基于中心性指數(shù)的物流中心地等級體系構(gòu)建

曹炳汝，何根華，曹惠惠

（江南大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

0 引言

物流中心地是指在區(qū)域范圍內(nèi)，以某個物流節(jié)點(diǎn)城市或物流區(qū)具有能為整個特定地域范圍提供物流服務(wù)，從而形成了具有等級層次的物流中心地，且各等級中心地層層嵌套，高等級中心地由若干低等級中心地構(gòu)成的物流中心地等級體系。近年來，城市與區(qū)域物流業(yè)發(fā)展一直受到學(xué)術(shù)界和政府的關(guān)注，國務(wù)院出臺的《物流業(yè)發(fā)展長期規(guī)劃（2014—2020）》中提出要建設(shè)和發(fā)揮全國性、區(qū)域性物流節(jié)點(diǎn)城市輻射帶動作用，推動區(qū)域物流協(xié)調(diào)發(fā)展。研究區(qū)域物流中心地等級、劃分物流中心地和確定中心地服務(wù)范圍則更有利于集約與配置物流資源，形成不同功能和等級的現(xiàn)代物流體系，對促進(jìn)區(qū)域物流有序協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

在區(qū)域物流業(yè)發(fā)展中，往往存在著由各級政府主導(dǎo)、市場、企業(yè)自組織行為等形成一定規(guī)模的物流業(yè)態(tài)與集聚區(qū)，其物流功能定位與分工等較模糊，使得如何確定區(qū)域物流中心地等級體系與輻射帶動范圍，集約和配置物流資源，推動區(qū)域物流協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展成為一個重要課題，而目前學(xué)術(shù)界對區(qū)域物流中心地等級體系構(gòu)建方面的研究與相關(guān)性文獻(xiàn)較少。本文將經(jīng)典的中心地理論的中心性引入?yún)^(qū)域物流節(jié)點(diǎn)城市等級體系構(gòu)建的研究中，采用信息熵多屬性決策、空間相互作用關(guān)系和空間吸引范圍等方法，并以安徽省16個地級城市作為研究區(qū)，確定物流中心地（城市）的等級分層。

1 研究方法與指標(biāo)體系

1.1 研究方法

1.1.1 信息熵多屬性決策的中心性指數(shù)法

把中心性指數(shù)作為物流網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)等級的劃分的主要標(biāo)準(zhǔn)，中心性指數(shù)的大小直接影響區(qū)域物流中心地等級劃分和網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)，因此，對其評判標(biāo)準(zhǔn)的信息需要進(jìn)行分析與篩選，采用基于香農(nóng)（C.E.Shannon）信息熵的多屬性決策方法[1]，針對已有物流中心地相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來劃分中心地等級分層結(jié)構(gòu)。其計(jì)算步驟如下：

②計(jì)算矩陣R=(rij)n×m，得到列歸一化的矩陣，其中：

③計(jì)算屬性uj輸出的信息熵：

j∈M，當(dāng)

④計(jì)算屬性的權(quán)重向量ω=(ω1,ω2,???,ωm)，其中：

⑤計(jì)算綜合屬性值，即物流中心性指數(shù)值：

⑥利用Si(ω)（i∈N）對所有備選物流中心地的中心性指數(shù)進(jìn)行計(jì)算并排序，結(jié)合所選定的研究對象，選擇一個最高級物流中心地城市作為統(tǒng)攬全局的作用。

1.1.2 空間交互作用

物流中心地城市的形成是特定區(qū)域內(nèi)各物流節(jié)點(diǎn)城市空間相互作用形成的結(jié)果，各個節(jié)點(diǎn)城市之間相互作用關(guān)系的大小用空間相互作用量來表示。在20世紀(jì)40年代，斯圖加特（J.Q.Stewart）根據(jù)牛頓勢能公式的相關(guān)原理，將改進(jìn)后的潛能模式公式引入了地理學(xué)研究領(lǐng)域[2]，改進(jìn)后的潛能模式公式適用于物流中心地的空間相互作用的研究，空間交互作用關(guān)系衡量方法為：

