海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響因素實證研究與預測分析

張 玉，陳娜娜，周 益 （海口經(jīng)濟學院 時代旅航管理學院，海南 海口 571127）

自貿(mào)港建設(shè)以來，海南貨物貿(mào)易進出口總值持續(xù)快速增長，對國內(nèi)消費市場的輻射范圍與作用逐漸顯現(xiàn)，促使對高附加值、高時效性的“雙高型”貨物運輸需求不斷增加。作為海南現(xiàn)代物流業(yè)重要組成部分的航空物流業(yè)，憑借“雙效高質(zhì)”的運輸特點、得天獨厚的地理資源、內(nèi)外部交通等發(fā)展優(yōu)勢，在海南持續(xù)優(yōu)化物流產(chǎn)業(yè)布局、加快物流園區(qū)建設(shè)、打造國際化物流設(shè)施體系的發(fā)展態(tài)勢下，進入了新的發(fā)展時期。航空物流基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，定位于國際貨運的東方機場已選定預選場址，順豐、圓通等大型航空物流企業(yè)建設(shè)入駐，臨空產(chǎn)業(yè)聚集效應初顯，航空運輸網(wǎng)絡(luò)的連通性和結(jié)構(gòu)性得到改善，2021年海南地區(qū)民航貨郵吞吐量漲幅達17.9%，增幅位居全國第三。

續(xù) 表

以加快海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標，研究影響海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素以及對其發(fā)展趨勢進行客觀預測，對于探究海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵點，切實提高海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)的運輸服務能力，助力海南自貿(mào)港建設(shè)有重大、長遠的意義。

1 灰色關(guān)聯(lián)聚類原理

灰色聚類是根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)矩陣或灰數(shù)的白化權(quán)函數(shù)將多個觀測指標劃分成若干個可定義類別的方法。灰色關(guān)聯(lián)聚類主要用于同類因素的歸并，以使復雜系統(tǒng)簡化。通過灰色關(guān)聯(lián)聚類，可以判斷多因素中是否有若干個因素關(guān)系密切，使研究者既能夠用這些因素的綜合平均指標或其中的某一個因素來代表幾個因素，又使信息不受嚴重損失，是屬于系統(tǒng)變量的刪減問題[1]。灰色關(guān)聯(lián)聚類可以按照下列步驟進行。

步驟一：標準化原始序列。設(shè)有n個觀測對象，每個觀測對象有m個特征數(shù)據(jù)，得到原始數(shù)據(jù)序列如下：

由于各因素的物理意義不同，因此數(shù)據(jù)的量綱也不一定相同。為了能得到比較準確的結(jié)論，一般先要對各個因素的初始數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理，以消除量綱的影響，得到新的數(shù)據(jù)序列。有的因素指標值越大越好，稱之為效益因素，有的因素指標值越小越好，稱之為成本因素。

步驟二：計算灰色絕對關(guān)聯(lián)度。設(shè)序列Xi'與Xj'長度相同，且皆為1-時距序列，令，。

分別是序列Xi'與Xj'的始點零化像，其中則對所有的i≤j，i，j=1，2，...，m，按照下列公式計算出Xi與Xj的灰色絕對關(guān)聯(lián)度εij，其中：

步驟四：對特征指標進行聚類。確定臨界值r∈[0，1]，根據(jù)要求選取適當?shù)膔的值且r＞0.5，當εiijj≥r(i≠j)時，則認為Xi與Xj具有同一類屬性。稱特征指標在臨界值r下的分類為r灰色關(guān)聯(lián)聚類。一般r的值都是根據(jù)實際航空物流業(yè)問題的要求確定，r越小，分類越粗，r越大，分類越細。

2 海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響因素指標的選取

發(fā)展影響因素眾多，結(jié)合國內(nèi)外學者對航空物流業(yè)的影響因素分析與指標的選取[2-4]，對自貿(mào)港建設(shè)中可能對航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響較大的指標進行選取。基于運輸經(jīng)濟學原理，從需求與供給兩個角度較為全面地選取2011—2020年可能影響航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指標，見表1、表2。

