基于SD模型的物流與城市協同發展仿真研究

戴萬亮 董智瑋

與對策研究”（W2015012）

中圖分類號：F061.5 文獻標識碼：A

內容摘要：現代物流業是發展中的復合型朝陽產業，在一定程度上刺激城市的發展。本文采用系統動力學模型，選取遼寧省2008-2015年社會發展和物流相關數據，使用Vensim PLE軟件進行模擬仿真并檢驗。通過改變物流基礎設施投資比例和貨車SO2排放貢獻率的參數設置，進行比較分析得出，系統內物流產業發展和城市的經濟、環境以及社會發展水平均相互關聯，物流產業發展可以在一定程度上促進城市經濟和社會發展，并改善城市生態環境。

關鍵詞：城市物流 城市發展 系統動力學模型

引言

隨著互聯網時代的到來，2016年全國兩會在“互聯網+傳統產業”的基礎上將“互聯網+物流”列入重點規劃，物流業乘著“大眾創業，萬眾創新”的東風迅速發展，學者們開始將物流業與城市發展的協調問題并入研究規劃中。

但是，已有研究多單一性關注物流與城市某一方面的發展關系，并未全面厘清物流業與城市經濟、社會及環境的復雜關系。因此，本文綜合提煉出符合時代和社會進步的系統內影響因素，著重研究物流業與城市全局發展的協同性。

物流與城市發展關系分析

（一）物流與城市經濟發展

物流產業與城市經濟發展間相互作用。物流業的成長在一定程度上拉動城市經濟增長，而城市經濟增長會反向推動城市物流形成新的規模格局。在國家宏觀政策的影響下，城市經濟的快速增長改善了居民生活水平，城市居民對于服務的體驗要求提升，服務行業占比升高促進地區產業結構優化。2013年，國家主席習近平在古代“絲綢之路”通商舉措的基礎之上提倡建設新時代的“一帶一路”，構建“一帶一路”的國家產業鏈和生產格局。“一帶一路”沿途所經城市掀起了商貿往來熱潮，給物流業創造新的機遇。城市物流基礎設施成為吸引外部投資的吸睛點，催生了交通業、信息業、商貿業以及旅游業的繁榮。物流中心的修建和使用拉動了城市公共基礎設施建設，完善了城市功能，促進產業發展集聚。

（二）物流與城市社會發展

國家經濟進入新常態以后，“互聯網+物流”的平臺模式成為物流的發展導向和新經濟增長點。2016年，多省市投放大量新能源車輛，進行快遞配送車輛的替換與統一管理。綠色城市配送車輛既緩解了配送壓力，又有效減少了廢氣排放情況。2017年兩會將“降低物流成本，進行物流供給側改革”作為重點改革目標，補物流業的短板，充分發揮物流行業在城市發展中的競爭能力。配送網點的密集分布及社區便利店開展的服務設置整合優化了城市的社會資源。城市的規劃布局與物流配送中心的選址相協調，且利用城市的區位優勢和地理自然因素，可以設計出可持續發展的城市動力發展策略。

（三）物流與城市環保問題

物流業升級期間，大型傳送、分揀等設備的投產形成智慧物流并提高了物流效率。隨著社會的進步，為了滿足日益增長的物流需求，物流企業投入大額資金，引入先進的自動化設備來改善物流供給能力，政府也輔助修建物流基礎設施，然而在物流加工和流通環節產生的廢棄物和有害物質缺乏有效治理，污染物的排放污染了城市自然資源。物流運輸環節中，運輸車輛加劇了城市的擁堵現象，排放的SO2、NO2等有害氣體，嚴重危害著城市居民的身體健康。2017年兩會重申，綠色物流需要多方合力，秉承國家堅持生態文明建設、牢固樹立綠色發展的理念，物流企業和政府應聯合進行綠色物流技術創新，發展回收物流、逆向物流，使社會資源獲得充分整合。

物流與城市發展的系統動力學模型

（一）系統因果關系分析

城市的發展主要在于經濟、環境以及社會的發展。首先，隨著第三產業比重升級，城市物流基礎設施的投資比例占城市GDP的比重逐漸上升，必會帶動城市路網的建設、物流中心的修建以及物流信息水平的進步；其次，路網的承運能力增加在一定程度上可以緩解城市的擁堵狀況，抑制在途運輸車輛的能源消耗和廢氣排放，隨之減輕空氣污染程度；再次，物流中心的選址規劃與建設必定在城市持續發展戰略規劃范疇之內，合理的城市格局可以幫助完善城市功能，提高居民生活水平和社會發展水平；最后，城市物流信息化水平的先進性可以有效進行物流信息傳遞，降低交通運輸成本，刺激城市的貿易流量和生產總值。基于以上分析，可得出物流與城市發展因果關系，如圖1所示。

