基于轴-辐式理论的长三角区域物流网络的构建研究

曹 炳 汝，尹 娣

(江南大学商学院/区域发展研究基地，江苏 无锡 214122)

基于轴-辐式理论的长三角区域物流网络的构建研究

曹 炳 汝，尹 娣

(江南大学商学院/区域发展研究基地，江苏 无锡 214122)

构建高效的区域物流网络，实现区域物流业规模效应和辐射效应，已经成为长三角区域物流业发展的重要模式。运用轴-辐式物流网络基本原理，通过选取各城市综合发展水平、物流市场供需状况、物流业基础设施3个一级指标及11个二级指标和13个三级指标构建指标体系，以长三角16个城市2013年的截面数据为研究对象，运用因子分析法确定城市物流业发展的层次体系，采用城市流强度分析长三角16个城市区域辐射能力，并通过引力模型度量各城市间的物流引力大小，以此构建了长三角区域以上海物流圈、南京物流圈、杭州物流圈为核心的轴-辐式物流网络，其中上海为一级轴心城市，南京、无锡、苏州、杭州、宁波为二级轴心城市,其他城市为辐点城市。

物流竞争力；引力模型；物流网络；长三角

0 引言

物流业在我国国民经济发展中占有重要地位，调整和振兴物流业是适应经济全球化趋势和区域经济一体化发展的客观要求。区域物流网络结构是一种空间组织形态，通过区域内城乡间物流节点和物流通道的规划建设，可实现区域物流经济规模效应[1]。通过借助现代科技对区域物流资源进行整合，建立高效合理的区域物流网络，打破区域城市间行政壁垒，获得物流资源在时空上的最优配置等是促进区域物流业发展和提升区域物流整体竞争力的重要手段，更是落实国家《物流业调整和振兴规划》的重要举措。

轴-辐式网络是一种集中式网络结构，它是以区域主要枢纽节点为轴、次要枢纽节点为辐，通过轴-辐之间相互作用，形成规模效应来提高区域物流运输效率的空间网络系统。轴-辐式物流网络的特点是将货物通过干线汇集到轴点，然后通过支线到目的地的规模式运输，以充分发挥枢纽节点的辐射带动效应，不仅能够极大降低物流运输成本，而且能够提高整个区域物流运输效率。国外部分学者在对轴-辐式物流网络研究中侧重于枢纽选址、逆向物流及网络设计与优化等。O′kelly提出了无容量限制轴-辐式网络枢纽设施选址模型[2]。Adler对多重分派枢纽选址问题的研究成为轴-辐网络研究的重点[3]。Hsieh等设计了轴-辐式集装箱运输网络的航线设计模型，通过计算机仿真模拟的方法来寻找一种快速找到轴-辐式网络设计的可行方案[4]。Reynaldo运用非生产型设施选址问题模型构建墨西哥废弃汽车逆向物流网络，并有效地解决了当地的逆向物流问题[5]。Ishfaq等基于拉格朗日原理以及轴-辐理论对联运网络的枢纽选址问题进行研究，得出了解决多枢纽模型空间分布的具体算法[6]。Sibel等则对近几年来枢纽位置和数量进行了系统梳理与分类研究[7]。国内部分学者对此研究的重点主要集中于区域物流网络设计、算法应用以及空间布局等领域。丁伟等运用实证分析法构建了广西西江流域城市的区域物流网络[8]。沈玉芳等通过统计分析、区位基尼系数及区位熵等方法，剖析长三角区域物流演化过程[9]。傅少川等通过对轴-辐式网络中的多重分配多枢纽中位问题模型进行改进，得到无容量限制的单分配多枢纽中位问题的混合整数线性规划模型，并验证了改进的禁忌搜索智能算法的有效性[10]。陈进栋等综合考虑城市物流竞争力、城市辐射能力等因素构建了海西区的“轴-辐”式物流网络[11]。叶磊等运用中心城市职能指数、经济联系强度等对长三角25个城市进行空间重构，建立了由五大都市圈构成的城市群网络体系[12]。谢守红等以轴-辐式物流网络相关理论为基础，从物流供需两方面对长三角区域城市间物流联系度进行测度，并以此构建长三角轴-辐式物流网络[13]。

本文在综合国内外研究的基础上，通过分析长三角区域16个城市的物流竞争力，结合各城市物流的辐射能力、城市间的引力等方面提出区域物流网络的构建方案，为长三角物流业的发展提供借鉴。