其中，Iij表示城市i與城市j的空間相互作用量；G為牛頓的引力系數(shù)，在研究中其大小并不對研究結(jié)果產(chǎn)生影響，因此這里取值為1；Mi與Mj分別為城市i與城市j的質(zhì)量，采用交通通達(dá)性計(jì)算方法，物流節(jié)點(diǎn)城市的質(zhì)量為節(jié)點(diǎn)城市的人口與地區(qū)生產(chǎn)總值的乘積；dij為城市i與城市j的距離，采用城市i與城市j之間的運(yùn)輸距離與運(yùn)輸時間的乘積作為城市間距離因素；λ為距離衰減系數(shù)，通常取值為2。

1.1.3 空間吸引范圍

空間吸引范圍是由城市間相互作用所形成的區(qū)域一個中心城市對較低等級城市提供服務(wù)和相互之間往來作用量大小的表征。確定物流中心地的腹地范圍大小可用空間吸引范圍來表達(dá)，在設(shè)立的區(qū)域一級物流中心地全覆蓋作用基礎(chǔ)上，二級物流中心地與三級物流中心地之間相互作用形成吸引覆蓋作用，三級物流中心地的服務(wù)與商品受二級物流中心地影響，這里用牛頓引力的基本概念與模型[3]來確定各二級物流中心地對三級物流中心地引力作用，二級物流中心地空間吸引范圍模型為：

其中，Iij表示二級物流中心地i與三級物流中心地j之間的空間交互作用的聯(lián)系量，F(xiàn)ij表示二級物流中心地i與三級物流中心地j之間的空間吸引隸屬度。

根據(jù)選擇最大吸引隸屬度的原則，對空間吸引隸屬度進(jìn)行排序，將各三級物流中心地劃歸給相應(yīng)的二級物流中心地的吸引范圍，從而確定每個二級物流中心地的服務(wù)范圍，即物流中心地的空間覆蓋范圍。

1.2 指標(biāo)選取

本文以安徽省所轄的16個地級市作為研究單元，基于中心地等級劃分原理，在借鑒以往學(xué)者[3-6]研究基礎(chǔ)上，從數(shù)據(jù)的可獲取性、結(jié)合安徽省物流業(yè)發(fā)展實(shí)際，將物流中心地等級劃分的指標(biāo)構(gòu)建為綜合市場因素指標(biāo)、綜合交通因素指標(biāo)和綜合物流運(yùn)行指標(biāo)等3個一級指標(biāo)、10個二級指標(biāo)、13個三級指標(biāo)（表1）。綜合市場因素指標(biāo)，主要反映地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展水平，經(jīng)濟(jì)實(shí)力越強(qiáng)的城市，在物流網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮的作用和地位也越重要；綜合交通因素指標(biāo)，該指標(biāo)反映交通便捷性，交通通達(dá)性和路網(wǎng)密度越高的城市，越有利于物流業(yè)的發(fā)展；綜合物流運(yùn)行指標(biāo)，該指標(biāo)主要表征物流業(yè)規(guī)模、物流基礎(chǔ)設(shè)施、物流業(yè)供給與需求等，能夠較好的描述地區(qū)物流業(yè)發(fā)展的現(xiàn)有情況。

表1 物流中心性地等級指標(biāo)體系

1.3 數(shù)據(jù)來源

安徽省16個地級市的數(shù)據(jù)來源于《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒2016》，以及各地市2016年統(tǒng)計(jì)年鑒。其中，交通通達(dá)性參照文獻(xiàn)[3]中構(gòu)建的方法：

其中，Ai表示i節(jié)點(diǎn)城市以時間為單位的交通通達(dá)性，Tij表示節(jié)點(diǎn)城市i到節(jié)點(diǎn)城市j的公路交通物流運(yùn)輸時間，Mj為j節(jié)點(diǎn)城市的質(zhì)量，用地區(qū)生產(chǎn)總值和地區(qū)常住人口的乘積來表征。道路網(wǎng)密度（單位為km/km2）用城市內(nèi)道路總里程除以城市總面積得到。

2 結(jié)果分析

2.1 安徽省物流中心地等級劃分

本文僅將安徽省16個地級市組成的行政區(qū)域作為物流中心地城市進(jìn)行劃分。根據(jù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，正向指標(biāo)處理方式為：，負(fù)向指標(biāo)處理方式為：，規(guī)范化的處理矩陣為：R=(rij)n×m：

再根據(jù)式（1）進(jìn)行歸一化處理。

根據(jù)信息熵公式（2）可以得到如下各指標(biāo)屬性的信息熵矩陣：

根據(jù)屬性權(quán)重公式（3）計(jì)算各指標(biāo)屬性的權(quán)重，其指標(biāo)權(quán)重矩陣如下：

由此，按照公式（4）計(jì)算綜合物流中心性指數(shù)值，其指數(shù)矩陣如下：

由指數(shù)矩陣得到安徽省各城市物流中心性指數(shù)及排名如表2所示。

表2 物流中心性指數(shù)

