需求視角的區域物流網絡的構建和結構特征研究

戴卓

（九江學院電子商務學院，江西九江，332005）

需求視角的區域物流網絡的構建和結構特征研究

戴卓

（九江學院電子商務學院，江西九江，332005）

研究區域物流網絡的結構特征對于區域物流的發展具有重要意義。研究從需求的視角提出評價物流需求的指標體系，結合江西省的實際情況，采用因子分析法和物流引力模型構建起了區域物流網絡。用網絡密度、中心性等指標探討了江西區域物流網絡的截面特征，用網絡強度熵、網絡權重熵、網絡冗余比描繪了江西區域物流網絡2010～2014的演化特征，從而為實現江西區域物流網絡的可持續發展提供思路。

需求視角；區域物流網絡；構建；結構特征

特定空間范圍內的各級物流節點和交通線路以及相互影響和作用的物流要素就構成了區域物流網絡［1］。區域物流網絡和區域經濟的關系非常密切，完善的區域物流網絡可以降低物流成本，提高物流效率，從而推動區域經濟的發展。而且，要想實現區域經濟的可持續發展，構建一個合理的區域物流網絡，已經成為不可或缺的條件［2］。此外，構建科學的區域物流網絡不僅能保障物流的服務水平，也有利于打破市場壟斷和提高物流效益［3］。

區域物流網絡的供給和需求應該保持平衡和協調。物流需求是市場主體為滿足自身生產、生活的需要而產生的，它通過貨物運輸量、客運量、庫存量和配送量等指標反映出來，它的大小與產業結構［4］、物流各環節的作業量、或經濟發展水平有關。物流需求的最大特點是引致性和派生性，因為它根源于經濟的發展，會隨著經濟規模的不斷擴大而增加。物流需求的大小也會受到固定資產投資數量的影響。本文將從需求的視角來構建區域物流網絡。

區域物流網絡的結構特征是指區域物流網絡的各要素相互聯系、相互制約、相互作用而形成的相對穩定的時空關系和組織秩序，它包括截面特征和演化特征兩方面。截面特征考察區域物流網絡在某個時點的情況，而演化特征探討物流網絡在一段時期內的情況。研究區域物流網絡的結構特征及其規律具有理論和實踐意義。在理論上，一方面有利于把握物流網絡不同發展階段和過程的特點，另一方面為物流網絡的研究開辟了新的領域［5］。在實踐上，一方面有助于企業、政府完善現有的物流網絡布局，為發展現代物流提供思路，另一方面對于合理科學地規劃物流網絡及其節點的布局，從而形成運作高效、層次清晰的區域物流網絡也大有裨益［6］。因此，本文將從截面特征和演化特征兩方面對區域物流網絡的結構特征進行研究。

一、需求視角的區域物流網絡的構建

（一）衡量節點物流需求的指標體系

1.經濟總量指標。經濟總量指標是反映物流需求總體大小的指標，對物流需求的規模有制約作用。經濟總量指標越大，增長速度越快，則全社會對物流需求也越大和越快。經濟總量指標包括國民生產總值和固定資產投資總額。

2.產業結構類指標，即第一產業（農業）、第二產業（工業和建筑業）、第三產業（商業、郵電通信、金融等）在國民生產總值中所占的比例。該指標不僅反映了一國的經濟發展階段，也對物流需求的層次和數量產生影響。

3.交通運輸類指標，如客運量、貨運量、貨物周轉量等。這些指標創造了物流需求的空間效應，制約和影響著物流需求的大小。

4.國內和國際貿易類指標，如社會消費品零售總額、進出口貿易總額。該指標可以衡量物流需求的國際和國內情況。一般來說，國際和國內貿易越發達的國家和地區，國際和國內物流需求就越大。

（二）因子分析法

因子分析法可以將眾多的原指標，壓縮為少數幾個綜合性指標，并反映原指標的大部分信息。因子分析法的優點在于它可以降低原指標的數量，有效地刪選和處理原指標。因子分析法有以下六步驟。第一步：標準化數據，將觀測值標準化；第二步：求觀測值的相關系數矩陣；第三步：計算相關系數矩陣的特征向量和特征值，確定主成分的個數和表達式；第四步：計算主成分的貢獻率并確定主成分的個數；第五步：計算因子得分系數矩陣，并根據該矩陣求得每個觀測值主成分的分數；第六步：計算各觀測值的綜合因子得分。以貢獻率為權重，對每個觀測值的主成分分數加權求和，從而得到每個觀測值的因子得分。具體公式為：