（二）系統流圖構建

在分析物流與城市發展基本因果關系的基礎上，添加若干個輔助變量，構成物流與城市發展的系統流圖，如圖2所示。城市GDP總量是權衡經濟情況的最佳指標，因此選擇城市GDP總量反映城市經濟發展水平。城市的社會發展水平受到教育結構、城市居民生活質量等多種因素影響，此模型中以固定資產的投資量及物流基礎設施投資額來衡量物流業發展狀況，此外，以SO2排放量來測量城市生態環境水平。模型中選擇貨物周轉量來量化物流供給能力，選擇外貿進出口總額和社會消費品總額對物流需求進行轉換。當物流供給能力不能滿足實際物流需求時，會產生一定的物流差異，而物流差異在一定程度上會阻礙城市經濟發展。此外，生產總值和固定資產投資效果會影響城市新一輪固定資產投資額，物流基礎設施建設的匱乏會引發城市道路擁堵，導致貨車不必要的能源消耗和增加尾氣排放量，危害城市生態環境。

（三）SD方程及參數說明

本文選取2008-2015年《遼寧統計年鑒》作為基礎數據，在參考文獻資料的基礎上，利用統計學回歸分析方法進行數據測算以確定參數變量。系統流圖模型中共存在3個存量變量、6個速率變量和23個輔助變量，關鍵變量、方程以及參數說明見表1。

（四）模型檢驗

運行模型，取年鑒中2008-2015年GDP與固定資產投資額的真實值與仿真值作對比，結果如表2、表3所示。由表中數值可以看出，除了2015年外，其余年份的誤差值均控制在10%以內，說明該模型的仿真結果與實際情況相吻合，模型具有借鑒作用。而2015年的實際值與仿真數值有較大差異，實際生產總值增速和固定資產投資呈現斷崖式下跌，2016年GDP總值更是負增長。主要原因是遼寧省作為老工業基地，傳統產業優勢在削弱，主要支柱行業不振影響外貿進出口總額下降且產業結構不盡合理，缺乏新興產業。而遼寧省2015年推進供給側結構性改革，重塑經濟格局也影響固定資產投資水平。

SD仿真模擬分析

在模型有效性不變的基礎上，分別將物流基礎設施投資比例增加至0.08，降低貨車SO2排放的貢獻率為1.1，進而分析城市生產總值、物流狀況、固定資產投資和生態環境水平在不同情況下的變化，仿真結果比較如圖3-圖6所示。

如仿真模擬圖中所示，當物流業有所發展，也就相當于增加物流基礎設施投資比例時，物流基礎設施投資額的增加會提升路網和物流中心的修建投入水平，加強物流信息流通量，從而帶動城市發展同方向變化。而當路網的承運能力增加，改善了城市交通擁堵狀況，就等同于抑制了貨車在運輸途中的SO2排放量，優化了城市環境。通過降低貨車SO2排放的貢獻率模擬生態環境得到改善，由仿真結果可以得知，資源的合理配置和減少污染物的排放可以聯動經濟和社會發展，進而提升物流基礎設施投入，形成良性循環。

結論

第一，遼寧省要想振興經濟，必須調整優化產業結構，提升第三產業比重，轉變經濟發展方式，重視節能環保和生態建設，以深化改革促發展，提升固定資產投資效益。第二，隨著城市生產總值的逐年增加，居民生活水平提高會帶動消費品總額的增加，外貿發展會促使物流需求量越來越大，城市需要相應提升物流供給能力，縮小物流差異，削弱物流差異對經濟的阻礙作用。第三，物流基礎設施的投入建設以及物流活動中對于廢棄物的管理都能有效改善城市生態環境，資源的合理利用符合社會可持續發展的要求，綠色物流和循環物流是未來物流發展主要趨勢。第四，物流業不僅為區域經濟發展提供基礎性作用，同時也影響和制約整個區域經濟的運行速度和效益。合理進行物流活動對社會發展水平以及城市經濟和生態環境具有協同效應，秉承物流與城市和諧發展的理念，形成良性循環，推動城市發展步入新的階段。

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