我国制造业与物流业耦合协调测评及空间分异分析

(重庆第二师范学院 经济与工商管理学院,重庆 400065)

1 引言

长期以来制造业一直是我国的支柱产业,它解决就业问题的容量大、资金与技术等生产要素投入较集中、与其他产业的关联度较高,其发展水平往往成为一个国家或一个地区综合实力的重要体现。物流业是现代生产性服务业的典型业态,涵盖仓储、运输、配送、装卸搬运、流通加工等众多业务领域,发展程度已成为衡量一个国家或一个地区经济发展活力和实力的重要标准[1]。制造业和物流业联系紧密,制造业为物流业的发展创造了需求,而物流业又为制造业竞争力的提升提供了支持。国家《关于促进制造业与物流业联动发展的意见》明确提出,两业联动协调发展,不但有利于提升物流业的服务水平和服务能力,而且有利于促进制造业的结构优化和转型升级。

物流业是生产性服务业的一种典型业态,国外对物流业和制造业关系的研究始于20世纪70年代对生产性服务业和制造业关系的关注,围绕两业地位及其互动关系进行了深入研究,其中最具有代表性的观点即供给主导论、需求遵从论[2]、产业互动论及融合发展论[3]。Hansen N认为,生产性服务业是制造业发展的前提,在两业关系中处于供给主导地位,发达的生产性服务业对于提升制造业的竞争力具有重要作用[1]。与此相反,Guerrieri、Meliciani则强调了两业关系中制造业的基础性地位,认为生产性服务业作为制造业的附属和补充,处于一种需求遵从地位[2];植草益发现,在信息技术的推动下,制造业和物流等生产性服务业之间的产业边界逐渐变得模糊起来,两业相互渗透、相互融合,两业呈现“你中有我、我中有你”的发展趋势。

在我国制造业和物流业的发展过程中,国内的研究者也意识到物流等生产性服务业与制造业的联系日趋紧密[4],但两业之间并非简单的分工关系,而是相互影响、相互作用、相互依赖、共同发展的动态联系[3],制造业的转型升级和技术进步推动了物流业的发展,而大力发展生产性服务业也有助于提升制造业的竞争力[5]。

国内学者对两业关系的观点可归结为:①制造业对物流业具有推动作用。一是制造业的发展为物流业提供了源动力。制造业发展初期包含了物流环节,随着制造业规模的扩大和专业化分工的加深,物流业从制造业内部剥离,逐渐从内部化走上外部化,制造业的专业化分工和产业发展推动了物流业的产生和发展[6]。二是制造业为物流业创造了市场需求。运输、仓储、装卸搬运、流通加工等物流的大部分功能都是围绕着如何满足制造业的需求而存在的,由制造业创造的物流总值高达88%,制造业物流业务量占比70%以上[7],可见制造业的发展为物流等生产性服务业创造了巨大的市场需求。三是制造业的发展为物流业提供先进设施装备和现代技术手段。以现代装备制造业为代表的先进设施装备和现代技术手段已运用在运输、仓储、加工、包装、配送、货代等物流业的各个环节,为物流业信息化、系统化、自动化提供物质支持和保障。②物流业对制造业具有促进作用。一是物流业的发展降低了制造业生产成本。物流业的发展使制造企业可通过外包获得专业化的物流服务,有助于制造企业将主要资源集中于生产制造环节,实现规模化生产,降低产品生产成本[8]。二是物流业为制造业企业供应、生产、营销等环节提供全程服务,专业化、一体化的高水平物流服务有助于缩短生产周期,在MRP、EDI、ECR等物流技术和服务的支持下,制造业生产经营活动的效率大幅度提升[9]。三是物流业作为产业链条的中间需求是构成现代产业价值链的重要环节。物流业的发展把日益专业化的人力资本和知识资本引进商品生产部门,带动了中间需求的发展,促进了工业生产组织结构变更和分工的深化。③制造业与物流业协调发展产生协同效应。一是促进了两业降低交易费用。制造业和物流业互动融合、协调发展,实质上是两业能力互补形成的一种持续的依赖关系,即威廉姆森所称的“双边依赖”。一方面,这种关系可以有效减少两业合作过程中的信息搜寻成本,降低交易频率高产生的负面影响与合同履行风险，同时促进伙伴之间的“组织学习”,有效降低由交易主体有限理性带来的交易费用,抑制双边机会主义行为；另一方面,制造业和物流业的这种依赖使交易双方能建立连续稳定的契约关系,降低了资产专用性带来的不可回收成本和沉没成本。二是促进两业建立长远共赢关系。当制造业和物流业之间的合作是短期行为时,交易双方容易着眼于短期利益而陷入“囚徒困境”。不同于单次交易下的“囚徒困境”,在多次重复博弈的情况下,制造业和物流业更加注重长远利益而非眼前利益,因此能为了长远利益建立互信合作的共赢关系[10]。三是促进两业培育核心竞争力。在两业协同过程中,制造业通过物流外包在市场中寻求更加专业化的物流服务,从而可集中精力专注于自身的核心业务。物流业则在市场化机制下运作,通过优胜劣汰获得成长,只有那些具备核心竞争力的物流企业才能在竞争中胜出,在制造业物流外包中取得竞争优势。

