高更君，張琳梓

（上海海事大學 物流研究中心，上海 201306）

0 引言

在經(jīng)濟全球化、區(qū)域一體化的背景下，城市群已成為未來競爭的主體。城市群物流是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要催化劑，在服務和支持區(qū)域經(jīng)濟方面，物流業(yè)的地位逐漸突出，發(fā)展城市群物流已成為改善區(qū)域投資和產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境、提升城市群競爭力的關鍵環(huán)節(jié)。2019年12月1日，中共中央、國務院印發(fā)《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》（以下簡稱《規(guī)劃綱要》）指出，長三角區(qū)域規(guī)劃范圍包括上海市、江蘇省、浙江省和安徽省全域，由原先的26個城市擴容為41個。隨著區(qū)域范圍的擴大，其物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出一體化持續(xù)增強、規(guī)模不斷擴張等特征，例如工業(yè)、倉儲等基礎設施向圍繞核心城市且交通區(qū)位較好的城市轉(zhuǎn)移，或相鄰城市合作規(guī)劃共建物流樞紐。因此，探尋區(qū)域物流網(wǎng)絡演化的規(guī)律及其如何統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展至關重要。

目前，已有一些學者探討了不同尺度下區(qū)域物流網(wǎng)絡與經(jīng)濟發(fā)展的聯(lián)系。聚焦于長三角城市群，李寶庫，等以產(chǎn)業(yè)效率為切入點，證明長三角區(qū)域物流與區(qū)域經(jīng)濟存在長期影響的互動關系。王鈺，等研究發(fā)現(xiàn)物流產(chǎn)業(yè)集聚對區(qū)域經(jīng)濟增長產(chǎn)生顯著促進作用。黃音，等從貨運網(wǎng)絡視角，對比了長三角貨運網(wǎng)絡與經(jīng)濟聯(lián)系網(wǎng)絡，并探尋影響二者關聯(lián)的流要素。余思勤，等分析了長三角港口群與城市群協(xié)調(diào)發(fā)展的關系，表明二者正在向高水平的協(xié)調(diào)發(fā)展水平不斷邁進。在已有研究的基礎上，本文以長三角41個地級市為實證對象，建立基于復雜網(wǎng)絡的物流網(wǎng)絡演化模型，分析長三角物流網(wǎng)絡與經(jīng)濟發(fā)展的聯(lián)系，演示長三角物流網(wǎng)絡進行協(xié)同演化的過程，揭示物流網(wǎng)絡演化的階段性規(guī)律，基于該規(guī)律提出長三角物流網(wǎng)絡未來的發(fā)展對策，為長三角物流網(wǎng)絡統(tǒng)籌布局與協(xié)同發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 研究設計

1.1 復雜網(wǎng)絡演化模型建立

城市物流網(wǎng)絡是一個復雜系統(tǒng)，其中影響因素眾多，復雜網(wǎng)絡可從宏觀角度對其進行有效分析。在以往復雜網(wǎng)絡演化研究中，僅通過無權(quán)網(wǎng)絡的一些性質(zhì)給邊賦予權(quán)重，忽略了當新節(jié)點或邊進入系統(tǒng)時邊權(quán)演化的可能性。為反映實際網(wǎng)絡中節(jié)點相互作用強度的演化機制，Barrat，等提出了基于點強度驅(qū)動和邊權(quán)逐漸加強機制建立的網(wǎng)絡演化BBV模型，該模型考慮了拓撲和權(quán)重在動態(tài)過程中的耦合演化，并為適應不同的機制以增強相互作用留出了空間。但傳統(tǒng)的BBV演化模型僅以節(jié)點強度為依據(jù)決定新節(jié)點加入的順序，忽視了節(jié)點之間存在的固有關聯(lián)。因此，本文構(gòu)建演化模型時考慮增加新加入節(jié)點與老節(jié)點的吸引關系，由節(jié)點強度和節(jié)點相互吸引力共同決定節(jié)點依附的順序與概率。

該模型實現(xiàn)步驟為：（1）獲取城市物流服務能力排名；（2）建立演化初始網(wǎng)絡；（3）依次增加新節(jié)點并演化，直至所有節(jié)點全部進入網(wǎng)絡；（4）分析演化結(jié)果與規(guī)律。

