiàn)性系統(tǒng)的演化過(guò)程。區(qū)域物流系統(tǒng)由于受到自身發(fā)展能力和資源環(huán)境的制約,也有一個(gè)突變、發(fā)展和穩(wěn)定的過(guò)程,呈現(xiàn)出明顯的S型曲線(xiàn)特征[1]。耗散結(jié)構(gòu)理論及其方法論是研究此類(lèi)復(fù)雜非線(xiàn)性系統(tǒng)演化的基礎(chǔ)理論,因此本文以耗散結(jié)構(gòu)理論為基礎(chǔ),分析了區(qū)域物流系統(tǒng)的演化機(jī)理與演化條件,并基于Logistic生長(zhǎng)曲線(xiàn)方程,建立了區(qū)域物流系統(tǒng)演化模型,總結(jié)了區(qū)域物流系統(tǒng)演化進(jìn)程的各個(gè)發(fā)展階段以及各個(gè)階段特征。

一、區(qū)域物流系統(tǒng)的耗散結(jié)構(gòu)特性

區(qū)域物流系統(tǒng)既有自然地理屬性,也有社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性,是一個(gè)綜合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然在內(nèi)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),具有典型的耗散結(jié)構(gòu)特性[2-5]。

(一)開(kāi)放性

區(qū)域物流系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),具有開(kāi)放的性質(zhì),屬于開(kāi)放的系統(tǒng)。區(qū)域物流系統(tǒng)具有物流服務(wù)、經(jīng)濟(jì)推動(dòng)、區(qū)際聯(lián)系等一系列功能。為了實(shí)現(xiàn)這些功能,系統(tǒng)需要從社會(huì)經(jīng)濟(jì)其他系統(tǒng)中吸取大量的物質(zhì)、能量,即足夠大的負(fù)熵流,以增加系統(tǒng)的負(fù)熵,使系統(tǒng)總熵減少,使區(qū)域物流系統(tǒng)不僅維持正常運(yùn)轉(zhuǎn),而且能向更高效有序的方向演化。區(qū)域物流系統(tǒng)一方面接受和消耗著環(huán)境的巨大物質(zhì)和能量,也以其主要產(chǎn)品——改變物的空間流動(dòng)狀態(tài)與時(shí)間停頓狀態(tài)來(lái)使服務(wù)產(chǎn)品增值,進(jìn)一步支持社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與發(fā)展。

(二)非平衡性

區(qū)域物流系統(tǒng)的非平衡性主要表現(xiàn)在以下方面:(1)區(qū)域物流系統(tǒng)中運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、裝卸、加工、信息處理等功能子系統(tǒng)發(fā)展的不均衡;(2)區(qū)域物流系統(tǒng)隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)格局的不同而呈現(xiàn)出不同的發(fā)展態(tài)勢(shì),發(fā)達(dá)地區(qū)的區(qū)域物流系統(tǒng)相對(duì)完善,而不發(fā)達(dá)地區(qū)的區(qū)域物流系統(tǒng)有待進(jìn)一步發(fā)展,造成區(qū)域間物流協(xié)作存在一定難度;(3)區(qū)域物流系統(tǒng)在物流網(wǎng)絡(luò)布局、物流基礎(chǔ)設(shè)施分布、物流供給能力、技術(shù)裝備、組織結(jié)構(gòu)方面存在著不均衡;(4)區(qū)域物流系統(tǒng)中微觀企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)激烈,企業(yè)之間不斷實(shí)施兼并、重組等。

