基于耦合模型的区域物流业与制造业协同发展研究——以辽宁省为例

0 引言

随着区域经济发展、产业分工协作趋势不断加强，现代物流业成为继降低物资消耗、提高劳动生产率之后的另一个重要利润源泉，对优化经济流程、调整经济结构、扩大内需、增进社会福利等都具有积极影响，是国民经济发展的重要组成部分。我国是制造大国，制造业是地区经济实力的重要体现和基础保障，是国家经济发展的根基。2021年国家发改委等联合印发《推动物流业制造业深度融合创新发展实施方案》，进一步推动物流业制造业深度融合、创新发展，保持产业链供应链稳定，推动形成以国内国际双循环相互促进的新发展格局。辽宁省地处东北地区南部，物流业制造业实力较强，综合经济实力居东北三省之首，地区生产总值最高。但是，近些年辽宁省经济处于下行期，部分经济增长乏力，全省完成的GDP增量较为有限，与国内经济增长较快的省市区形成鲜明对比。从总体来看，要推进辽宁省经济社会发展稳中向好发展，调整经济结构，展现发展韧劲，因此，研究辽宁省物流业和制造业协同发展对全国都有示范性的作用。

自国务院于2009年印发《物流业调整振兴规划》，明确将制造业与物流业联动发展列为“九大工程”之一后，学术界对于制造业与物流业的联动发展愈发重视[1]，2021年国家发改委联合印发《推动物流业制造业深度融合创新发展实施方案》，多位学者对于物流业与制造业的协同发展有了诸多论述。对于两业协同发展的研究主要集中在以下两个方面：

物流业与制造业协同发展的关系研究。丁博等认为生产性服务业的发展聚集会提高制造业的效率，提出协调物流业制造业空间布局，构建区域一体化的观点[2]。刘明在对经济高质量发展的文献中，通过对283个地级城市实证分析，结果显示物流业制造业协同度高会对经济高质量发展起到积极的作用[3]。张弘、吴顺利在对居民消费扩张的影响中用动态空间杜宾模型得到推动物流业制造业协同发展研究有利于提高居民消费水平[4]。刘志贻、陈烦认为应构建新发展格局下的多种协同发展模式，顺应国家制造业转型创新需求，提高社会整体经济水平[5]。

制造业物流业协同发展影响因素的现有研究。李根通过对我国物流业与制造业的实证分析得到，区域经济、基础设施、行业分布等是影响两业协同发展的主要因素[6]。汪鸣研究指出物流产业具有双重属性，它既有派生性属性又能推动供应链服务引领产业转型[7]。韩民春、袁瀚坤在跨国面板数据分析的基础上得出成本效应、聚集效应以及创新效应促使制造业升级[8]。汪旭晖、陈佳琪利用多案例实证分析研究流通业能够助推制造业转型升级[9]。上官绪明认为可以从效率和技术两个方面加强物流业的专业化集聚度，优化制造业的环境，提高制造业质量发展的水平[10]。田强、刘岩、李娜等在基于华东地区的实证研究中用耦合系统协调度模型测算出华东地区制造业与物流业协同水平比较低，网络信息化是促进两者协调发展的主要因素[11]。

在对物流业与制造业的研究中，大部分学者对物流业的衡量多用交通、仓储及邮电业务量的指标数来衡量，采用VAR模型与耦合协调模型研究出区域物流业与制造业确实存在协同关系，因地区发展不同，协调度差别较大。对两者协同度影响因素的研究较少，多数学者只研究两者是否存在关系，在进一步探究影响因素的过程中，不同学者选择的模型不同，研究角度也不同，值得进一步的深究。

1 模型构建

1.1熵权法。所选数据为正向指标，对指标体系中的各项指标进行极差标准法无量纲化处理，如式（1）所示：

其中：xλij分别表示第λ年第i个城市的第j项指标的指标数值。

指标进行归一化处理，公式如下：

计算各项指标的熵值，公式如下：

计算各项指标的冗余度，公式如下：

计算各项指标的权重，公式如下：

因为各个指标能够衡量物流制造子系统的程度不同，用线性加权法算出两个系统的综合发展水平，Uij表示城市i在第j年的综合发展综合评分[12]，公式如下：

1.2耦合系统协调度模型。耦合度可用于度量各子系统之间的相互依赖程度，而耦合协调度用于衡量系统内部各要素之间彼此和谐一致的程度，是评价协调状况好坏的定量指标。在参考王淑佳的耦合协调度模型的基础上，结合所研究的实际情况，构建耦合度模型，具体计算如下：

