基于共生理论的区域航运服务业合作发展研究

（宁波大学 海运学院，浙江 宁波 315211）

1 引言

全球化背景下，航运的作用举足轻重。提升港口综合竞争力，积极推进港口衍生产业—区域航运服务业发展，尤其是区域间航运服务业合作发展意义重大。国内外学者对航运服务业发展研究的关注颇多，陈继红等[1]将航运服务业归为服务业的范畴，提出以航运和海事活动为中心形成的服务产业均为现代航运服务业。Angelos Pantouvakisa等[2]结合数据包络分析（DEA）和回归分析法研究了航运服务业对希腊经济的重要影响。在航运服务业的集聚研究方面，Peter J.Stavroulakis等[3]研究了提高航运服务产业集群竞争力的战略；金嘉晨，等[4]首次将生命周期理论运用到航运服务集群的演进阶段特征分析上，并针对航运服务集群的演进动力用生物种群的密度调节机制进行了分析。何佩[5]借助耗散结构理论熵机制建立模型，运用熵指数描述港口城市区域内航运要素布局情况，并以宁波为例进行了宁波航运服务业的空间布局研究。孙明，等[6]主要研究了航运服务业互惠共生模型的环境容纳量问题及共生系数问题，为发展航运服务业集群提供指导。王平[7]运用共生理论分析航运服务要素集聚的条件，并以厦门国际航运中心为例进行了实证研究。孔捷，等[8]从高端航运服务业推进宁波建设综合区的现实基础和优势条件入手，强调了集聚建设高端航运服务业的重要性，并提出建设枢纽港、创新服务贸易发展模式等对策。

本文将共生理论引入区域航运服务业合作发展研究，通过探究区域航运服务业合作的共生单元、共生环境及共生模式，研究了区域航运服务业的合作发展问题。

2 区域航运服务业的合作共生原理

德国生物学家德贝里于1879年最早提出“共生”（symbiosis）理论，并将其定义为：在生物学上不同种属以不同的相互获利关系生活在一起。共生理论的三要素包含共生单元、共生关系和共生模式，三要素在共生界面相互影响、相互作用，共同反映着共生系统的动态变化方向和规律。其中，共生模式是关键，共生单元是基础，共生环境是重要的外部条件。共生系统是指在一定的共生环境内由共生单元按某种共生模式构成的共生关系的集合[9]，其中E为共生环境，M为共生单元（U1）和共生单元（U2）的共生模式。共生三要素之间的关系如图1所示。

图1 共生三要素之间的关系

2.1 共生单元

共生单元是指构成共生体或共生关系的基本能量生产和交换单位，是构成共生体的基本物质条件，共生单元有“活性”与“互动性”的特征，可以吸收利用共生环境中的物质、信息、能量、知识等介质，从而调整自身以及共生体的行为模式，达到不断进化的目的。共生单元特征可以用质参量和象参量两个参数来反映。通常在某一具体时空条件下对共生单元进化起主导作用的质参量称为主质参量，任何共生系统中的共生单元均存在一组象参量，象参量从多个方面反映共生单元的外在特征。

2.2 共生环境

共生环境是共生模式存在发展的外生条件，指共生单元以外的所有因素的总和。共生环境与共生单元通过物质、信息、能量和知识等相互作用，其相互作用情况见表1[9]。

表1 共生单元与共生环境相互作用

2.3 共生模式

共生模式也称共生关系，指共生单元之间相互作用的方式或相互结合的形式。从行为方式上划分，包括寄生关系、偏利共生关系、非对称性互惠共生关系和对称性互惠共生关系等四种共生模式，对称性互惠共生是最有效率、最稳定和最有凝聚力的理想类型。从组织程度上划分，包括点共生、间歇共生、连续共生和一体化共生等四种，一体化共生是最理想的共生状态，共生关系最有效率也最稳定。具体见表2。

表2 共生模式的几种可能组合

3 区域航运服务业合作共生三要素

共生系统是共生单元、共生环境和共生模式三者相互作用而产生的。区域航运服务业的合作共生是指在资源有限的条件下，多个区域航运服务企业，为提高市场占有率，降低成本，共同挖掘潜利润，密切分工合作，实现同类资源共享、异类资源互补，产生综合竞争优势，促使区域航运服务业与合作共生资源有效配置，促进全局效益最大化。区域航运服务业合作促使原来产业之间的竞争关系转化为风险共担、收益共享的共赢关系。在区域航运服务业合作共生中，同样包含共生的三要素：各区域航运服务业是共生单元；各区域之间相互作用方式或相互结合方式是共生模式；区域航运服务业所处的自然、经济、社会条件是共生环境。

