京津冀區域物流網絡中節點間相互作用研究

萬杰 肖雪 鄧卜月

摘 要： 基于2017年京津冀區域物流相關數據，選取京津冀區域中13個地級市作為節點，應用空間相互作用模型，測算了各個節點的物流服務水平，分析了節點之間在物流上表現出來的相互作用強度。在對13個地級市物流服務水平進行測評時，提出了新的指標體系，并將層次分析法與熵權法結合，分別計算不同層的指標權重，期望最大程度克服主客觀判斷造成的偏差問題。研究結果表明：京津冀區域物流網絡中節點物流服務水平兩極化現象突出，并且節點間相互帶動作用不明顯，京津冀區域物流一體化程度有待提高。在此分析的基礎上，提出了提升京津冀區域物流服務水平、加強京津冀區域城市間合作交流的建議，對京津冀區域物流網絡的發展以及實現區域一體化具有指導性的作用。

關鍵詞：空間相互作用;層次分析-熵權法;區域物流網絡;物流服務水平

中圖分類號：F259.22? ?文獻標志碼：A? ?文章編號：1674-7356（2019）-04-0009-08

發展區域內的物流網絡，一方面可以促進交通設施的建設，進而提升區域物流服務水平，降低物流成本，提高物流效益，優化區域經濟格局，另一方面也可以加速物流、資金流、信息流的運轉，帶來商品、經濟、人才、科技等資源要素的流通，這是完善地區間資源配置的重要手段。京津冀區域主要包括北京市、天津市以及河北省11個地級市，是國家近幾年重點打造的繼“長三角”、“珠三角”之后的新經濟城市群。近兩年來，在中央以及京津冀各地政府的推動下，京津冀區域相關部門在物流一體化方面做了許多努力：2017年北京市將大型交易市場和物流中心，建立在河北省石家莊、廊坊、邯鄲等地;2018年京津冀地區間的“城市一卡通”正式發放;通信供應商取消了京津冀地區間通話漫游，使得地區間合作交流有了“軟實力”支持。但是，相比于“珠三角”和“長三角”區域物流一體化程度，京津冀區域還相差甚遠。因此研究京津冀區域節點的物流服務水平、分析節點之間的相互作用強度，將有利于該區域的資源優化配置，加快該區域一體化進程。

一、文獻綜述

目前，國內外學者針對區域物流網絡的研究主要集中在以下三個方面：區域物流網絡的構建與設計、區域物流網絡的分析與優化、區域物流網絡的評價。關于區域物流網絡的構建與設計的研究劉荷[1]108利用引力模型測度了軸心城市對輻點城市的物流引力強度，完成了對區域物流通道的構建;王閏夏[2]91基于軸輻理論設計了區域物流網絡計量模型，運用主成分分析法完成了對區域物流網絡的構建;戴卓[3]94采用因子分析法和物流引力模型對區域物流網絡進行構建，為區域物流網絡的可持續發展提供思路。關于區域物流網絡的分析與優化的研究：Bowen[4]等在分析航空公司的網絡中關注了區位因素，利用圖論方法，對航空公司網絡進行分析，高英[5]、黃凱明[6]利用數學算法模型，研究了區域物流網絡的優化問題。關于區域物流網絡的評價的研究：周泰[7]97選取中國西部12省區的物流能力作為研究對象，運用TOPDIS決策研究方法，找到了影響各省區物流能力的關鍵因素，獲得了直觀的提升數據結果;龍慧軍[8]采用納入空間效應的空間經濟計量模型，在分析長江經濟帶區域物流條件β收斂過程中，特別考慮了交通密度因素和政府干預因素;王圣云[9]運用主成分分析法對我國1997年和2004年省級區域物流競爭力進行定量評價，分析了我國區域物流競爭態勢，劃分了我國區域物流競爭力的動態類型，并對我國區域物流競爭力特征進行了研究。