1.1.1 城市物流服務能力排名計算。為確定各城市物流的服務能力，首先采用熵權(quán)法獲取城市物流服務能力與排名，其計算步驟如下：

步驟一：對原始數(shù)據(jù)進行歸一化處理。假設有個評價指標和個樣本，x為第個樣本的第個評價指標的數(shù)值，其中a∈[12]，b∈[12]，則原始數(shù)據(jù)矩陣為(x)。接下來對原始數(shù)據(jù)進行歸一化，得到(a)，其計算過程為：

步驟二：定義熵。首先計算第個樣本第個指標的比重p：

其次計算第項指標的熵值e：

最后計算各項指標的權(quán)重θ：

步驟三：計算各城市物流服務能力綜合得分。各樣本綜合得分t為：

1.1.2 網(wǎng)絡初始化及演化過程。首先選擇個節(jié)點，基于現(xiàn)有的空間網(wǎng)絡拓撲形成初始網(wǎng)絡，并給每條邊賦予權(quán)重為。

網(wǎng)絡演化過程即新節(jié)點的增加。根據(jù)城市物流服務能力綜合得分降序，一次添加個新節(jié)點，每個節(jié)點產(chǎn)生條邊，直到節(jié)點的數(shù)量增加到。新節(jié)點會優(yōu)先選擇強度大的老節(jié)點連接，老節(jié)點被選擇的概率為：

式（6）中f為標準化之后的新節(jié)點與老節(jié)點的物流引力。以F表示新節(jié)點與老節(jié)點之間的物流引力，其計算方法為：

其中，k為老節(jié)點對F的貢獻率，G和分別為老節(jié)點與新節(jié)點城市貨運量，P和分別為老節(jié)點與新節(jié)點城市交通運輸、倉儲和郵政業(yè)從業(yè)人員數(shù)，D為兩個城市之間的公路里程。

權(quán)值的動態(tài)演化。每次新節(jié)點加入網(wǎng)絡中，其帶入的每條邊的權(quán)重為。但是新邊的加入會導致節(jié)點與其鄰居節(jié)點之間的邊權(quán)重新分配，規(guī)則如下：

當節(jié)點總數(shù)為時，網(wǎng)絡停止演化，并形成最終的演化網(wǎng)絡。

1.2 網(wǎng)絡演化結(jié)果分析

計算最終演化網(wǎng)絡中相關指標：節(jié)點強度S、邊權(quán)Ω、平均路徑長度、介數(shù)中心度B和接近中心度C，以揭示城市物流節(jié)點分布的復雜網(wǎng)絡特征。

（1）節(jié)點強度與邊強度。節(jié)點強度S（加權(quán)度）是指與節(jié)點相連邊權(quán)的總和，ω表示節(jié)點與節(jié)點之間的邊強度。其計算方法為：

其中i≠j，i,j∈N，表示網(wǎng)絡中的節(jié)點總數(shù)。

（2）平均路徑長度。在無向網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡的平均路徑長度為全部節(jié)點對兩兩之間距離的平均值。其計算方法為：

其中d表示網(wǎng)絡中任意一對節(jié)點之間的最短路徑上的邊數(shù)。

（3）介數(shù)中心度。介數(shù)中心度B是指一個網(wǎng)絡中通過節(jié)點的最短路徑條數(shù)，節(jié)點的介數(shù)中心度B的計算方法為：

（4）接近中心度。接近中心度C代表節(jié)點和所有其他節(jié)點之間最短距離的倒數(shù)和。接近中心度值越大，節(jié)點越靠近全局網(wǎng)絡中的中心位置，則節(jié)點越重要。其計算方法為：

1.3 數(shù)據(jù)來源與指標選取

本文選取位于我國東部長三角地區(qū)“三省一市”共41個城市作為研究對象，包括上海市，江蘇省南京、無錫、徐州、常州、蘇州、南通、連云港、淮安、鹽城、揚州、鎮(zhèn)江、泰州、宿遷市，浙江省杭州、寧波、溫州、嘉興、湖州、紹興、金華、衢州、舟山、臺州、麗水市，以及安徽省合肥、淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜陽、淮南、滁州、六安、馬鞍山、蕪湖、宣城、銅陵、池州、安慶、黃山市。

長三角41個城市在城市定位、服務功能上存在較大差異，難以對其物流服務能力進行直觀評價。為了保證研究結(jié)論的可靠性，有必要對41個城市的物流服務能力進行綜合評價，并確定其網(wǎng)絡演化順序。因此，本文從城市經(jīng)濟發(fā)展水平、物流能力、物流需求等方面，選取各城市GDP、貨運量、貨運周轉(zhuǎn)量、常住人口、公路網(wǎng)密度5個指標作為影響因素，以上指標的數(shù)據(jù)來源于上海市、江蘇省、浙江省和安徽省及其各市統(tǒng)計局2020年統(tǒng)計年鑒。