以上基于信息熵的多屬性決策方法對安徽省物流中心性指數(shù)的計(jì)算與分析，合肥市的物流中心性指數(shù)最大（0.8），中心性指數(shù)第二大的阜陽市為0.687，第三的亳州市為0.429，合肥市中心性指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出安徽省其他15個地級市的物流中心性指數(shù)，物流中心地的地位尤為突出，因此，將合肥市劃分為安徽省唯一的最高等級物流中心地。合肥市作為一級物流中心地，全省其余15個地市都是其服務(wù)范圍，對全省物流的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。結(jié)合物流中心性指數(shù)大小與空間區(qū)域距離等因素，將皖北的阜陽市（0.678）和宿州市（0.404），皖中的六安市（0.414）和滁州市（0.336），皖南的安慶（0.347）和蕪湖市（0.312）劃分為安徽省二級物流中心地；將其余九市劃分為安徽省三級物流中心地。因此，本文將安徽省16個地市的物流中心地劃分成三個等級，三個等級物流中心地共同嵌套組成了安徽省物流業(yè)運(yùn)營的中心服務(wù)范圍。

2.2 城市間物流相互作用量

安徽省16個地市之間存在著一定的相互聯(lián)系，運(yùn)用式（5）計(jì)算安徽省16個地市相互之間的空間交互作用的大小（表3）。合肥市與其余15個地市之間的相互作用除去空間距離最遠(yuǎn)的黃山市（52）之外，合肥市與其余地市的空間相互作用量都比較大，尤其是6個二級物流中心地（六安市（41320），蕪湖市（11987），滁州市（10953），安慶市（4700），阜陽市（3619），宿州市（2058））的空間相互作用量，表明合肥市作為安徽省一級物流中心地的正確性，同時也佐證了中心地理論各等級中心地是層層嵌套的，低等級中心地的發(fā)展受高等級中心地發(fā)展的制約，低等級中心地的覆蓋范圍歸屬于高等級的中心地服務(wù)范圍。

表3 城市空間相互作用關(guān)系大小

2.3 中心地吸引范圍的劃分

上文將安徽省物流中心地劃分為三個等級，其中只有一個一級物流中心地——合肥市，需要進(jìn)一步明確的是6個二級中心地的覆蓋范圍，即二級中心地的服務(wù)范圍。根據(jù)式（6）計(jì)算得出安徽省二級物流中心地對三級物流中心地的引力大?。ū?），按照引力最大的劃分原則，將淮南市（1590）和亳州市（3376）劃分為阜陽市所屬的三級物流中心地，即二級物流中心地阜陽市的空間服務(wù)范圍為阜陽市、淮南市和亳州市；將蚌埠市（3185）和淮北市（13278）劃分為二級物流中心地宿州市的空間服務(wù)范圍；將池州市（3518）和黃山市（33）劃分為二級物流中心地安慶市的空間服務(wù)范圍；將馬鞍山市（38600）、宣城市（10868）和銅陵市（1601）劃分為二級物流中心地蕪湖市的空間服務(wù)范圍。這里發(fā)現(xiàn)，二級物流中心地的六安市和滁州市并沒有形成空間覆蓋范圍，而是直接附屬于一級物流中心地的合肥市，接受其提供的物流服務(wù)。因此，為了使中心地的劃分更為合理，把沒有直接空間覆蓋范圍的六安市和滁州市取消二級物流中心地的劃分，而將它們統(tǒng)一劃分給合肥市的物流服務(wù)直轄范圍，形成皖中大合肥一級物流中心地。

表4 二級物流中心地對三級物流中心地的吸引度

2.4 安徽省物流中心地等級體系的形成

通過信息熵多屬性決策的中心性指數(shù)的方法，將安徽省16個地市物流運(yùn)行等級進(jìn)行區(qū)分，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步明確了各等級中心地城市之間相互作用關(guān)系的大小與服務(wù)范圍，從而最終得出安徽省物流中心地的等級體系。運(yùn)用ArcGIS10繪制的安徽省物流中心地等級體系網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

