全域旅游的系統動力學模型構建

郭 偉，高 穎，張 鑫，張玉琪

（燕山大學a.區域經濟發展研究中心；b.經濟管理學院，河北 秦皇島066004）

0 引言

全域旅游是以旅游為牽頭產業，集聚某一特定區域內的優勢政治、經濟、社會、生態等各個方面的資源，以推動旅游業的發展，并通過旅游的健康發展實現該地區產業升級、有機融合，最終達到該地區協調發展的一種新型旅游概念。“全域旅游”這個概念于2016年被正式提出后，受到了社會的廣泛關注與認同。國家在2016年先后公布兩批共500個旅游示范區。但是學術界的研究進展卻相對滯后。經過對相關文獻的搜集與歸納，可以發現我國學者對全域旅游的研究僅限于對內涵[1，2]、特征[3，4]、發展思路[5，6]等定性方面的研究，相對于其他旅游現象及概念而言，定量研究較少。因此，本文將系統動力學這一成熟的方法引入到全域旅游的研究中，首先構建全域旅游系統動力學模型，并以浙江省桐廬縣為例進行系統仿真，來確定桐廬縣發展全域旅游的有效發展模式。

1 全域旅游發展的系統結構

1.1 全域旅游發展的系統要素

全域旅游是一個龐大且復雜的系統，本文借助經典的WSR系統方法論，從“物理-事理-人理”三個維度建立框架，對涉及到的系統要素進行分析。根據全域旅游發展的特點，從3個維度歸納了12個主要系統要素，具體要素見表1。

表1 基于WSR的全域旅游發展系統要素

1.2 全域旅游發展子系統的確定

1.2.1 旅游及生態子系統

在旅游及生態子系統中，除了旅游吸引物（例如旅游景點、旅游度假區等）外，還有旅游基礎設施及旅游生態整體環境。好的旅游基礎設施及生態環境能夠為游客提供良好的旅游氛圍，提高游客在游玩時的滿意度，因此就能提高當地的旅游收入。反之，則會產生負面影響。根據以上分析結果，得出的因果反饋關系如下：

（1）GDP→固定資產投資→旅游業投資→旅游景點數量→游客人數→旅游收入→GDP；

（2）GDP→固定資產投資→旅游業投資→旅游基礎設施和公共服務投資→游客人數→旅游收入→GDP；

（3）GDP→環保投資→垃圾/污水/大處理投資→污染處理率→垃圾量/污水量→游客人數→旅游收入→GDP；

（4）GDP→固定資產投資→旅游業投資→游客人數→污染物排放量→環境污染與生態破壞→旅游景點數量。

1.2.2 經濟子系統

發展全域旅游的重要目標之一就是促進三產有序發展、融合，最終達到三產多方共贏的局面。旅游業的迅速發展進一步也會促進產業的轉型與升級，最終實現三產比例不斷完善。根據以上分析，得出的因果反饋關系如下：

（1）GDP→固定資產投資→旅游業投資→旅游產業結構調整（旅游產業要素升級/旅游產業橫向延伸）→旅游供給→游客人數人數→旅游收入→第三產業總產值→GDP；

（2）GDP→固定資產投資→“+旅游”→第一二產業總產值→GDP；

（3）GDP→固定資產投資→“+旅游”→第三產業總產值（除旅游業外的其他第三產業）→GDP。

1.2.3 社會子系統

在全域旅游發展的過程中，不僅要注重旅游與生態系統、經濟系統的效用，同樣也不能忽視相應的社會效應。對于社會子系統而言，旅游企業吸收社會各階層勞動力，通過有效的管理，提升了整體服務人員的水平，為游客提供良好的服務，才能實現當地旅游業的發展。根據以上分析，得出的因果反饋關系如下：

（1）GDP→固定資產投資→旅游企業及上下游企業→旅游就業人數→居民旅游認知→旅游接待人數→旅游收入；

（2）GDP→區域經濟水平→人均可支配收入→文化教育消費支出→人文教育水平→居民和旅游者滿意度→旅游接待人數→旅游收入。

1.2.4 旅游生態-經濟-社會耦合系統

通過對全域旅游發展的的各子系統的詳細分析，根據各系統因素之間的因果反饋關系，得出了該地區的旅游生態-經濟-社會耦合系統，如圖1所示。

2 模型構建

2.1 案例地介紹及數據來源

本文研究案例地為桐廬縣。桐廬縣隸屬浙江省杭州市，2013年被列入全省唯一的全域旅游專項改革試點。桐廬積極探索全方位保障、全景化打造、全產業融合、全領域覆蓋、全社會參與的“五個全”模式，逐漸實現了景點旅游向全域旅游的跨越。

為了確保本文數據的準確性，在選取某一年份數據時，選取此年份在最新年度出版年鑒中的最終數據結果。最終，本文查閱《杭州年鑒》、《桐廬統計年鑒》等，來獲取桐廬縣2011—2015年構建系統動力學系統的各項數據，并對部分數據進行了標準化處理。

圖1 全域旅游發展因果關系圖

2.2 指標選擇原則

為了能夠準確抓取指標，并精準呈現各子系統內部結構，本文在選取指標時，確定了以下原則：

（1）精準性原則：保證子系統內通路各重要節點指標的準確性，才能有效反映及模擬系統內部變化；

（2）重要性原則：保證重要節點指標的不可替代性，尤其是關鍵節點指標；

（3）因果關系導向原則：由于系統動力學的基本原理就是通過指標間的因果導向關系來確定整個系統的架構，因此指標間必須保證明顯的因果導向，否則就會影響模型結果。

2.3 系統模型的構建

根據上文對全域旅游發展子系統的要素及因果反饋關系的定性分析，從中提取出構建系統動力學模型各子系統的水平變量、速率變量以及輔助變量。具體指標見表2。

表2 全域旅游發展系統指標

根據上文子系統內的由因果反饋關系及子系統間的相互影響關系，本文選取以2011—2020年十年時間為本文的研究時間段，首先選取2011年開始5年數據，運用Vensim軟件建立系統仿真擬合模型（如圖2所示），運用算術平均、回歸分析等方法確定了系統的參數，最后構建出了包括32個系統變量函數關系式。