綜合以往研究發現，在對區域物流網絡結構的構建與優化進行研究時，學者們多采用引力模型、軸輻理論、計算機算法等方法。在對區域物流網絡節點的物流綜合能力進行測評時，學者們所用的評價體系已經基本成熟，但測評方法比較單一，主要是應用熵權法、主成分分析法、Topsis、層次分析法等，導致評價結果與實際情況出現偏差，不能達到評價準確性的要求。本文以京津冀2017年的統計數據為基礎，將層次分析法與熵權法結合，完成對京津冀網絡節點的物流服務水平評價，并利用空間相互作用模型，對區域物流網絡中節點的空間相互作用強度進行等級劃分。最后對京津冀區域物流網絡發展提出意見，加快推進京津冀區域一體化進程。

二、空間相互作用模型中節點吸引力的測評

（一）節點“吸引力”評價指標的選取

空間相互作用模型是地理學以及區域經濟學研究中的經典主題，最早來源于牛頓引力模型。早在19世紀，英國學者Ravenstein就將引力模型應用到人文社會學科[10]26，研究了人口遷移與城市之間距離的關系。由此，后人便展開了廣泛的研究，基本假設是地區間相互作用強度與人口成正比，與距離成反比。直到20世紀初，Reilly[11]對城市間的貿易市場進行了研究，提出城市間的相互作用與城市人口成正比，與城市間距離的次冪成反比，使得負冪率衰減的空間相互模型廣為流傳，如式1。20世紀40年代，在Zipf[12]與Stewart[13]的類比研究后，負冪率型的空間相互作用模型得以確認。到了20世紀50年代和60年代，Casey和Huff提出，節點之間的相互作用不僅取決于節點自身，還與系統中其他影響因素有關[10]27。雖然空間相互作用模型的研究在國內起步較晚，但在吸取了西方學者的研究經驗之上，國內學者對空間相互作用模型的應用進行了不斷的探索和研究。李江蘇[14]76利用空間相互作用模型，分析了城市與郊區之間的相互作用強度。劉荷[1]110、戴卓[3]95、李全喜[15]1619利用空間相互作用模型對區域物流網絡進行了構建。由此可見，在研究區域網絡時利用空間相互作用模型可以很好地解釋地理與經濟對網絡的影響，因此本文以此模型為基礎，對區域物流網絡展開研究。

式中Gij為i節點與j節點之間的相互作用力，K為常量，Ci，Cj為節點的“吸引力”，dij為i節點與j節點之間的距離，β為距離衰減因子。

在空間相互作用模型中，節點“吸引力”作為一個重要參數，本文首先要對節點“吸引力”進行定義。目前國內外學者在研究物流網絡節點空間相互作用時，對節點“吸引力”的定義一般是沿用牛頓引力模型中物體的“質量”一詞[14]77，[15]1620，但實際上這都是對節點物流產業發展的影響因素進行研究，即社會經濟總體發展水平[1]109，[15]1620，[16]92、市場物流供需狀況[1]109，[2]93，[16]92，[17]555、基礎設施建設狀況[1]109，[2]93，[15]1620，[16]92，[17]555、物流產業規模[1]109，[2]93，[15]1620，[16]92，[17]555、信息基礎[1]109，[15]1620，[16]92，[17]555 ，[18]1302。為了進一步研究描述影響因素的指標，本文對已有文獻選用的評價指標進行了統計，如表1所示。

根據表1統計來看，區域物流方面的評價指標選取已經穩定在一定范圍內，體系已經基本成熟。但在針對不同研究對象進行研究時，也要針對研究對象的具體情況進行取舍，必要時需要選取新的指標代替成熟指標。因此本文結合以上分析以及研究對象的特點，將節點的“吸引力”直觀定義為“物流服務水平”，并從物流規模、經濟實力、物流基本設施條件三個維度進行描述。選取的“物流服務水平”評價指標如表2所示。