ldi為第i個節點的物流需求因子得分，wj為第j個主成分的權重，zij為第i個節點的第j個主成分的值，J為主成分的集合。

盡管以上六步的計算過程很復雜，但可以用SPSS軟件加以完成。

（三）物流引力模型

區域物流網絡中城市節點的物流影響遵循一定的規律。這一規律可以用引力模型、場強模型或斷裂點理論加以描述，其中引力模型是最常用的模型［7］。引力的概念來自牛頓的萬有引力定律，該定理認為兩個物體之間引力的大小與質量成正比，而與距離的平方成反比。本研究借鑒這一思想，提出區域物流網絡的引力模型［8］。模型的公式如下：

ij為物流節點i和物流節點j之間的引力強度，ldi為節點i的物流需求因子得分，ldj為節點j的物流需求因子得分，dij為物流節點i和物流節點j之間的距離。這樣，就構建了一個由物流節點作為點，節點之間的物流引力強度作為邊的區域物流網絡。

I'

二、區域物流網絡的結構特征

（一）二元區域物流網絡的截面特征

為了研究區域物流網絡的截面特征，選取某一特定時點的區域物流網絡，并對該網絡按一定的臨界值進行切分，也就是：物流節點之間的物流引力強度大于該臨界值則建立起聯系，并取值為1，反之，如果物流引力強度小于臨界值則斷開節點之間的聯系，并取值為0。這樣就構建了一個二元區域物流網絡。

1.二元區域物流網絡的密度

密度是網絡的重要特征之一，它體現了物流網絡中節點聯系的緊密程度，即聯系得越緊密，密度越大。計算物流網絡密度通常以完備的物流網絡（所有物流節點都直接相連的網絡稱為完備物流網絡）作為參照系。物流網絡密度是網絡中現有節點連接的數目與完備物流網絡連接數目的比值。對于區域物流網絡，這一無向網絡，其計算公式為：

其中L表示二元區域物流網絡中節點之間存在聯系的數量，n表示物流網絡中節點的數量，D的取值范圍在0到1之間，越接近0，表示該網絡越稀疏，越接近1，表示該網絡越緊密。

2.二元區域物流網絡的中心性分析

（1）點度中心性

點度中心性也稱程度中心性，用來考察某個節點和其他節點的連接數，它可以衡量節點在網絡中所處的中心地位的程度。對于區域物流網絡而言，物流節點的點度中心性越大，說明其在網絡中所處的中心地位也越高。在二元區域物流網絡中絕對點度中心性的計算如（4）和（5）式所示。其中CD(ni)為節點ni的絕對點度中心性。

由于在包含n個節點的無向網絡中，每個節點最大可能的連接數為n-1，因此，二元區域物流網絡的相對點度中心性的公式如（6）式所示。

（2）接近中心性

接近中心性是測量某個節點與其他節點接近程度的指標。如果某個節點與其他節點的距離都很短，則說明該節點的接近中心性很高。在二元區域物流網絡中，某個物流節點的絕對接近中心性為該節點與其他節點的距離之和，其計算公式如（7）式所示。

d(i,j)為物流節點i與物流節點j之間的直接或間接距離，該距離之和的倒數就是接近中心性。距離之和越大，接近中心性越小。由于只有在星形的二元區域物流網絡中，某個物流節點與其他節點的距離才能取得最小值n-1，因此，物流節點ni的相對接近中心性可寫為：

（3）中介中心性

該指標衡量某個節點的中介能力，換而言之，它用來體現某個節點處于其他節點對（node pair）最短路徑上的程度。中介中心性越大，說明該節點處于多條最短路徑上，是網絡中的關鍵性樞紐節點，起著連接其他節點的橋梁和紐帶作用。對于二元區域物流網絡而言，中介中心性可寫為：

gjk為物流節點j到物流節點k捷徑（最短路徑）的數量，gjk(ni)為物流節點j到物流節點k的捷徑中經過節點ni的數量。當區域物流網絡為星形時，中介中心性取最大值，其中n為網絡中節點的數目，這樣，物流節點ni的相對中介中心性CRe(ni)可寫為：

