鄔 躍,楊 洋
(北京物資學(xué)院,北京 101149)
區(qū)域物流節(jié)點(diǎn)是物流基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,是整個區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),類似人體的“穴位”。區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從低水平均衡階段開始,向極化集聚、軸射擴(kuò)展、高水平均衡階段發(fā)展的過程中[1],物流節(jié)點(diǎn)的發(fā)展是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化的基礎(chǔ),沒有節(jié)點(diǎn)的極化和擴(kuò)散效應(yīng)就沒有網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。物流節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)布局,不僅決定著物流通道的結(jié)構(gòu),影響區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)的整體形態(tài),也將直接影響到網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作效率。
物流節(jié)點(diǎn)是物流作業(yè)活動的空間聚集場所,也是物流線路的起點(diǎn)、中轉(zhuǎn)點(diǎn)和終點(diǎn),是連接通道的結(jié)節(jié)之處[2]。實(shí)體網(wǎng)絡(luò)中,物流節(jié)點(diǎn)既可以是一個具體的城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn),也可以是物流園區(qū)、物流中心、配送中心、貨運(yùn)站、倉儲中心或者交通樞紐(如空港、火車站、汽車站、港口碼頭等)[3]。本文研究的節(jié)點(diǎn)特指以城市為載體的物流節(jié)點(diǎn)。
物流節(jié)點(diǎn)按照不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類方法,按重要性可分為核心節(jié)點(diǎn)、重要節(jié)點(diǎn)和一般節(jié)點(diǎn)。
(1)核心節(jié)點(diǎn)。物流核心節(jié)點(diǎn)是整個網(wǎng)絡(luò)的核心,數(shù)量最少,發(fā)展階段最高。其區(qū)位優(yōu)勢突出,位于核心交通樞紐處,輻射范圍最廣。節(jié)點(diǎn)貨物、人才、資金、信息等資源聚集效應(yīng)明顯,服務(wù)能力最強(qiáng)。
(2)重要節(jié)點(diǎn)。物流重要節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)局部區(qū)域的核心,數(shù)量較多,具有一定發(fā)展水平。其區(qū)位優(yōu)勢明顯,輻射范圍較強(qiáng),一般在區(qū)域城市之間。節(jié)點(diǎn)對貨物、人才、資金、信息等資源有一定的聚集效應(yīng),服務(wù)能力較強(qiáng)。
(3)一般節(jié)點(diǎn)。物流一般節(jié)點(diǎn)是物流網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),數(shù)量最多,發(fā)展階段較低。一般節(jié)點(diǎn)區(qū)位優(yōu)勢一般,輻射范圍最窄,資源聚集效應(yīng)較弱,僅能滿足城市內(nèi)部或鄉(xiāng)鎮(zhèn)級別的需求,服務(wù)能力一般。
城市學(xué)家Ebenezer Howard 認(rèn)為,一個節(jié)點(diǎn)城市好比一個巨大的磁極,磁極通過磁場形成強(qiáng)大的吸引力,吸引周邊城市的資源[1]。以此類推,城市通過吸引周邊城市的貨源、信息、人才、資金等向自身聚集,聚集后進(jìn)一步強(qiáng)化,從而形成物流節(jié)點(diǎn)(如圖1所示)。節(jié)點(diǎn)在發(fā)展到一定階段之后,向外部重新擴(kuò)散貨源、信息、人才、資金等要素(如圖2所示),進(jìn)一步形成新的節(jié)點(diǎn)。對不同等級的物流節(jié)點(diǎn),吸引的力度和范圍均有不同。
圖1 節(jié)點(diǎn)聚集效應(yīng)
圖2 節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散效應(yīng)
