基于軸-輻式理論的長三角區域物流網絡的構建研究

曹 炳 汝，尹 娣

(江南大學商學院/區域發展研究基地，江蘇 無錫 214122)

基于軸-輻式理論的長三角區域物流網絡的構建研究

曹 炳 汝，尹 娣

(江南大學商學院/區域發展研究基地，江蘇 無錫 214122)

構建高效的區域物流網絡，實現區域物流業規模效應和輻射效應，已經成為長三角區域物流業發展的重要模式。運用軸-輻式物流網絡基本原理，通過選取各城市綜合發展水平、物流市場供需狀況、物流業基礎設施3個一級指標及11個二級指標和13個三級指標構建指標體系，以長三角16個城市2013年的截面數據為研究對象，運用因子分析法確定城市物流業發展的層次體系，采用城市流強度分析長三角16個城市區域輻射能力，并通過引力模型度量各城市間的物流引力大小，以此構建了長三角區域以上海物流圈、南京物流圈、杭州物流圈為核心的軸-輻式物流網絡，其中上海為一級軸心城市，南京、無錫、蘇州、杭州、寧波為二級軸心城市,其他城市為輻點城市。

物流競爭力；引力模型；物流網絡；長三角

0 引言

物流業在我國國民經濟發展中占有重要地位，調整和振興物流業是適應經濟全球化趨勢和區域經濟一體化發展的客觀要求。區域物流網絡結構是一種空間組織形態，通過區域內城鄉間物流節點和物流通道的規劃建設，可實現區域物流經濟規模效應[1]。通過借助現代科技對區域物流資源進行整合，建立高效合理的區域物流網絡，打破區域城市間行政壁壘，獲得物流資源在時空上的最優配置等是促進區域物流業發展和提升區域物流整體競爭力的重要手段，更是落實國家《物流業調整和振興規劃》的重要舉措。

軸-輻式網絡是一種集中式網絡結構，它是以區域主要樞紐節點為軸、次要樞紐節點為輻，通過軸-輻之間相互作用，形成規模效應來提高區域物流運輸效率的空間網絡系統。軸-輻式物流網絡的特點是將貨物通過干線匯集到軸點，然后通過支線到目的地的規模式運輸，以充分發揮樞紐節點的輻射帶動效應，不僅能夠極大降低物流運輸成本，而且能夠提高整個區域物流運輸效率。國外部分學者在對軸-輻式物流網絡研究中側重于樞紐選址、逆向物流及網絡設計與優化等。O′kelly提出了無容量限制軸-輻式網絡樞紐設施選址模型[2]。Adler對多重分派樞紐選址問題的研究成為軸-輻網絡研究的重點[3]。Hsieh等設計了軸-輻式集裝箱運輸網絡的航線設計模型，通過計算機仿真模擬的方法來尋找一種快速找到軸-輻式網絡設計的可行方案[4]。Reynaldo運用非生產型設施選址問題模型構建墨西哥廢棄汽車逆向物流網絡，并有效地解決了當地的逆向物流問題[5]。Ishfaq等基于拉格朗日原理以及軸-輻理論對聯運網絡的樞紐選址問題進行研究，得出了解決多樞紐模型空間分布的具體算法[6]。Sibel等則對近幾年來樞紐位置和數量進行了系統梳理與分類研究[7]。國內部分學者對此研究的重點主要集中于區域物流網絡設計、算法應用以及空間布局等領域。丁偉等運用實證分析法構建了廣西西江流域城市的區域物流網絡[8]。沈玉芳等通過統計分析、區位基尼系數及區位熵等方法，剖析長三角區域物流演化過程[9]。傅少川等通過對軸-輻式網絡中的多重分配多樞紐中位問題模型進行改進，得到無容量限制的單分配多樞紐中位問題的混合整數線性規劃模型，并驗證了改進的禁忌搜索智能算法的有效性[10]。陳進棟等綜合考慮城市物流競爭力、城市輻射能力等因素構建了海西區的“軸-輻”式物流網絡[11]。葉磊等運用中心城市職能指數、經濟聯系強度等對長三角25個城市進行空間重構，建立了由五大都市圈構成的城市群網絡體系[12]。謝守紅等以軸-輻式物流網絡相關理論為基礎，從物流供需兩方面對長三角區域城市間物流聯系度進行測度，并以此構建長三角軸-輻式物流網絡[13]。

本文在綜合國內外研究的基礎上，通過分析長三角區域16個城市的物流競爭力，結合各城市物流的輻射能力、城市間的引力等方面提出區域物流網絡的構建方案，為長三角物流業的發展提供借鑒。