（二）區域物流網絡的演化特征

1.區域物流網絡的強度熵

物流節點的強度是指某個物流節點與其他物流節點的聯系強度之和，用公式表示為：

其中si為節點i的物流強度，I'ij為節點i與節點j之間的物流引力強度大小，si越大，則強度越高。節點i在區域物流網絡中的重要度為：

網絡強度熵可寫為：

其中G是網絡強度熵，n是網絡中節點的個數。網絡強度熵描繪了區域物流網絡中節點強度的均勻性。當網絡中物流節點的強度完全均勻時，所有ki=1/n，此時網絡強度熵取得最大值Gmax=ln n，當網絡中物流節點的強度歸于一個節點時，網絡強度熵取得最小值Gmin=0［9］。

2.區域物流網絡的權重熵

網絡強度熵反映了區域物流網絡中節點強度的均勻性，但無法刻畫區域物流網絡中物流量在邊上的差距，為此，本文采用權重熵的概念［9］。權重熵定義如下：

假設區域物流網絡中包含n個節點，則物流節點i與物流節點j之間的物流引力強度I'ij在網絡中的重要程度fij為：

區域物流網絡權重熵定義為

根據以上定義，區域物流權重熵反映了物流引力強度的均勻性，當所有邊上的物流引力強度都相同時，區域物流網絡權重熵取得最大值Jmax=1/n，當所有物流引力強度歸于一條邊上時，權重熵取得最小值Jmin=0。

3.區域物流網絡的冗余比

區域物流網絡的冗余比刻畫了網絡對外部沖擊的緩沖能力，是衡量網絡穩定性的一個指標。當網絡失去部分的物流節點或物流引力強度時，冗余的要素就可接替原有的要素發揮作用，從而確保區域物流網絡仍然可以繼續運行。冗余比或冗余度越大，則表明網絡抵抗外部沖擊的能力越強，網絡的可靠性和穩定性也越高［9］。在區域物流網絡中節點i在物流網絡中的重要度ki表示為：

區域物流網絡中物流的通道稱為信道，信道容量H定義為：

區域物流網絡的節點之間在物質和信息的流動中相互影響、相互作用，形成了聚合力，將聚合力量化就是聚合度，聚合度A定義為：

區域物流網絡的信道容量和聚合度之差即為冗余度：

冗余比為冗余度和信道容量之比

三、江西省的實證研究

（一）數據的描述

根據文章第二節構建的指標體系，結合江西省的實際情況，并考慮到數據的可獲得性，選取貨運量、客運量、生產總值、第一、二、三產業比例、固定資產、社會消費品零售總額等八個指標來衡量節點的物流需求。本文的區域物流節點指的是南昌、景德鎮、萍鄉、九江、新余、鷹潭、贛州、吉安、宜春、撫州、上饒等11個地級市，考察的時間為2010～2014年。數據來自2011～2015年的《中國城市統計年鑒》。

（二）江西區域物流網絡的構建

運用SPSS20.0中的因子分析法，采用最大方差法進行正交旋轉，按照初始特征值大于1的原則，提取出兩個主成分，兩個主成分的累積貢獻達到80.4%，保存了原始數據的大部分信息，隨后根據主成分變量得分系數矩陣和（1）式，得到江西11地市物流需求的單個因子得分、綜合因子得分以及調整后的綜合因子得分（表1）。

表1江西11地市的物流需求因子得分

將調整后的11地市物流需求因子得分和11地市之間的距離帶入（2）式，計算得到江西物流網絡引力強度表，如表2所示。

（三）江西區域物流網絡的結構特征

1.江西省二元區域物流網絡的截面特征

對于表2所示的江西區域物流網絡引力強度，以4E-05作為臨界值（這樣可以確保每個地級市至少有一個物流關系，不會出現孤立節點）就得到一個表示節點之間是否存在物流關系的二元區域物流網絡。運用Ucinet 6.0進行密度分析，得到江西省二元區域物流網絡的整體密度為0.6，標準差為0.4899，這說明在所有可能的物流聯系中，只有一半左右的聯系得以建立，總體結構比較松散。