表1 影響海南地區(qū)航空物流需求規(guī)模的相關(guān)指標數(shù)據(jù)表（2011—2020 年）

表2 影響海南地區(qū)航空物流供給的相關(guān)指標數(shù)據(jù)表（2011—2020 年）

3 海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響因素的灰色關(guān)聯(lián)聚類分析

將影響海南地區(qū)航空物流發(fā)展的眾多因素進行灰色關(guān)聯(lián)聚類分析，分別得出影響海南地區(qū)航空物流需求因素灰關(guān)聯(lián)矩陣與供給因素灰關(guān)聯(lián)矩陣，見表3、表4。

表3 需求影響因素灰關(guān)聯(lián)矩陣

表4 供給影響因素灰關(guān)聯(lián)矩陣

分析不同關(guān)聯(lián)度取值后的指標聚類情況，結(jié)合航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際，根據(jù)表3、表4結(jié)果，分別選取需求影響因素的關(guān)聯(lián)度為r≥0.8，供給影響因素的關(guān)聯(lián)度為r≥0.6，得出海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響因素的聚類結(jié)果，類別P代表需求影響指標聚類，S代表供給影響指標聚類，見表5。

表5 需求與供給指標聚類分析結(jié)果

4 海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展衡量指標及其影響因素的灰色關(guān)聯(lián)分析

航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展衡量指標主要有航空貨運量、航空貨物周轉(zhuǎn)量、航空貨郵吞吐量。航空貨物周轉(zhuǎn)量指標不僅包括運輸對象的數(shù)量，還包括運輸距離的因素，因而能夠較為全面地反映運輸生產(chǎn)成果，故選取航空貨物周轉(zhuǎn)量作為衡量海南地區(qū)航空物流業(yè)發(fā)展的指標，見表6。

表6 海南地區(qū)民航貨物周轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)表（2011—2020 年）

根據(jù)影響海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求與供給指標聚類分析結(jié)果，結(jié)合專業(yè)判斷，選出因素X6、X7、X8、X9、X10、X15、X19分別作為聚類P1、P2、P3、P4、P5、S1、S2的代表性指標。利用灰關(guān)聯(lián)模型（見灰聚類模型中灰色關(guān)聯(lián)度計算模型）分別將聚類后的代表性指標和民航貨物周轉(zhuǎn)量指標進行灰色絕對關(guān)聯(lián)度計算，得出各影響因素與航空貨物周轉(zhuǎn)量之間的關(guān)聯(lián)度及排序，見表7。

表7 各因素與航空貨物周轉(zhuǎn)量的關(guān)聯(lián)度

通過參考數(shù)列與比較數(shù)列的關(guān)聯(lián)度排序可知，對Y民航貨物周轉(zhuǎn)量影響最大排名前三的代表性因素分別是X15航線數(shù)量、X7城鎮(zhèn)居民人均可支配收入以及X9貨物進出口總額。該數(shù)據(jù)分析結(jié)果與其他學者對影響航空物流業(yè)發(fā)展因素的研究結(jié)論相符，航線數(shù)量、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入以及貨物進出口總額對航空物流業(yè)發(fā)展的影響程度較強。

5 海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動因素

根據(jù)影響海南地區(qū)航空物流發(fā)展需求與供給指標聚類分析結(jié)果與航空貨物周轉(zhuǎn)量關(guān)聯(lián)度分析，得出當前海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展驅(qū)動因素，見表8。

