基于系統(tǒng)動力學的廣西物流的仿真研究

廖志高，陳 梅

LIAO Zhi-gao,CHEN Mei

（廣西工學院 管理系，柳州 545006）

0 引言

“環(huán)北部灣經(jīng)濟圈”是在中國沿海地區(qū)長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)渤海灣幾大經(jīng)濟圈之后的一個新興經(jīng)濟圈，它也成為中國一東盟“10+1”經(jīng)濟合作框架下一個次區(qū)域經(jīng)濟合作的試驗和示范區(qū)。廣西借助自身地緣優(yōu)勢，以中國－東盟自由貿(mào)易區(qū)為契機，正在大力發(fā)展區(qū)域物流產(chǎn)業(yè)，要把廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)建設成為中國-東盟開放合作的物流基地、商貿(mào)基地、加工制造基地和信息交流中心，成為帶動、支撐西部大開發(fā)的戰(zhàn)略高地和開放度高、輻射力強、經(jīng)濟繁榮、社會和諧、生態(tài)良好的重要國際區(qū)域經(jīng)濟合作區(qū)。

北部灣廣西經(jīng)濟區(qū)是指由廣西北海市、欽州市、防城港市及南寧市所轄的行政區(qū)域為主要組成的經(jīng)濟區(qū)，土地面積為4.25萬平方公里，占全區(qū)土地面積的17.9%，海域總面積達12.93萬平方公里，是我國最先對外開放的重點區(qū)域，在我國開放開發(fā)的戰(zhàn)略格局中具有重要的地位和作用。廣西北部港經(jīng)濟區(qū)在西部大開發(fā)中具有“承東啟西”的戰(zhàn)略作用，成為對內(nèi)對外經(jīng)濟輻射的重要載體，特別是隨著環(huán)北部灣經(jīng)濟圈、中國－東盟自由貿(mào)易區(qū)的建立和泛珠江三角經(jīng)濟合作的全面啟動，其區(qū)位優(yōu)勢進一步凸顯，將成為中國連接西南、華南、中南與東盟大市場的重要樞紐。因此發(fā)展現(xiàn)代區(qū)域物流，將廣西經(jīng)濟區(qū)特別是廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)打造成區(qū)域國際物流中心，對促進廣西的經(jīng)濟具有重大戰(zhàn)略意義。

要把廣西經(jīng)濟區(qū)建設成為區(qū)域性國際物流中心，首先要完善現(xiàn)代物流體系?，F(xiàn)代物流最主要的貢獻，就在于它把整個物流過程中的各個環(huán)節(jié)如原材料的采購、供應、庫存、運輸、加工、包裝等，以現(xiàn)代技術和科學管理，系統(tǒng)、協(xié)調(diào)地結合起來形成一個完整的體系。顯然，在不同環(huán)節(jié)的每個企業(yè)均有其目標利潤最大化要求，同時在資源包括人力、物力等都有多重約束，僅就運輸環(huán)節(jié)，路徑選擇不僅要考慮距離，還涉及交通運輸能力等諸多因素，這都涉及到模型優(yōu)化選擇。本文從廣西現(xiàn)有港口、交通等現(xiàn)有物流體系評價出發(fā)，通過建立現(xiàn)代物流體系的系統(tǒng)動力學戰(zhàn)略規(guī)劃模型，運用系統(tǒng)動力學軟件對廣西未來20年進行了模擬仿真，發(fā)現(xiàn)廣西物流需求遠大于物流供給能力，物流供需差對經(jīng)濟的起著制約作用。