(三)非線(xiàn)性

一般而言,社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展呈現(xiàn)出非線(xiàn)性的發(fā)展過(guò)程。在區(qū)域物流系統(tǒng)內(nèi)部,非線(xiàn)性作用主要表現(xiàn)為區(qū)域物流系統(tǒng)各子系統(tǒng)及構(gòu)成要素之間相互制約、相互推動(dòng)的正反饋倍增效應(yīng)及負(fù)反饋飽和效應(yīng)等非線(xiàn)性作用。區(qū)域物流系統(tǒng)與外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境的非線(xiàn)性相互作用主要體現(xiàn)在它對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的非平衡發(fā)展模式。一個(gè)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中,區(qū)域物流系統(tǒng)的供給能力一般不可能正好與經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)區(qū)域物流系統(tǒng)的需求按同一速度增長(zhǎng)。這種發(fā)展上的非線(xiàn)性相互作用給外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)區(qū)域物流系統(tǒng)的演化施加影響提供了條件。

(四)漲落性

區(qū)域物流系統(tǒng)中存在著各種漲落現(xiàn)象,如區(qū)域物流需求量與供給量的漲落、物流運(yùn)行效率的漲落等等。物流技術(shù)的創(chuàng)新與擴(kuò)散、物流組織制度的創(chuàng)新、物流政策的出臺(tái)等都可以看作是一種漲落。這些個(gè)別的、無(wú)規(guī)則的局部漲落,通過(guò)非線(xiàn)性機(jī)制的協(xié)調(diào)作用,使它們相互耦合放大,形成巨漲落,產(chǎn)生新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。例如由于物流環(huán)節(jié)之間的協(xié)作關(guān)系,一種物流環(huán)節(jié)的發(fā)展會(huì)給與之合作的物流環(huán)節(jié)帶來(lái)不同程度的連帶效應(yīng),要求其他環(huán)節(jié)有一個(gè)相應(yīng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。這種非線(xiàn)性的連帶效應(yīng),將某些變化因素的微漲落波及到整個(gè)區(qū)域物流系統(tǒng),形成巨漲落,使系統(tǒng)整體發(fā)生突變,進(jìn)而躍進(jìn)到更協(xié)調(diào)的、有序的新結(jié)構(gòu)中去。

二、區(qū)域物流系統(tǒng)的演化模型

(一)序參量的選擇

由于區(qū)域物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其影響系統(tǒng)演化因素的復(fù)雜性,運(yùn)用耗散結(jié)構(gòu)理論對(duì)區(qū)域物流系統(tǒng)演化進(jìn)行定量分析時(shí),應(yīng)略去影響系統(tǒng)演化的次要因素,突出主要因素,所選擇的序參量應(yīng)是系統(tǒng)的支配變量,才能夠反映出區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中的規(guī)律性趨勢(shì)。根據(jù)這一原則,通過(guò)對(duì)區(qū)域物流系統(tǒng)的主要變量進(jìn)行分析,選取區(qū)域物流量作為支配變量來(lái)描述區(qū)域物流系統(tǒng)狀態(tài),外部經(jīng)濟(jì)條件作為系統(tǒng)控制參數(shù)。區(qū)域物流量是指區(qū)域物流系統(tǒng)所承擔(dān)的物流量,是反映區(qū)域物流系統(tǒng)的主要狀態(tài)變量。區(qū)域物流量作為區(qū)域物流系統(tǒng)的基礎(chǔ)變量,不僅能夠直接反映區(qū)域物流系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與發(fā)展規(guī)模,而且能夠間接反映區(qū)域物流系統(tǒng)的外部經(jīng)濟(jì)條件、區(qū)域物流系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施條件、物流市場(chǎng)環(huán)境等變量。

(二)區(qū)域物流系統(tǒng)演化模型的構(gòu)建及其解析

以區(qū)域物流量為序參量建立區(qū)域物流系統(tǒng)演化模型,其演化方程可寫(xiě)成二次非線(xiàn)性微分形式:

式中:x為區(qū)域物流量;t為時(shí)間;c1、c2為常數(shù)。

在特定的演化階段,由于區(qū)域物流系統(tǒng)實(shí)際物流量x不可能無(wú)限制增長(zhǎng),外界環(huán)境條件總要使它發(fā)展到一定大小之后便穩(wěn)定在某一水平上,這就要求方程存在使x增加和減少的雙向作用機(jī)制。為此,式(1)可寫(xiě)成