1 研究方法

1.1 指標體系構建

區域物流網絡構建的關鍵在于軸-輻點城市的選擇，其受到區域地理位置、經濟社會發展狀況及物流基礎設施水平等宏觀和微觀因素的影響，重點對城市經濟實力、物流基礎設施水平、交通便利性、物流供需求等影響因素進行分析，綜合考慮評價指標的代表性、可獲取性、科學性等基礎上，建立較為完善、科學的評價指標體系，通過定性與定量相結合的方法來評判區域內各城市的物流綜合競爭力。研究中以長三角區域16個城市為研究對象(原始數據源于長三角16個城市的《2014年統計年鑒》、《2014年國民經濟和社會發展統計公報》及《2014年中國城市統計年鑒》)，從各城市綜合發展水平、物流市場規模及物流綜合設施水平三方面建立長三角區域城市物流發展(綜合競爭力)評價指標體系(表1)。

表1 區域物流發展評價指標體系Table 1 Evaluation index system of regional logistics

1.2 因子分析法

在建立區域物流發展評價指標體系的基礎上，采用因子分析法判別區域物流樞紐節點城市等級。采用SPASS軟件對原始數據進行因子分析，提取能夠控制原始變量中的少數幾個變量作為公共因子F，然后構建得分函數如下：

X=AF+B

(1)

式中：X是原始變量，F是X的公共因子，A是因子載荷矩陣，B是X的特殊因子。

為消除部分誤差因素，提高數據結果的準確性，在對原始數據進行標準化處理的同時按照特征值大于1、累積貢獻率大于90%的原則提取公共因子[14]。

1.3 城市流強度

輻射能力的強弱主要以城市流強度、城市經濟隸屬度等方法進行測度。結合本文的研究內容，選擇城市流強度來測度長三角16個城市的輻射能力大小。計算公式如下:

F=N×E

(2)

式中：F為城市流強度，E為城市外向功能量，N為城市功能效益。

基于指標選取可行性、代表性及可獲取性等，選取城市從業人員數量作為城市功能量指標，通過其某一部門從業人員的區位熵來測算該城市是否具有外向功能向量(E)，m 城市的外向功能量為：

Em=∑Emn=∑[Gmn-Gm(Gn/G)]

(3)

式中：Gmn為m城市n行業的從業人員數，Gm為m城市的從業人員總數，Gn為區域內n行業的從業人員數，G為區域內從業人員總數。

Nm=GDPm/Gm

(4)

式中：Nm為m城市的功能效率，GDPm為m城市的地區生產總值。

1.4 物流引力模型

研究區域經濟影響范圍的主要方法有場強模型、引力模型以及斷裂點理論等，綜合三種方法的優缺點及難易程度，將引力模型應用于測度城市間物流引力的大小，計算公式如下：

(5)

式中：Iij為城市i與城市j之間的物流引力；Zi、Zj分別代表城市i、城市j的質量，可通過物流綜合競爭力進行測算[15]；Dij為城市i與城市j間的距離，為城市間的最短相對距離，可通過選擇城市間公路和鐵路里程中的最短距離來確定，β一般取值為2。

2 結果分析

2.1 長三角軸-輻點城市的判定

根據構建的城市物流發展(綜合競爭力)評價指標體系，對長三角區域各城市相應的原始數據進行整理，采用SPASS19.0軟件進行數據的標準化處理，在此基礎上進行KMO和Bartllet球度檢驗，得到抽樣濕度測定值KMO為0.661，Bartlett檢驗統計量中的顯著性水平p=0.000<0.01，表明可以做因子分析。根據特征值大于1且累計方差貢獻率大于90%的標準，從輸出的SPASS計算結果中提取3個主因子，其方差貢獻率之和為93.530%，保留了原始數據的主要信息。根據式(1)計算出長三角各城市的綜合得分并進行排名(表2)，在此基礎上通過聚類分析將長三角16個城市分為3個層次。

表2 長三角各市區域物流系統得分及排名Table 2 Scores and ranking of regional logistics in the Yangtze River Delta

第一層次(F>2),即上海，綜合得分為2.010049，處于較高的水平，反映出上海作為國際大都市具備最強的物流綜合實力，作為長三角區域的首位城市,上海具有優越的區位條件與便利的綜合交通運輸網絡，同時擁有中國最大的樞紐港口上海港，是國內外物流、資金流、信息流等的匯集與擴散中心，更是長三角區域國際物流中心城市。第二層次(0

