京津冀物流通道演化动力机制与趋势

梁晨

摘要：高效畅通的物流通道是区域经济和京津冀协同发展的重要支撑。根据通道系统构成与目标，利用三螺旋模型和灰色关联分析法探究京津冀物流通道内外动力机制发现，内生动力指标中的公路里程对京津冀物流通道发展促进作用明显，而外生动力指标中的人均GDP和移动电话年末用户数影响最大。根据最大流原理构造物流通道成长状态参量，利用逻辑斯蒂方程刻画物流通道演化成长轨迹发现，北京—天津、唐山—秦皇岛、石家庄—天津通道成熟较早，整体水平较高，而北京—（保定）—石家庄、北京—唐山、石家庄—（邢台）—邯郸通道尚未步入成熟期，还存在一定发展空间，这既与要素投入程度有关，也与所在地区地缘位置、产业结构、政策导向以及城市间协同程度、经济联系强度等因素密切相关。从六个物流通道各发展阶段的进入时间与持续时长看，区域内物流通道的发展存在马太效应，即通道形成期越短，实力越强，后期越可能保持高速发展态势。从区域整体看，京津冀协同发展战略有助于缩小主要物流通道间的发展差异，而物流通道差异的缩小有助于加快区域物流一体化进程。未来应有侧重地加快区域物流通道建设，加强京津冀区域物流协作，推动区域协调发展。

关键词：物流通道；逻辑斯蒂方程；基础设施系统；配套支撑系统；通道运行系统

中图分类号：F259.22文獻标识码：A文章编号：1007-8266（2021）05-0098-11

基金项目：北京市社会科学基金项目“产业转移下的京津冀物流系统动态协同路径研究”（17GLB020）

物流通道是货物流动和区域经济发展的重要支撑。在当前构建国内大循环为主体、国际国内双循环相互促进新发展格局的背景下，物流通道建设有利于推动京津冀协同发展进程。在北京非首都功能有序疏解和京津冀三地协同发展过程中，被定位为全国现代商贸物流重要基地的河北省正在着力建设物流通道，打通断头路，扩宽瓶颈路段，全面对接京津两地物流设施，提升现代物流体系综合能力，加快承接京津产业转移步伐。为此，本研究采用三螺旋模型、灰色关联分析法、逻辑斯蒂（Logistic）方程等研究京津冀地区主要物流通道的演化发展过程，以克服已有研究仅采用单一指标进行论证的片面性，明确物流通道发展的内部和外部动力机制以及不同要素的作用，引导物流基础设施建设，提高物流通道效率，加强区域物流节点间的连接，促进区域物流通道与主要城市群的有机联系，提升京津冀协同发展水平。

近年来，物流通道问题引起了国内外学者的广泛关注。国内研究主要集中在物流通道的概念、构成要素、形成及演进机理等方面。比如，黄镇东[ 1 ]认为，通道是以公路运输为基础、以铁路运输为骨干、以水路运输为辅的集疏运体系；王武岗[ 2 ]对物流通道演进过程进行了归纳和分析，发现物流通道系统由物理通道、服务通道、信息通道有机结合而成。国外研究主要集中在跨国物流通道的影响、评估与改善、效率分析等方面。比如，维特（Witte P）等[ 3 ]、科萨尔（Keser H Y）[ 4 ]认为，发展运输通道是确保区域发展最重要的因素，欧洲运输通道能够提高欧盟的凝聚力，产生集聚效应，推动地区发展，欧亚运输走廊对经济潜力和区域发展具有重要影响。布拉姆（Blam I S）等[ 5 ]对未来沿北部走廊的货物运输通道进行了评估，其研究认为，连接俄罗斯东西纬度的主干线存在瓶颈，建议修建和完善通道内物流基础设施以拉动经济增长。库兹民（Kuzmin P S）[ 6 ]基于对国际运输通道一般运行规律以及铁路网部分吞吐能力的分析，建议俄罗斯集装箱运输在未来发展中加强欧盟—欧亚经济联盟—中国通道的建设。波克里坦（ПокрытанПА）[ 7 ]探讨了中美关系趋于紧张背景下俄罗斯在欧亚运输通道上的优势和局限性，提出了俄罗斯在大西伯利亚铁路和北海航线上货物运输竞争地位可能提高的假设。维格曼斯（Wieg？ mans B）等[ 8 ]为分析长途洲际多式联运货运通道供应链服务水平，设计了包含经济、环境和社会绩效指标的分析模型并对跨越中欧的洲际货运通道绩效进行了评估，认为只有对内陆铁路/公路基础设施进行大量投资，才能更好地连接中国和欧洲。伊萨恩科（Isaienko V M）等[ 9 ]、法努（Fanou E H）等[ 10 ]对国际运输通道效率评估问题进行了探讨，并分别设计了影响效率的关键指标来比较不同国家的通道效率。