圖1 安徽省物流中心地等級體系

合肥市、六安市和滁州市組成的皖中大合肥物流圈，由于其經(jīng)濟(jì)、地理和綜合物流因素等方面的優(yōu)勢明顯，有足夠的支撐使其成為面向省域范圍的一級物流中心地。大合肥物流圈作為一級物流中心地，其服務(wù)范圍是安徽省16個地市范圍，發(fā)展大合肥物流圈是規(guī)范安徽省物流業(yè)發(fā)展的第一步，一級物流中心地的發(fā)展對其他等級的物流中心地具有積極帶動作用。皖北的阜陽與宿州和皖南的安慶與蕪湖四個點(diǎn)共同組成安徽省二級物流中心地，作為安徽省一級與三級物流中心地承上啟下的作用，二級物流中心地直接接受一級物流中心地的服務(wù)，同時三級物流中心地作為二級物流中心地的覆蓋范圍，二級物流中心地的發(fā)展直接影響到其他三級物流中心地的發(fā)展。三個等級物流中心地將皖北、皖中和皖南的物流資源形成一個整體，物流資源在各等級中心地之間合理配置。

3 結(jié)論與建議

本文通過借鑒克里斯塔勒中心地理論的基本思想，構(gòu)建中心性指數(shù)指標(biāo)體系，對安徽省16個地市的物流中心性進(jìn)行比較評價，并根據(jù)區(qū)域地理空間物流相互作用大小和輻射范圍，最終清晰而直觀的將安徽省16個地市劃分為三個等級的物流中心地。但是，三個等級物流中心地的區(qū)域物流格局，也凸顯了安徽省物流業(yè)發(fā)展中存在的一些問題：

（1）發(fā)展水平差異明顯，整體呈現(xiàn)“中間高，四周低”的菱錐形不均衡發(fā)展態(tài)勢。中部的“大合肥物流圈”因經(jīng)濟(jì)水平和地理空間區(qū)位等因素使得物流業(yè)發(fā)展具有較大的發(fā)展優(yōu)勢；南部山地丘陵較多，地理空間發(fā)展受到阻隔，使得物流業(yè)最為欠發(fā)展。

（2）流通秩序不規(guī)范，流通網(wǎng)絡(luò)不健全。全省范圍內(nèi)物流整體聯(lián)系較少，缺乏整體的具有全局觀的物流運(yùn)作網(wǎng)絡(luò)，出現(xiàn)各區(qū)域主體各自為戰(zhàn)的情況，區(qū)域與區(qū)域之間物流資源共享較少，內(nèi)部競爭比較激烈。

針對上述問題，為促進(jìn)安徽省物流業(yè)健康有序發(fā)展，增強(qiáng)安徽省物流競爭力，提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）聯(lián)動發(fā)展，發(fā)揮物流中心地等級體系建立的聯(lián)動紐帶發(fā)展作用。物流中心地是層層嵌套的，高等級物流中心地的服務(wù)范圍覆蓋了低等級物流中心地，安徽省三個等級物流中心地等級體系能夠進(jìn)一步將全省物流發(fā)展聯(lián)系起來，使得高等級物流中心地區(qū)帶動低等級物流中心地區(qū)發(fā)展，刺激周邊經(jīng)濟(jì)與物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，合理集約和配置物流資源，推動區(qū)域物流協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

（2）因地制宜，區(qū)分不同地理空間優(yōu)勢功能，集中資源發(fā)展優(yōu)勢領(lǐng)域。依托交通區(qū)位、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢資源，發(fā)揮一、二等級物流節(jié)點(diǎn)城市的重要支撐作用，同時支持亳州中藥材物流、淮北能源化工物流、宿州農(nóng)產(chǎn)品及深加工物流、銅陵礦產(chǎn)資源物流、黃山文化旅游物流等特色物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（3）區(qū)別對待，運(yùn)用政府政策杠桿作用，實(shí)現(xiàn)政策與市場的有機(jī)集成。省級政府按照國家與區(qū)域的大局，利用好“一帶一路”與長江經(jīng)濟(jì)帶等戰(zhàn)略，全面融入長三角一體化發(fā)展，加速融入國際國內(nèi)大循環(huán)，推動物流、商流、信息流和資金流有機(jī)融合；各級地方政府，根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)與物流的短板，針對性的投入與出臺優(yōu)惠政策，向高級物流中心地發(fā)展靠齊，最終實(shí)現(xiàn)地方經(jīng)濟(jì)與物流業(yè)的大發(fā)展。