圖2 全域旅游發展的系統動力學模型

2.4 系統模型的調試與檢驗

由于系統模型是由人根據現實因素從主觀的角度上所構建出來，因此模型可能會存在某種不符合實際的情況發生，為了對模型進行校準，提升模型的準確度，本文選取2011—2015年的數據進行仿真模擬，來檢查模型的有效性。根據檢驗結果，系統模擬與實際情況的誤差介于-1.78%～2.6%之間，說明本文構建的系統模型真實、客觀。其中“”代表根據模型模擬得出的數據；”代表2011—2015年真實數據；模擬結果如圖3至圖7所示。

圖3 旅游景點數量模擬值和真實值的對比圖

圖4 游客數量模擬值和真實值的對比圖

圖5 旅游收入模擬值和真實值的對比圖

圖6 GDP模擬值和真實值的對比

圖7 家庭人均可支配收入模擬值和真實值的對比圖

3 動態模擬及仿真分析

3.1 系統模型調控變量的確定

系統仿真的首要步驟是選擇調控變量。旅游及生態子系統調控變量包括旅游基礎設施和公共環境投資，經濟子系統的調控變量包括旅游餐飲住宿企業投資比例、人均旅游消費額，社會子系統調控變量包括旅游從業人員數量和文化教育消費支出比例。

3.2 系統發展模式的動態模擬仿真

首先對全域旅游發展系統模型不加以干涉，得到系統模型在原始數據和參數下的仿真結果。然后根據結果，通過調整相關變量參數，確定旅游環境發展型、產業經濟高效型、社會文化兼顧型、旅游及經濟-社會-環境協調型發展四種模式，以反映該系統的動態發展變化。

（1）旅游環境發展型

此模式十分重視公共基礎建設及生態環境氛圍對系統的作用。為模擬旅游環境發展高效的情況，在假設其他調控變量不變的前提下，增強旅游及生態子系統的反饋回路，提升旅游基礎設施和公共環境投資，以期實現旅游環境子系統的高效率發展。

（2）產業經濟高效型

此模式重視旅游企業對系統的作用。為模擬經濟子系統優先高效發展的情況，在假設其他調控變量不變的前提下，通過提升投資比例、人均旅游消費額，以期實現提高旅游收入、以經濟子系統的快速發展促進其他子系統的動態平衡發展。

（3）社會文化兼顧型

此模式極其重視居民收入及文化素質對系統的作用。為模擬社會子系統的優先發展，在假設其他調控變量不變的前提下，通過增加旅游從業人員數量和文化教育消費支出比例，以期實現社會子系統的高效發展。

（4）經濟-社會-環境協調型

此模式通過同時調節三個子系統的調控變量，以期實現系統內旅游及生態子系統，經濟子系統，社會子系統協調發展，實現系統模型的整體最優。

3.3 基于仿真結果的模式篩選

3.3.1 旅游及生態子系統仿真結果的比較分析

對旅游及生態子系統在各種模式下進行仿真，觀察旅游景點數量、游客數量在2011—2020年的動態變化。結果顯示，經濟-社會-環境協調型模式下，旅游景點數量增長最快，其他類型模式位居其后，其中產業經濟高效型模式在旅游景點數量上增長最為緩慢。綜上所述，經濟-社會-環境協調型模式最有利于旅游及生態子系統的發展。具體情況如圖8、圖9所示。其中，圖例線條分別代表“經濟-社會-環境協調型、產業經濟高效型、社會文化兼顧型、旅游環境發展型、模擬值、真實數據”。

圖8 各個模式下旅游景點數量的變化

圖9 各個模式下游客數量的變化

3.3.2 經濟子系統仿真結果的比較分析

對經濟子系統在各種模式下進行仿真，觀察旅游收入、國民生產總值（GDP）在2011—2020年的動態變化。結果顯示，經濟-社會-環境協調型模式下，旅游收入、國民生產總值（GDP）的增長速度最快，產業經濟高效型模式緊隨其后。綜上所述，經濟-社會-環境協調型模式最有利于經濟子系統的發展。具體情況如圖10、圖11所示。

圖10 各個模式下旅游收入的變化

3.3.3 社會子系統仿真結果的比較分析

對社會子系統在各種模式下進行仿真，觀察旅游收入、國民生產總值（GDP）在2011—2020年的動態變化。結果顯示，經濟-社會-環境協調型模式下，家庭人均可支配收入的增長速度最快，產業經濟高效型模式緊隨其后。因此，經濟-社會-環境協調型模式最有利于社會子系統的發展。具體情況如圖12所示。

4 結論

本文運用系統動力學的研究方法，首先從定性角度出發，分析了全域旅游發展的系統動力學模型要素以及因果反饋結構，并從定量角度構建了全域旅游發展的系統動力學模型。從旅游及生態、經濟、社會三個方面對桐廬縣2011—2020年全域旅游發展情況進行仿真模擬，通過調控相關變量得到旅游環境發展型、產業經濟高效型、社會文化兼顧型、經濟-社會-環境協調型四種發展模式，結果表明經濟-社會-環境協調型模式最有利于桐廬縣全域旅游的發展。