从研究内容来看,国内研究主要涉及到两业联动的现状、联动发展的制约因素、联动协同的措施等问题。苏秦、张艳以中国、美国、英国、韩国、法国、德国等国家为研究对象,结合各国物流产业特征和经济发展阶段,分析了各国物流业与制造业之间的融合、互动现状及其动态变化规律;王茂林、刘秉镰认为,我国物流业一体化服务能力不足、服务层次较低、制造业自营物流比例偏高等问题,已成为影响两业协同联动的重要因素;黄福华、谷汉文认为,制造业只有与物流业协同发展,才能充分发挥支柱产业的重要作用。为实现我国现代制造业与物流业的协同发展,应完善促进制造业与物流业协同发展的市场机制,优化生产企业物流管理,提升物流信息化水平。韦琦用1978—2009年的统计数据对中国制造业与物流业的关系进行实证研究,发现两业之间存在着长期均衡关系,物流业发展是制造业发展的格兰杰原因。

从研究方法来看,在分析两业关系时研究者较常用的工具和方法包括产业集群理论、数据包络分析(DEA)、灰色关联分析(GRA)、产业共生理论等。例如，王珍珍、陈功玉从灰色关联模型入手,计算了1995—2007年我国制造业不同行业与物流业的关联程度及协调度;施国洪、赵曼采用数据包络分析方法,对物流业与制造业的协调发展状况进行了分析;闫莉等学者通过建立制造业与物流业种群协同演化定量模型,分析了物流业与制造业系统的协同演化规律;董千里等运用复合系统模型,计算了陕西省制造业子系统与物流业子系统的有序度,分析了陕西全省及三个组成区块各子系统有序度和复合系统协调度。

总之,围绕两业关系及其协调发展问题,国内外学者已进行了广泛深入的研究，但从研究内容上看,关于我国两业协调发展地域差异的研究尚不多见。从研究方法看,耦合论和协同论能较好地刻画两业关系互动融合的发展趋势。鉴于此,本文基于耦合论和协同论构建制造业与物流业耦合协调模型,从产业发展理论出发建立两业发展的多维指标体系,对我国31个省区的两业耦合协调发展进行实证研究,分析其空间分异特征,为两业协调发展政策的制定提供参考。

2 耦合协调模型

协同论认为,复合系统内复杂的相互作用可能产生协同效应,形成良性循环,推动复合系统向有序化发展;也可能产生消极影响,导致系统向无序方向发展。协同效应发挥得好,则有序化程度高,反之则无序化程度高[11]。按照耦合理论和协同理论的基本思想,在制造业和物流业构成的复合系统中,两业协调发展就是指两业子系统及其构成要素之间向着和谐一致的方向演化,两业耦合指的是两业子系统及其构成要素之间彼此影响、相互作用的现象[12]。两业复合系统中的序参量是决定系统演化趋势的根本变量,两业复合系统演化的关键在于内部序参量之间的协同作用,耦合协调度正是反映这种协同作用的度量[13]。