2 長三角城市物流網(wǎng)絡演化實證分析

2.1 長三角城市物流網(wǎng)絡演化

2.1.1 各城市物流服務能力計算與排名。根據(jù)式（1）-式（4），利用熵權(quán)法構(gòu)建城市物流服務能力評價機制。選取長三角41個城市的GDP、貨運量、貨運周轉(zhuǎn)量、常住人口、公路網(wǎng)密度5個指標，即541。經(jīng)計算，各指標與其所占權(quán)重見表1。

表1 城市物流服務能力評價與權(quán)重

其次，通過式（5）計算41個城市物流服務能力得分t并進行排名，結(jié)果見表2。

表2 城市物流服務能力綜合得分與排名

2.1.2 演化網(wǎng)絡初始化。根據(jù)上節(jié)中城市物流服務能力的排名，對長三角41個城市組成的物流網(wǎng)絡進行演化分析。首先將排名前5的上海、寧波、南京、蘇州、徐州作為初始網(wǎng)絡，即5。設置初始網(wǎng)絡的邊權(quán)重1，每次增加3個節(jié)點進行演化，即3，網(wǎng)絡規(guī)模41。初始網(wǎng)絡的示意圖如圖1所示，其中節(jié)點位置以城市實際坐標為依據(jù)。

圖1 初始演化網(wǎng)絡

2.1.3 長三角城市物流網(wǎng)絡演化過程。在上述5個城市組成的初始網(wǎng)絡基礎上，按照城市物流服務能力的順序加入新的節(jié)點，并依據(jù)式（6）-式（9）實現(xiàn)演化：每一次演化增加三個新節(jié)點，即1時加入杭州、合肥、阜陽，2時加入南通、無錫、舟山，以此類推直至12時加入池州、麗水、黃山并完成演化。每一次演化結(jié)束時計算相應的鄰接矩陣并將其可視化，第1次（1）至最終的演化網(wǎng)絡（12）如圖2所示。

圖2中節(jié)點代表長三角城市群各城市（即物流節(jié)點），節(jié)點位置以城市實際坐標為依據(jù)，節(jié)點大小與顏色以區(qū)分節(jié)點的強度，邊表示節(jié)點之間的連接和相互輻射關系，邊的粗細程度表示節(jié)點之間的輻射強度，邊越粗連接越緊密，節(jié)點之間的輻射效應越強。

圖2 第1至第12次演化過程

2.2 演化結(jié)果與規(guī)律分析

從最終演化的網(wǎng)絡中，計算得出網(wǎng)絡各節(jié)點的強度值s，見表3。其中節(jié)點強度排名前十的分別為上海、南京、寧波、合肥、徐州、蘇州、杭州、阜陽、無錫和南通。

表3 長三角城市群物流演化網(wǎng)絡節(jié)點強度與排名

根據(jù)式（11）計算出平均路徑長度2141，證明各個城市之間聯(lián)系緊密、距離較短，充分說明了核心樞紐城市在網(wǎng)絡中的重要作用，同時驗證了長三角城市群物流網(wǎng)絡的小世界特性。

通過式（12）和式（13）分別計算出網(wǎng)絡中每個節(jié)點的介數(shù)中心度B及其接近中心度C。其中介數(shù)中心度用來度量一個節(jié)點出現(xiàn)在網(wǎng)絡中最短路徑上的頻率，即衡量節(jié)點在物流網(wǎng)絡中的通達性；而接近中心度度量節(jié)點在全局網(wǎng)絡中的位置，換言之，接近中心度值越大，節(jié)點就越靠近全局網(wǎng)絡中的中心位置。表4中分別展示了排名靠前的十個城市，其中介數(shù)中心度B和接近中心度C均在前十的城市有上海、南京、徐州、合肥、寧波、阜陽、杭州、蘇州和蕪湖。

