基于需求預(yù)測的物流園區(qū)功能區(qū)規(guī)模確定研究

文/鄭建 宋睿

一、概述

物流園區(qū)是各種物流要素和物流設(shè)施積聚到一起的空間節(jié)點或者物流樞紐，是物流順利運行的基礎(chǔ)和載體，也是物流運輸行業(yè)中重要的中轉(zhuǎn)點。在物流園區(qū)研究中，物流園區(qū)功能區(qū)規(guī)模確定的問題一直是研究的熱點和難點，一些學(xué)者從各種角度進行了研究。董琳基于系統(tǒng)平衡確定了各功能區(qū)的作業(yè)需求，運用設(shè)施設(shè)計規(guī)范標準和時空消耗法確定不同類型功能區(qū)的規(guī)模[1]。白玉慧提出物流園區(qū)規(guī)模確定的一些基本步驟，利用系統(tǒng)動力學(xué)對物流園區(qū)規(guī)模進行了預(yù)測[2]。金杉山采用功能區(qū)分類法、參數(shù)法、時空消耗法、類比法等多種方法對敦化市物流園區(qū)的物流需求進行了分析與預(yù)測，結(jié)合園區(qū)實際情況，進行各功能區(qū)面積的估算與調(diào)整[3]。李超杰采用定性分析與定量分析相結(jié)合的方法對物流園區(qū)規(guī)模進行了確定，并運用分攤計算模型分別計算各功能區(qū)面積[4]。

從以上文獻可以看出，物流園區(qū)功能區(qū)規(guī)模的確定與物流園區(qū)以及該園區(qū)所在城市的物流需求預(yù)測有很大的聯(lián)系?，F(xiàn)有的文獻有關(guān)需求預(yù)測的研究大多局限于宏觀的區(qū)域物流的需求預(yù)測，一般都是對整個物流園區(qū)的貨運總量進行預(yù)測，很少針對園區(qū)內(nèi)部功能區(qū)進行微觀需求分析，確定各個功能區(qū)的具體用地規(guī)模。本文基于物流園區(qū)建設(shè)發(fā)展的物流需求預(yù)測，從定量的角度出發(fā)，基于物流園區(qū)所在城市的貨運總量預(yù)測、分類貨運量預(yù)測來確定物流園區(qū)所處理的各類貨物的貨運量，為物流園區(qū)總體規(guī)模和園區(qū)內(nèi)各功能區(qū)塊規(guī)模的確定提供科學(xué)依據(jù)。

二、研究思路

圖1 論文研究總體思路

本文研究思路是以物流園所在城市的人口、社會消費品零售總額、進出口總額、地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)、全社會固定資產(chǎn)投資、貨運量等多個經(jīng)濟社會指標數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，首先從宏觀角度出發(fā)采用指數(shù)平滑法、灰色GM(1,1)模型預(yù)測法、指數(shù)曲線外推模型、多元線性回歸模型、增長系數(shù)法五種預(yù)測方法進行貨運量總量組合預(yù)測，結(jié)合對物流園區(qū)建設(shè)發(fā)展的市場需求類別分析確定各類貨物的貨運量比例，然后再從微觀預(yù)測角度利用貨運量、物流量與用地面積之間的換算公式確定物流園區(qū)用地總體規(guī)模，最終利用分配系數(shù)法推算物流園區(qū)各功能區(qū)塊所需用地面積，本文具體的研究思路見圖1所示。

三、實例研究

1.城市貨運總量預(yù)測

漳龍物流園是漳州漳龍物流園區(qū)開發(fā)有限公司投資興建的綜合型物流園，該園區(qū)現(xiàn)狀用地位于福建省漳州市九龍大道270號，距漳龍高速入口2公里、郭坑火車站5公里、漳州貨運站3公里，距漳州港20公里、廈門50公里，相鄰漳州藍田工業(yè)區(qū)和龍文經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。

首先需要對物流園區(qū)所在城市進行貨運總量預(yù)測。根據(jù)漳州市經(jīng)濟發(fā)展狀況與貨運量完成情況，采用三次指數(shù)平滑法、灰色GM(1,1)模型、指數(shù)曲線外推模型、增長系數(shù)法和多元線性回歸模型組合預(yù)測，運用不同的方法預(yù)測漳州市貨運量發(fā)展變化情況。

從漳州統(tǒng)計年鑒(2016)查得相關(guān)社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)，如表1、圖2所示。

表1 漳州市2001—2015年相關(guān)社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)

圖2 漳州市貨運量歷史數(shù)據(jù)

分析2001～2015年的貨運量數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，貨運量方面2001～2006年之間的數(shù)值存在波動，考慮到漳州市未來社會、經(jīng)濟發(fā)展趨勢，在進行漳州市貨運量預(yù)測時須考慮數(shù)據(jù)波動性進行后續(xù)預(yù)測的影響。

