社會網絡視角下西部地區物流網絡結構研究

彭會萍，曹曉軍，劉曉航，陳冰冰

(蘭州財經大學 絲綢之路經濟研究院，甘肅 蘭州 730020)

一、引言

區域物流是指全面支撐區域可持續發展總體目標的物流活動體系，區域物流與經濟發展之間存在相互依賴以及相互協調的動態耦合關系[1-3]。

近年來，西部地區物流研究多集中于物流發展水平的評價、通道建設以及物流發展對區域經濟影響等方面[4-7]，鮮見西部地區物流網絡結構、物流節點的聯系強度以及網絡中節點位置的研究。對于物流網絡的研究，國外多針對于特定企業的物流網絡進行實例驗證[8,9]，國內則偏重于從區域經濟協調發展角度研究區域物流網絡構建，如李全喜借鑒引力模型對引力模型參數重構，構建區域物流引力模型和區域物流地位模型[10]，程艷從空間、時間、成本三個角度綜合考慮修正引力模型并對長江經濟帶區域物流空間結構進行分析[11]，劉荷、王健等基于軸輻理論構建海峽西岸經濟區物流網絡[12]，但是現有的成果大多關注區域物流網絡的空間分布結構及其構建，對區域物流網絡的空間相聯系方面的研究仍比較少，也尚未見西部地區物流網絡的具體研究。

因此，文章以西部地區132個地級市的物流發展情況為研究對象，分析其物流空間聯系特征，這樣不僅能夠在理論上豐富已有的研究成果，也可以確定各個物流節點在西部地區物流網絡中的地位與作用，從而提升物流節點功能、協調整合物流資源，促進西部地區物流一體化發展。文章首先采用熵權法、主成分分析、灰色關聯分析分別對西部地區的物流發展情況進行綜合評價，基于評價結果和輻射模型構建西部地區物流網絡，最后采用社會網絡分析方法對西部地區物流網絡的空間結構特征與關系特征進行分析，為西部地區物流的協調運作與經濟一體化發展提供參考依據。

二、研究流程以及評價指標體系的構建

(一)評價指標體系構建

區域物流發展水平評價應綜合考慮經濟和物流發展現狀等多方面的因素。為更加全面地評價物流綜合得分，本文基于文獻[9，19]中出現的指標，新增加快遞量以及營業網點個數兩項指標，物流發展水平綜合評價體系如表1所示。快遞量作為物流業的重要組成部分，可以從側面體現出地區物流的發展程度，而營業網點個數可以從側面反映區域基礎設施建設對于物流業發展的基礎保障能力。

表1物流發展水平綜合評價體系

(二)數據收集與整理

西部地區132個地級市物流發展情況的16項指標數據均取自于2017年統計年鑒以及西部地區各地級市統計公報。為消除指標量綱以及數量級影響，采用Z-score方法對原始數據進行標準化轉換，如公式(1)所示。設區域物流發展水平的樣本矩陣為X=[xij]m×n，xij表示第i個地級市的第j個指標值，矩陣Z=[zij]m×n為標準化矩陣。

(1)

三、物流節點城市規模值確定

(一)單一評價模型及過程

1.熵權法

熵權法是根據各指標觀測值的信息量大小確定指標權重，進而得到物流節點城市的綜合得分，從而減少主觀性[13]。設zij為標準化矩陣，則第j項指標下第i個地級市占該指標的比重：

(2)

由指標比重通過式(3)得到差異性系數：

(3)

差異性系數ej表示第j個指標值的分散程度。ej值越大，指標分散程度越大，則該指標相應的重要程度越高；ej值越小則重要程度越低；若ej值相同，則在評價中沒有意義。所以文章基于差異性系數比重表示各個指標權重：

(4)

2.灰色關聯分析法

灰色關聯分析是根據各比較序列與參考序列之間的幾何相似度確定兩者的關聯度，關聯度越大表明評價對象與目標對象越接近，計算過程如下：

(2)標準化矩陣Z對參考數列Z*在第j個指標的關聯系數和關聯度：

ξij=

(5)

(6)

其中,α為分辨系數，是為了提高關聯系數之間的差異顯著性，通常取0.5[14]，ξij反映比較序列與參考序列在第j個指標上的關聯系數，wj為熵權法第j個評價指標對應的權值，Di為第i個地級市對理想對象的灰色加權關聯度，即西部地區物流網絡節點城市綜合得分，如表6。