其中c1＞0,c2＞0。式(2)可作為區(qū)域物流系統(tǒng)演化的一般數(shù)學(xué)模型。為便于分析,式(2)可寫(xiě)成如下標(biāo)準(zhǔn)形式:

式中:r為區(qū)域物流量增長(zhǎng)率;k表示在一定區(qū)域經(jīng)濟(jì)環(huán)境下區(qū)域物流系統(tǒng)的物流飽和量,即要素發(fā)展的閥值。式(3)為L(zhǎng)ogistic方程,取c1=a,c2=ar/k,a為常數(shù),Logistic方程與一般二次非線(xiàn)性方程一致。

方程式(3)的解為

式中:C為常數(shù),e為常數(shù)。對(duì)式(3)再進(jìn)行求導(dǎo)分析,得

圖1 區(qū)域物流系統(tǒng)演化速率的變化曲線(xiàn)

(三)區(qū)域物流系統(tǒng)演化組合模型

上述研究是以一定的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件為前提,區(qū)域物流系統(tǒng)中的物流供給量、物流資源利用率、物流各環(huán)節(jié)的協(xié)同程度等狀態(tài)變量指標(biāo)值都是有限度的。因此,區(qū)域物流系統(tǒng)的閥值k是一個(gè)定量,其具體數(shù)值可以根據(jù)區(qū)域物流系統(tǒng)演化各階段所對(duì)應(yīng)的區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的區(qū)域物流量極值確定,或者是由不同演化階段區(qū)域物流系統(tǒng)的物流承載力極限值確定。由圖1可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)t＞t2時(shí),系統(tǒng)演化進(jìn)入蛻變期,要推遲系統(tǒng)進(jìn)入蛻變期就應(yīng)該增大時(shí)間t2。

圖2 區(qū)域物流系統(tǒng)演化過(guò)程的周期模式

表1 區(qū)域物流系統(tǒng)各階段演化特征

和式(4),可以得出

式(7)表明:要延長(zhǎng)時(shí)間t2,可以通過(guò)增大系統(tǒng)閥值k,這意味著要充分利用現(xiàn)有資源,通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部不斷的集成和優(yōu)化,增大系統(tǒng)閥值,延緩熵增的速度。另外,可以通過(guò)對(duì)區(qū)域物流系統(tǒng)內(nèi)外部要素的調(diào)控,使區(qū)域物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能升級(jí),進(jìn)入新的演化周期,實(shí)現(xiàn)區(qū)域物流系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。其總體發(fā)展趨勢(shì)就呈現(xiàn)螺旋上升方式,由分段連續(xù)的Logistic生長(zhǎng)曲線(xiàn)組合而成,見(jiàn)圖3所示。每一段內(nèi)增長(zhǎng)率ri(i=1,2,3,…)和新增環(huán)境容量閥值ki(i=1,2,3,…)都不相同,段與段之間一般有一段突變區(qū)。突變期的長(zhǎng)短以及ri和ki的取值決定了整個(gè)區(qū)域物流系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力和演化過(guò)程的穩(wěn)定性。

區(qū)域物流系統(tǒng)演化組合模型可表示為

式中kj為區(qū)域物流系統(tǒng)演化各階段的閥值,j=1,2,3,…。隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,區(qū)域物流系統(tǒng)的閥值不斷提高,不同的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段對(duì)應(yīng)的閥值呈現(xiàn)離散遞增的規(guī)律。