3.1 共生单元界定

在区域航运服务业共生关系中，存在多种共生关系。首先航运服务基础层、航运服务辅助层及航运服务衍生层构成了一个个大的共生单元，而各个层级的航运服务又构成了小的共生单元。对于区域航运服务合作共生的共生单元来讲，区域航运服务企业的数量、质量、销售额以及从业人员的数量等都可视为质参量，其中，航运公司的货运量代表航运企业运营的结果，作为主质参量。象参量反映的是共生单元的外部特征，航运企业的形象、从业人员的平均年龄均可作为象参量。

3.2 区域航运服务业合作共生环境

共生环境是指共生单元以外的所有因素的集合，区域航运服务业各共生单元之间相互关系是在一定的自然、社会、经济、政策等环境中产生和发展的，两者之间又通过物质、信息、能量的交流相互作用。对区域航运服务业合作共生来说，存在着对其发展起推动作用的正向环境，对其发展没有影响的中性环境和对其发展起阻碍作用的反向环境。自然、社会、经济和政策环境对合作共生关系的影响可能是正向，也可能是反向的。

3.2.1 自然环境。自然环境包括区域航运服务业所处的地理位置、自然资源情况等因素的总和。优越的地理位置、优良的港口条件是区域航运服务业合作共生的基础。优越的地理位置可以吸引船公司、船代、货代企业前来注册，在一定程度上影响了货源。良好的港口条件在一定程度上决定了港口的发展前途，特别是具有水深港阔、不冻不淤、风浪小等特点的深水良港，支撑着港口与港口物流的发展。铁路、公路、水路、航空运输等共同形成了以港口为核心的集疏运系统，完善的集疏运系统是区域航运服务业合作发展的保证。

3.2.2 经济环境。经济环境是指区域航运服务业所在地区的市场需求、先进技术发展、行业发展、经济体制以及经济周期等因素的总和。地区供需平衡的条件会促进区域航运服务业合作共生关系的发展，如果供给与需求不平衡则会导致运力过剩，给船舶运输公司带来挑战。先进技术的引入是区域航运服务业合作共生的动力，可以促进区域内航运服务企业经营效率的提高，提升港口装卸效率及港口一体化运作水平。

3.2.3 政策环境。政策环境是指当地政府对区域航运服务业合作共生发展提供的政策和支持因素。纵观航运发展的历史，可知政府的支持作用起到了关键性作用。伦敦的波罗的海交易所、劳合社等航运服务公共机构都是在政府推动下成立的；新加坡以政府名义建立了多个航运产业基金直接参与到航运市场经营中。可见，政府的扶持是区域航运服务业稳步发展的重要保障。

3.3 区域航运服务业合作共生模式

区域航运服务业合作共生行为模式中，寄生和偏利共生对其中一个共生单元是不利的，不符合合作共生对合作双方都有益的前提。对于非对称性互惠共生，区域航运服务业在刚开始合作共生时，会是这种共生模式，但是这种模式的利益分配对其中一个共生单元是不利的，两个共生单元要想长久保持互惠共生关系，其合作的行为模式最后一定会进化为对称性互惠共生。区域航运服务业合作共生行为模式为对称性互惠共生模型，该模型可通过Lotka-Volterra模型进行描述。

3.3.1 模型介绍。20世纪20年代，美国生态学家Lotka和意大利数学家Volterra构建了两物种种群的种间共生微分方程动态系统模型（称为Lotka-Volterra模型，以下简称L-V模型），对于存在于同一生态系统中的种群，受各种种群存在的影响，相互间的演变规律可按照L-V模型来描述[10]。L-V模型是Logistic方程的延伸，常用于生物群动力学的研究，在生物种群动力学中，Logistic主要研究的是单个种群存在时的数量变化，然而在同一空间，往往存在多个生物种群，每个生物种群或多或少受到其他种群的影响，L-V模型研究的恰好是多个种群之间的相互作用。

3.3.2 模型的假设条件。假设模型中存在两个共生单元：区域A的航运服务业和区域B的航运服务业。x1(t)和x2(t)表示区域A航运服务业与区域B航运服务业的发展水平。在各自发展的环境下，各单元会达到一个最大发展水平。各单元达到的最高发展水平是由环境决定的，称为环境容量，分别用K1和K2来表示。