2.1 两业有序度函数

设两业复合系统演化发展过程中的序参量为ui(i=1,2),uj(j=1,2,3,…,n)为序参量u的第j个指标,其值为Xij,序参量的上下限值分别为αij、βij,则该序参量对系统有序的贡献可以表示为:

(1)

式中,U(uij)为序参量的有序度,U(uij)∈[0,1],其值越大,序参量的有序度越高,对系统有序发展的作用或贡献也就越大。序参量对复合系统有序发展的总贡献可采用线性加权和法进行计算,其计算公式为:

(2)

2.2 两业耦合协调度函数

本文借鉴多系统相互作用的耦合度模型：cn=[(u1,u2,…um)/Π(ui+uj)]1/n,制造业和物流业复合系统的耦合度函数可表示为：

(3)

式中,U(u1),U(u2)分别表示制造业和物流业子系统的有序度,显然耦合度值C∈[0,1],其值越大，则耦合强度越高。

耦合度可较好地反映两业子系统耦合作用的强弱,但无法反映两业协调水平的高低。如当两个系统发展水平都较低时,同样可得到两个系统协调度较高的结果[14]。因此,在多个区域对比研究的情况下,建立以下耦合协调度函数能综合反映制造业与物流业耦合发展的协调水平。

(4)

式中,T为综合协调指数,代表了系统综合协同效应或者贡献;a和b是表征制造业和物流业地位和贡献的待定系数,此处借鉴文献的处理方法[15],取a=0.6、b=0.4;D为耦合协调度,其值越高,系统的耦合协调水平也越高。最好使T∈(0.0,1.0),这样可以保证D∈(0.0,1.0)。

耦合协调度模型既体现了制造业和物流业的耦合强度,也反映了两业的协调水平。根据两业子系统序参量有序度及耦合协调度的大小,将制造业和物流业耦合协调类型划分为4大类12小类(表1),反映制造业与物流业复合系统的耦合协调水平和特征[13]。

表1 制造业与物流业耦合协调分类

3 指标选取及权重确定

3.1 指标设计及数据统计

按照产业组织理论、产业发展理论的核心思想,遵循系统性、代表性、科学性和可操作性(统计数据的可得性)原则,从投入水平、产出效率、发展规模、成长能力四个维度建立两业指标体系。投入水平指的是两业发展投入的人力资源、物力资源和财力资源的总和;产出效率表示两业生产经营活动所取得的最终成果及其对经济社会发展做出的贡献;发展规模作为产业发展水平的基本表征,反映了两业发展中数量的增长或扩张;成长能力则着重体现两业的增长速度和持续发展能力。

基于上述分析,分别选择制造业固定资产投入M1(亿元)、制造业人力资源投入M2(万人)、制造业产值M3(亿元)、制造业成本费用利润率M4(%)、制造业总资产贡献率M5(%)、制造业企业数量M6(个)、制造业资产规模M7(亿元)、制造业经营收入M8(亿元)、制造业利润增长M9(%)、制造业净资产增长M10(%)作为制造业四个方面的指标;分别选择物流业固定资产投入L1(亿元)、物流业人力资源投入L2(万人)、物流业产值L3(亿元)、物流业产值占GDP比重L4(%)、物流业贡献率L5(%)、货物运输量L6(万t)、货物周转量L7(亿tkm)、社会消费品零售总额L8(亿元)、物流业投资增长率L9(%)、物流业业务增长率L10(%)作为物流业四个方面的指标,由上述20项指标形成制造业与物流业两业发展的指标体系。