3.主成分分析法

主成分分析法是保證信息量損失較小的同時，經過線性變換得到幾個主成分達到降維目的，從而得到每個對象的綜合得分。

(1)提取主成分。根據累計貢獻率要達到85%以上和方差大于1原則，計算得出主成分(Fk)的特征值(λk)以及貢獻率(Rk)，如表3所示。

表3主方差分解表

(2)主成分載荷分析。對兩個主成分因子進行方差最大正交旋轉處理，得到主成分載荷矩陣O=ojk(表4)。X14在主成分F2上具有較高的載荷，其余15個指標在主成分F1具有較高載荷，因此可以用2個主成分代替原來的16個評價指標進行綜合評價。

表4因子載荷表

(3)計算主成分得分。利用標準化數據和主成分載荷計算各主成分得分，如式(7)：

(7)

(二)節點綜合得分組合評價模型

1.三種評價方法一致性檢驗

通過熵權法、灰色關聯分析法以及主成分分析法對西部地區132個地級市的物流發展水平進行評價，可以發現三種方法的評價結果存在一定的差異性。因此在顯著性水平為5%的情況下，采用Kendall協同系數檢驗法對評價結果進行一致性檢驗，結果如表5所示。

表5 Kendall檢驗統計量表

2.區域物流發展水平綜合評價模型

由Kendall協同系數檢驗表可得，雖然熵權法、主成分分析法以及灰色關聯分析法對于評價結果具有一致性，但是也存在一定的差異。綜合考慮得分以及排序間的差異，借鑒Broda方法對西部地區物流網絡綜合得分進行組合評價，步驟如下所示：

(1)求隸屬度：

(8)

其中Aip表示第i個節點城市在第p種評價方法下的得分，μip表示第i個節點城市在第p種評價方法下屬于“優秀”的程度。

(2)求模糊排名頻數及歸一化處理：

(9)

(10)

ρhi表示節點城市i在多大程度上排名第h位，ωhi表示節點城市i排名第h位的頻率。

(3)得分轉換：

(11)

Mh表示第p種評價方法下節點城市i排在h位的得分，ωhi為權重，基于求和公式Gi=ωhi×Mh得到西部地區物流網絡節點城市綜合得分Gi，結果如表6所示。

表6西部地區地級市物流綜合規模值及得分

四、西部地區物流網絡結構分析

(一)西部地區物流網絡構建

引力模型是最早被提出的空間交互強度預測模型[15]，然而在實際應用過程中需要基于經驗數據計算待估參數，限制了模型的適用范圍。為了解決待估參數的問題，文章引入基于空間可達性的輻射模型，如式(12)所示。它解決包括引力模型、介入機會模型等經典交互模型所存在的參數估計問題，僅需要輸入人口分布數據就能實施空間交互強度預測，并通過一系列實際數據表明輻射模型能夠相當準確地預測城市間的通勤出行量、人口遷移量和貨物運輸量等[16]，顯示出巨大的應用優勢。

(12)

riq表示中心城市i輻射周邊城市q的貨流量；Ti表示節點城市i總的貨物流通量，本文取節點城市的綜合質量；Siq為以節點城市i和q之間的距離為半徑的區域內所有節點城市綜合得分之和。基于輻射模型得到西部地區地級市間的貨物流通量,其包含所有節點之間的聯系，但是不可避免地存在貨流量極小等一些沒有統計意義的數據，同時也加大了物流網絡特征分析以及網絡可視化的難度，所以需要對全連網絡進行簡化。簡化網絡傳統方法為n-NNG法[17]，卻可能存在孤立點，故本文在保證全網絡連通性的前提下，認為中心城市對周邊所有城市前90%的貨流量為有效流通，具體結果如表7所示。

表7西部地區地級市間貨流量

如表7所示，橫軸表示中心節點城市，縱軸表示中心節點城市輻射周邊節點城市的貨流量，貨流量為0表示兩個節點間沒有貨物流通。

(二)西部地區物流網絡結構特征分析

西部地區132個節點城市的物流聯系在空間上形成了一種網狀結構，通過表7中地區間貨物流通量數據構建西部地區物流網絡，如圖2所示。圖中節點大小為節點物流中心度，節點越大連線越多則表明該節點越處于物流網絡中心位置，有向線段表示各節點城市之間貨運流通量的大小。文章借鑒社會網絡分析思路，對西部地區物流網絡的密度、物流網絡節點中心性以及物流網絡凝聚子群進行分析。

圖2西部地區物流網絡圖

1.西部地區物流網絡密度分析

物流網絡密度指的是一個物流網絡中各個節點之間聯系的緊密程度，節點之間的聯系越多并且強度越大，表明物流網絡密度就越大，在物流整體運作中更加具有競爭力，物流網絡密度計算公式如下：

