社會網(wǎng)絡視角下西部地區(qū)物流網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)研究

彭會萍，曹曉軍，劉曉航，陳冰冰

(蘭州財經(jīng)大學 絲綢之路經(jīng)濟研究院，甘肅 蘭州 730020)

一、引言

區(qū)域物流是指全面支撐區(qū)域可持續(xù)發(fā)展總體目標的物流活動體系，區(qū)域物流與經(jīng)濟發(fā)展之間存在相互依賴以及相互協(xié)調(diào)的動態(tài)耦合關系[1-3]。

近年來，西部地區(qū)物流研究多集中于物流發(fā)展水平的評價、通道建設以及物流發(fā)展對區(qū)域經(jīng)濟影響等方面[4-7]，鮮見西部地區(qū)物流網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、物流節(jié)點的聯(lián)系強度以及網(wǎng)絡中節(jié)點位置的研究。對于物流網(wǎng)絡的研究，國外多針對于特定企業(yè)的物流網(wǎng)絡進行實例驗證[8,9]，國內(nèi)則偏重于從區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展角度研究區(qū)域物流網(wǎng)絡構(gòu)建，如李全喜借鑒引力模型對引力模型參數(shù)重構(gòu)，構(gòu)建區(qū)域物流引力模型和區(qū)域物流地位模型[10]，程艷從空間、時間、成本三個角度綜合考慮修正引力模型并對長江經(jīng)濟帶區(qū)域物流空間結(jié)構(gòu)進行分析[11]，劉荷、王健等基于軸輻理論構(gòu)建海峽西岸經(jīng)濟區(qū)物流網(wǎng)絡[12]，但是現(xiàn)有的成果大多關注區(qū)域物流網(wǎng)絡的空間分布結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建，對區(qū)域物流網(wǎng)絡的空間相聯(lián)系方面的研究仍比較少，也尚未見西部地區(qū)物流網(wǎng)絡的具體研究。

因此，文章以西部地區(qū)132個地級市的物流發(fā)展情況為研究對象，分析其物流空間聯(lián)系特征，這樣不僅能夠在理論上豐富已有的研究成果，也可以確定各個物流節(jié)點在西部地區(qū)物流網(wǎng)絡中的地位與作用，從而提升物流節(jié)點功能、協(xié)調(diào)整合物流資源，促進西部地區(qū)物流一體化發(fā)展。文章首先采用熵權(quán)法、主成分分析、灰色關聯(lián)分析分別對西部地區(qū)的物流發(fā)展情況進行綜合評價，基于評價結(jié)果和輻射模型構(gòu)建西部地區(qū)物流網(wǎng)絡，最后采用社會網(wǎng)絡分析方法對西部地區(qū)物流網(wǎng)絡的空間結(jié)構(gòu)特征與關系特征進行分析，為西部地區(qū)物流的協(xié)調(diào)運作與經(jīng)濟一體化發(fā)展提供參考依據(jù)。

二、研究流程以及評價指標體系的構(gòu)建

(一)評價指標體系構(gòu)建

區(qū)域物流發(fā)展水平評價應綜合考慮經(jīng)濟和物流發(fā)展現(xiàn)狀等多方面的因素。為更加全面地評價物流綜合得分，本文基于文獻[9，19]中出現(xiàn)的指標，新增加快遞量以及營業(yè)網(wǎng)點個數(shù)兩項指標，物流發(fā)展水平綜合評價體系如表1所示?？爝f量作為物流業(yè)的重要組成部分，可以從側(cè)面體現(xiàn)出地區(qū)物流的發(fā)展程度，而營業(yè)網(wǎng)點個數(shù)可以從側(cè)面反映區(qū)域基礎設施建設對于物流業(yè)發(fā)展的基礎保障能力。