1 研究方法

1.1 指标体系构建

区域物流网络构建的关键在于轴-辐点城市的选择，其受到区域地理位置、经济社会发展状况及物流基础设施水平等宏观和微观因素的影响，重点对城市经济实力、物流基础设施水平、交通便利性、物流供需求等影响因素进行分析，综合考虑评价指标的代表性、可获取性、科学性等基础上，建立较为完善、科学的评价指标体系，通过定性与定量相结合的方法来评判区域内各城市的物流综合竞争力。研究中以长三角区域16个城市为研究对象(原始数据源于长三角16个城市的《2014年统计年鉴》、《2014年国民经济和社会发展统计公报》及《2014年中国城市统计年鉴》)，从各城市综合发展水平、物流市场规模及物流综合设施水平三方面建立长三角区域城市物流发展(综合竞争力)评价指标体系(表1)。

表1 区域物流发展评价指标体系Table 1 Evaluation index system of regional logistics

1.2 因子分析法

在建立区域物流发展评价指标体系的基础上，采用因子分析法判别区域物流枢纽节点城市等级。采用SPASS软件对原始数据进行因子分析，提取能够控制原始变量中的少数几个变量作为公共因子F，然后构建得分函数如下：

X=AF+B

(1)

式中：X是原始变量，F是X的公共因子，A是因子载荷矩阵，B是X的特殊因子。

为消除部分误差因素，提高数据结果的准确性，在对原始数据进行标准化处理的同时按照特征值大于1、累积贡献率大于90%的原则提取公共因子[14]。

1.3 城市流强度

辐射能力的强弱主要以城市流强度、城市经济隶属度等方法进行测度。结合本文的研究内容，选择城市流强度来测度长三角16个城市的辐射能力大小。计算公式如下:

F=N×E

(2)

式中：F为城市流强度，E为城市外向功能量，N为城市功能效益。

基于指标选取可行性、代表性及可获取性等，选取城市从业人员数量作为城市功能量指标，通过其某一部门从业人员的区位熵来测算该城市是否具有外向功能向量(E)，m 城市的外向功能量为：

Em=∑Emn=∑[Gmn-Gm(Gn/G)]

(3)

式中：Gmn为m城市n行业的从业人员数，Gm为m城市的从业人员总数，Gn为区域内n行业的从业人员数，G为区域内从业人员总数。

Nm=GDPm/Gm

(4)

式中：Nm为m城市的功能效率，GDPm为m城市的地区生产总值。

1.4 物流引力模型

研究区域经济影响范围的主要方法有场强模型、引力模型以及断裂点理论等，综合三种方法的优缺点及难易程度，将引力模型应用于测度城市间物流引力的大小，计算公式如下：

(5)

式中：Iij为城市i与城市j之间的物流引力；Zi、Zj分别代表城市i、城市j的质量，可通过物流综合竞争力进行测算[15]；Dij为城市i与城市j间的距离，为城市间的最短相对距离，可通过选择城市间公路和铁路里程中的最短距离来确定，β一般取值为2。

2 结果分析

2.1 长三角轴-辐点城市的判定

根据构建的城市物流发展(综合竞争力)评价指标体系，对长三角区域各城市相应的原始数据进行整理，采用SPASS19.0软件进行数据的标准化处理，在此基础上进行KMO和Bartllet球度检验，得到抽样湿度测定值KMO为0.661，Bartlett检验统计量中的显著性水平p=0.000<0.01，表明可以做因子分析。根据特征值大于1且累计方差贡献率大于90%的标准，从输出的SPASS计算结果中提取3个主因子，其方差贡献率之和为93.530%，保留了原始数据的主要信息。根据式(1)计算出长三角各城市的综合得分并进行排名(表2)，在此基础上通过聚类分析将长三角16个城市分为3个层次。

表2 长三角各市区域物流系统得分及排名Table 2 Scores and ranking of regional logistics in the Yangtze River Delta

第一层次(F>2),即上海，综合得分为2.010049，处于较高的水平，反映出上海作为国际大都市具备最强的物流综合实力，作为长三角区域的首位城市,上海具有优越的区位条件与便利的综合交通运输网络，同时拥有中国最大的枢纽港口上海港，是国内外物流、资金流、信息流等的汇集与扩散中心，更是长三角区域国际物流中心城市。第二层次(0

