基于共生理論的區域航運服務業合作發展研究

（寧波大學 海運學院，浙江 寧波 315211）

1 引言

全球化背景下，航運的作用舉足輕重。提升港口綜合競爭力，積極推進港口衍生產業—區域航運服務業發展，尤其是區域間航運服務業合作發展意義重大。國內外學者對航運服務業發展研究的關注頗多，陳繼紅等[1]將航運服務業歸為服務業的范疇，提出以航運和海事活動為中心形成的服務產業均為現代航運服務業。Angelos Pantouvakisa等[2]結合數據包絡分析（DEA）和回歸分析法研究了航運服務業對希臘經濟的重要影響。在航運服務業的集聚研究方面，Peter J.Stavroulakis等[3]研究了提高航運服務產業集群競爭力的戰略；金嘉晨，等[4]首次將生命周期理論運用到航運服務集群的演進階段特征分析上，并針對航運服務集群的演進動力用生物種群的密度調節機制進行了分析。何佩[5]借助耗散結構理論熵機制建立模型，運用熵指數描述港口城市區域內航運要素布局情況，并以寧波為例進行了寧波航運服務業的空間布局研究。孫明，等[6]主要研究了航運服務業互惠共生模型的環境容納量問題及共生系數問題，為發展航運服務業集群提供指導。王平[7]運用共生理論分析航運服務要素集聚的條件，并以廈門國際航運中心為例進行了實證研究。孔捷，等[8]從高端航運服務業推進寧波建設綜合區的現實基礎和優勢條件入手，強調了集聚建設高端航運服務業的重要性，并提出建設樞紐港、創新服務貿易發展模式等對策。

本文將共生理論引入區域航運服務業合作發展研究，通過探究區域航運服務業合作的共生單元、共生環境及共生模式，研究了區域航運服務業的合作發展問題。

2 區域航運服務業的合作共生原理

德國生物學家德貝里于1879年最早提出“共生”（symbiosis）理論，并將其定義為：在生物學上不同種屬以不同的相互獲利關系生活在一起。共生理論的三要素包含共生單元、共生關系和共生模式，三要素在共生界面相互影響、相互作用，共同反映著共生系統的動態變化方向和規律。其中，共生模式是關鍵，共生單元是基礎，共生環境是重要的外部條件。共生系統是指在一定的共生環境內由共生單元按某種共生模式構成的共生關系的集合[9]，其中E為共生環境，M為共生單元（U1）和共生單元（U2）的共生模式。共生三要素之間的關系如圖1所示。

圖1 共生三要素之間的關系

2.1 共生單元

共生單元是指構成共生體或共生關系的基本能量生產和交換單位，是構成共生體的基本物質條件，共生單元有“活性”與“互動性”的特征，可以吸收利用共生環境中的物質、信息、能量、知識等介質，從而調整自身以及共生體的行為模式，達到不斷進化的目的。共生單元特征可以用質參量和象參量兩個參數來反映。通常在某一具體時空條件下對共生單元進化起主導作用的質參量稱為主質參量，任何共生系統中的共生單元均存在一組象參量，象參量從多個方面反映共生單元的外在特征。

2.2 共生環境

共生環境是共生模式存在發展的外生條件，指共生單元以外的所有因素的總和。共生環境與共生單元通過物質、信息、能量和知識等相互作用，其相互作用情況見表1[9]。

表1 共生單元與共生環境相互作用

2.3 共生模式

共生模式也稱共生關系，指共生單元之間相互作用的方式或相互結合的形式。從行為方式上劃分，包括寄生關系、偏利共生關系、非對稱性互惠共生關系和對稱性互惠共生關系等四種共生模式，對稱性互惠共生是最有效率、最穩定和最有凝聚力的理想類型。從組織程度上劃分，包括點共生、間歇共生、連續共生和一體化共生等四種，一體化共生是最理想的共生狀態，共生關系最有效率也最穩定。具體見表2。

表2 共生模式的幾種可能組合

3 區域航運服務業合作共生三要素

共生系統是共生單元、共生環境和共生模式三者相互作用而產生的。區域航運服務業的合作共生是指在資源有限的條件下，多個區域航運服務企業，為提高市場占有率，降低成本，共同挖掘潛利潤，密切分工合作，實現同類資源共享、異類資源互補，產生綜合競爭優勢，促使區域航運服務業與合作共生資源有效配置，促進全局效益最大化。區域航運服務業合作促使原來產業之間的競爭關系轉化為風險共擔、收益共享的共贏關系。在區域航運服務業合作共生中，同樣包含共生的三要素：各區域航運服務業是共生單元；各區域之間相互作用方式或相互結合方式是共生模式；區域航運服務業所處的自然、經濟、社會條件是共生環境。