在演化方面，Logistic方程早期主要用于生物学领域，后来被成功用来揭示其他领域的成长过程。比如，邵志国等[ 11 ]、宋之杰等[ 12 ]利用Logistic方程高精度拟合信息产业、区域交通演化发展历程，发现其演化成长符合先慢再快后慢的发展规律；李兆磊等[ 13 ]、纪国涛[ 14 ]认为，区域物流系统是一个具有开放性、非平衡性等典型耗散结构特征的复杂系统，并基于此构建Logistic生长曲线对物流系统发展过程进行阶段划分。上述研究充分说明，Logistic方程可以较好地揭示研究对象演化成长的规律。不过，国内外关于物流通道成长演化方面的研究仍然不多，具有代表性的有刘奕等[ 15 ]的研究，他们采用Logistic方程对湖北省沿江综合运输通道的成长演化进行了分析，并划分了其通道内运输方式的成长周期。

现有研究主要涉及物流通道特性、影响因素以及构建与评价等，关注物流通道演化成长问题的较少。其中，也有部分研究采用Logistic方程对目标对象进行成长演化分析，但其演化模型的指标大多是单一维度的，而影响物流通道成长的因素复杂多样，单一指标会导致信息丢失，准确还原通道成长状态的效果较差。因此，有必要对物流通道演化成长的动力进行全面定量分析，并在此基础上构造反映通道成长状态的参量，从而实现对物流通道演化成长的分析和预测。

（一）京津冀物流通道规划建设背景

尽管京津冀地区是全国交通物流网络最密集的区域之一，但京津冀物流通道规划建设在2015年国家物流大通道划分及京津冀协同发展战略提出后才正式提上日程。随着北京非首都功能的有序疏解，区域产业转移加快，天津和河北作为直接承接地，正在着力建设物流通道，缩小地区间物流差异，推动重大物流设施一体化发展，加速形成集不同运输方式于一体的综合性物流网络体系。同时，在当前构建国内大循环为主体、国际国内双循环相互促进新发展格局的背景下，加快畅通物流通道已经成为推动区域协同发展的重要发力点。畅通高效的物流通道有助于减少地区间货物流通环节，降低货物运输成本，促使整个行业形成规模效应，优化京津冀物流行业空间布局，推动区域一体化进程。

（二）对京津冀物流通道及演化的界定

对物流通道的界定有狭义和广义之分。从狭义看，京津冀物流通道指连接京津冀的物流基础设施群，包括京津冀三地的物流枢纽和联系京津冀三地的通道干线；从广义看，京津冀物流通道指物流基础设施群所联系的经济地带。根据国务院印发的《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》以及《河北省综合交通运输体系发展“十三五”规划》等文件对京津冀地区物流通道的规划，本研究以北京—（保定）—石家庄、石家庄—（邢台）—邯郸、北京—天津、北京—唐山、唐山—秦皇岛、石家庄—天津等六条通道为对象来探究京津冀物流通道演化动力机制与趋势。这六条通道经由北京、天津、石家庄、唐山、秦皇岛、邢台、保定、邯郸等八个节点城市。京津冀各物流通道的形成和演化具有不同的特性，本研究利用三螺旋模型和灰色关联分析法来探究京津冀物流通道演化的动力机制。