（1） 三次指數(shù)平滑法預(yù)測

指數(shù)平滑法是一種時間序列平滑法，由于貨運量隨年份呈非線性增長，故采用三次指數(shù)平滑比較合適。根據(jù)三次指數(shù)平滑法原理，因貨運量數(shù)據(jù)有明顯變動，且α=0.8時平均絕對誤差最小，故α取值0.8，已知的數(shù)據(jù)個數(shù)為15個，初值的選擇對以后預(yù)測影響不大，因此選擇2011年的數(shù)據(jù)作為初始值。得到預(yù)測公式為：

其中：t為年份與2011的差額。

（2）灰色GM(1,1)模型預(yù)測

灰色GM(1,1)預(yù)測通過鑒別系統(tǒng)因素之間發(fā)展趨勢之間的相異程度，來預(yù)測未來發(fā)展趨勢[5]-[6]。首先要對漳州市歷年貨運量進行累加處理得到數(shù)據(jù)生成列，再建立灰色GM(1,1)模型，得到預(yù)測方程：

其中：t為年份，e為自然常數(shù)。

（3）指數(shù)曲線外推模型預(yù)測

漳州市貨運量在散點圖上的數(shù)據(jù)點構(gòu)成近似指數(shù)曲線，表明貨運量的發(fā)展是按近似指數(shù)規(guī)律變化，故可以采用指數(shù)曲線外推模型進行貨運量預(yù)測。先利用原始數(shù)據(jù)，建立指數(shù)預(yù)測模型，然后采用最小二乘法估計參數(shù)，得到預(yù)測方程：

其中：t為年份，e為自然常數(shù)。

（4）多元線性回歸模型預(yù)測

通過分析已知年內(nèi)人口、社會消費品零售總額、進出口總額、GDP、全社會固定投資等各指標與貨運量之間的關(guān)系，確定GDP(X1)、社會消費品零售總額(X2)、進出口總額(X3)為求解目標年貨運量的自變量并進行預(yù)測。預(yù)測公式為：

在確定上述三個自變量的值的過程中，自變量預(yù)測采用了三次指數(shù)平滑法。

（5）增長系數(shù)法預(yù)測

通過對漳州市2001～2015年貨運量歷史數(shù)據(jù)進行分析，求出貨運量在此期間平均增長率，而后利用此增長率進行未來年貨運量預(yù)測。

其中：t為年份。

各種預(yù)測方法的具體預(yù)測值如圖3和表2所示。

（6）漳州市未來年貨運量預(yù)測結(jié)果

由圖3可以看出，上述五種預(yù)測方法都能較好的預(yù)測出漳州市未來年份貨運量增長趨勢，將指數(shù)曲線外推模型和多元線性回歸法預(yù)測的結(jié)果進行平均得到預(yù)測年份低水平貨運量預(yù)測值，其余結(jié)果進行同樣的處理即可得到預(yù)測年份高水平貨運量預(yù)測值，漳州市未來年貨運量具體預(yù)測結(jié)果如表3所示。

表2 漳州市主要年份貨運量預(yù)測結(jié)果(單位：萬噸)

圖3 漳州市主要年份貨運量預(yù)測結(jié)果

表3 漳州市主要年份貨運量預(yù)測結(jié)果(單位：萬噸)

2.城市分類貨物運輸量預(yù)測

《中華人民共和國交通行業(yè)標準(JT/T 19—2001)》按運輸貨物的自然屬性，并兼顧交通運輸特點及業(yè)務(wù)管理需要，將運輸貨物分為17大類，包括食品、煤炭及制品、鋼鐵、建筑材料、木材等。以該標準為基礎(chǔ)，考慮漳州市漳龍物流園區(qū)市場需求分類，結(jié)合漳州市的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以及主要運輸貨物的特點，將漳州市的運輸貨物分為如下幾類：集裝箱貨物、建材鋼材及能源貨物、快速消費品、冷鏈及食品貨物(包括各類需要冷凍冷藏的農(nóng)產(chǎn)品、食品等)、汽車專項物流。

根據(jù)歷年相關(guān)數(shù)據(jù)，采用灰色GM(1,1)模型、指數(shù)曲線外推模型等方法組合預(yù)測，利用定性與定量相結(jié)合的方法預(yù)測出2020和2025年漳州市集裝箱貨物、建材及能源、快速消費品、冷鏈及食品、汽車專項物流的貨運量所占城市總貨運量的比例并由此推算幾類貨物的貨運量。預(yù)測結(jié)果如表4所示。