2.2 長三角城市間物流輻射范圍的確定

2.2.1 長三角城市間物流輻射能力的測度 城市流強度反映出其對外輻射能力[16]，城市的外向功能越強，城市流強度越高，輻射范圍越廣，城市的發展潛力及空間就越大[17]。縱觀國內學者對城市流強度的研究，一般以第三產業作為主要變量度量城市流強度，本研究中為了提高研究結論的準確性，增加了第二產業發展的相關變量[18]。選取11個具有外向功能的行業的從業人數作為度量區域內城市流強度的主要標準量，分別為：制造業,信息傳輸、計算機服務和軟件業，住宿和餐飲業，房地產業，交通運輸、倉儲及郵政業，金融業，科學技術服務和地質勘探業，教育，批發和零售業，文化、體育娛樂業，公共管理和社會組織。數據源于《2014年中國城市統計年鑒》及長三角16個城市的《2014年統計年鑒》。根據式(2-4)計算出長三角16個城市的城市流強度值(表3)。

表3 長三角各城市的城市流強度Table 3 The degree for the urban flow of the Yangtze River Delta

在軸-輻式物流網絡中，軸心城市不僅是物流樞紐中心，而且是區域經濟中心城市，具有較高的經濟發展水平、較強的物流綜合實力以及完善的交通運輸體系，對其周邊城市產生較強的物流輻射和吸引能力，并形成一定范圍的輻射區域。表3反映出長三角16個城市在區域中的聯系地位：最高城市流強度為上海，是長三角區域物流聯系的核心城市，對整個區域物流業發展起輻射和帶動作用；中等城市流強度為蘇州、無錫、南京、杭州和寧波，是長三角區域副中心城市，對外聯系度較為緊密，與核心城市上海共同輻射和帶動長三角區域物流業發展；低城市流強度為常州、揚州、鎮江、泰州、嘉興、湖州、紹興、舟山和臺州等，是地方性物流集聚與輻射的中心城市。

2.2.2 長三角城市間物流聯系的測度 為了更清晰地反映城市間的物流引力，采用式(5)測算城市間的物流引力。物流引力的大小取決于城市物流質量及城市間的距離。數據來源于中國公路信息網和全國鐵路貨運里程，通過計算得到城市間的相對最短距離，將長三角16個城市綜合得分F值作為其物流質量，但部分綜合得分小于0，為方便后續計算，將綜合得分整體線性平移兩個單位[19]，物流引力見表4。

表4 長三角城市區域物流引力Table 4 Regional logistics gravity of the cities in the Yangtze River Delta

物流引力的大小及輻射范圍取決于城市的綜合實力及城市間的相對距離。根據計算結果，將長三角城市間的物流引力劃分為4個等級:強引力(I>9)、較強引力(4

表5 長三角城市間的物流引力Table 5 The gravity of urban logistics in the Yangtze River Delta

2.3 長三角軸-輻式物流網絡的構建

在軸-輻式物流網絡中，軸點城市間的通道為干線通道，而軸點與輻點城市間的通道為支線通道。軸-輻式物流網絡中主要通過優化干支線通道來降低物流運輸成本，因而物流通道建設需要綜合考慮多種因素，比如軸-輻點城市間的物流吸引力、運輸線路的銜接性、輻射范圍等[20]。總體上，在長三角區域中經濟發達城市間的通達程度高，交通運輸便利，匯聚了區域內大量的物流、資金流和信息流，因而上海-蘇州、蘇州-無錫、上海-無錫、南京-無錫、上海-杭州、杭州-寧波、寧波-上海及杭州-南京可作為干線通道，其余各城市間作為支線通道，其中泰州、臺州、舟山等處于長三角區域的邊緣地區，其與軸心城市之間的聯系度需要加強。根據長三角區域各城市物流綜合競爭力、輻射能力及范圍的測度以及物流通道的相關性分析，本文構建了以上海物流圈、南京物流圈及杭州物流圈為核心的長三角軸-輻式物流網絡( 圖1 ) 。

圖1 長三角區域物流網絡Fig.1 Regional logistics network in the Yangtze River Delta

上海物流圈：由上海、蘇州、無錫、南通、嘉興和湖州構成。該物流圈依托上海經濟中心城市及發達的交通網絡，向周邊地區釋放大量物流、資金流和技術流，從而帶動其腹地的區域物流業發展。二級軸心城市蘇州和無錫是上海物流圈重要的軸心城市，依托其區域性的公、鐵、水交通樞紐優勢，建成長三角區域重要的物流節點城市和區域性物流中心。南通則充分利用長江經濟帶與中國沿海經濟帶、21世紀海上絲綢之路兩大發展戰略連接點的區位優勢，借助上海的海運、倉儲、物流功能及自身所具有的土地、海洋資源優勢，延伸絲綢之路經濟帶的發展空間。上海可通過南通進一步拉動長三角北翼城市區域物流業發展。另外，推進嘉興乍浦港和獨山港等物流園區建設，加強港區聯動，發展多式聯運。