（二）基于層次分析-熵權法的節點“物流服務水平”指標權重的確定

確定指標權重的常用方法可以歸結為兩大類，分別是以專家的經驗來確定指標權重的主觀評價法與以現實數據來確定指標權重的客觀評價法。層次分析法屬于主觀評價法，在評價指標體系中將定性指標進行定量研究，能夠反映出指標的綜合重要程度，也能夠很好地表達出測評目的，但是由于指標之間存在一定的關聯性，而專家評分時主要依靠自身經驗，對指標之間的關聯性評判側重不同，主觀意識影響較大，會造成評價結果出現偏差。熵權法屬于客觀評價法，在評價指標體系中依靠現實數據，以實際情況為基礎，對數據進行計算，客觀性強，但在測評過程中忽略了決策目標的目的性，不能反映出測評目的的偏好。綜上所述，將主觀經驗與客觀數據相結合確定權重，既可以保證測評結果符合決策目的，又可以保證測評結果的客觀準確性。就此本文提出將層次分析法與熵權法結合對物流網絡服務水平評價指標進行測評，前者根據專家經驗得到準則層權重，后者根據數據得到指標層權重，將二者結合對指標進行綜合測評。步驟如下：

1. 層次分析法確定準則層指標權重

層次分析法（AHP）的研究與應用領域頗多，此處不過多介紹。本文采用該方法對準則層的指標進行賦權，由多名專家對指標進行兩兩比較。對評價結果取平均值，得到準則層各維度權重wi，并通過一致性檢驗。

2. 熵權法確定指標層指標權重

熵是系統中不穩定性狀態的一種描述，熵權法可以客觀的對指標進行量化，熵權法的基本思想是：各個指標在指標總體中的變化程度和對其他指標影響程度的度量，度量結果為指標權重。

為了消除不同指標量綱的影響，需要對指標進行標準化處理。將指標層中各指標數據按照公式2標準化得到y■■。

根據信息論中信息熵的定義，標準化后各指標的信息熵為：

準則層中第i維度的j項評價指標的熵權為：

其中，ni表示準則層第i維度中含有指標層評價指標的個數。

3. 確定綜合權重

將層次分析法得到準則層的權重wi與熵權法得到指標層的權重wij對應項相乘，得到指標層中各指標最終的綜合權重wij′。

三、京津冀區域物流網絡節點空間相互作用測算

本文選取京津冀區域共13個地級市作為研究對象，測評其物流服務水平，分析物流聯系強度。

（一）京津冀區域網絡節點物流服務水平的測算

根據京津冀物流服務發展的現狀，由多名專家完成對三個維度評定后取平均值。得到判斷矩陣如表3所示：

通過計算得到該矩陣的特征向量為Awi =（0.72 0.42 1.89）T，范數規范向量wi = （0.24 0.14 0.62）T。由此可以得到：物流規模權重0.24，經濟實力權重0.14，基礎設施條件權重0.62。

根據表2中的指標，參照統計年鑒獲得京津冀區域各個地級市各項指標原始數據，利用公式2將原始數據標準化，結果如表4所示。

根據公式3、6、7計算出指標層各指標的信息熵、熵權以及綜合權重如表5所示。

根據式8計算各地級市物流服務水平各維度得分，根據式9計算各地級市物流服務水平得分：

（二）京津冀區域物流網絡中節點相互作用強度劃分

將各地區物流服務水平得分Ck、地級市間距離dij（各省會之間距離，因篇幅有限不再列出），帶入公式1，其中K為常量取1、距離衰減系數β根據以往經驗取2[15]1620。得到地區間的相互作用強度，如表7所示。通過對相互作用力的比較分析，發現地區間相互強度呈現明顯階梯狀，因此將13個地級市之間的相互作用按梯度，劃分為強相互作用、較強相互作用、較弱相互、弱相互作用四種類型如表8所示。

由表8可以看出在京津冀區域物流網絡中，強相互作用產生于北京與天津兩地，其主要原因是北京、天津自身的物流服務水平發展程度高，再憑借兩地之間距離相近的優勢，強化了兩地之間相互作用，呈現出強強聯合的態勢。京津冀區域物流網絡中，有些地區雖然物流服務處于中等水平，但由于自身地理優勢，也與物流服務水平較高的城市產生了較強相互作用。例如唐山地處海岸一帶，是自身發展的一大優勢，又靠近北京與天津，因此在內外條件的加持下，與北京、天津兩地之間產生了較強相互作用。京津冀區域物流網絡中城市間較弱相互作用的產生，其中一方面原因是兩地之間距離較遠，另外一方面原因是地區本身的物流服務水平不高，又距離物流服務水平高的地區較遠，地區之間無法產生緊密的物流交易活動。例如石家莊與北京和天津之間的相互作用強度較弱，即使各自物流服務水平發展都較高，但受到距離因素的影響，弱化了城市間的聯系緊密程度。