物流節(jié)點(diǎn)吸引著周圍城市大量的貨源、信息、資金、人才等要素集聚,起到極核的作用[4]。
物流節(jié)點(diǎn)作為重要終端,主要功能包括:(1)承擔(dān)倉儲、裝卸、包裝、配送、流通加工等基礎(chǔ)物流活動;(2)網(wǎng)絡(luò)指揮調(diào)度、管理控制物流系統(tǒng)的基本運(yùn)作,和其他節(jié)點(diǎn)分工協(xié)作;(3)銜接物流活動的參與主體,收集物流信息,負(fù)責(zé)信息的傳遞;(4)實(shí)現(xiàn)對貨物、信息、資金和人員的中轉(zhuǎn)[5]。
指標(biāo)體系的構(gòu)建是區(qū)域物流節(jié)點(diǎn)布局的重要基礎(chǔ),不能僅依靠定性分析,必須采用科學(xué)的量化方法進(jìn)行分析。目前多數(shù)學(xué)者對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)布局的研究中,指標(biāo)體系的建立均是建立在定性分析基礎(chǔ)上,缺少定量篩選分析。本文在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上,提煉各學(xué)者研究過的相關(guān)指標(biāo),結(jié)合定量分析方法,篩選最終指標(biāo)。
(1)相關(guān)性分析。由于提煉的指標(biāo)眾多,指標(biāo)間存在高度相關(guān)性,使指標(biāo)信息重疊,為了消除此問題,采用相關(guān)分析方法分析,相關(guān)系數(shù)計算公式如下:
式中:rij— 指標(biāo)i 和指標(biāo)j 的相關(guān)系數(shù);n—研究對象的數(shù)量—指
rij越接近1表明兩指標(biāo)相關(guān)性越大,當(dāng)兩個指標(biāo)相關(guān)系數(shù)大于0.95時,應(yīng)結(jié)合其他條件考慮將其中一個指標(biāo)刪除。
(2)空間差異度分析[6]。聚類分析要求各個研究對象樣本在某個指標(biāo)下的數(shù)值具有較強(qiáng)的分辨能力及較好的分離效果,分辨意義較差的指標(biāo)應(yīng)該刪除。而空間差異系數(shù)能較好地解決這一問題,其表達(dá)式為:
式中:Sj—指標(biāo)j在n個研究對象上的標(biāo)準(zhǔn)差;—指標(biāo)j在n個研究對象上的均值;j—第j個指標(biāo),j=1,2,…,m,m表示選取的指標(biāo)數(shù)。
當(dāng)指標(biāo)的相關(guān)差異度小于0.5 時,應(yīng)該考慮將該指標(biāo)刪除。
區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的布局主要包括三大內(nèi)容:物流節(jié)點(diǎn)分類分析、物流節(jié)點(diǎn)分級分析和物流節(jié)點(diǎn)隸屬分析。
(1)聚類分級及方法選擇。聚類分析中,層次聚類法適合任意形狀的數(shù)據(jù),易于理解、便于操作,生成的樹狀圖直觀形象。層次分析法中的凝聚式算法,在計算上快捷、簡便,能得到相近的最終結(jié)果,所以采納該方法[7-8]。
在層次聚類法中,由于度量標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)化方法和類間距離計算方法的不同,會導(dǎo)致不一樣的結(jié)果,因此每種方法的選擇都需要有足夠的依據(jù)來支撐。文中度量標(biāo)準(zhǔn)選用平方歐幾里德距離,在對歐幾里德距離進(jìn)行平方后,大差值被高度關(guān)注,而小差值只產(chǎn)生較小的作用[9]。標(biāo)準(zhǔn)化方法選擇Z-得分法,可使各數(shù)據(jù)對象各個屬性值的標(biāo)準(zhǔn)方差和均值相同,分辨力完全同化[10]。選擇類間距離計算方法時,主要考慮單調(diào)性和空間的濃縮與擴(kuò)張性兩大因素。類平均法具有嚴(yán)格的單調(diào)性,且空間擴(kuò)張程度適中[11],因此采納選用。
(2)聚類分析檢驗(yàn)。在進(jìn)行聚類之后,采用學(xué)術(shù)界認(rèn)可的F-統(tǒng)計量方法檢驗(yàn),具體公式為[12]:
式(3)中:n 代表樣本數(shù),j為具體類別,nj代表第j類的樣本數(shù),i 為具體樣本(i=1,2,…,n),對應(yīng)閾值的分類數(shù)為r,;d 為指標(biāo)數(shù)量,k為具體指標(biāo)(k=1,2,…,d)表了第j 個分類的中心和總體樣本向量的距離;則代表了第j個分類中每個樣本與分類中心的距離,其遵從自由度為(r-1,n-r)的F-分布。若F>Fα(r-1.n-r)(置信度α常取0.1),則聚類效果滿意。