统计数据来自2016年的《中国统计年鉴》和《中国物流年鉴》(参照行业分类标准,物流业属于第三产业中交通运输、仓储及邮电业部分,按此标准对物流业进行统计。从产业结构来看,制造业产值占工业总产值90%以上,统计中制造业的个别数据用工业数据进行统计),在数据统计过程中进行了以下处理：一是运用极差标准化方法对原始数据进行归一化,这是因为原始数据的数量级差异很大,数据的量纲也不统一,需要通过归一化消除这种差异。此外,也是为了保证数据在运算中熵权计算的需要。二是在序参量上下限的确定中,综合考虑了历年数据的实际值和理想值。三是涉及到的全部运算过程均采用Matlab2012编程完成。

3.2 序参量指标权重的确定

序参量权重采用熵权法确定,熵权法是一种客观赋权法。在信息论中,信息是系统有序程度度量,而熵是系统无序程度的度量。指标包含的信息量越大,其熵值会越小,权重会越高。熵权法正是利用各指标包含的信息量大小来决定指标权重,确保所建立的指标能反映绝大部分的原始信息[16],有利于提高评价结果的客观性。

(5)

(6)

利用式(5)、式(6)计算两业复合系统序参量指标的熵值和熵权,结果见表2。

表2 序参量指标熵权

4 实证分析

4.1 两业有序发展的空间分异分析

我们将上述数据代入式(1)、式(2),对我国东中西部地区的两业序参量有序度与子系统有序度进行计算,结果见表3。

表3 两业序参量及子系统有序度

对序参量指标的有序度进行比较发现:①不同地区两业序参量指标的有序度差异较为明显。其中,制造业有序度地区差异最大的序参量为制造业企业数量M6,其有序度在东部地区达到0.4107,而西部地区仅为0.0811,差值达0.3295。物流业有序度地区差异最大的序参量为货物周转量L3,其有序度在东部地区达到0.5364,而西部地区仅为0.1619,差值达0.3745。②东部地区两业有序发展水平最高,中部地区次之,西部地区较低。其中,东、中、西部地区制造业子系统有序度分别为0.4179、0.2830、0.1412,而物流业子系统有序度分别为0.4356、0.3303、0.2198。③总体上物流业子系统有序度高于制造业,表明全国范围内物流业有序发展的水平更高,对两业协调发展的贡献更大。这也反映了在两业的发展过程中,物流业的产业细分逐渐深入,专业物流市场规模进一步扩大,物流社会化、专业化分工加快,物流业在促进制造业发展方面的作用也不断加大。相比之下,我国制造业发展面临的产业大而不强、自营物流高成本运作、物流外包动力不足等问题较突出,制约了有效物流需求的释放,对两业协调发展的贡献减小。

从制造业子系统来看,除了M10外,东部地区其余9个序参量的有序度均高于中西部地区,表明东部地区制造业在投入、产出、规模和发展方面具有全面领先优势。从物流业子系统来看,除了L9、L10外,东部地区其他8个序参量的有序度均高于中西部地区,表明东部地区物流业在投入、产出和规模方面具有领先优势,是东部地区物流业有序发展水平高于中西部地区的主要因素。

4.2 两业耦合协调的空间分异分析

将上述数据代入式(3)、式(4),对我国31个省、自治区和直辖市(因数据缺失，未包括香港与澳门特别行政区、台湾省)的两业耦合度、协调指数及耦合协调度等进行计算,结果见表4。

总体来看,我国制造业和物流业的耦合协调度呈现出东部地区>中部地区>西部地区的分布特点,三大区域的耦合协调度差异较为明显。东部地区的两业耦合度、协调指数和耦合协调度分别为0.4932、0.4250、0.4412,耦合协调水平中等,领先于中西部地区。中部地区的两业耦合度、协调指数和耦合协调度分别为0.4878、0.3019、0.3791,耦合协调水平相对东部地区而言有所下降,但领先于西部地区。西部地区的两业耦合度、协调指数和耦合协调度分别为0.4801、0.1726、0.2798,耦合协调水平较东部地区有较大幅度的下降,整体落后于东部地区和中部地区。