2.2 长三角城市间物流辐射范围的确定

2.2.1 长三角城市间物流辐射能力的测度 城市流强度反映出其对外辐射能力[16]，城市的外向功能越强，城市流强度越高，辐射范围越广，城市的发展潜力及空间就越大[17]。纵观国内学者对城市流强度的研究，一般以第三产业作为主要变量度量城市流强度，本研究中为了提高研究结论的准确性，增加了第二产业发展的相关变量[18]。选取11个具有外向功能的行业的从业人数作为度量区域内城市流强度的主要标准量，分别为：制造业,信息传输、计算机服务和软件业，住宿和餐饮业，房地产业，交通运输、仓储及邮政业，金融业，科学技术服务和地质勘探业，教育，批发和零售业，文化、体育娱乐业，公共管理和社会组织。数据源于《2014年中国城市统计年鉴》及长三角16个城市的《2014年统计年鉴》。根据式(2-4)计算出长三角16个城市的城市流强度值(表3)。

表3 长三角各城市的城市流强度Table 3 The degree for the urban flow of the Yangtze River Delta

在轴-辐式物流网络中，轴心城市不仅是物流枢纽中心，而且是区域经济中心城市，具有较高的经济发展水平、较强的物流综合实力以及完善的交通运输体系，对其周边城市产生较强的物流辐射和吸引能力，并形成一定范围的辐射区域。表3反映出长三角16个城市在区域中的联系地位：最高城市流强度为上海，是长三角区域物流联系的核心城市，对整个区域物流业发展起辐射和带动作用；中等城市流强度为苏州、无锡、南京、杭州和宁波，是长三角区域副中心城市，对外联系度较为紧密，与核心城市上海共同辐射和带动长三角区域物流业发展；低城市流强度为常州、扬州、镇江、泰州、嘉兴、湖州、绍兴、舟山和台州等，是地方性物流集聚与辐射的中心城市。

2.2.2 长三角城市间物流联系的测度 为了更清晰地反映城市间的物流引力，采用式(5)测算城市间的物流引力。物流引力的大小取决于城市物流质量及城市间的距离。数据来源于中国公路信息网和全国铁路货运里程，通过计算得到城市间的相对最短距离，将长三角16个城市综合得分F值作为其物流质量，但部分综合得分小于0，为方便后续计算，将综合得分整体线性平移两个单位[19]，物流引力见表4。

表4 长三角城市区域物流引力Table 4 Regional logistics gravity of the cities in the Yangtze River Delta

物流引力的大小及辐射范围取决于城市的综合实力及城市间的相对距离。根据计算结果，将长三角城市间的物流引力划分为4个等级:强引力(I>9)、较强引力(4

表5 长三角城市间的物流引力Table 5 The gravity of urban logistics in the Yangtze River Delta

2.3 长三角轴-辐式物流网络的构建

在轴-辐式物流网络中，轴点城市间的通道为干线通道，而轴点与辐点城市间的通道为支线通道。轴-辐式物流网络中主要通过优化干支线通道来降低物流运输成本，因而物流通道建设需要综合考虑多种因素，比如轴-辐点城市间的物流吸引力、运输线路的衔接性、辐射范围等[20]。总体上，在长三角区域中经济发达城市间的通达程度高，交通运输便利，汇聚了区域内大量的物流、资金流和信息流，因而上海-苏州、苏州-无锡、上海-无锡、南京-无锡、上海-杭州、杭州-宁波、宁波-上海及杭州-南京可作为干线通道，其余各城市间作为支线通道，其中泰州、台州、舟山等处于长三角区域的边缘地区，其与轴心城市之间的联系度需要加强。根据长三角区域各城市物流综合竞争力、辐射能力及范围的测度以及物流通道的相关性分析，本文构建了以上海物流圈、南京物流圈及杭州物流圈为核心的长三角轴-辐式物流网络( 图1 ) 。

图1 长三角区域物流网络Fig.1 Regional logistics network in the Yangtze River Delta

上海物流圈：由上海、苏州、无锡、南通、嘉兴和湖州构成。该物流圈依托上海经济中心城市及发达的交通网络，向周边地区释放大量物流、资金流和技术流，从而带动其腹地的区域物流业发展。二级轴心城市苏州和无锡是上海物流圈重要的轴心城市，依托其区域性的公、铁、水交通枢纽优势，建成长三角区域重要的物流节点城市和区域性物流中心。南通则充分利用长江经济带与中国沿海经济带、21世纪海上丝绸之路两大发展战略连接点的区位优势，借助上海的海运、仓储、物流功能及自身所具有的土地、海洋资源优势，延伸丝绸之路经济带的发展空间。上海可通过南通进一步拉动长三角北翼城市区域物流业发展。另外，推进嘉兴乍浦港和独山港等物流园区建设，加强港区联动，发展多式联运。