在對區(qū)域內(nèi)各城市進(jìn)行聚類分析之后,需要進(jìn)一步采用定量與定性相結(jié)合的方法確定節(jié)點(diǎn)的層級,即需要對各個城市在各指標(biāo)上的綜合實(shí)力進(jìn)行排序。本文采用灰色關(guān)聯(lián)度法進(jìn)行分析,該方法最大的優(yōu)點(diǎn)是對數(shù)據(jù)量沒有太高的要求,在系統(tǒng)數(shù)據(jù)較少和條件不滿足統(tǒng)計要求的情況下,更有實(shí)用性。其實(shí)質(zhì)是比較若干數(shù)列所構(gòu)成的曲線幾何形狀的接近程度,幾何形狀越接近,其關(guān)聯(lián)度越大[13]?;疑P(guān)聯(lián)系數(shù)計算公式為:
式(4)中:X0(k)*為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的第k 個參考序列值;Xi(k)*為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后第i個城市的第k個指標(biāo)值;?為分辨系數(shù),一般取值為0.5。
在灰色關(guān)聯(lián)度分析中,需要確定城市i 各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重,而許多確定指標(biāo)權(quán)重的方法均需要采用專家打分,受實(shí)際條件的限制,較難通過問卷對指標(biāo)進(jìn)行打分。因此進(jìn)行算法改進(jìn),計算第k個指標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的權(quán)重,即:
式(5)中:φi(k)表示第i 個城市第k 個理想指標(biāo)的擬合程度占全部理想指標(biāo)擬合程度的比重,間接用來反映第k個指標(biāo)的權(quán)重。
定義節(jié)點(diǎn)城市重要程度為[14]:
式(6)中:x*ik表示標(biāo)準(zhǔn)化后城市i在第k個指標(biāo)下的指標(biāo)值;表示指標(biāo)j的平均值。
Zi值反映了第i個城市在所有城市中超越省內(nèi)平均水平的綜合實(shí)力。通過計算Zi值,可以判斷城市的重要程度。
在對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分級之后,需要進(jìn)一步確定節(jié)點(diǎn)之間的歸屬,具體包括兩個方面:低層級節(jié)點(diǎn)歸屬于哪些高層級節(jié)點(diǎn)和高層級節(jié)點(diǎn)之間如何進(jìn)行連接。由于物流網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生離不開城市之間的經(jīng)濟(jì)和物流聯(lián)系,即離不開城市之間在空間上相互作用的關(guān)系,因此根據(jù)物理學(xué)中的萬有引力模型,得出空間吸引度公式:
式(7)中:Gij—城市i和城市j之間的物流吸引度;Zi—城市i的重要程度;Zj—城市j的重要程度;g—引力系數(shù),常取值1[15];Dij—城市i和城市j之間的距離,由于我國以公路運(yùn)輸為主體,因此Dij較多采用兩城市間公路距離,這里指城市i和城市j 通過高速公路相連最短的距離;α—交通距離修正系數(shù),由于現(xiàn)實(shí)中度量兩個城市之間的距離有多種方式,采用單純的公路計算會產(chǎn)生巨大誤差,因此在主要考慮公路距離的基礎(chǔ)上,增加交通修正系數(shù)以更準(zhǔn)確地反映兩個城市之間的距離。當(dāng)兩個城市通過公路、鐵路和航運(yùn)三種方式直達(dá)連接時,取值為0.5;只通過鐵路和公路(或者公路、水路)直達(dá)連接時,取值為0.7;僅僅通過公路直達(dá)連接時,取值為1.2[14];r—引力衰減系數(shù),常取值為2。
在計算出各城市之間的物流吸引度之后,根據(jù)數(shù)值大小,結(jié)合城市之間的重要程度,可以判斷出城市之間的隸屬關(guān)系。
經(jīng)過大量文獻(xiàn)研究后,本文得到包括GDP、工業(yè)增加值、貨運(yùn)量在內(nèi)的共61個指標(biāo)組成的指標(biāo)體系。從2013年《江西省統(tǒng)計年鑒》和2013年《中國城市年鑒》中得到相關(guān)數(shù)據(jù),根據(jù)式(1)和式(2),結(jié)合指標(biāo)選取時靈活實(shí)效、相似合并、簡明、科學(xué)客觀、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可得、系統(tǒng)全面6個原則,得到最終指標(biāo)體系見表1。
表1 最終的層次指標(biāo)體系