3.1 共生單元界定

在區域航運服務業共生關系中，存在多種共生關系。首先航運服務基礎層、航運服務輔助層及航運服務衍生層構成了一個個大的共生單元，而各個層級的航運服務又構成了小的共生單元。對于區域航運服務合作共生的共生單元來講，區域航運服務企業的數量、質量、銷售額以及從業人員的數量等都可視為質參量，其中，航運公司的貨運量代表航運企業運營的結果，作為主質參量。象參量反映的是共生單元的外部特征，航運企業的形象、從業人員的平均年齡均可作為象參量。

3.2 區域航運服務業合作共生環境

共生環境是指共生單元以外的所有因素的集合，區域航運服務業各共生單元之間相互關系是在一定的自然、社會、經濟、政策等環境中產生和發展的，兩者之間又通過物質、信息、能量的交流相互作用。對區域航運服務業合作共生來說，存在著對其發展起推動作用的正向環境，對其發展沒有影響的中性環境和對其發展起阻礙作用的反向環境。自然、社會、經濟和政策環境對合作共生關系的影響可能是正向，也可能是反向的。

3.2.1 自然環境。自然環境包括區域航運服務業所處的地理位置、自然資源情況等因素的總和。優越的地理位置、優良的港口條件是區域航運服務業合作共生的基礎。優越的地理位置可以吸引船公司、船代、貨代企業前來注冊，在一定程度上影響了貨源。良好的港口條件在一定程度上決定了港口的發展前途，特別是具有水深港闊、不凍不淤、風浪小等特點的深水良港，支撐著港口與港口物流的發展。鐵路、公路、水路、航空運輸等共同形成了以港口為核心的集疏運系統，完善的集疏運系統是區域航運服務業合作發展的保證。

3.2.2 經濟環境。經濟環境是指區域航運服務業所在地區的市場需求、先進技術發展、行業發展、經濟體制以及經濟周期等因素的總和。地區供需平衡的條件會促進區域航運服務業合作共生關系的發展，如果供給與需求不平衡則會導致運力過剩，給船舶運輸公司帶來挑戰。先進技術的引入是區域航運服務業合作共生的動力，可以促進區域內航運服務企業經營效率的提高，提升港口裝卸效率及港口一體化運作水平。

3.2.3 政策環境。政策環境是指當地政府對區域航運服務業合作共生發展提供的政策和支持因素。縱觀航運發展的歷史，可知政府的支持作用起到了關鍵性作用。倫敦的波羅的海交易所、勞合社等航運服務公共機構都是在政府推動下成立的；新加坡以政府名義建立了多個航運產業基金直接參與到航運市場經營中。可見，政府的扶持是區域航運服務業穩步發展的重要保障。

3.3 區域航運服務業合作共生模式

區域航運服務業合作共生行為模式中，寄生和偏利共生對其中一個共生單元是不利的，不符合合作共生對合作雙方都有益的前提。對于非對稱性互惠共生，區域航運服務業在剛開始合作共生時，會是這種共生模式，但是這種模式的利益分配對其中一個共生單元是不利的，兩個共生單元要想長久保持互惠共生關系，其合作的行為模式最后一定會進化為對稱性互惠共生。區域航運服務業合作共生行為模式為對稱性互惠共生模型，該模型可通過Lotka-Volterra模型進行描述。

3.3.1 模型介紹。20世紀20年代，美國生態學家Lotka和意大利數學家Volterra構建了兩物種種群的種間共生微分方程動態系統模型（稱為Lotka-Volterra模型，以下簡稱L-V模型），對于存在于同一生態系統中的種群，受各種種群存在的影響，相互間的演變規律可按照L-V模型來描述[10]。L-V模型是Logistic方程的延伸，常用于生物群動力學的研究，在生物種群動力學中，Logistic主要研究的是單個種群存在時的數量變化，然而在同一空間，往往存在多個生物種群，每個生物種群或多或少受到其他種群的影響，L-V模型研究的恰好是多個種群之間的相互作用。

3.3.2 模型的假設條件。假設模型中存在兩個共生單元：區域A的航運服務業和區域B的航運服務業。x1(t)和x2(t)表示區域A航運服務業與區域B航運服務業的發展水平。在各自發展的環境下，各單元會達到一個最大發展水平。各單元達到的最高發展水平是由環境決定的，稱為環境容量，分別用K1和K2來表示。