南京物流圈:由南京、镇江、扬州、常州和泰州构成。作为江苏省会城市的南京是长三角北翼的综合物流中心，具备较强的物流集聚力和辐射力，依托南京占据长江黄金水道的有力区位条件，建设长江下游区域航运物流中心和综合运输枢纽；同时加强南京-泰州、南京-扬州、南京-常州、南京-皖南各城市等物流支线通道的建设，完善综合交通体系，提高对扬州、泰州以及常州等地的物流辐射能力。

杭州物流圈：由杭州、宁波、绍兴、舟山和台州构成。作为浙江省会城市的杭州是长三角南翼的综合物流中心，为沪杭、杭甬、杭湖宁三大综合运输通道和3条发展带的重要节点城市，加大对绍兴、宁波和舟山等城市的辐射能力。以港口物流为主的宁波，通过杭州湾跨海大桥极大地提高了与长三角北翼地区城市之间的通达程度，也成为以杭州-宁波为中心的长三角南翼物流腹地区域。由于杭州与舟山及台州的距离较远，对其辐射能力较弱，需加强与舟山、台州等城市的物流支线通道建设。与此同时，舟山、台州等辐点城市加强与杭州、宁波等轴心城市的经济交流与物流资源共享，增强集疏运能力，提高对轴心城市的物流服务能力。

3 结论与建议

根据长三角区域16个城市综合竞争力、物流市场供求状况和基础设施建设水平三方面所构建的物流评价指标体系，测度了长三角区域16个城市的物流等级，根据划分的1个一级轴心城市、5个二级轴心城市对10个辐点城市构成的轴-辐式物流网络、城市流强度和物流引力大小确定的辐射范围以及物流通道的分析构建了长三角三大物流圈，分别是上海物流圈、南京物流圈及杭州物流圈。

(1)从长三角物流网络的构建结果看，轴-辐式物流网络的重点在于加强轴心城市对于辐点城市的辐射能力，增强副中心城市的物流综合竞争力，不断提高城市之间的物流通达能力，降低物流成本，提高物流效率，形成规模效应。

(2) 长三角地区紧密便捷的交通网络加强了物流轴心城市对周边辐点城市的辐射，未来，随着长三角区域各物流圈之间的多项交流与合作，辐射的范围将扩展至长三角16个城市以外周边省市区域，长三角物流集聚效应将会更加明显。伴随着“一带一路”和长江经济带发展战略实施，将给长三角区域物流业发展提供重要机遇。

(3) 区域物流网络的构建是一项非常复杂的工程，还涉及行政隶属等影响，本文基于轴-辐式理论等针对长三角区域16个城市物流网络的构建进行了初步研究，对于研究范围细分到县级市、城乡间物流等内容还需在今后进一步深化研究。

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Construction of Regional Logistics Network for the Yangtze River Delta Based on Hub and Spoke Theory

CAO Bing-ru,YIN Di

(SchoolofBusiness,ResearchBaseofRegionalDevelopment,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)

To build the efficient regional logistics network and achieve the scale and radiation effects of regional logistics industry,have become an important mode of development of the logistics industry.In this paper,it uses the basic principle of hub-and-spoke logistics network and chooses the level of each of the city′s comprehensive development,logistics and market supply and demand,logistics infrastructure,three-level indicators,and 11 secondary indicators and 13 tertiary indicators to build three indicators system.It takes the cross-sectional data in 2013 of 16 cities in Yangtze River Delta as the object of the research and uses the factor analysis to determine the development of city logistics system.And it takes the urban flows intensity to analyze radiation in 16 cities in the Yangtze River Delta region.It uses the gravity model to measure the size of each stream gravitational cities.On the basis of the research,it builds the regional logistics hub-and-spoke network of the Yangtze River Delta with Shanghai logistics circle,Nanjing logistics circle,Hangzhou logistics circle as the core,in which of Shanghai as the first axis city,Nanjing,Wuxi,Suzhou,Hangzhou,Ningbo as the secondary axis cities,and other cities as the spoke cities.

logistics competitiveness;gravity model;logistics network;the Yangtze River Delta

2015-10-11；

2016-02-05

中央高校科研专项基金项目(JUSRP1601XNC)

曹炳汝(1960-)，男，硕士生导师，主要从事城市与区域经济、物流业发展规划等研究。E-mail:caobr@sina.com

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.02.020

F252

A

1672-0504(2016)02-0105-06