京津冀物流通道的演化指通道构成要素在内外部环境影响下，随着流量的扩张，从最初连接区域物流起讫点的单一线路，沿起讫点向上下游展开，形成线辐射能力，连接不同区域，依靠众多资源满足各方物流需求，从而不断发展的过程。

（三）京津冀物流通道构成要素与发展目标

物流通道的构成要素比较复杂，既包括内部系统构成要素，也包括外部系统的构成要素。借鉴已有研究成果[ 1-2，13-14 ]，归纳物流通道构成要素与发展目标，具体参见表1。

京津冀物流通道由基础设施系统、配套支撑系统、通道运行系统和外部环境系统有机构成。为更好地适应外部环境的变化，应不断优化系统要素关系，调整系统结构，完善系统功能，如此才能实现京津冀物流通道能力和价值的最大化。

物流通道既是物流网络的子系统，也是社会经济系统重要的组成部分，其构成要素在社会经济等因素的影响下相互作用，共同影響物流通道的发展和演化。明晰通道演化动力机制有助于梳理构成要素间的相互关系，探究维持通道运行与发展的动力机制。

（一）京津冀物流通道演化的内生动力机制

在通道内部，有关运行机制的研究主要关注物流通道构成要素在物流通道演化中的作用原理。因此，物流通道内生动力是基础设施系统、配套支撑系统、通道运行系统三个子系统在系统内部作用的总和。

1.模型构建

三螺旋模型（Triple Helix Model，TH模型）由埃茨科瓦茨（Etzkowitz H）等[ 16 ]于l997年首次提出。该模型强调，大学、商业和政府在动力驱动下，使总体呈现出螺旋→协调→融合→上升态势。物流通道的发展和演化正是在基础设施系统、配套支撑系统、通道运行系统三个子系统的共同作用下保持向上发展态势的，而根据现有研究[ 17 ]，利用三螺旋模型可以较好地研究多因素对某一系统的作用。因此，利用三螺旋模型的核心思想刻画揭示物流通道三个子系统（螺旋体）之间的相互影响及其对京津冀物流通道演化的作用。京津冀物流通道演化内生动力机制的三螺旋模型参见图1。

物流通道的三个子系统共同推动京津冀物流通道演化发展，京津冀物流通道演化机制模型如式（1）所示。

2.指标选取

根据物流通道以及三个子系统的相关性选取内生动力指标，综合现有研究成果，对相关指标进行频度分析，选择那些使用频率较高的指标。具体指标参见表2，各指标数据来自2000—2020年京津冀各市的统计年鉴和统计公报。

接下来，使用SPSS软件对各指标进行相关分析，进一步验证各指标对京津冀物流通道演化的重要程度，从中选择合适的指标。具体结果参见表3。

3.动力作用

利用式（2）计算各子系统对京津冀物流通道的增长弹性系数（λ），具体参见表4。

三个子系统在京津冀物流通道演化发展中的作用不同。其中，基础设施系统对京津冀物流通道促进作用明显，增长弹性系数达到6.20；配套支撑系统与京津冀物流通道相互促进，增长弹性系数达到0.76；通道运行系统对京津冀物流通道也有促进作用，但增长弹性系数较小。

（二）京津冀物流通道演化的外生动力机制

1.模型构建

灰色关联分析法主要用来判断各类因素相互关联的程度。该方法通过观测各类影响曲线几何形态的相似程度来辨别影响因素之间关联的紧密性和关联的有效性[ 19 ]。灰色关联分析法对样本是否有规律以及样本量多少均无严格限制，且计算量较小，操作简便，不会出现量化分析结果与定性分析结果不符的情况。灰色关联分析法步骤如下：