三、區(qū)域物流系統(tǒng)演化組合模型的發(fā)展階段

從上述區(qū)域物流系統(tǒng)演化組合模型可知,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,區(qū)域物流系統(tǒng)的發(fā)展和演化是永無(wú)止境的,表現(xiàn)為在不同的t值和k值條件下各種可能的Logistic生長(zhǎng)曲線(xiàn);從某一特定時(shí)期看,區(qū)域物流系統(tǒng)的發(fā)展是有極限的,一般要經(jīng)歷孕育期、發(fā)展期、成熟期和蛻變期幾個(gè)階段,達(dá)到某一時(shí)期由一系列區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展的限制因子的閾值及其組合所決定的k值后,便達(dá)到某一時(shí)期的“飽和”狀態(tài)。然后,進(jìn)一步通過(guò)物流政策或技術(shù)等手段引進(jìn)負(fù)熵流,力求放松區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展限制因子的閾值,增大k值,使區(qū)域物流系統(tǒng)有進(jìn)一步的發(fā)展空間,在下一個(gè)周期中一般又經(jīng)歷孕育期、發(fā)展期、成熟期和蛻變期。這種過(guò)程不斷重演,便構(gòu)成了區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展和演化的復(fù)合Logistic生長(zhǎng)曲線(xiàn)。由于區(qū)域物流系統(tǒng)的演化受到區(qū)域經(jīng)濟(jì)環(huán)境的制約,因此區(qū)域物流系統(tǒng)的演化階段應(yīng)該與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展階段相適應(yīng),區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同時(shí)期對(duì)應(yīng)著區(qū)域物流系統(tǒng)演化的不同階段。根據(jù)區(qū)域物流系統(tǒng)演化的階段性特征,可將區(qū)域物流系統(tǒng)演化過(guò)程大體劃分為物流潛隱時(shí)期、物流先行時(shí)期、物流引導(dǎo)時(shí)期、物流誘發(fā)時(shí)期和物流轉(zhuǎn)移時(shí)期。

根據(jù)區(qū)域物流系統(tǒng)組合演化模型以及區(qū)域物流系統(tǒng)演化的階段性特征,可以得出區(qū)域物流系統(tǒng)的演化軌跡,見(jiàn)圖4所示。

正確認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)各區(qū)域物流系統(tǒng)的發(fā)展階段,摸清其內(nèi)部發(fā)展規(guī)律,是科學(xué)指導(dǎo)區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展的前提。根據(jù)國(guó)內(nèi)各區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展程度,可以大致判斷各區(qū)域物流系統(tǒng)所處的發(fā)展階段,見(jiàn)圖5所示。

由圖5可知,國(guó)內(nèi)東部沿海地區(qū)區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展較快,而中西部地區(qū)區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展緩慢。東部沿海地區(qū)區(qū)域物流系統(tǒng)主要處于物流誘發(fā)時(shí)期,該階段的發(fā)展特點(diǎn)是要素成長(zhǎng)和功能提升,主要表現(xiàn)在區(qū)域物流系統(tǒng)不斷吸納各種經(jīng)濟(jì)資源,以達(dá)到“量”的擴(kuò)張和“質(zhì)”的改變。前者主要指物流基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模、物流企業(yè)的數(shù)量、物流承載能力的放大,后者主要指技術(shù)的進(jìn)步、管理素質(zhì)的提高、物流人才的增多、服務(wù)水平的提升、物流信息化水平的提高以及物流組織的合理化等。中西部地區(qū)的區(qū)域物流系統(tǒng)主要處于物流引導(dǎo)時(shí)期的中期,系統(tǒng)構(gòu)成要素有待提升,系統(tǒng)功能有待完善,要素成長(zhǎng)是該階段發(fā)展的主題。對(duì)于中西部區(qū)域物流系統(tǒng)的發(fā)展,應(yīng)該從以下方面給予保護(hù):在資本、資源等系統(tǒng)要素的供給方面給予寬松的環(huán)境,制定適當(dāng)?shù)闹С趾凸膭?lì)政策;防止外界的過(guò)度沖擊和競(jìng)爭(zhēng);減輕區(qū)域物流系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)和壓力[6-7]。

四、結(jié) 語(yǔ)