再次運用Ucinet 6.0進行中心性分析，計算了點度中心性及其相對值、接近中心性的倒數及其相對值、中介中心性及其相對值。結果如表3所示。點度中心性刻畫了物流節點的重要程度：南昌的點度中心性最高，為物流核心節點；九江、贛州、吉安、宜春、撫州、上饒的點度中心性其次，為物流中間節點；景德鎮、萍鄉、新余、鷹潭的點度中心性較低，為物流邊緣節點。接近中心性反映物流在某個節點的通暢度：南昌的接近中心性最高，為物流強節點；九江、贛州、吉安、宜春、撫州、上饒的接近中心性其次，為物流中節點；景德鎮、萍鄉、新余、鷹潭之間的接近中心性較低，為物流弱節點。中介中心性體現了某節點在物流關系上對其他節點的控制程度：上饒和南昌的中介中心性最高，為一級物流樞紐；九江、贛州、吉安、宜春的中介中心性其次，為二級物流樞紐；景德鎮、萍鄉、新余、鷹潭之間的中介中心性最低，為三級物流樞紐。

通過中心性的分析，發現各城市節點在區域物流網絡中的角色和地位有著很大的不同，這一方面可以為物流節點城市物流的發展提供有價值的參考，也為確定各城市節點的層次提供了依據，綜合中心性分析的結果，可以得出：南昌為一級物流節點、九江、贛州、吉安、宜春、撫州、上饒為二級物流節點、景德鎮、萍鄉、新余、鷹潭為三級物流節點。計算其他年份的截面特征，結果與2014年類似。

2.江西省區域物流網絡的演化特征

采用與上文相同的方法獲得2010～2013年江西區域物流網絡引力強度，并運用公式（11）-（21）計算2010～2014年的網絡強度熵、網絡權重熵、網絡冗余比（表4）。從表4可以看出，網絡強度熵從2010～2014年并沒有呈現出明顯的趨勢，這說明各節點城市物流引力強度的差距既沒有顯著擴大也沒有顯著縮小。與網絡強度熵相似，網絡權重熵從2010～2014年也沒有呈現出明顯的趨勢，這說明各城市節點之間的物流引力強度分布也沒有發生明顯的變化。網絡冗余比從2010～2014年除了2011年略有下降外，總體上是增加的，這表明區域物流網絡的穩定性和可靠性有所提高，對外部干擾的緩沖能力也有所增強。

表3江西區域物流網絡的中心性分析

表4江西區域物流網絡的演化特征

四、結論

從需求的視角提出了評價物流的指標體系，運用因子分析法和物流引力模型，構建了江西區域物流網絡，采用網絡密度、點度中心性、接近中心性、中介中心性等指標研究了江西區域物流網絡的截面特征，運用網絡強度熵、網絡權重熵、網絡冗余比等概念探討了江西區域物流網絡的演化特征，研究發現，江西物流節點具有層次性，即南昌為一級物流節點、九江、贛州、吉安、宜春、撫州、上饒為二級物流節點、景德鎮、萍鄉、新余、鷹潭為三級物流節點。研究還表明從2010～2014年除了網絡冗余比明顯增加外，網絡強度熵、網絡權重熵并沒有呈現出明顯的變化趨勢。

［1］況漠.區域物流系統優化分析［M］.北京：中國財富出版社，2012.

［2］李明芳，薛景梅.京津冀軸輻式區域物流網絡的構建與對策［J］.中國流通經濟，2015（1）：106-111.

［3］曹炳汝，尹娣.基于軸-輻式理論的長三角區域物流網絡的構建研究［J］.地理與地理信息科學，2016（2）：105-110.

［4］徐杰，鞠頌東.區域經濟的發展對地區物流需求的影響--長江經濟區發展對安徽地區物流需求影響的實證分析［J］.數量經濟技術經濟研究，2003（4）：130-133.

［5］李靖，丁杰.企業自建物流網絡協同路徑與結構演化規律研究——基于蘇寧電器和宅急送的雙案例研究［J］.北京交通大學學報：社會科學版，2014，13（3）：46-53.

［6］陸華，劉凱.基于時間序列的區域物流網絡演化模型的實證分析［J］.北京交通大學學報：自然科學版，2015，39（3）：41-47.

［7］劉荷，王健.基于軸輻理論的區域物流網絡構建及實證研究［J］.經濟地理，2014，34（2）：108-113.

［8］曹炳汝，尹娣，王靜芳.基于引力模型的區域農產品物流網絡構建研究——以長江三角洲地區為例［J］.亞熱帶資源與環境學報，2015，10（3）：42-49.

［9］劉寶全.國際貿易網絡測度與演化研究［D］.上海交通大學，2007.

F259.22

A

江西高校人文社會科學研究項目“江西省區域物流網絡節點布局優化研究——基于供給和需求關系的視角”（JJ1541）

戴卓（1975-），男，博士，副教授，研究方向為區域物流的協調和優化。