表4 两业耦合协调度

从东部地区来看,其制造业和物流业的有序度分别为0.4179、0.4356,领先于中部与西部地区,从而决定了其两业耦合协调水平高于中西部地区。东部地区12个省区的两业耦合协调水平包括Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,耦合协调水平居前三位的广东省、江苏省、山东省,其耦合协调度分别为0.6334、0.6108、0.6021,耦合协调类型为Ⅲ型,这3个省区的耦合协调水平较高,在全国处于领先地位;耦合协调类型为Ⅱ型的省区有浙江省、河北省、福建省、上海市、辽宁省,约占东部地区省区总数的41.67%,耦合协调度分别为0.5116、0.4629、0.4273、0.4103、0.4079,耦合协调水平中等。耦合协调水平最低的海南省仅为0.2207,与耦合协调水平较高的广东省、江苏省、山东省差距较大,说明东部地区各省区之间的差异较突出。东部地区是我国经济最具活力的区域,各省区的经济发展水平相对较高、政策措施较为完善,长期以来良好的环境条件吸引了国内外产业的流向,制造业和物流业集聚形成庞大的产业集群,产业的规模效应和集聚效应明显,这些均有利于推动两业的协调发展。

从中部地区来看,其制造业和物流业有序度分别为0.2830、0.3303,较东部地区有所下降,但领先于西部地区。中部地区9个省区的两业耦合协调类型包括Ⅰ型和Ⅱ型两种类型,其中耦合协调类型为Ⅱ型的省区依次是河南省、湖北省、安徽省、湖南省,约占省区总数的44.44%,其耦合协调度分别为0.5053、0.4392、0.4254、0.4112,耦合协调水平中等,在东部位列前四名,与东部地区前三名相比有明显下降。其他55.56%的省区其耦合协调类型均为Ⅰ型,耦合协调水平较低。对比中部地区内部的耦合协调度,水平最高的河南为0.5053,而排名最末的黑龙江为0.2926,差异明显，但较之东部地区内部差异性有所下降。中部地区处于我国内陆腹地,国民经济处于发展水平低于东部地区，增长速度低于西部地区的不利地位,在两业的投入水平、产出效率、发展规模等方面总体都落后于东部地区。但中部地区承东启西,两业发展具有独特的资源优势和产业基础,在实现“中部崛起”战略的过程中,部分省区作为区域经济增长极,致力于制造业结构优化和物流业转型升级,对两业协调发展起到了带动和引领作用。

从西部地区来看,其制造业和物流业有序度分别为0.1412、0.2198,低于东部地区和中部地区,因此两业耦合协调水平也低于中东部地区,其中物流业子系统有序度大于制造业子系统有序度,对协调发展的贡献较大。西部地区10个省区的耦合协调类型均为Ⅰ型,表明两业耦合协调水平总体偏低,其中耦合协调度最高的四川为0.4157,最低的西藏为0.1875,内部差异性明显,较之中东部地区有所提高。西部地区两业耦合协调度排名前三的省区依次是四川省、重庆市、陕西省,其耦合协调度分别为0.4157、0.3527、0.3482,与东部和中部地区差距明显。西部地区属于我国经济欠发达区域,基础设施薄弱,经济社会发展长期滞后且与东部地区发展差距仍在继续扩大。“十五”和“十一五”期间,西部地区制造业和物流业实现了快速增长,增幅一度超越中部地区,但两业增长方式较为粗放、产业链条短、自我发展能力弱等问题制约了两业的协调发展,因此两业子系统有序度明显低于中东部地区,两业耦合协调水平整体较为落后。

两业耦合协调水平与两业的投入水平、产出效率、发展规模、成长能力等因素存在空间对应关系。东部地区是我国制造业和物流业聚集的区域,两业发展的产业基础雄厚,在产业的投入水平、产出效率、发展规模、成长能力方面居于领先地位,加之政策措施较为完善、外部经济环境较好,促进了两业耦合协调发展。中西部地区的制造业和物流业在上述几个方面相对滞后,此外在产业政策和外部环境等方面较东部地区均有差距。以人均GDP为例,2015年东部地区平均达到72095元,而中西部地区仅分别为44646元和37863元,差异较显著,两业耦合协调水平也相应较低。