在各自獨立的發展狀態下，假定區域A航運服務業和區域B航運服務業的發展水平服從Logistic growth規律。隨著區域內航運服務業的發展，區域內的航運服務業開始相互作用。x(t)表示航運服務業在t時刻的發展水平。當發展到一定水平后，增長率隨著發展水平的繼續提升而逐漸降低，設增長率r(x)為x的線性函數，即r(x)=r-sx（這里的r,s＞0），r表示x=0的增長率，表示的是產業自身的平均增長率，與產業自身的固有特性有關，s為線性函數中的常數。設r1和r2分別表示區域A和區域B自發的自然增長率或內稟性增長率。δ1、δ2為合作共生系數，分別表示區域B對區域A的作用效應以及區域A對區域B的作用效應。δ表示區域A的航運服務業與區域B的航運服務業發展共生關系的合作共生度。

4 區域航運服務業合作共生模型

4.1 模型建立

因此，區域A的航運服務業在獨立狀態下的發展水平的增長率為：

區域B的航運服務業在獨立狀態下的發展水平的增長率為：

基于L-V方程，考慮到兩個區域的航運服務業的共生關系，可以得到兩區域相互作用的共生演化模型：

在演化過程中，δ1和δ2的取值范圍決定了兩區域航運服務業的共生模式，見表3。

表3 共生系數δ1和δ2的取值范圍及其對應的共生模式

因此，合作共生狀態下區域A航運服務業的增長模型為：

合作共生狀態下區域B的航運服務業的增長模型為：

對稱性合作共生模型為：

4.2 平衡點的穩定性分析

在港口一體化區域內，由于區域A航運服務業與區域B航運服務業合作的相互作用，使兩者產生的互惠共生關系達到穩定的均衡狀態時，應滿足：

求解微分方程，可以得到區域航運服務業合作產生的互惠共生系統的平衡點，其分別為：S1(0，0)，

對四個平衡點進行分析，S1表示港口一體化下的兩區域航運服務業的產出均為零；S2表示區域航運服務業A在兩區域航運服務業相互作用時完全占有市場份額；S3表示區域航運服務業B在兩區域航運服務業相互作用時擊敗A，完全占有市場份額；S4表示兩區域航運服務業在博弈中達到一種平衡狀態。所以平衡點S1、S2、S3都不穩定，不具有現實意義。現重點討論S4。

對于S4，由前文可知，x1(t)＞0，x2(t)＞0，K1＞0，K2＞0，在區域內航運服務業合作發展時，認為兩個區域內的航運服務業發展對彼此都有促進作用，即合作系數δ1＞0,δ2＞0 ，則平衡條件應滿足：

進一步解得：

下面對平衡點S4的穩定性進行判定。先令，此時可以通過對原點（0,0）的穩定性進行分析。變換后的系統在（0,0）處的Jacobi矩陣為：

其特征方程為：λ2-(A+D)λ+AD-BC=0，其中：

根據Hurwitz判據，平衡點穩定的充要條件為：-(A+D)＞0且AD-BC＞0。

對于本合作共生系統：

因而，平衡態S4是穩定的。

由合作共生系統的穩定平衡點 0＜δ1＜1，0＜δ2＜1可知：區域航運服務共生單元A和共生單元B相互之間貢獻率有限，依賴不大。兩者對對方的貢獻，主要通過專業化分工帶來的生產成本降低、生產效率提升、市場規模擴大等方式。對稱性互惠共生系統要保持穩定、可持續發展狀態，一方面，合作的區域共生單元之間實力應相差不大，這是對稱性互惠共生系統形成的必要條件；另一方面，各區域共生單元都應積極發掘自身的比較優勢，利用核心競爭力參與合作。只有這樣，共生系統的總能量才能獲得進一步提高。

5 結語

區域航運服務業的合作是一項涉及區域經濟政策環境和多方機構利益的系統工程，作為種群進化論的核心理論—共生理論，對區域航運服務業的合作具有很強的適用性。本文利用共生理論構建區域航運服務業的合作共生模型，通過分析模型的平衡點，得出合作的區域航運服務業要想達到互惠共生，應該縮小合作單元的實力差異，發揮比較優勢，用核心競爭力參與區域合作；不斷優化利于航運服務業產業快速發展的政策和經濟環境，建設流暢的合作區域溝通界面；建立高效的市場體系，引導區域合作主體向更優的一體化合作共生模式邁進。