區(qū)域物流系統(tǒng)的演化分析是辨析區(qū)域物流系統(tǒng)要素之間相互作用規(guī)律、優(yōu)化系統(tǒng)要素配置與組織協(xié)調(diào)的前提和基礎(chǔ)。綜合上述區(qū)域物流系統(tǒng)的演化分析,可以得出如下啟示:

(1)加強(qiáng)區(qū)域物流系統(tǒng)發(fā)展的引導(dǎo)。區(qū)域物流系統(tǒng)的演化過(guò)程是連續(xù)性與階段性的統(tǒng)一,各演化階段呈現(xiàn)鮮明的特點(diǎn)。因此,在區(qū)域物流系統(tǒng)的快速增長(zhǎng)期,應(yīng)特別關(guān)注區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境以及系統(tǒng)內(nèi)部因素可能誘發(fā)的增長(zhǎng)停滯,有目的地調(diào)控區(qū)域物流系統(tǒng)及時(shí)適應(yīng)內(nèi)外部環(huán)境因素的變化,消除消極影響,盡可能延長(zhǎng)快速增長(zhǎng)期。

(2)正確對(duì)待輸入系統(tǒng)的負(fù)熵流。例如,加強(qiáng)物流基礎(chǔ)建設(shè)的融資渠道與融資規(guī)模,在資本、資源等系統(tǒng)要素的供給方面給予寬松的環(huán)境;在物流企業(yè)提高自身競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí),政府部門(mén)應(yīng)利用一定的市場(chǎng)規(guī)則應(yīng)對(duì)國(guó)外物流企業(yè)的進(jìn)入,減少對(duì)區(qū)域內(nèi)物流企業(yè)的過(guò)度沖擊和競(jìng)爭(zhēng);制定適當(dāng)?shù)闹С趾凸膭?lì)政策,減輕區(qū)域物流系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)和壓力。

(3)正確對(duì)待系統(tǒng)的復(fù)雜性。重視區(qū)域物流系統(tǒng)各子系統(tǒng)及其構(gòu)成要素之間功能、結(jié)構(gòu)的匹配程度,避免某一要素發(fā)展滯后所導(dǎo)致的“水桶效應(yīng)”。另外,注意區(qū)域物流系統(tǒng)整體水平與區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的適應(yīng)性,防止盲目超前發(fā)展。

(4)運(yùn)用系統(tǒng)漲落的積極作用。區(qū)域物流系統(tǒng)由大量的子系統(tǒng)和要素構(gòu)成,可以通過(guò)引導(dǎo)局部性的微漲落以及微漲落之間的耦合效應(yīng),形成全局性的巨漲落,使區(qū)域物流系統(tǒng)向更高級(jí)的有序方向演化。因此,一定要理清區(qū)域物流系統(tǒng)各構(gòu)成要素之間的復(fù)雜關(guān)系,抓住核心環(huán)節(jié),才能有效促進(jìn)區(qū)域物流系統(tǒng)的發(fā)展。

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Evolution mechanism of regional logistic system based on dissipation structure theory

LIZhao-lei1,WU Qun-qi1,ZHANG Ya-qi2

(1.School of Economics and Management,Chang'an University,Xi'an 710064,Shaanxi,China;2.School of 52Business Administration,Xi'an University of Technology,Xi'an 710054,Shaanxi,China)

The evolution mechanism and characteristics are analyzed based on the dissipation structure theory.The analysis shows that the regional logistics system has both physical geography and social economy attributes,and it is a society-economy-nature complex ecosystem.The regional logistic system has typical dissipation structure characteristics:openness,non-equilibrium,nonlinear and fluctuation features.The paper,at last,establishes a model of regional logistic system,with the Logistic growth curve,and divides the phased development of the regional logistic system.

logistics economy;regional logistics system;dissipation structure theory;Logistic growth curve;evolution mechanism

F252

A

1671-6248(2010)04-0033-05

2010-08-09

高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金(200807101010)

李兆磊(1982-),男,山東德州人,工學(xué)博士研究生。