甘肅省物流業發展對區域農業增長的貢獻研究

任嘉?吳勇

[摘 要]物流業發展與經濟增長的關系一直是諸多學者研究的課題。以甘肅省作為研究對象，選擇年貨運周轉量、道路里程作為物流業發展水平的指標，農業GDP作為農業增長的指標，通過建立支持向量機模型來分析研究2005～2014年甘肅省物流業發展對區域農業經濟增長的貢獻。研究發現物流業的快速發展極大地促進了區域農業經濟的增長。基于研究結果，提出大力發展物流業，尤其要大力推動以道路為代表的物流基礎設施的建設，同時發展第三方物流，從而推動區域農業乃至區域經濟的進一步發展。

[關鍵詞]物流業；發展；區域農業；經濟增長

[中圖分類號]F127 [文獻標識碼]A

當前，物流業已成為我國重點發展的產業之一，而物流業對區域經濟增長貢獻的研究也成為國內學者專家研究的熱點之一。田昌奇（2014）在《制造業與物流業兩業聯動協調發展研究—以廣東省為例》中通過建立回歸模型分析認為廣東省制造業與物流業存在著比較密切的關系，物流業極大的促進了工業的發展，同時制造業發展也是推動物流業向高級化發展的重要原因。高秀麗（2013）在《物流業與區域經濟協調發展研究》中認為物流系統與經濟系統之間的協調發展水平呈逐年遞增的態勢；從省域地區來看，物流業子系統、經濟子系統和復合系統的協調發展水平也保持著逐年遞增的趨勢，經濟子系統協調發展水平較高的省份物流業子系統協調發展水平也較高。劉爽（2010）在《我國物流業與國民經濟協調發展研究》中研究得出發現每萬元國內生產總值產生的物流業增加值呈現增加趨勢。總量分析結果表明，產業結構變化相對平穩時期，物流業的發展也相對平穩產業結構變動劇烈，物流業的發展也會出現劇烈的波動。繼而研究了物流產業增加值與國民經濟結構的關系，發現萬元國內生產總值產生的物流業增加值與工業、農業生產總值之和占國民經濟總量的比重成高度正相關關系。邵揚（2009）在《物流業在中國經濟增長的影響研究》中提出各個地區和物流都有顯著的空間相關特征，反映出相鄰地區之間地區和物流具有明顯的空間溢出擴散效用。物流對各地區的增長具有顯著的影響，但是對于經濟增長的影響程度有限。不同的地區固定影響參數表現出很大的差異性，地區經濟發展水平越高的地方，物流水平也越高。隨著經濟的發展，各地區的物流與各地區的增長的關聯性也越來越明顯。省域物流之間存在較強的空間依賴；程秀媚（2013）在《物流發展對區域經濟的影響研究》中認為物流的發展和區域經濟的發展是相互促進，相互制約、相互發展的關系。由于經濟全球化進程加快、區域經濟一體化強烈需要等，都加快了物流行業的發展。物流行業的發展有助于促進落后地區農業現代化的進程。同時，物流行業的發展，降低的運輸成本，逐漸改變了區域經濟的增長方式。趙強（2015）在《現代物流對農業經濟的影響》中提出現代物流的進步為農業開拓更廣闊的市場范圍，同時，可以解決農業產品運輸的問題；從消費人群來說，現代物流的進步，能夠讓人們更加便利、更加快速的獲取農業產品，減少了完成整個農業產品銷售的工作時間，提高了農業發展的效率。

整體來看，我國近年關于物流業對區域經濟尤其是物流業對區域農業經濟影響的研究大多為建立線性回歸模型，進行線性回歸分析。在數據指標的選取上多以物流業增加值和貨物周轉量作為物流業發展的指標。這些研究對數據模型的要求較高，而分析精度不是特別高，尤其是沒有考慮變量之間的交互作用與交互影響，而且，研究省域物流業發展對區域農業增長影響的內容較少，有關甘肅省物流業發展對區域農業經濟增長貢獻影響的實證分析基本是空白。

因此，本文利用支持向量機模型構建非線性模型實證分析2005～2014年物流業發展與農業GDP增長的關系，希望研究結論能對甘肅省物流業及農業進一步發展提供參考。

1 近年來甘肅省物流業發展與區域農業經濟增長

甘肅省是我國西北地區的經濟大省，近年來物流業與農業均發展迅速。

1.1 甘肅省物流業發展

1.1.1 甘肅省物流業發展，貨運總量不斷上升。截止2014年底，甘肅省物流業規模持續增長。全省社會貨運總量為57247萬t，全社會貨物周轉量為2516.8億t/km。其中公路貨物運輸50780萬噸，同比上漲12.67%；鐵路運輸6450萬t，上漲0.88%；航空運輸5.96萬t。貨物周轉量為2516.82億t/km，其中鐵路1524.05億t/km、公路992.60億t/km、航空0.17億t/km。

1.1.2 公路、鐵路等基礎設施不斷完善。2014年末全省鐵路運營里程3920km，公路里程138084km，其中中等級公路114080km，高速公路3262km，一級公路321km，二級公路7519km。