式中：C为子系统之间的耦合度，且C∈(0,1)，C值越大，代表子系统之间离散程度越小。其中p代表子系统的个数，Ui为第i个子系统的综合发展指数。

耦合度函数反映的是复合系统中各子系统之间相互作用、相互关联的程度，并不能反应各子系统协调发展程度的高低。因此构建复合系统的耦合协调度模型，来衡量两个子系统对整体系统的整体贡献、协调效果以及和谐一致的程度，其计算公式为：

2 实证分析

2.1指标选取。以辽宁省为研究对象，具体城市包括沈阳、大连、鞍山、抚顺、本溪、丹东、锦州、营口、阜新、辽阳、盘锦、铁岭、朝阳、葫芦岛。在测算辽宁省物流业与制造业的协调发展水平的过程中，为保证指标统计口径的一致性，所有的数据来自辽宁省统计年鉴、中国城市统计年鉴，物流指标的统计数据参照相关学者的研究成果，用交通运输、仓储及邮政业数据代替，研究的时间范围为2010—2019年。

物流业系统指标选取已有文献中尚没有明确的标准，在参考王心宇学者[13]现有文献的基础上选取物流运输能力、物流基础设施投资、人力资源三个一级指标来衡量辽宁省物流业的发展状况，如表1所示。

表1 物流业指标选取

关于制造业指标选取，在王晓雷、王玲[14]的研究基础上选取了在制造业基础设施投资、国际竞争力、经营能力和人力资源成本四个方面进行研究，如表2所示。

表2 制造业指标选取

2.2综合评价值测算结果。利用公式（1）至公式（7）对辽宁省14个城市7个指标的数据进行标准化处理，熵权法求得各指标的权重值，利用线性加权法求得物流业与制造业的综合评价值，整理后的结果如表3所示。

由表3可以看出：2010年辽宁省各城市物流业与制造业的差值基本为负数，也就是说物流业综合评价值小于制造业的综合评价值，说明2010年物流业发展相对落后于制造业的发展。整体来看，制造业发展强于物流业发展的地区，在两种产业协同发展过程中制造业居于主体地位，产业协同主要依靠制造业对物流业的带动效应。

表3 2010—2019年辽宁省14地市物流业与制造业的综合评价值

2019年，除大连、本溪外，辽宁省其他地区物流业的发展均领先于物流业。物流业发展强于制造业发展的地区，在两种产业协同发展过程中物流业居于主体地位，产业协同主要依靠物流业的推动作用。这种变化说明物流业在产业协同过程中地位和作用不断上升。

2.3物流业制造业耦合度测算。在公式（8）中，C为两子系统的耦合度，C∈[0,1]。C=0表示两系统间无关联且无序发展；C∈（0,0.3]为低水平互动；C∈（0.3,0.5]为颉颃阶段；C∈（0.5,0.8]为相互磨合的阶段，C∈（0.8,1]为高水平互动阶段[11]，计算结果如表4所示。

根据表4反映出2010—2019年辽宁省14个城市物流业与制造业耦合度均处于0.8～1之间，即辽宁省各个城市两产业已经达到高水平互动阶段，也就是物流业与制造业相互依赖的程度较高。

表4 2010—2019年辽宁省14市物流业与制造业子系统的耦合度

2.4物流业制造业协调度测算。耦合度虽然能够反映出物流业和制造业的耦合作用强度、联合程度，但是产业间的互动效果如何还需要协调度进行衡量。协调度是衡量两者之间是否能够促进良性互动的重要指标。根据公式（9）、公式（10），D为协调度，C为耦合度，T为综合协调指数，α和β为物流业和制造业综合评价值U1和U2的特定系数，代表其在物流业与制造业中所占的比重。在此处引用弓宪文等[15]的处理方法设评价系数α=0.4，β=0.6。两产业协调发展数值的等级定义参考余沛[16]的耦合协调指数标准，以0.5作为协调的分界线，具体如表5所示。