四、京津冀區域物流網絡分析與發展建議

本文首先利用層次分析-熵權法，對京津冀13個地級市的物流服務水平進行了評價，直觀地分析了京津冀區域物流網絡中13個地級市物流服務水平發展情況，再利用空間相互作用模型，對地區之間空間相互作用強度進行了分析，并將地區間的空間相互作用劃分為強相互作用、較強相互作用、較弱相互作用、弱相互作用四個類型。

（一）京津冀區域物流網絡分析

針對以上所得，本文對京津冀區域物流網絡情況的進一步分析如下。

1. 京津冀區域物流網絡服務水平兩極化嚴重

京津冀物流網絡服務發展水平由物流規模、經濟實力、物流基礎設施條件三個維度共同決定，但并不是每個維度對物流服務水平的影響程度都一樣，由表3可以看出，在物流規模、經濟實力、物流基礎設施條件三個維度中，物流基礎設施條件對區域物流服務水平影響權重達到0.62，由此可見一個地區的物流基礎設施建設的程度，很大程度上會影響到該地區的物流服務水平的發展。由表6可以看出，物流服務水平排名前三的城市分別為北京市、天津市、石家莊市。在物流基礎設施條件得分排名中北京市穩居首位，主要是由于北京地區是我國北方地區發展程度最高的經濟中心，資金、科技、人才、信息高度集中，人口消費水平高，物流、資金流周轉速度快，對物流業發展水平要求高，促使政府以及企業對物流業進行投資，使得北京市具有良好的基礎設施條件。在物流規模得分排名中可以看到，天津市的物流規模在京津冀地區排名第一，主要是由于其作為京津冀地區第二大經濟中心，又是港口城市，由出口貿易獲得經濟優勢，物流業為其經濟做出了巨大貢獻，另外隨著發展需求的變化，天津正向著裝備制造，新能源開發、電子科技制造等新興產業發展，物流、經濟、科技都在輕速發展。反觀排名第三的石家莊市，其物流規模與經濟實力雖然比京津要低，卻并沒有特別大的差距，但物流基礎設施條件卻與京津相差甚遠，這也是其物流服務水平遠遠落后于京津兩大城市的主要原因。另外河北整個地區的物流服務發展水平都非常低，其平均得分僅在0.2分左右，與北京、天津地區相比差距甚遠。由此可以看出京津冀區域物流網絡節點物流服務水平兩極分化嚴重。再結合表5，各指標對地區物流服務水平影響最大的三個指標分別為物流固定設施投資、該區域整體的固定投資以及互聯網接入端口數量。因此若想提高京津冀區域物流網絡整體物流服務水平，縮短兩極之間的差距，均衡發展，最主要的是要針對河北地區在物流固定設施投資、區域整體的固定資產投資以及信息技術方面的提升做出努力。

2. 京津冀區域物流網絡節點間相互作用帶動力不足

如表7所示，京津冀區域物流網絡地區間的相互作用，主要呈現出中心集聚-外圍分散的特征。以北京、天津兩大城市為中心，以石家莊、唐山、滄州以及保定為次級，以其余城市為外圍。京津冀物流網絡節點相互作用主要圍繞北京、天津展開，周邊城市與京津相互作用強度明顯高于與石家莊、唐山、滄州以及保定相互作用強度，這充分說明了京津地區的主導帶動作用。但只有北京、天津與唐山，北京與滄州，天津與保定之間屬于較強相互作用，其余都為較弱相互作用，這體現出京津地區對次級城市帶動力不足。主要原因是：雖然京津地區物流服務水平占據絕對優勢地位，但距離河北省周邊城市距離較遠，交通不暢通，不能很好銜接，無法產生較強的相互作用，因此也無法發揮出中心城市的帶動作用。另外，次級城市的帶動力也明顯不足，次級城市均隸屬河北省，其帶動河北省其他城市的阻力相較于京津帶動理應要小很多，但帶動作用效果卻甚微，造成河北省大部分物流服務水平低的城市得不到帶動，進而導致其發展速度跟不上。因此若想促進京津冀地區物流網絡的發展，京津的帶動作用至關重要，但次級城市發揮其政治優勢及地理位置優勢也必不可少。