表8 海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要驅(qū)動因素

根據(jù)指標聚類分析結(jié)果與航空貨物周轉(zhuǎn)量關(guān)聯(lián)度分析，可得航線數(shù)量、交通運輸倉儲和郵政行業(yè)從業(yè)人數(shù)、航空運輸業(yè)就業(yè)人數(shù)、飛機起落架次等供給因素是當前影響海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一驅(qū)動因素。特別是用以衡量海南地區(qū)航空物流業(yè)發(fā)展指標的民航貨運周轉(zhuǎn)量和該類代表性指標航線數(shù)量的發(fā)展趨勢相契合，航線數(shù)量對航空物流業(yè)的影響主要體現(xiàn)在供給能力的提升，兩者存在明顯的正相關(guān)關(guān)系。目前海南地區(qū)航空物流業(yè)主要是利用“腹艙帶貨”的運輸方式，“客改貨運與全貨機運輸”還比較薄弱，航線數(shù)量的增加意味著有更多的腹倉空間可以滿足航空物流運輸需求。此外，航線數(shù)量的增加也使得航空公司及專業(yè)航空物流公司加入航空物流運輸網(wǎng)絡(luò)，從而提高了貨物航空運輸?shù)母采w率。此外，隨著供給能力的提升，民航貨運企業(yè)更能夠發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟的優(yōu)勢，進一步降低成本，刺激航空物流運輸需求，提高航空物流運輸綜合實力。

此外，人均GDP、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入的提高、常住人口的增加、貨物進出口總額的增長以及交通運輸、倉儲和郵政業(yè)的發(fā)展均對民航物流的需求與發(fā)展起到帶動作用。近年來，海南省跨境貿(mào)易和免稅經(jīng)濟的發(fā)展，促使貨物進出口貿(mào)易量快速增長，進出口商貿(mào)中大部分經(jīng)濟價值高、時效性要求強的貨物主要通過空運方式進出[5]，極大地刺激對航空物流的需求。

6 基于灰色模型GM（1，1）海南地區(qū)航空貨物周轉(zhuǎn)量的預測

6.1 灰色模型GM（1，1）預測步驟

第一，對原始數(shù)據(jù)進行一次累加計算，設(shè)原始數(shù)據(jù)序列為：X（0）=（x（0）（1），x（0）（2），. . .x（0）（n）），其中x（0）（k）≥0，k=1，,2，...，n；且滿足光滑性條件，令X（0）的一次累加生成序列1—AGM為X（1）=（x（1）（1），x（1）（2），...x（1）（n）），其中，，k=1，2，...，n。

第二，緊鄰序列生成。在1—AGM序列X（1）的基礎(chǔ)上生成緊鄰序列為：Z（1）=（Z（1）（1），Z（1）（2），. . .，Z（1）（n）），其中：Z（1），k=2，3，...，n。

第三，建立預測模型。對于非負準光滑序列X（0），其1—AOG序列X（1）具有準指數(shù)規(guī)律，稱X（0）（k）+aZ（1）（k）=b為模型GM（1，1）的基本形式，并稱為GM（1，1）模型基本形式x（0）（k）+aZ（1）（k）=b的白化微分方程。第四，參數(shù)求解。設(shè)參數(shù)向量為，可以運用GM（1，1）模型的最小二乘法進行估計，其中。

第五，求解模型模擬預測值。GM（1，1）模型x（0）（k）+aZ（1）（k）=b的時間響應式為

得到X（0）的模擬預測值為，k=1,2,…,n.

其中，參數(shù)-a稱為 GM（1，1）模型的發(fā)展系數(shù)，它反映了和的發(fā)展趨勢；b稱為灰色作用量，它反映數(shù)據(jù)變化的關(guān)系，其確切內(nèi)涵是灰的。

第六，預測模型殘差檢驗。設(shè)原始數(shù)據(jù)序列為X（0）=（x（0）（1），x（0）（2），...，x（0）（n）），GM（1，1）模型預測的模擬數(shù)據(jù)序列為，殘差數(shù)據(jù)序列為ε（0）=（ε（1），ε（2），...，ε（n）），其中ε（k）=（x（0）（k），x（0）（k）），則相對誤差序列為，對于k≤n，稱為k點模擬相對誤差，稱為平均相對誤差，1-為平均相對精度，給定α，當＜α且Δn＜α成立時，稱模型為殘差合格模型。一般α的值不應低于0.20。