表5 物流业与制造业的协调度界定表

计算物流业制造业子系统的协调度，整理结果如表6所示。

根据表6将辽宁省14个城市协调度分为高中低三个层次。

表6 辽宁省14地市物流业与制造业协调度指数

沈阳、大连属于高度协调城市，其协调指数在0.8左右，说明这两个城市的物流业与制造业系统协同发展非常一致。沈阳和大连作为辽宁省发展最好的两个城市，是辽宁省的经济核心，两系统在结构功能上能够相辅相成，是辽宁省的支柱。

鞍山、锦州、营口、盘锦协调度相较于其他城市处于中等协调城市。鞍山协同度较高，这与它的城市经济是分不开的。其次，锦州、营口、盘锦协同度处于0.3～0.4之间，轻微失调，两业的发展值得进一步加强。以盘锦为例，2010—2019年协调度涨幅高达74.14%，其制造业水平高于物流业，带动了物流业的发展，但物流业无法对制造业形成有效的支撑。

抚顺、本溪、丹东、阜新、辽阳、铁岭、朝阳、葫芦岛协同度较低，属于低协同度城市。基本上处于0.2～0.3之间，基本失调。以本溪为例，制造业的发展快于物流业，两业有序程度无法相匹配，城市协同水平较低。而抚顺、丹东、阜新、铁岭、朝阳、葫芦岛各城市，物流业的发展快于制造业，实体经济不能跟上物流发展的步伐。辽阳协同度指数最低，物流业与制造业的水平在辽宁全省都是靠后的，协调指数处在0.1～0.2之间，严重失调。由此可见，单一物流业或制造业子系统的超前或滞后发展都会导致整个辽宁省两业协同度下降。

根据14城市的协调度均值可以直观地看出出：2010—2019年辽宁省物流业与制造业的协调发展水平缓慢递增。

3 结论

在探究辽宁省区域物流业与制造业协调发展过程中，使用熵权法对数据指标标准化，利用耦合系统模型测算出2010—2019年辽宁省14地市的耦合度协调度，得到以下结论：第一，2010—2019年辽宁省物流业与制造业的协调发展水平较低，至2019年仍处于轻微失调阶段。第二，十年发展间，辽宁省物流业与制造业协调度发展水平具有一定程度的提高，盘锦市协调水平的提升幅度最大，发展迅速。第三，辽宁省物流业与制造业的协调度具有十分明显的地区差异性，沈阳市与大连市由于地理文化优势物流业制造业协调发展较好。

4 建议

4.1制造业视角发展对策。加深与物流业的合作，辽宁省制造业的企业效益对物流业影响相对较大，制造业在供给侧结构改革中要合理配置企业资源，专注核心业务，提高实体经济发展。不断推动制造业发展，在物联网、人工智能、大数据等高科技技术指导下，推动辽宁省14地市制造业转型升级，实现“中国制造2025”的目标，提高14市整体的物流业与制造业联动发展[17]。

4.2物流业视角发展对策。根据实证结果，辽宁省物流业发展较快，为了促进物流业与制造业的融合发展，应加强物流业信息化体系的建设，提高物流业分析预测能力。主动融合制造业物流的需求，引进先进制造业中的先进物流技术，增大对物流业的支持力度。大力度发挥高科技为主导的高端物流业优势，提升规模经济、规模效应和服务水平，降低制造业成本，带动制造业发展。特别是盘锦市，物流业增幅最大。应该充分发挥物流业带动制造业的优势。

4.3政府视角发展对策。制定总体发展策略，把握全区域内物流业与制造业的协调发展，充分利用地区文化和政策优势，全面协调发展。特别是处于第三层次的抚顺、本溪、丹东、阜新、辽阳、铁岭、朝阳、葫芦岛等低协同度城市，加大对这些城市的扶持。整体考虑物流业发展空间与制造业的发展布局。重视发展技术密集型产业，加大技术密集型制造业的资源投入和研究开发，避免盲目发展，促进两业协同发展。把握整个地区的产业经济结构，出台并实施合理有效的政府产业改革政策。