南京物流圈:由南京、鎮江、揚州、常州和泰州構成。作為江蘇省會城市的南京是長三角北翼的綜合物流中心，具備較強的物流集聚力和輻射力，依托南京占據長江黃金水道的有力區位條件，建設長江下游區域航運物流中心和綜合運輸樞紐；同時加強南京-泰州、南京-揚州、南京-常州、南京-皖南各城市等物流支線通道的建設，完善綜合交通體系，提高對揚州、泰州以及常州等地的物流輻射能力。

杭州物流圈：由杭州、寧波、紹興、舟山和臺州構成。作為浙江省會城市的杭州是長三角南翼的綜合物流中心，為滬杭、杭甬、杭湖寧三大綜合運輸通道和3條發展帶的重要節點城市，加大對紹興、寧波和舟山等城市的輻射能力。以港口物流為主的寧波，通過杭州灣跨海大橋極大地提高了與長三角北翼地區城市之間的通達程度，也成為以杭州-寧波為中心的長三角南翼物流腹地區域。由于杭州與舟山及臺州的距離較遠，對其輻射能力較弱，需加強與舟山、臺州等城市的物流支線通道建設。與此同時，舟山、臺州等輻點城市加強與杭州、寧波等軸心城市的經濟交流與物流資源共享，增強集疏運能力，提高對軸心城市的物流服務能力。

3 結論與建議

根據長三角區域16個城市綜合競爭力、物流市場供求狀況和基礎設施建設水平三方面所構建的物流評價指標體系，測度了長三角區域16個城市的物流等級，根據劃分的1個一級軸心城市、5個二級軸心城市對10個輻點城市構成的軸-輻式物流網絡、城市流強度和物流引力大小確定的輻射范圍以及物流通道的分析構建了長三角三大物流圈，分別是上海物流圈、南京物流圈及杭州物流圈。

(1)從長三角物流網絡的構建結果看，軸-輻式物流網絡的重點在于加強軸心城市對于輻點城市的輻射能力，增強副中心城市的物流綜合競爭力，不斷提高城市之間的物流通達能力，降低物流成本，提高物流效率，形成規模效應。

(2) 長三角地區緊密便捷的交通網絡加強了物流軸心城市對周邊輻點城市的輻射，未來，隨著長三角區域各物流圈之間的多項交流與合作，輻射的范圍將擴展至長三角16個城市以外周邊省市區域，長三角物流集聚效應將會更加明顯。伴隨著“一帶一路”和長江經濟帶發展戰略實施，將給長三角區域物流業發展提供重要機遇。

(3) 區域物流網絡的構建是一項非常復雜的工程，還涉及行政隸屬等影響，本文基于軸-輻式理論等針對長三角區域16個城市物流網絡的構建進行了初步研究，對于研究范圍細分到縣級市、城鄉間物流等內容還需在今后進一步深化研究。

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Construction of Regional Logistics Network for the Yangtze River Delta Based on Hub and Spoke Theory

CAO Bing-ru,YIN Di

(SchoolofBusiness,ResearchBaseofRegionalDevelopment,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)

To build the efficient regional logistics network and achieve the scale and radiation effects of regional logistics industry,have become an important mode of development of the logistics industry.In this paper,it uses the basic principle of hub-and-spoke logistics network and chooses the level of each of the city′s comprehensive development,logistics and market supply and demand,logistics infrastructure,three-level indicators,and 11 secondary indicators and 13 tertiary indicators to build three indicators system.It takes the cross-sectional data in 2013 of 16 cities in Yangtze River Delta as the object of the research and uses the factor analysis to determine the development of city logistics system.And it takes the urban flows intensity to analyze radiation in 16 cities in the Yangtze River Delta region.It uses the gravity model to measure the size of each stream gravitational cities.On the basis of the research,it builds the regional logistics hub-and-spoke network of the Yangtze River Delta with Shanghai logistics circle,Nanjing logistics circle,Hangzhou logistics circle as the core,in which of Shanghai as the first axis city,Nanjing,Wuxi,Suzhou,Hangzhou,Ningbo as the secondary axis cities,and other cities as the spoke cities.

logistics competitiveness;gravity model;logistics network;the Yangtze River Delta

2015-10-11；

2016-02-05

中央高校科研專項基金項目(JUSRP1601XNC)

曹炳汝(1960-)，男，碩士生導師，主要從事城市與區域經濟、物流業發展規劃等研究。E-mail:caobr@sina.com

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.02.020

F252

A

1672-0504(2016)02-0105-06