1 廣西區(qū)域物流系統(tǒng)動力學模型

物流系統(tǒng)是國民經(jīng)濟的一個子系統(tǒng)，與國民經(jīng)濟的方方面面都有關系。研究區(qū)域物流系統(tǒng)可以從物流與城市，經(jīng)濟，社會，產(chǎn)業(yè)等方面的關系等多個角度作研究。根據(jù)物流與經(jīng)濟，人口數(shù)，地區(qū)消費水平等關系建立廣西區(qū)域物流系統(tǒng)動力學概念模型（如圖1所示）。其中，經(jīng)濟發(fā)展水平的提高會刺激物流需求，物流需求的增大使得物流實際供給能力相對下降，物流的供給不足以滿足需求就會制約經(jīng)濟的發(fā)展；其次，經(jīng)濟的發(fā)展會導致消費水平的提高，消費水平的提高也會刺激物流需求；經(jīng)濟的發(fā)展會導致人口的增加，人口的增加一方面使得消費水平提高，另一方面使得物流產(chǎn)業(yè)投入的人才更多，從而物流管理能力更強，增強了物流的供給能力；經(jīng)濟水平的發(fā)展也會使得物流投入增多，投入增多，又使物流產(chǎn)業(yè)的固定投資增加，從而供給能力增強。物流供給能力如果能滿足物流的需求就會增大物流產(chǎn)值，從而增大物流利潤，即進一步促進經(jīng)濟的發(fā)展。此圖可以看出，物流系統(tǒng)需要解決的基本矛盾就是物流的供需矛盾。本文用區(qū)域GDP代表本地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平，用物流固定資產(chǎn)投資代表經(jīng)濟對物流的促進作用。

圖1 區(qū)域經(jīng)濟水平和物流相關性因果關系圖

2 廣西物流系統(tǒng)動力學模型模擬仿真

根據(jù)系統(tǒng)因果關系圖，對其中的變量選取適當?shù)膮?shù)作為系統(tǒng)動力學模型的變量。用區(qū)域GDP來代替本地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平，物流的基礎設施投資來代表物流的發(fā)展水平，物流固定資產(chǎn)投資額來代表物流的投資額，建立區(qū)域物流系統(tǒng)流程圖并根據(jù)如下初值對廣西物流系統(tǒng)進行動力學仿真預測。

1）根據(jù)中國統(tǒng)計年鑒2008年的數(shù)據(jù)給系統(tǒng)的數(shù)學方程賦初值。

區(qū)域GDP=7171.58億元；區(qū)域人口總數(shù) =4816萬；消費水平=6103元；物流需求=50506.18萬噸；物流能力=25253.09萬噸。

2） 各常數(shù)變量的取值如下：

（1） 經(jīng)濟自然增長率取GDP的增長率。

（2） 物流促進因子=0.34。對廣西省05-08年的物流需求與GDP的數(shù)據(jù)關系分析所得。物流差異影響因子=0.09

圖2 物流供給能力對GDP的影響

圖3 物流實際需求對GDP的影響

（3）消費水平增長率=0.128，消費水平阻礙率=0.08。消費水平增長率來源于中國統(tǒng)計年鑒，消費水平阻礙率根據(jù)實際情況暫定。

（4）物流實際需求轉(zhuǎn)換因子=0.8。假設由經(jīng)濟水平產(chǎn)生的物流需求80%能轉(zhuǎn)換成實際物流需求，這是由國內(nèi)環(huán)境決定的。供需比影響因子=0.16。供需比越小，將阻礙需求的增長。

（5）物流實際供給能力因子=0.7。我國的物流水平還處于發(fā)展階段，物流設施等供給能力不能完全轉(zhuǎn)換成實際能力，所以假設物流實際能力供給因子為0.7。

（6）消耗系數(shù)=0.034。消耗系數(shù)設為物流固定交通運輸設施的折舊率，大致為0.034。

（7）固定資產(chǎn)投資系數(shù)=0.7。初始方案里暫定為0.7。

（8）管理人才效益系數(shù)=0.05。物流的發(fā)展主要靠物流管理人才和先進的設備，設備可以通過固定資產(chǎn)投資系數(shù)來度量。物流管理人才則由管理人才效益系數(shù)來度量，近十年發(fā)展中國家流通業(yè)的貢獻率約為10% ，因此假設物流管理人才帶來的經(jīng)濟效益為區(qū)域GDP的5%。