表4 介數(shù)中心度Bi和接近中心度Ci排名前十的城市

綜上所述，上海、南京、寧波、合肥、徐州、蘇州、杭州、阜陽八個城市的節(jié)點強度、介數(shù)中心度和接近中心度的排名均在前八，充分證明這八個城市在長三角城市群物流網(wǎng)絡中的重要地位。上海以極大優(yōu)勢超出其他城市，充分體現(xiàn)了上海在長三角城市群物流網(wǎng)絡中的核心領導地位。上海依托強大的區(qū)位優(yōu)勢，其龍頭帶動的核心作用和區(qū)域核心城市的輻射帶動作用顯著。南京、合肥、寧波、蘇州和杭州隸屬于長三角中心區(qū)，其物流優(yōu)勢依然顯著，可作為長三角物流網(wǎng)絡中的核心樞紐城市，以期帶動與其連接緊密但物流優(yōu)勢較弱的城市。徐州和阜陽分別屬于蘇北和皖北，可依靠其較強的物流優(yōu)勢，輻射帶動周邊地區(qū)協(xié)同發(fā)展，加強外圍區(qū)域與長三角中心區(qū)的合作聯(lián)動，深入一體化發(fā)展。

都市圈有助于提高城市群國際影響力，同時是我國城鎮(zhèn)化高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手，因此城市群物流的聯(lián)系與發(fā)展離不開其內(nèi)部都市圈的建設?！兑?guī)劃綱要》中提出了五大都市圈，分別為上海大都市圈（包含蘇錫常都市圈）、南京都市圈、合肥都市圈、杭州都市圈和寧波都市圈。都市圈內(nèi)呈現(xiàn)出軸輻式物流網(wǎng)絡格局：五大都市圈的核心城市在其都市圈范圍內(nèi)地位突出，體現(xiàn)出核心城市對周邊城市的輻射帶動作用；另有部分城市，例如，上海都市圈內(nèi)無錫、南通、舟山和嘉興節(jié)點強度排名分別為第9、10、13和15位，但其介數(shù)中心度分別排在第22、20、32和25位，與此類似還有寧波都市圈的臺州、南京都市圈的揚州、合肥都市圈的六安等。該類城市物流服務能力較強，但其通達性較弱，與其他城市的連接更需要依靠樞紐城市，因此該類城市應揚長避短，推動物流業(yè)與制造業(yè)融合發(fā)展，積極提升其物流競爭力。

此外，連云港、宣城、蚌埠和金華介數(shù)中心度排名分別為9、11、12和13，但其節(jié)點強度排名分別為23、33、19和31，與此類似的還有安慶、淮安等城市。該類城市介數(shù)中心度排名明顯高于節(jié)點強度排名，雖然其物流服務能力較弱，但具有區(qū)位優(yōu)勢，與其他城市連通性強，適宜作為物流的中轉(zhuǎn)樞紐城市。最后，池州、淮北、宿遷、馬鞍山等城市相關指標排名均靠后，說明在長三角城市群的物流網(wǎng)絡中，這些城市處于基礎層，物流優(yōu)勢并未得到有效釋放，例如，馬鞍山同屬南京和合肥兩大都市圈，但物流優(yōu)勢并不明顯，因此，該類城市應積極探尋其物流發(fā)展的準確定位，并向周邊城市靠攏，加強區(qū)域合作聯(lián)動。

3 結(jié)語

本文利用基于復雜網(wǎng)絡的方法，使用改進的BBV網(wǎng)絡演化模型，以長三角地區(qū)三省一市41個城市作為研究對象，構(gòu)建物流網(wǎng)絡演化模型，該演化模型演示了各城市間經(jīng)濟發(fā)展水平、物流能力、物流需求等方面相互作用的迭代過程，并揭示了長三角城市物流網(wǎng)絡的若干復雜網(wǎng)絡特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）長三角城市物流網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)屬于小世界網(wǎng)絡，各城市之間聯(lián)系緊密，樞紐城市在網(wǎng)絡中發(fā)揮了重要作用。（2）上海、南京、寧波、合肥、徐州等八個城市在長三角城市物流網(wǎng)絡中的地位重大，不僅具有極強的物流服務效應，而且是網(wǎng)絡中的重要樞紐；其中上海以極大優(yōu)勢超出其他城市，充分體現(xiàn)出上海在長三角的主導地位。（3）相比之下，池州、淮北、宿遷、馬鞍山等城市物流服務能力處于基礎層，此類城市應找準發(fā)展定位，發(fā)揮比較優(yōu)勢，加快城市轉(zhuǎn)型定位與完善城市物流功能。（4）長三角城市物流網(wǎng)絡形成了由多個中心節(jié)點和多個外圍節(jié)點共同組成的層次結(jié)構(gòu)，軸輻式物流網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)明顯，與現(xiàn)有各都市圈結(jié)構(gòu)基本吻合，體現(xiàn)出物流實力較強的城市對周邊城市的輻射和帶動作用。