第八步：根据各观察对象的关联度，得出分析结果。

2.指标选取

影响京津冀物流通道演化的外部因素较多，如经济规模、需求扩张、信息技术、政府推动、市场竞合、产业结构、地理因素等。参考相关研究成果[ 18-20 ]，考虑数据可得性与京津冀物流通道发展现状，外生动力指标主要从经济发展水平、消费水平、信息化水平、产业结构四个方面选取，具体参见表5。相关数据来自2000—2020年京津冀各地的统计年鉴和统计公报。

3.动力作用

利用灰色关联分析法分析各外部因素与京津冀物流通道能力、价值的关联度，利用式（3）到式（11）对原始数据进行处理，得到公路货运量和物流业增加值与各外生动力指标之间的关联度，具体参见表6、表7。

可以看出，京津冀物流通道各外部因素按作用大小的排序基本为：人均GDP、移动电话年末用户数、社会消费品零售总额、第三产业占比。

对动力机制的研究有助于识别影响物流通道演化的关键因素和动力，为构建物流通道成长状态参量奠定基础，提高物流通道演化趋势研判的准确性与合理性。

（一）演化模型构建

1.通道成长状态参量构建

在成长系统中，通过研究基本单元间的相互影响关系来探索成长过程是最基础和本质的视角。物流通道作为典型的复杂开放性成长系统，能量流、物质流、信息流等的输入会影响系统的平衡状态，使之往往处于非平衡状态，而与此同时系统基本单元之间又会发生复杂的非线性消退、耦合等作用，展现出众多成长现象，如通道内节点的生成、网络的形成等，最终形成各种有序结构。因此，为揭示成长过程，有必要在广义流视角下探讨基本单元间相互碰撞、聚合、重组等动态成长过程。

（二）实证分析

1.指标选取

通道的成长演化受内外动力共同影响，在对通道动力进行准确分析的基础上，综合内外动力指标体系，选择人均GDP、社会消费品零售总额、移动电话年末用户数、公路里程、物流业固定资产投资额、民用汽车保有量、第三产业占比作为原始统计指标，全面反映通道成长状态。

2.通道分析

因六条通道演化过程研究方法相同，以其中一条为例加以说明。

（1）识别通道成长状态参量（以北京—天津通道为例）

第三步，用Matlab软件对Logistic曲线进行模拟仿真，具体演化轨迹与Logistic曲线基本一致，成长速度呈现出较缓慢→加快→又趋缓慢的趋势。

（3）京津冀六大物流通道演化阶段比较分析

基于前面的分析，可得到京津冀六大物流通道的演化轨迹（图2至图7），对京津冀六大物流通道演化阶段的比较参见表9。

1）形成期对比与原因分析

2000年以來，我国推动物流业发展的政策不断出台，各省、市、自治区也开始进行物流规划，纷纷建设物流园区、货运站、配送中心等物流节点，第三方物流服务范围逐渐扩大，但仍以传统物流业为主。因此，自2000年到成长前期之前，各物流通道呈缓慢增长态势，形成期均比较长。2008—2013年，京津冀六条物流通道先后进入成长前期，北京—天津通道于2008年率先进入成长前期，石家庄—（邢台）—邯郸通道进入时间最晚，到2013年才步入成长前期。由此可见，冀南地区物流通道的发展速度明显慢于其他地区，这与当时经济发展的情况是吻合的。对六条通道的权重分布进行对比分析发现，物流业固定资产投资额、社会消费品零售总额等指标在量上差异较大，说明京津冀地区在经济发展水平、资源配置等方面存在较大差异，导致京津冀物流通道协同机制较弱，区域间发展不平衡。

