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城市物流网络研究综述*

2019-12-26吴丹丹王红春董鸿鹏

物流工程与管理 2019年2期
关键词:空间结构集群节点

□ 吴丹丹,王红春,董鸿鹏

(1.北京建筑大学 经济与管理工程学院,北京100044;2.中国人民解放军92728部队,上海200040)

1 引言

“十三五”期间,国务院印发了《物流业中长期发展规划(2014-2020年)》,提出到2020年,基本建立布局合理、技术先进、便捷高效、绿色环保、安全有序的现代物流服务体系的发展目标。城市物流是现代城市经济发展的重要支撑力量,对于枢纽型城市来说,城市物流不仅仅是满足城市内部的需求及服务,同时也是物流网络中作为节点城市向外辐射的重要通道。随着社会对物流业的重视程度的提高,城市物流逐渐引起了学术界的重视。

城市作为现代物流的汇集地,需要建立起多功能、高效率和辐射范围广的综合物流网络体系。城市物流是以城市的物流发展为研究对象,是衔接生产和消费的重要纽带,能够促进经济要素合理布局,推动各产业协同发展。目前,学术界对于城市物流尚未有统一的定义,文献的研究角度也各有不同。日本京都的Eiichi Taniguchi,R.G.Thompson和T.Yamada[1]把城市物流定义为:在市场经济范围中,综合考虑交通环境、堵塞和能源消耗等因素,由个体企业全面优化城市区域物流和交通行为的过程。后锐[2]等人提出城市物流是依据城市发展的客观需要,区域内的生产要素和产品流动不断进行重组和优化的活动。

总体来说,对于城市物流网络的研究,大致分为城市物流规划研究、城市产业集群研究和城市物流空间结构特征研究三个方面,本文重点对这三个方面进行介绍和评述,找出现有研究的不足,未来应在现有研究的基础上,进一步围绕物流企业运动规律与城市物流网络结构优化等方面展开,对未来城市物流的发展提供新的建议。

2 城市物流系统

2.1 城市物流规划研究

城市物流网络的建立,节点选择是关键。合理的物流节点布局能够缓解大量的物资流动给城市带来的交通压力,以及可能对环境造成的影响。同时,城市物流节点的战略布局是一项前瞻性的宏观规划课题,需要综合考虑多方面的因素。

目前,国内有关城市物流节点规划的文献多侧重于微观层面上物流节点,物流园区的选址、数量及规模,以建立合理完善的城市物流系统为目标。张得志[3]等通过分析物流园区的形成发展的时代背景,行业内外部影响因素及发展动力机制,得出物流园区发展的普遍规律,并结合耗散理论和元胞自动机理论研究节点演化的轨迹。葛喜俊[4]等人结合城市发展现状及总体规划,选取满足基本条件的备选物流节点,通过定性分析确定备选节点的类型,最后使用AHP方法综合评价各节点,确定最终方案。并将该方案应用于贵阳市的物流节点规划中,取得积极效果。吴昱璟[5]等人从人口、经济、交通、运输等方面选取数据对山西省11个地级市进行物流网络研究,并根据现状规划了各城市所代表的物流节点类型,提出以太原市为中心的点-轴发展模式,有利于山西省内的物流节点空间的合理布局。

国外对于城市物流节点的研究多是基于系统论的角度出发,将城市物流看做是一个系统并划分成多个子系统进行分块设计。Martin C[6]介绍了交通运输业和物流业间的典型数学公式,分析了物流的可持续发展模式,并讨论了物流节点在物流系统规划中的重要性。Yurimoto[7]提出,日本的配送中心的设计目的是为了实现全球优化的高效物流,维护日本的生态环境。他在考虑企业环境和效率的双重因素下,建立两个非线性数学规划模型来选取公共配送中心的最佳位置,并将此模型应用于东京市的物流节点规划。Horner M和O.Kelly[8]采用非线性成本函数,研究规模经济的效用,还提出了一个基于100个城市间矩阵和多个综合交互矩阵的GIS环境模型用以研究物流枢纽,建立轴辐式运输网络。

2.2 城市产业集群研究

物流的产业基础深深嵌入其他产业之中,因此,物流产业集群往往伴随着其他产业带相伴而生,其他产业集群对城市物流服务的需求是推动物流业前进发展的动力。物流产业的集聚与扩散是各种因素相互制衡的结果,许多学者针对不同情况作了特定研究。海峰[9]等人认为,产业集群发展与物流网络的形成相互促进,共同发展。产业集群会导致物流需求和物流资源集聚过程,产业链的特性决定着区域物流的需求特性,从而推动物流业朝着规模化和专业化方向发展。物流网络则是产业集群成长的载体,是产业集聚过程的“加速器”,也是产业集群实现价值创新的桥梁。陈通[10]等人对基于产业集群的物流中心进行研究,提出物流中心是构建产业集群的前提条件和产业集群进一步发展的保证条件。PD Langen[11]通过鹿特丹港的实际案例分析了港口物流业集群的形成机制,提出了整治空港物流集群的方法。Forte E.[12]通过使用计算机和模拟工具分析了由产业集群产生的经济物流。

2.3 城市物流空间结构

城市空间结构的本质是经济活动在空间结构上的反映,经济基础是城市空间变化和社会发展的基础。城市物流的发展推动着城市经济、产业结构的变化,也是城市空间结构变异的动力来源。对于城市物流空间结构研究多集中在两个方面。