应当注意的是,在总体落后的情况下,中部与西部地区两业发展在某些局部因素上仍然具有比较优势,如中部与西部地区的制造业净资产增长M10序参量指标的有序度高于东部地区,意味着中部与西部地区制造业在这个方面保持领先,是制造业未来有序发展的着力点;中部与西部地区物流业投资增长率L9、物流业业务增长率L10等序参量的有序度高于东部地区,是物流业有序发展赶超东部地区的突破性因素。

5 结论与建议

5.1 结论

本文基于耦合理论和协同理论建立两业复合系统耦合协调度模型,对我国不同地区的两业耦合协调状况进行了实证研究。结果表明,我国制造业与物流业耦合协调发展不平衡、地域差异比较显著,耦合协调水平东部地区较高,中部地区次之,西部地区较为落后。三大地区物流业子系统有序度普遍高于制造业,说明物流业有序发展程度领先于制造业,对两业协调发展的贡献较大。两业耦合协调水平与两业的投入水平、产出效率、发展规模、成长能力等因素存在着空间对应关系。总体上，东部地区在上述方面具有居于领先地位,两业耦合协调水平较高，但中部与西部地区在两业发展的某些局部因素上仍然具有比较优势,是推动中部与西部地区两业协调发展的突破性因素。

5.2 对策建议

两业协调发展既要考虑不同地区的两业发展水平,也要结合两业子系统的特征。从不同地区来看,东部地区应充分利用产业基础和环境条件优势,抓住国际产业结构层次转移的机遇,推动两业不断向高附加值、高技术含量的价值链高端环节演进。特别是在全球范围内两业融合发展的大背景下,应充分发挥信息技术的引领作用,推动先进制造业分工细化,促进其物流服务外包,实现两业融合、渗透、协调发展。中部地区是连接东部地区与西部地区的纽带,是我国区域关联度最强的地区,两业发展有相当的产业基础和资源优势,在实现我国东部地区产业梯度转移的过程中发挥着不可替代的作用，因此应通过大力发展现代物流业,强化生产要素合理配置的战略支点和交通运输枢纽地位;同时，应依托资源优势延伸产业链,推动制造业由传统资源加工型向高附加值型转化,发展高端装备制造业,优化制造业产业结构,提升制造业的产出水平和产出效率,改善两业协调发展的内外部环境条件。西部地区应充分利用特色资源优势和要素成本相对较低等有利条件,抓住东部地区产业转移的战略机遇,不断改善投资环境,加强基础设施建设,为两业协调发展创造条件。制造业应根据自身优势形成特色产业集群,发挥大型制造企业的技术优势,不断提高成套能力,致力于重大技术装备的自主化发展,强化产业链的设计和安排。鼓励现代制造业企业进行主辅分离,逐步剥离物流等非主营环节,推进制造业从生产型向服务型转化。

从两业子系统来看,三大地区物流业子系统有序度普遍高于制造业,因此我国未来两业协调发展应当是在继续保持物流业有序发展的基础上,进一步发挥制造业对物流业的推动作用,提升制造业对协调发展的贡献。一方面,应持续改进物流业的服务水平和服务质量,不断提升物流业的有效供给能力;建立健全物流业发展的市场化机制,大力培育第三方物流企业,进行专业化市场化运作,促进传统物流企业向物流服务供应商、供应链管理集成商转变,不断提升一体化服务水平和专业化供给能力。另一方面,制造业必须突破纵向一体化模式的束缚,积极推进组织结构再造和业务流程重组,促进制造业物流需求社会化;借鉴供应链横向一体化模式的管理思想,适时推进物流业务外包,不断释放制造业的有效物流需求。对此,国家和各级地方政府应营造氛围创造条件,制定和完善相应的政策措施,引导两业协调发展。

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