2）成长前期对比与原因分析

六大物流通道在各演化阶段持续时长不同，说明其演化发展速度存在差异。唐山—秦皇岛通道、石家庄—天津通道仅用四年就完成了从成长前期到成长后期的过渡，这两条通道凭借港口优势吸引大量商品中转和商贸流通企业聚集，推动通道内物流供给与需求快速释放。而北京和天津的快速发展不仅对物流业产生了极大的需求，其相对发达的经济也带来了先进的发展理念、管理方式、整合手段等，促使通道内物流产业结构不断优化。以北京为枢纽，向北延伸到唐山、向南延伸到石家庄的两条通道在成长前期持续了七年之久。这一方面说明，北京对天津高度依赖；另一方面说明，冀南地区经济发展主要靠资源和劳动力等要素驱动，物流资源投入对经济增长的边际贡献逐渐变小。

3）成长后期对比与原因分析

北京—天津、唐山—秦皇岛、石家庄—天津三条通道于2013年进入成长后期，而北京—唐山、北京—（保定）—石家庄、石家庄—（邢台）—邯郸三条通道于2017年或2018年分别进入成长后期。从该阶段持续时长看，六条通道差别不大，说明2014年之后，随着我国经济整体进入新常态发展阶段以及京津冀协同发展战略的提出，相关物流企业陆续离开京津转移到河北，大大促进了其他物流通道的发展，区域产业协同成效逐渐彰显。

4）成熟期对比与原因分析

进入成熟期后，物流通道整体水平不断提高，但增速逐渐放缓，规模报酬递减趋势开始显现。由各通道的对比发现，唐山—秦皇岛通道于2017年率先进入成熟期，北京—天津、石家庄—天津通道于2018年进入成熟期，而北京—唐山、北京—（保定）—石家庄、石家庄—（邢台）—邯郸三条通道将于2023年进入成熟期，明显慢于其他通道。各物流通道进入成熟期的时间不同，这与其自身物流发展水平有关。在协同机制视角下，北京和天津现代服务业的快速发展有效带动了整个区域物流业的快速发展，但由于区域市场和资源分割，加之京津两地的虹吸效应大于扩散效应，致使冀南区域物流服务驱动、创新扩散与竞争机制失衡，在一定程度上抑制了物流通道的分工演化，导致发展水平相对较弱的通道步入成熟期的时间较晚。

（一）研究结论

物流通道是连接供给方和需求方的紐带，研究物流通道演化有助于了解通道发展规律，推动通道科学建设。本研究通过对京津冀地区六条物流通道的实证研究，得到以下结论：

第一，由京津冀物流通道演化内生动力机制分析可知，在演化与发展中，物流通道各子系统表现出程度不同的促进作用，按作用大小排序依次为基础设施系统、配套支撑系统、通道运行系统。由京津冀物流通道演化外生动力机制分析可知，京津冀物流通道各外部因素按作用大小的排序基本为：人均GDP、移动电话年末用户数、社会消费品零售总额、第三产业占比。这表明，物流通道受经济发展水平、消费水平、信息化水平、产业结构等因素影响显著。

第二，对六条通道各演化阶段进入时间与持续时长的横纵向对比分析表明，北京—天津、唐山—秦皇岛、石家庄—天津通道已于2018年左右步入成熟期，未来要向京津冀地区物流协作转变；而北京—（保定）—石家庄、北京—唐山、石家庄—（邢台）—邯郸通道尚未步入成熟期（预计2023年左右进入成熟期），仍然存在一定的发展空间，应充分结合所在地区产业结构，激发物流需求，加强物流供给，强化通道集散分拨、快速换装、资源整合等功能，促进通道快速发展。可见，各物流通道演化发展的路径和趋势具有一致性，但具体表现又存在一定的差异。物流通道演化的速度既与要素投入程度有关，也与所在地区地缘位置、产业结构、政策导向以及城市间协同程度、经济联系强度等因素密切相关。