（9）投資比例=0.045。為物流固定資產(chǎn)投資比例和區(qū)域GDP的比值。

（10）人口出生率=0.0144，人口死亡率=0.0057。數(shù)據(jù)來源于中國統(tǒng)計年鑒。

3 仿真模擬分析

在以上的常數(shù)變量中，只分析對經(jīng)濟、物流和政府經(jīng)濟政策有直接影響的幾個變量：經(jīng)濟增長率和經(jīng)濟增長阻礙因子、消費水平增長率和消費水平阻礙率、物流供給實際能力因子、物流實際需求轉(zhuǎn)換因子、投資比例系數(shù)。

1）物流供給能力的改變：方案1的物流實際供給能力因子為0.7，所以方案2為1，方案3為0.4。模擬其對GDP的影響結果如圖4所示。圖4說明物流供給能力越大，GDP增長越快。當物流實際供給能力因子為0.4會使GDP增長緩慢，甚至會阻礙GDP的增長。

圖4 消費水平對物流需求的直接影響

2） 物流實際需求的改變：假定物流差異影響因子為0，方案1中物流實際需求轉(zhuǎn)換因子為0.8，所以設方案4和方案5的物流實際需求因子分別為1和0.5，對GDP的模擬結果如圖3所示。不考慮物流差異的影響，物流需求越大，對經(jīng)濟的促進作用也越大。

3）消費水平的改變：方案1中消費水平增長率和阻礙率分別為0.128和0.08，所以設方案6的消費水平增長率和阻礙率分別為0.2和0.06，設方案7為0.1和0.09。對物流需求的影響結果如圖4所示。圖4說明消費水平的增長能對物流的需求起到很好的促進作用。

4）對物流投資額的改變：方案1中物流固定資產(chǎn)投資比例為0.045，設方案8和方案9的物流固定投資投資額分別為0.06和0.03。模擬結果如圖5所示。圖5說明固定資產(chǎn)投資的增加對物流供給能力的提高有正相關的作用。物流供給增長主要靠加大投資力度。

圖5 物流固定資產(chǎn)投資對物流供給能力的影響

廣西區(qū)物流供給和需求如圖6和圖7所示。廣西區(qū)目前物流需求增長遠快于物流供給能力的增長。

圖6 廣西物流需求增長情況

圖7 廣西區(qū)物流供給能力增長情況

圖3中，當物流差異因子為0.09時，對方案1,4,5模擬如圖8和圖9所示。

圖8 供需差異對GDP的阻礙作用

圖9 物流供需差異對GDP的影響

由圖中可以看出，當不考慮供需差異時，物流需求越大，GDP增長越快。

當考慮供需差異時，物流需求轉(zhuǎn)化因子越大對經(jīng)濟的阻礙作用也越大。廣西地區(qū)的物流供需差對經(jīng)濟的制約作用很明顯。這就對我們相關部門制定政策時，不是一味的刺激擴大需求，使物流供給滿足需求的要求更重要。否則需求越大，對經(jīng)濟的阻礙作用也會更大。

4 結束語

通過改變影響物流供給，需求以及和政府經(jīng)濟政策相關的變量。可以得出以下結論：廣西區(qū)目前的物流需求增長很快，但物流供給能力對經(jīng)濟對制約作用很明顯；加大對物流基礎設施的投資，能較好的解決物流供給能力不足的瓶頸。同時，由于系統(tǒng)動力學模擬的方法對一些指標不能很好量化，會產(chǎn)生一定誤差。在今后的研究應該改進如何量化相關指標提高仿真效果。

[1] 鐘永光,賈曉菁,李旭,等.系統(tǒng)動力學[M].科學出版社,2009.

[2] 桂壽平,等.區(qū)域系統(tǒng)動力學模型及算法分析[J].華南理工大學學報(自然科學版),2003,(10)：36-40.

[3] 陳彩虹.廣西物流需求分析[D].廣西大學,2008.