(13)

其中，riq為中心節點i對節點q之間的貨物流通量，ρ為物流網絡整體密度,m為物流網絡規模即西部地區節點城市數量。通過式(13)計算，得到西部地區132個節點城市之間的物流網絡密度為0.0448，經過同種方法計算得到京津冀地區的物流網絡密度為0.8013[18]，由此表明西部地區物流聯系強度較低，物流網絡整體競爭力較弱。其原因為西部地區涵蓋區域廣，橫跨的省份以及自治地區之間的交通基礎設施發展不均衡，導致一些地級市之間并未實現直通，物流流通的難度相對來說較大。

2.西部地區物流網絡節點中心性分析

物流節點中心性是度量整個物流網絡中心化程度的重要指標。在西部地區物流網絡中，處于中心位置的物流節點更易獲得資源和信息，擁有更大的權力和對其他的節點產生更強的影響力，物流網絡中心性通常分為物流網絡節點中心度、物流網絡中間中心度以及物流網絡接近中心度等。

(1)物流網絡節點中心度。

節點中心度測量的物流網絡中一個節點與其他節點發展交往關系的能力，表示單個物流節點的局部中心性，它的值越大表明該節點的物流網絡中心度越高，這個節點在物流網絡中越重要。物流網絡節點中心度計算如式(14)所示。

(14)

表8西部地區物流網絡節點中心性

(2)物流網絡中間中心度。

物流網絡中間中心度研究“局部依賴性”，表示節點對物流資源的控制程度，它的值越大，表示對其他節點的影響越大。

(15)

CAB(v)為節點v的中間中心度(表8)，yiq(v)表示節點i和節點q之間經過節點v的最短路徑上節點間物流量之和，yiq表示節點i和節點q之間最短路徑上節點間物流量之和。從中間中心度來看，成都、西安、重慶以及蘭州的中間中心度排在前列，表明這幾個節點在西部地區物流網絡中起著重要的中介和橋梁作用，絕大多數的物流聯系需要通過這幾個中介城市，在一定程度上影響了果洛州、甘孜州等中間中心度較小節點城市間的物流合作與交流。

(3)物流網絡接近中心度。

物流網絡接近中心度用于分析網絡節點對物流資源傳遞的獨立性或者有效性，該值越大說明該節點在物流網絡流通過程中越少依賴其他節點，如公式(16)所示：

(16)

CAP(i)為物流網絡節點i的接近中心度(表8)，yiq表示從節點i到節點q之間最短路徑上節點間的物流量之和，yqi從節點q到節點i之間最短路徑上節點間的物流量之和。從接近中心度來看，重慶、成都、西安等節點的值較大，表明這些節點在物流網絡運作過程中不易受到其他節點的影響，具有較強的獨立性，在整個西部地區物流網絡中總的輻射和帶動作用明顯。其主要原因是重慶為直轄市，西安以及成都為省會城市，這幾個節點經濟實力強、基礎交通設施完善，處于不同區域的樞紐位置，與其他節點的物流連接度高。

3.西部地區物流網絡凝聚子群分析

物流網絡凝聚子群是指具有相對較強關系的網絡節點子集合，一般從節點間的可達性、節點間關系頻次等角度進行度量。基于BGP(邊界網關協議)可以將網絡凝聚子群看作為AS(自治系統)，進而選擇網絡凝聚子群內的核心節點促進西部地區物流網絡之間的貨物流通。文章采用CONCOR迭代相關收斂法分析西部地區物流網絡凝聚子群,迭代及子群密度計算分別如公式(17)、(18)所示：

(17)

(18)

其中，biq為節點間物流量riq的迭代結果，σi、σq分別為矩陣第i行以及q行的平均值，將物流量矩陣迭代25次可得到西部地區物流網絡凝聚子群，分類結果如表9；a與b表示凝聚子群g與h內的節點個數，i′、q′表示凝聚子群g與h內的節點，ρ′g-h即凝聚子群g與h之間的密度，密度越大表示子群之間的關系越緊密，結果如表10所示。