（二）京津冀區域物流網絡發展建議

結合以上分析，對京津冀區域物流網絡發展提出如下建議：

1. 加強區域基礎設施均衡建設，提升區域物流服務水平

京津冀區域物流網絡物流服務水平兩極分化嚴重，整體水平低，主要原因是京津冀地區間物流基礎設施建設不平衡，其中京津基礎建設較為完善，而河北省的基礎設施建設卻遠遠落后。因此為了提升京津區域物流網絡服務水平，要加強京津冀區域物流基礎設施均衡建設，就要提高河北省地區的物流基礎設施的建設，主動弱化京津地區對資源要素的虹吸效應。從分析中可知，物流固定資產很大程度上影響了該地區的物流服務水平，因此河北省對于物流固定資產的投資，就是其對于物流基礎設施的加強建設。而京津地區的物流基礎設施較為完善，為避免資源冗余投資，造成浪費，目前主要任務不在于建設，而在于疏散，與河北省展開合作，把資源向河北省地區分散，促進河北省地區物流基礎設施建設，例如對于物流企業向河北省遷移的政策方面多做出妥協與支持。因此，京津冀區域物流網絡的構建，不是各地區盲目加大物流基礎設施的建設，而是要達到區域均衡建設狀態，提升河北省短板，減少京津集聚效應，才可以很大程度上提高京津冀區域物流服務水平，增強區域競爭力。另外隨著信息時代的發展，信息技術的應用對于區域間的交流也起到不可或缺的作用，在《京津冀協同發展綱要》中也提到要把河北省打造成為“全國現代商貿物流重要基地”，河北省打造現代化商貿基地離不開信息技術的支持，因此提升河北省地區物流服務水平，還需要加大對物流信息技術的投資，發展物流信息技術、加快物流周轉、實現信息共享。

2. 構建交通網絡，打破地域壁壘，發揮地區間相互引力作用

京津冀區域物流網絡節點間相互作用帶動力不足，一方面原因是地區間合作意識程度不夠，政府有意無意錯位、擱置政策，另一方面是京津冀區域合作思想固化，存在區域壁壘，交通網絡斷路多，無法發揮地區間帶動作用。早在京津冀協同發展政策中就指出要構建“一核、雙城、三軸、四區、多節點”，以交通干線為紐帶的空間格局。“雙城”就是指京津兩座城市聯動，發揮輻射帶動作用， “三軸”就是要求形成京津、京保石、京唐秦協同發展框架，實現軸線聯動，發揮輻射帶動作用， “多節點”包括石家莊、唐山、保定、滄州、邢臺等節點城市，實現整體聯動，提高京津冀區域物流承載力，推進京津冀區域物流網絡帶動作用。但從分析可知，京津冀地區除了京津兩地之間為強相互作用，實現了城市聯動，其他城市之間并沒有達到點線面聯動發展。例如京唐秦這一軸線，秦皇島作為海口城市，有著天然的物流優勢，但京唐與之相互作用卻為弱相互作用，未對其產生帶動作用，使此軸線失去戰略意義。主要原因是秦皇島距離北京較遠，北京對其鞭長莫及，致使政策擱置也不了了之，另外秦皇島地區物流服務水平低，唐山帶動其物流發展欲望不足。因此京津冀區域物流網絡的構建，需要各級政府明確國家層面重大舉措，積極采取行動，消除隱形壁壘、解除體制約束，必要時放棄一己之利，實現京津冀區域共贏局面。除了隱形區域壁壘，硬性區域壁壘也是京津冀區域物流節點帶動力不足的主要原因。前文分析可知，地區間相互作用很大程度會受到距離因素的影響，京津冀區域多節點城市之間的相互作用，多為較弱、弱相互作用，如果打破交通壁壘，地區間的相互作用會大大增強，例如石家莊與保定之間，兩座城市都是物流規模大市，距離也非常近，但地區之間卻為弱相互作用，主要原因是沒有建立暢通、高效的綜合交通體系。因此發揮京津冀地區間相互作用，首先要構建交通一體化網絡，構建以公共交通為骨干的多節點全覆蓋交通網絡，建設高密度的交通網絡，主要是以公路以及鐵路為主，打通公路“斷頭路”，打破跨區域道路瓶頸，以便捷快速的交通，人為削弱地理距離帶來的協同阻礙，增強空間格局的帶動作用。