1.1.3 第三方物流業迅速發展。近年來甘肅省委、省政府把加快現代物流業發展作為振興甘肅經濟的重要支柱產業，高度重視，大力支持先后出臺了《甘肅省“十二五”物流業發展規劃》等，西部物流公司、新大陸物流公司、三合通物流公司等一大批新興第三方物流企業逐步興起；中國零擔物流的領頭羊德邦物流；以快速、優質服務的順豐快遞以及“四通一達”快遞公司均在省內設有大量網點。這些第三方物流企業的落戶既給甘肅物流業帶來了新技術、新思想，同時有提高了甘肅省物流業整體實力。

1.2 甘肅省經濟發展及農業發展

1.2.1 農業經濟不斷增長，農業比重大。2005年甘肅省農業整體產值為493.1億元，近年來甘肅省農業整體產值持續增長，截至2014年底達到1468.9億元，在全省的經濟產值中占比相對較大且保持穩定。而在農業整體產值中，農業種植業比重較大起主導作用，林業其次，牧業較輕。由圖1可以看出農業在整個GDP的比重，以及農業各個行業所占比重。

1.2.2 新技術新方式不斷應用。甘肅省近年來大力推進種植農業新技術，積極推廣大棚種植，改變以往的普通露天種植。大棚種植適宜大面積種植，育苗，便于集中同意管理可覆蓋單雙層塑料膜。雙層充氣膜、PC板，同時可配備開窗、拉簾、卷膜、風機、濕簾、加溫、降溫、灌溉和施肥的自動控制，可較好的解決農業生產過程中的淡季、旺季，克服自然條件帶來的不利影響，提高效益。此外，有機肥料、新型高效低毒農藥的使用，病蟲害防治技術的更新，以及新型農用機械的應用都大大提高了農業發展水平。

1.2.3 不斷改進優化發展。幾年來，甘肅省不斷改進優化農業生產環境，如：（1）加強標準化、規模化基地建設；（2）加強技術推廣體系建設；（3）加強信息、質量檢測體系建設；（4）發展優化蔬菜貯藏、加工體系；（5）加大政府扶持力度，加大設施種植農業配套機具設備的研發力度。

2 甘肅省物流業發展對區域農業經濟增長貢獻的實證分析

2.1 指標選取與數據處理

2.1.1 物流業發展的指標選取。物流是一種復雜的經濟現象，因其涵蓋眾多行業和領域，導致現有的統計指標體系中沒有一個指標能夠完整、準確的反映出物流業的內涵和外延。所以目前學術界用來衡量物流業發展水平的常見指標有道路總里程、貨運周轉量、物流業增加值等。為了能夠綜合的反映甘肅省物流業的發展水平，再考慮到數據的可獲取性，本文以道路里程、貨運周轉量作為物流業發展水平的指標。

2.1.2 農業經濟增長的指標選擇。本文采用農業GDP作為甘肅省農業經濟發展的衡量指標。

2.1.3 數據來源與處理。本文選擇甘肅省2005-2014的年度數據，共30個樣本值，其中反映甘肅省農業經濟增長的農業GDP數據，反映物流業發展水平指標的貨運周轉量數據來源于甘肅省各年度的《甘肅省統計年鑒》，反映物流業發展水平指標的道路總里程數據由鐵路總里程、公路總里程組成，公路總里程、鐵路總里程來源于各年度《甘肅省統計年鑒》。

2.2 模型構建

我們把甘肅省農業生產總值（農業GDP）作為衡量甘肅省農業經濟增長的指標，把道路總里程，貨運周轉量作為衡量物流業發展水平的指標，考慮指標之間可能存在復雜非線性關系以及現有線性回歸模型的不足，在建立物流業發展水平對經濟增長貢獻的非線性粒子群優化參數的支持向量機模型（PSO-SVM）：

式中：Y為輸出變量，為每年的甘肅省農業GDP；X為輸入變量向量（X1、X2），分別為每年的道路總里程，貨運周轉量；n為支持向量個數（由算法確定），SVi為第i個支持向量（即2005-2014年中第年的道路總里程，貨運周轉量，2個指標構成第i個支持向量）； ，其中xi，xj為行向量，即K（xi，xj）為特征空間的一個內積，稱為核函數。本文所用的是三次多項式核函數，即。

為避免（X1，X2）量綱不同降低算法精度，引入預處理系數向量c=（c1，c2）對X進行預處理。至此，得到本文的SVM模型的具體表達式

在應用本模型時，需要選擇合適的系數c、求解出權重向量w和參數b。

2.3 求解方法

2.3.1 對偶理論求解SVM模型參數。去量綱的處理方式較多，本文采取除去每個指標對應的最大值，然后根據計算誤差進行適當放縮的方式選擇合適的系數c。

為求解SVM模型中的參數，根據回歸誤差建立參數優化模型。然后采用對偶理論，將其轉化為二次規劃問題，可得對偶優化模型：

式中：ε為不敏感損失系數、C懲罰系數（這兩個參數需要預先設定），與wi對應。

然后根據Karush-Kuhn-Tucker定理 ，可求得，即得到了非線性模型中的權重向量w和參數b。

2.3.2 粒子群優化SVM模型的求解參數。SVM有優秀的回歸性能，但求解SVM模型時，不敏感損失系數ε、懲罰系數C對于回歸模型的學習精度和泛化能力的好壞起決定作用。為優化選擇這兩個求解參數，引入粒子群算法（pso）作為優化算法。簡單數學表述如下：優化空間設為2維，總粒子數設為，第i個粒子空間位置；第i個粒子的歷史最優位置，全部粒子的歷史最優位置 ；第i個粒子的速度向量為vi，回歸誤差設為適應度；設定循環100次，每個粒子按式（4）、（5）循環計算