將經(jīng)過篩選后的指標(biāo)值輸入SPSS19.0 中,得到最終聚類圖如圖3所示。
圖3 組間聯(lián)接和組內(nèi)聯(lián)接聚類對比圖
由圖3可以看出,類平均法下的兩種聚類雖然過程上略微不同,但是最終的結(jié)果一致。最后將江西省的節(jié)點(diǎn)數(shù)分成三類:第一類是南昌市;第二類是九江市、贛州市、吉安市、宜春市、撫州市和上饒市;第三類是景德鎮(zhèn)市、萍鄉(xiāng)市、新余市和鷹潭市。
在分類之后,通過F-統(tǒng)計量對聚類結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)式(3)得F=11.53,查閱F-分布臨界值表F0.1( )2,8 =3.11 <F,因此聚類效果滿意。
進(jìn)行節(jié)點(diǎn)排序時,首先確定參考數(shù)列。由于人均GDP、總?cè)丝凇⒐防锍痰仁齻€指標(biāo)數(shù)值越大,代表行業(yè)、經(jīng)濟(jì)或者交通實(shí)力越強(qiáng),因此選取各指標(biāo)中最大值為參考序列。根據(jù)式(4)-式(6)可得節(jié)點(diǎn)城市的重要程度,見表2。
表2 節(jié)點(diǎn)城市的重要程度
對比聚類分析和重點(diǎn)城市重要程度排序分析,只有撫州位置不同,但不影響結(jié)果。因此,根據(jù)上述分析,將南昌作為江西省一級核心樞紐結(jié)點(diǎn),九江市、贛州市、吉安市、宜春市、撫州市和上饒市作為二級重要樞紐節(jié)點(diǎn),景德鎮(zhèn)市、萍鄉(xiāng)市、新余市和鷹潭市作為三級一般節(jié)點(diǎn),構(gòu)建三級軸輻式網(wǎng)絡(luò)體系。
根據(jù)式(7),可得各城市間物流吸引度見表3。
表3 江西省各城市之間的物流吸引度
分別對比景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、新余、鷹潭四市和南昌、九江、贛州、吉安、宜春、撫州、上饒七市的物流吸引度,可知景德鎮(zhèn)和南昌、九江相連;萍鄉(xiāng)和宜春相連;新余和南昌、吉安和宜春三市相連;鷹潭和南昌、上饒相連。再對比南昌、九江、贛州、吉安、宜春、撫州、上饒七市之間的物流吸引度,可知南昌與除贛州外的所有節(jié)點(diǎn)城市相連;吉安和贛州、宜春相連。最終江西省物流網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。
南昌市作為江西省的省會,GDP位列全省第一,三大產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值位列全省前列;作為全省“三縱四橫”高速公路結(jié)構(gòu)的中心、“五縱五橫”的鐵路骨架的樞紐及全省航空中心,區(qū)位優(yōu)勢突出,是江西省的交通總樞紐;在全國物流園區(qū)發(fā)展規(guī)劃中,南昌作為二級物流園區(qū)布局城市,在江西省作用明顯。因此,綜合發(fā)展條件最好的南昌成為唯一核心節(jié)點(diǎn)。九江、贛州、吉安、宜春、撫州和上饒中,贛州、上饒和九江也是二級物流園區(qū)布局城市,6市GDP總額占江西省的56%,經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿^強(qiáng),產(chǎn)業(yè)特色突出,而且6市作為重要節(jié)點(diǎn),位于江西省東南西北各方向,構(gòu)成整個網(wǎng)絡(luò)的主干。景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、新余、鷹潭四市作為一般節(jié)點(diǎn),便于網(wǎng)絡(luò)的延伸和覆蓋,起到輔助作用。
圖4 江西省物流網(wǎng)絡(luò)圖
本文通過科學(xué)地構(gòu)建指標(biāo)體系,提供了對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行空間布局的方法。節(jié)點(diǎn)的空間布局是構(gòu)建區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)的重要步驟,未來在研究過程中,應(yīng)結(jié)合多年的數(shù)據(jù)反映一段時間內(nèi)各城市的總體水平,并確定各節(jié)點(diǎn)的規(guī)模;再通過定量化的研究方法,構(gòu)建節(jié)點(diǎn)間的物流線路,形成最終區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)。
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