[參考文獻]

[1]? 劉荷，王健. 基于軸輻理論的區域物流網絡構建及實證研究[J]. 經濟地理，2014，34（2）：108-113.

[2]? 王閏夏. 基于軸輻理論的區域物流網絡構建——根據山東省域數據的實證檢驗[J]. 商業經濟研究，2018，11（06）：91-94.

[3]? 戴卓. 需求視角的區域物流網絡的構建和結構特征研究[J]. 長春理工大學學報：社會科學版，2017，30（02）：94-99.

[4]? Bowen，John T. A spatial analysis of FedEx and UPS： hubs，spokes，and network structure[J]. Journal of Transport Geography，2012，24（9）：419-431.

[5]? 高英. 京津冀區域物流基礎網絡優化研究[J]. 鐵道運輸與經濟，2017， 39（S1）：11-17，33.

[6]? 黃凱明. 多層級設施選址—路徑規劃物流網絡優化模型與算法研究[D]. 西安建筑科技大學，2017.

[7]? 周泰，袁波，陳煜. 基于TOPDIS的區域物流能力提升方法研究[J]. 北京交通大學學報（社會科學版），2017，16（01）：102-106.

[8]? 龍慧軍，黨瑋，肖復興. 長江經濟帶區域物流收斂及影響因素的空間計量研究[J]. 商業經濟研究2017，12（03）：126-128.

[9]? 王圣云，沈玉芳. 我國省級區域物流競爭力評價及特征研究[J]. 中國軟科學，2007，15（10）：104-110.

[10]? 唐小波. 西方空間相互作用模型評析[J]. 北京教育學院學報，1994（2）：26-34.

[11]? Reilly W J. Methods for the study of retail relationship. University of Texas Bulletin，1929，1（2944）：164.

[12]? Zipf G K. The P1P2/D Hypothesis： On the Intercity Movement of Persons[J]. American Sociological Review，1946，11（6）：677-686.

[13]? Stewart J Q. Demographic Gravitation： Evidence and Applications[J]. Sociometry，1948，11（1-2）：31-58.

[14]? 李江蘇，駱華松，王曉蕊. 引力模型重構在城區與郊區相互作用中的應用——以昆明市為例[J]. 世界地理研究，2009，18（02）：76-84.

[15]? 李全喜，金鳳花，孫磐石. 區域物流引力和地位模型的構建及應用研究[J]. 經濟地理，2010，30（10）：1619-1624.

[16]? 戴德寶，范體軍，安琪. 西部地區物流綜合評價與協調發展研究[J]. 中國軟科學，2018，30（01）： 90-99

[17]? 竇志武，李紅巍，熊琦. 基于熵權法和神經網絡的口岸物流綜合能力評價方法研究[J]. 計算機科學，2015，42（Z11）：554-556.

[18]? Feng H，Xin Y，Can D，et al. 基于軸輻理論的現代區域物流網絡節點選擇[J]. 計算機集成制造系統，2012，18（6）：1299-1305.

[19]? 殷輝，范維娜. 全國性物流節點城市發展的統計評價分析[J]. 統計與決策，2011，28（20）：80-83.

[20]? 李林漢，岳一飛，田衛民. 基于PCA與Markov殘差灰色模型的京津冀物流能力評價和預測[J]. 北京交通大學學報（社會科學版），2019，18（02）：129-142.