式中：c1、c2、為正的常數；r1、r2為0～1之間的隨機數。

迭代結束后，此時的、即為最優的ε、C。

2.3.3 PSO-SVM算法流程。本文利用SVM軟件包LIBSVM，在MATLAB平臺上編程，結合PSO算法優化SVM的參數，建立求解物流業發展水平對經濟增長貢獻的非線性模型，如圖2所示，步驟如下：

將PSO應用在SVM參數選擇上，首先設置一系列的參數向量，把參數向量作為“粒子”。

其次，設置循環次數，然后每一次循環，當一系列的參數組輸入SVM之后，用其仿真得到訓練數據的SVM擬合值，求其與真實值之間的均方差，并把均方差作為適應值（越小越好）。

最后，根據其原理，按照每個“粒子”對應的適應值，調整粒子在搜索空間中的位置，即調整參數數值，然后進入下一步循環，直至結束。

2.3.4 計算結果。將2005年至2014年的統計數據應用于模型，利用所述算法，求解得到非線性模型如下

（6）

式中：核函數中的參數；；；n = 4為支持向量個數；wi為權重，4個權重為：

利用本文所提模型計算得到2004年至2015年每年甘肅省lnGDP及與原值對比如下（表5）所示。

說明，PSO-SVM模型考慮了變量之間的交互作用與交互影響，計算精度相對較高。

2.4 甘肅省物流業發展與經濟增長影響的計量經濟分析

為分析道路總里程，貨運周轉量二個指標對農業GDP增長的貢獻，計算每年每個指標對農業GDP的貢獻，即，其中i = 1，2，3，year = 2005，...，2014，即Xyear，i增加1%，Yyear增加的百分比。得到結果（表4）所示。

由上述數據可以看出，道路總里程的增加與貨運周轉量的增加均對區域農業經濟增長有推動作用，其中，道路總里程的增加對區域農業經濟增長作用越來更加明顯，而且越來越明顯，所以，我們要大力加強以道路為代表的物流基礎設施的建設來促進區域農業經濟的增長；這十年，貨運周轉量的增加對區域農業經濟增長的作用雖然沒有道路總里程的作用那么明顯，但作用也越來越大，2014年貨運周轉量每增加1%，區域農業GDP能增長2.2965%，說明應該大力發展物流業，增加貨運周轉量，通過增加農產品流通從而進一步推動和促進區域農業經濟的增長。

3 研究結論與政策建議

由于物流業發展對促進區域經濟增長非常重要，所以本文通過運用PSO-SVM建立非線性模型分析研究甘肅省物流業發展對區域農業經濟增長貢獻的影響，得出甘肅省農業GDP的增長與物流業的發展有著密不可分的關系，應大力發展物流業，促進甘肅省農業的可持續增長。

本文研究結果的啟示在于：

第一、甘肅省道路總里程的增加對區域農業經濟增長的作用非常明顯，而且在2005～2014年間，這種作用也越來越明顯，也就是說對物流基礎設施的投入能明顯推動區域農業經濟增長。因此，我們應該做到：繼續完善物流基礎設施，包括繼續加大對公路、鐵路、航空等基礎設施的投資以促進農業經濟的增長。

第二、2005～2014年間，貨物周轉量增加對區域農業GDP增長的作用也越來越明顯。所以，我們應結合甘肅省自身情況，通過推動甘肅省的農產品流動，包括在省內的流動以及省際間的流動來增加甘肅省的貨物周轉量從而推動甘肅農業GDP增長。具體來說，一是農業企業應該提高自身產品質量，提高產品知名度，擴大甘肅省農產品的在全國的市場占有率，讓甘肅農產品走向全國，從而提升農產品的貨物周轉量；二是，不僅在城市，而且在農村也要形成健全的物流配送網絡，提升農村物流效率，加快農產品周轉，從而加快農業經濟的增長。三是創造條件支持物流企業深入了解農業企業的物流需求特點，針對客戶物流需求特點提升更有針對性的服務，提升農產品的附加值并提高物流企業的物流增加值；四是引進、培育國內外高素質物流人才，提高物流業的整體人員素質，提高企業的運營效率，做到為客戶提供服務時既能減少客戶的物流成本，能夠高效、安全、及時的將甘肅省的優質農產品：慶陽有機蘋果、白銀瑞菊粉、茗芝黑木耳、甘南大草原的牛羊肉等送到全國消費者手中，提升甘肅農業的發展。

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