第三，与其他研究相比，本研究不仅明确了物流通道演化的动力机制，而且对内生动力和外生动力进行了区分并识别其动力强弱。本研究在指出物流通道演化影响因素复杂性的基础上，根据最大流原理和SOM算法多维度构建并量化通道成长状态参量，克服已有研究在采用Logistic方程进行成长演化分析时选择单一维度指标容易导致信息丢失的弊端，较好地还原了通道的成长状态，揭示了与Logistic曲线一致的通道成长趋势。同时，对以北京为枢纽的六条物流通道各演化阶段进入时间与延续时长进行比较发现，区域内物流通道的发展存在马太效应，通道形成期越短，实力越强，后期越能保持高速发展态势。从区域整体看，京津冀协同发展战略有助于缩小各主要物流通道之间的发展差异，进而有利于推动区域一体化进程。本研究在方法和内容上丰富了物流通道成长演化的相关研究。

（二）研究局限与展望

本研究揭示了基础设施系统、配套支撑系统、通道运行系统三个子系统对京津冀物流通道形成与发展的作用，但没有深入分析各子系统之间的相互作用，对外部影响因素的考量和选取也可能有所漏缺。本研究指出了各物流通道演化成长的时间节点，但未能准确识别导致通道成长时间差异的影响机理。在本研究实证分析部分，需要用到与京津冀物流通道发展相关的统计数据，相关数据主要来自各城市统计年鉴、统计公报等统计资料，但仍有部分数据较难获取，只能采用预测回归等方式处理。此外，在研究京津冀物流通道演化过程时，利用SOM算法求解的通道成长状态参量值存在一定误差，个别指标权重变化单一，这主要是因为输入输出维度较少，样本数据特征差异较大。

后续研究应进一步明晰三个子系统之间相互作用的大小，同时找到更加精准的求解方法，最大程度地区分各细分指标在通道成长中的作用，准确识别导致各通道成长差异的影响机理。

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责任编辑：陈诗静

Research on Evolution Dynamic Mechanism and Trend of Beijing-Tianjin-Hebei Logistics Channel

Liang Chen

（School of Logistics，Beijing Wuzi University，Beijing 101149，China）

Abstract：The efficient and smooth logistics channel is an important support for promoting regional economic development and promoting the integrated development of Beijing-Tianjin-Hebei. According to the composition of channel system and target，with the help of three screw and the grey correlation method，the author analyzes the endogenous and exogenous power mechanism of Beijing-Tianjin-Hebei logistics channel. It is found that：among the endogenous power indicators，highway mileage has an obvious effect in promoting the development of Beijing- Tianjin- Hebei logistics channel；and among the exogenous power indicators，GDP per capita and year-end users of mobile phone has the most significant effect. The state parameters reflecting the growth of logistics channels are constructed by using the maximum flow theory，and the evolution and growth track of logistics channels are depicted by using the logistic equation. It is found that the channels of Beijing-Tian，Tangshan-Qinhuangdao，and Shijiazhuang-Tianjin matured earlier，and has higher overall level；while the channels of Beijing-（Baoding）-Shijiazhuang，Beijing-Tangshan，and Shijiazhuang-Handan is not matured now，which is related to not only factor input，but also geographical location，industrial structure，policy orientation，coordination degree and economic linkage intensity among cities. In terms of the entering time and last time of these six logistics channels，there are the Matthew Effects in the development of logistics channels within the region，namely the shorter the formation period of time and the stronger the strengthen，the higher speed of later development trend. In terms of the overall regional situation，the Beijing-Tianjin-Hebei integrated strategy can help us narrow the development gaps among major logistics channels，which will promote the regional integration. In the future，we should pay more attention to accelerate certain regional logistics channels，strengthen BeijingTianjin-Hebei regional logistic coordination，and promote the regional coordinated development.

Key words：logistics channel；logistic equation；infrastructure system；supporting system；channel operation system