6.2 海南地區(qū)航空貨物周轉(zhuǎn)量的預測

選取2011—2020年的民航貨物周轉(zhuǎn)量作為海南地區(qū)航空物業(yè)發(fā)展狀況指標，對其數(shù)據(jù)進行GM（1，1）模型建立，并檢驗該模型是否適用于反映海南地區(qū)航空物流業(yè)的發(fā)展狀況，模型模擬顯示結(jié)果如下（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）。

原始序列的1—AGO序列生成。經(jīng)過查閱海南省統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)資料，2011—2020年民航貨物周轉(zhuǎn)量原始數(shù)據(jù)序列為：X（0）=（6.22，6.29，6.77，7.49，8.55，10.31，12.74，14.83，15.59，7.75）。原始序列的1-AGO序列為：X（1）=（6.22，12.51，19.28，26.77，35.32，45.63，58.37，73.20，88.79，96.54）。

1—AGO生成序列的緊鄰均值生成 ：Z（1）（9.37，15.90，23.03，31.05，40.48，52.65，79.80，99，92.67）。

計算灰色模型發(fā)展系數(shù)-a和灰色作用量b。計算得出-a=0.08，b=6.17。

模擬值。2011—2020年海南省民航貨物周轉(zhuǎn)量模擬值為6.22、7.19、7.79、8.43、9.13、9.88、10.69、11.57、12.53、13.56；2021—2028年海南省民航貨物周轉(zhuǎn)量預測值為14.68、 15.89、17.20、18.62、20.15、21.81、23.61、25.56。

從模型的平均模擬誤差可以看到模型模擬效果比較好，GM(1，1)模型對海南省2021—2028年民航貨物周轉(zhuǎn)量模擬精度可以達到81.99%，說明本文所選取的指標及模型都具有較高的擬合度。用GM(1，1)模型進一步預測出2021—2028年海南省民航貨物周轉(zhuǎn)量，見表9。未來8年，海南地區(qū)航空物流業(yè)的整體水平將呈現(xiàn)出穩(wěn)中有升的發(fā)展趨勢。

表9 海南地區(qū)民航貨物周轉(zhuǎn)量預測數(shù)據(jù)表（2021—2028 年）

7 結(jié) 語

隨著自貿(mào)港建設(shè)的推進，海南地區(qū)航空物流業(yè)有較大增長空間，航空貨運量、貨運周轉(zhuǎn)量、貨郵吞吐量規(guī)模都將持續(xù)增加，進一步促進海南地區(qū)航空物流業(yè)的發(fā)展。根據(jù)海南地區(qū)航空物流業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動因素分析，在供給層面，可通過打造良好的航空物流發(fā)展環(huán)境，完善航空物流功能建設(shè)，加強與國內(nèi)外航空公司合作，增加航線數(shù)量；推進多式聯(lián)運體系建設(shè)，優(yōu)化多式聯(lián)運航空物流網(wǎng)絡(luò)，探索完善智慧物流建設(shè)；打造航空物流協(xié)同發(fā)展信息平臺，共享優(yōu)質(zhì)貨源；加大航空物流人才儲備等路徑，提高航空物流運輸服務能力；在需求層面，依托貿(mào)易和免稅政策的優(yōu)勢，背靠國內(nèi)超大規(guī)模消費市場，面向中東、歐盟、東盟等全球新興市場，進一步增強海南對國內(nèi)外消費市場的輻射范圍與力度，構(gòu)建以服務國內(nèi)市場為主、促進國內(nèi)、國際經(jīng)濟雙循環(huán)發(fā)展新格局的轉(zhuǎn)換樞紐，擴大航空物流集疏輻射范圍，刺激市場需求，開拓貨源市場，為海南地區(qū)航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展增添活力。