3.城市物流節(jié)點總體規(guī)模估算

（1）計算公式

本文采用貨運量換算物流量來確定物流節(jié)點規(guī)模的方法，其計算公式如下[7]：

其中：S為所求物流節(jié)點的功能區(qū)的面積(單位：公頃、平方米)；α為適站系數(shù)，表示進入城市物流節(jié)點的物流量占城市總物流量的比例，該系數(shù)反映該地區(qū)的社會物流業(yè)集聚度水平；Q為該功能區(qū)處理貨物的城市物流需求總量，表示城市物流作業(yè)的總量，通?？捎蒙鐣涍\總量換算得到(單位：萬噸)；為單位生產(chǎn)能力用地參數(shù)，表示每天處理一噸貨物需要對應(yīng)功能區(qū)的面積(單位：公頃/萬噸，或平方米/噸)，該參數(shù)反映了一個地區(qū)物流的作業(yè)效率；λ為物流園區(qū)作業(yè)場面積占總面積的比重。

表4 漳州市分類貨物運輸量預(yù)測(單位：萬噸)

（2）參數(shù)的標定

α的取值可參照物流業(yè)發(fā)達國家的統(tǒng)計值及我國其他城市的規(guī)劃值來確定，我國目前一般取15%～25%?？紤]到漳龍物流園區(qū)在城市發(fā)展中的功能定位，結(jié)合漳州市的經(jīng)濟發(fā)展水平和物流需求現(xiàn)狀，并參照其他類似城市，將漳州市的適站系數(shù)α值定為：2020年為20%，2025年定為21%。

Q通常可用社會貨運總量乘周轉(zhuǎn)系數(shù)K獲得，不同類型的物流節(jié)點周轉(zhuǎn)系數(shù)K的取值也不相同，本文的周轉(zhuǎn)系數(shù)K均取1.1。

λ的取值一般為70%～80%，考慮到現(xiàn)代物流園區(qū)道路與綠化等用地比例較大，此處均取80%。

（3） 估算結(jié)果

應(yīng)用以上公式及參數(shù)，并根據(jù)表4的各類貨物的預(yù)測結(jié)果，可計算漳州市各類貨物的總處理面積，如表5所示。

表5 漳州市預(yù)測年分類貨物總面積估算表(單位：公頃)

4.物流園區(qū)處理各類貨物的功能區(qū)面積推算

本文采用分配系數(shù)法來確定漳龍物流園區(qū)的規(guī)模，其計算公式如下[8]-[9]：

其中：S為漳龍物流園區(qū)的用地規(guī)模(單位：公頃)；β為漳州市物流節(jié)點的用地總面積(單位：公頃)；S′為分配系數(shù)，表示目標物流園區(qū)所處理的物流量占城市所有物流節(jié)點物流處理量的比例，一個城市所有物流節(jié)點的分配系數(shù)之和等于1；β的取值主要取決于物流園區(qū)的綜合區(qū)位條件，綜合區(qū)位條件越高，分配系數(shù)β越大，反之越小?？紤]到漳州市物流發(fā)展規(guī)劃中其他物流園區(qū)和物流中心的規(guī)模及功能定位，漳龍物流園區(qū)五類貨物對應(yīng)功能區(qū)的β分別取0.45、0.3、0.35、0.4和0.3。經(jīng)計算，得出漳龍物流園區(qū)主要年份處理五類貨物的功能區(qū)規(guī)模的取值范圍，如表6所示。

表6 漳龍物流園區(qū)主要年份處理各類貨物的功能區(qū)面積 (單位：公頃)

由表6知，到2025年，漳龍物流園區(qū)的建設(shè)面積應(yīng)在183.39至253.69公頃之間，即2751至3805畝之間。由于物流園區(qū)各功能區(qū)塊之間并非相互獨立，物流作業(yè)流程多方面存在交叉，即有些貨物可能在多個功能區(qū)處理。因此，在進行物流園區(qū)功能區(qū)塊劃分時，可以結(jié)合上述結(jié)果，在園區(qū)總面積符合要求的前提下，將作業(yè)面積分攤到各個功能區(qū)塊。

四、結(jié)束語

本文基于需求預(yù)測對物流園區(qū)功能區(qū)規(guī)模確定進行了研究。研究首先是以物流園所在的城市的各種影響貨運量的經(jīng)濟社會指標數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從宏觀角度出發(fā)采用多種預(yù)測方法對城市的貨運量總量進行組合預(yù)測，結(jié)合對物流園區(qū)建設(shè)發(fā)展的市場需求類別分別確定各類貨物的貨運量比例，然后再從微觀角度利用貨運量與物流量、物流量與用地面積之間的換算公式來確定物流園區(qū)用地總體規(guī)模，最后利用修正的分配系數(shù)法推算出物流園區(qū)各功能區(qū)塊所需用地面積。本文的研究成果將給物流園區(qū)用地規(guī)模的規(guī)劃和建設(shè)提供有益的參考依據(jù)。