從凝聚子群分析結果來看，西部地區的物流網絡共可以分為8個三級凝聚子群。隨著絲綢之路經濟帶、西部大開發等戰略的實施，西部地區物流業取得了一定的發展，但是在區域間的連通以及運營能力等方面依然存在不足。因此，為暢通西部地區之間的貨物流通以及提升運營效率，綜合考慮西部地區物流網絡子群間密度以及地理區位，將8個三級凝聚子群重新規劃為4個二級凝聚子群，并分別從4個二級凝聚子群內選擇核心節點作為中轉集散樞紐與其他凝聚子群進行信息交流。其中，三級子群1和2同屬一個子群(二級子群1)，三級子群3和4同屬二級子群2，三級子群5、6、7同屬二級子群3，三級子群8屬于二級子群4。

表9西部地區物流網絡節點凝聚子群分類表

表10凝聚子群密度表

二級子群1中，由物流網絡中心性可得到，西安市物流中間中心度、接近中心度以及節點中心度指數值均位列子群內第一位，說明西安市對其他節點城市物流影響能力強且具有較強的中介能力，同時西安作為新亞歐大陸橋中國段——隴海蘭新鐵路沿線經濟帶上最大的西部中心城市，是國家實施西部大開發戰略的橋頭堡，具有承東啟西、連接南北的重要戰略地位，因此可將西安作為二級子群1的中轉集散樞紐。

二級子群2中，蘭州市的中間中心度、接近中心度分別位于西部節點城市第三、第四位，其中心性指數整體上優于烏魯木齊，同時蘭州處于隴海、蘭渝、蘭新、蘭青等主要干線的交匯處，蘭州北編組站是全國十大編組站之一，是東進、西出和溝通大西南的重要交通樞紐，具有坐中六連、輻射全國的集散優勢，因此選擇蘭州作為二級子群2的中轉集散樞紐。

二級子群3中，共包括成都、重慶以及貴陽等48個網絡節點，而一個中轉集散樞紐不足以承擔二級子群3中的物流資源，因此需選擇兩個集散樞紐。重慶市物流業發展水平以及物流網絡中間中心度位列西部地區網絡節點城市第一位，并且渝新歐班列以及鐵路編組站的集貨能力、編組能力較強，同時，成都處于西部地區的中心位置并且交通基礎設施完善，可以匯集大量的人流以及物流資源進而輻射整個西部地區，因此選擇重慶、成都為二級子群3中的集散中轉樞紐。

二級子群4中，主要為廣西省的網絡節點。其中，南寧的物流網絡中心性指數在子群4中最優，并且其地理位置優越，處于泛北部灣、泛珠三角和大西南3個經濟圈的結合部，是大西南出海通道的樞紐城市，具備較為完善的公路、鐵路、民航、水路立體交通網絡。因此，選擇南寧市作為二級子群4的中轉集貨樞紐。

五、結論

物流網絡是一個復雜的網絡系統，文章以社會網絡分析方法對西部地區物流空間網絡結構和形態進行量化分析，得出如下結論：

(1)西部地區物流網絡整體密度較小，節點之間的物流聯系程度較低。這是由于西部地區本身地域十分廣闊，橫跨中國12個省份以及自治區域，不少節點城市之間的物流溝通難度較大；同時，西部地區物流整體發展水平仍較低，大大限制了地級市之間的物流聯系。地理位置是固定不變的，若要提高西部地區物流網絡的整體密度，只能通過提高各個地級市的物流發展水平以及縮短物流通道的“空間”距離，來加強物流聯系與互動，從而加快物資的流動速度，為西部地區物流一體化發展奠定基礎。

(2)從網絡中心性來看，重慶、成都、西安等節點的物流均居于前列，表明這幾個節點城市在物流網絡中處于關鍵和優勢地位；物流網絡中多數節點的中間中心度以及中心度較小且差異不大，說明整個物流網絡的節點聯系強度較弱并且處于相對均衡狀態。從西部地區整體物流網絡運作來看，要充分利用西安、重慶等網絡核心節點的優勢地理位置，發揮其對西部地區的物流業發展的輻射和帶動作用。

(3)從凝聚子群分析來看，西部地區物流網絡三級子群內以及子群之間的物流聯系強度以及獨立性較弱，從一定程度上來說，對于西部地區物流一體化運作有較大的阻力。因此，需通過建設重慶、西安、烏魯木齊等物流集散中轉樞紐地加強群體內以及群體之間的物流聯系，降低物流流通阻力。

總體來看，西部地區物流網絡受制于地理位置的物理性約束。因此，要提升物流網絡功能，實現物流一體化運作，關鍵需要突破西部地理位置的行政性束縛，推進西部地區交通基礎設施的有效對接以及共建共享，同時應充分發揮西安、重慶、蘭州等中轉集散樞紐的帶動與輻射作用，大力加強凝聚子群之間的互動與互補，實現整體物流網絡功能的協調。