在各自独立的发展状态下，假定区域A航运服务业和区域B航运服务业的发展水平服从Logistic growth规律。随着区域内航运服务业的发展，区域内的航运服务业开始相互作用。x(t)表示航运服务业在t时刻的发展水平。当发展到一定水平后，增长率随着发展水平的继续提升而逐渐降低，设增长率r(x)为x的线性函数，即r(x)=r-sx（这里的r,s＞0），r表示x=0的增长率，表示的是产业自身的平均增长率，与产业自身的固有特性有关，s为线性函数中的常数。设r1和r2分别表示区域A和区域B自发的自然增长率或内禀性增长率。δ1、δ2为合作共生系数，分别表示区域B对区域A的作用效应以及区域A对区域B的作用效应。δ表示区域A的航运服务业与区域B的航运服务业发展共生关系的合作共生度。

4 区域航运服务业合作共生模型

4.1 模型建立

因此，区域A的航运服务业在独立状态下的发展水平的增长率为：

区域B的航运服务业在独立状态下的发展水平的增长率为：

基于L-V方程，考虑到两个区域的航运服务业的共生关系，可以得到两区域相互作用的共生演化模型：

在演化过程中，δ1和δ2的取值范围决定了两区域航运服务业的共生模式，见表3。

表3 共生系数δ1和δ2的取值范围及其对应的共生模式

因此，合作共生状态下区域A航运服务业的增长模型为：

合作共生状态下区域B的航运服务业的增长模型为：

对称性合作共生模型为：

4.2 平衡点的稳定性分析

在港口一体化区域内，由于区域A航运服务业与区域B航运服务业合作的相互作用，使两者产生的互惠共生关系达到稳定的均衡状态时，应满足：

求解微分方程，可以得到区域航运服务业合作产生的互惠共生系统的平衡点，其分别为：S1(0，0)，

对四个平衡点进行分析，S1表示港口一体化下的两区域航运服务业的产出均为零；S2表示区域航运服务业A在两区域航运服务业相互作用时完全占有市场份额；S3表示区域航运服务业B在两区域航运服务业相互作用时击败A，完全占有市场份额；S4表示两区域航运服务业在博弈中达到一种平衡状态。所以平衡点S1、S2、S3都不稳定，不具有现实意义。现重点讨论S4。

对于S4，由前文可知，x1(t)＞0，x2(t)＞0，K1＞0，K2＞0，在区域内航运服务业合作发展时，认为两个区域内的航运服务业发展对彼此都有促进作用，即合作系数δ1＞0,δ2＞0 ，则平衡条件应满足：

进一步解得：

下面对平衡点S4的稳定性进行判定。先令，此时可以通过对原点（0,0）的稳定性进行分析。变换后的系统在（0,0）处的Jacobi矩阵为：

其特征方程为：λ2-(A+D)λ+AD-BC=0，其中：

根据Hurwitz判据，平衡点稳定的充要条件为：-(A+D)＞0且AD-BC＞0。

对于本合作共生系统：

因而，平衡态S4是稳定的。

由合作共生系统的稳定平衡点 0＜δ1＜1，0＜δ2＜1可知：区域航运服务共生单元A和共生单元B相互之间贡献率有限，依赖不大。两者对对方的贡献，主要通过专业化分工带来的生产成本降低、生产效率提升、市场规模扩大等方式。对称性互惠共生系统要保持稳定、可持续发展状态，一方面，合作的区域共生单元之间实力应相差不大，这是对称性互惠共生系统形成的必要条件；另一方面，各区域共生单元都应积极发掘自身的比较优势，利用核心竞争力参与合作。只有这样，共生系统的总能量才能获得进一步提高。

5 结语

区域航运服务业的合作是一项涉及区域经济政策环境和多方机构利益的系统工程，作为种群进化论的核心理论—共生理论，对区域航运服务业的合作具有很强的适用性。本文利用共生理论构建区域航运服务业的合作共生模型，通过分析模型的平衡点，得出合作的区域航运服务业要想达到互惠共生，应该缩小合作单元的实力差异，发挥比较优势，用核心竞争力参与区域合作；不断优化利于航运服务业产业快速发展的政策和经济环境，建设流畅的合作区域沟通界面；建立高效的市场体系，引导区域合作主体向更优的一体化合作共生模式迈进。