2.3.1 城市物流空间结构内涵

城市物流网络体系的形成将有效整合区域范围内的物流资源,加快生产资料在供应链各环节中的流通速度,提高产品价格增值的效率,促进城市经济的飞速发展。毕波[13]提出城市物流自身是一个不断发展的纵向经济领域,同时又是与其他产业相互关联的横向经济领域,其发展提高了城市生产、流通效率,使得社会经济要素再重组,增强城市的综合竞争力。陆大道[14]提出了“点-轴开发理论”,并将城市物流空间结构划分为四个阶段:①“点-轴”形成前的均衡阶段,是一种无组织状态,效率极低;②“点-轴”开始形成,经济客体开始集聚,该种结构属于工业化的初期阶段,经济和资源利用都进入增速阶段;③“点-轴”的主要框架已经形成,空间结构变化大,经济增长迅速,属于工业化的中期阶段;④“点-轴”空间结构已经形成,城市进入有组织状态,经济高效率发展,空间结构再次恢复到新的“均衡”状态。该研究充分注意到物流对于经济发展的推动作用。秦璐[15]从城市空间结构演化基础,演化实质,演化形式和演化阶段四个方面探讨了城市物流空间结构的演化机理,认为城市物流空间结构演化是城市物流功能空间分异的结果。她还提出,城市物流空间结构在城市产业、物流功能、物流节点集聚扩散的循环往复作用下,必将经历由内到外、由简单到复杂、由混沌到有序的不同阶段状态,城市物流的区位发展呈现出空间耦合特征,即物流区位与城市产业空间结构和交通运输轴线的耦合。该类文献解释了城市空间结构的演变过程,尝试总结出物流网络的演化规律,对于研究城市物流空间结构的动态演进具有重要的意义。其视角多是从物流业对城市空间结构的影响,而研究城市空间结构的变化对物流业的作用的文献较少。

2.3.2 城市物流网络空间结构演化机理与模型

有关于物流网络的建立,学者多采用复杂网络理论进行研究,寻找物流网络演化机理的规律,因此,本文着重梳理基于复杂网络理论的城市物流网络建设研究。

Watts和Strogatz[16]于1998年提出小世界网络模型,用以表述现实网络所具有的大凝聚系数和短平均路径长度的小世界特性。付江月[17]等人在综合考虑宏观影响因素和网络运行特征后,建立了一个以节点集聚度为优先连接准则的加权局域世界演化模型,通过设置不同的参数值,探讨集聚度对网络演化过程的影响。她后续又提出建立轴辐式物流网络,以网络总成本最小为目标设立物流节点动态选址MINLP模型,设计使用带精英策略的自适应遗传算法,揭示在成本和需求共同作用下的城市物流网络演化过程和规律。胡一竑[18]等人也将规模经济和拥堵效应统一在成本函数之中建立模型,假设新点偏好连接成本较小的点,但连接之后边权重会发生变化,并结合航空业的实际成本函数进行模拟,解释了航空网络点度分布为截尾幂律分布、点强度与点度的非线性相关性和不同规模航空网络具有不同度相关性的现象。考虑增长性质和择优连接机制后,有学者提出BA无标度网络模型,并认为BA模型更能够解释现实世界中的“富者更富”的现象。BA网络具有较高的实用价值,但与真实网络相比还有一些限制,因此,学者们又对BA模型进行了各种扩展和改进,提出适应度模型、DMS模型、基于聚类效应节点吸引力的模型、基于度和路径优先连接的集聚性供应链网络演化模型(DPPA)等,为物流业的发展提供了数学支撑和决策依据。

3 研究展望

城市物流网络研究涉及现代物流、城市规划、地理经济学、区域经济学等多学科、多领域,目前相关研究已经取得了一定的进展,但是从国内外现有的成果来看,上述三个方面的研究还不够深入,与体系成熟的其他产业相比仍有不足。因此,除上述提到的研究外,还有许多问题可以深入展开研究,包括以下方面:

①物流产业的空间运动规律,侧重研究物流企业的运动规律。城市物流空间结构的发展,是城市空间与物流产业空间相互博弈的过程,其中最具有代表性的即是物流企业的变迁。大型物流企业塑造城市的产业结构,学习了解物流企业的空间运动规律,对准确把握城市物流网络空间结构的建设具有十分重要的意义。目前,对于物流产业空间运动规律的研究,多集中于宏观层面,细化到研究物流企业的运动规律则非常有限,可尝试用微观机制解释宏观机理,即从综合的角度来分析宏观因素和微观因素共同作用下的城市物流产业的发展规律。

②城市物流网络的优化研究。城市内的物流服务具有时空上的特殊性,因此,各物流活动在空间布局上将加以优化,确定空间组织上的物流运营行为。城市物流空间结构的演化是个非常复杂的动态演变过程,受到众多因素的影响。可对现有文献中的模型的参数、所设置的变量展开针对性的研究,以期待在未来的研究中根据不同的情况、不同的城市,建立符合实际的演化模型,再结合物流优化中的路径选择,供需预测,共同配送等问题,运用智能算法、不等式、超网络等方法对城市物流网络的优化做更深入的研究。

4 结语

城市物流源于传统的物流活动,是城市经济发展到一定规模的产物,亦是城市经济发展的重要基础。合理的城市物流网络系统不仅能够改变城市运输交通现状及用地格局,还能综合提高城市的现代化水平。本文总结了国内外城市物流的研究现状,探求了现有文献中的主要研究方向及进展,综合分析了城市物流网络建设、优化对城市发展的影响。根据现有分析可知,城市物流产业的变迁规律应从研究物流企业的角度出发,结合行业内的宏微观要素分析;城市物流网络的优化,除了应用数学模型对其演化机理进行探究,也可细化分析出影响城市物流网络演化的因素,尝试寻找各因素的贡献度,并结合实例或多种算法进行研究,将演化机制做的更加精细。

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