表1物流發(fā)展水平綜合評價體系

(二)數(shù)據(jù)收集與整理

西部地區(qū)132個地級市物流發(fā)展情況的16項指標數(shù)據(jù)均取自于2017年統(tǒng)計年鑒以及西部地區(qū)各地級市統(tǒng)計公報。為消除指標量綱以及數(shù)量級影響，采用Z-score方法對原始數(shù)據(jù)進行標準化轉(zhuǎn)換，如公式(1)所示。設區(qū)域物流發(fā)展水平的樣本矩陣為X=[xij]m×n，xij表示第i個地級市的第j個指標值，矩陣Z=[zij]m×n為標準化矩陣。

(1)

三、物流節(jié)點城市規(guī)模值確定

(一)單一評價模型及過程

1.熵權(quán)法

熵權(quán)法是根據(jù)各指標觀測值的信息量大小確定指標權(quán)重，進而得到物流節(jié)點城市的綜合得分，從而減少主觀性[13]。設zij為標準化矩陣，則第j項指標下第i個地級市占該指標的比重：

(2)

由指標比重通過式(3)得到差異性系數(shù)：

(3)

差異性系數(shù)ej表示第j個指標值的分散程度。ej值越大，指標分散程度越大，則該指標相應的重要程度越高；ej值越小則重要程度越低；若ej值相同，則在評價中沒有意義。所以文章基于差異性系數(shù)比重表示各個指標權(quán)重：

(4)

2.灰色關聯(lián)分析法

灰色關聯(lián)分析是根據(jù)各比較序列與參考序列之間的幾何相似度確定兩者的關聯(lián)度，關聯(lián)度越大表明評價對象與目標對象越接近，計算過程如下：

(2)標準化矩陣Z對參考數(shù)列Z*在第j個指標的關聯(lián)系數(shù)和關聯(lián)度：

ξij=

(5)

(6)

其中,α為分辨系數(shù)，是為了提高關聯(lián)系數(shù)之間的差異顯著性，通常取0.5[14]，ξij反映比較序列與參考序列在第j個指標上的關聯(lián)系數(shù)，wj為熵權(quán)法第j個評價指標對應的權(quán)值，Di為第i個地級市對理想對象的灰色加權(quán)關聯(lián)度，即西部地區(qū)物流網(wǎng)絡節(jié)點城市綜合得分，如表6。

3.主成分分析法

主成分分析法是保證信息量損失較小的同時，經(jīng)過線性變換得到幾個主成分達到降維目的，從而得到每個對象的綜合得分。

(1)提取主成分。根據(jù)累計貢獻率要達到85%以上和方差大于1原則，計算得出主成分(Fk)的特征值(λk)以及貢獻率(Rk)，如表3所示。

表3主方差分解表

(2)主成分載荷分析。對兩個主成分因子進行方差最大正交旋轉(zhuǎn)處理，得到主成分載荷矩陣O=ojk(表4)。X14在主成分F2上具有較高的載荷，其余15個指標在主成分F1具有較高載荷，因此可以用2個主成分代替原來的16個評價指標進行綜合評價。

表4因子載荷表

(3)計算主成分得分。利用標準化數(shù)據(jù)和主成分載荷計算各主成分得分，如式(7)：

(7)

(二)節(jié)點綜合得分組合評價模型

1.三種評價方法一致性檢驗

通過熵權(quán)法、灰色關聯(lián)分析法以及主成分分析法對西部地區(qū)132個地級市的物流發(fā)展水平進行評價，可以發(fā)現(xiàn)三種方法的評價結(jié)果存在一定的差異性。因此在顯著性水平為5%的情況下，采用Kendall協(xié)同系數(shù)檢驗法對評價結(jié)果進行一致性檢驗，結(jié)果如表5所示。

表5 Kendall檢驗統(tǒng)計量表

2.區(qū)域物流發(fā)展水平綜合評價模型

由Kendall協(xié)同系數(shù)檢驗表可得，雖然熵權(quán)法、主成分分析法以及灰色關聯(lián)分析法對于評價結(jié)果具有一致性，但是也存在一定的差異。綜合考慮得分以及排序間的差異，借鑒Broda方法對西部地區(qū)物流網(wǎng)絡綜合得分進行組合評價，步驟如下所示：

(1)求隸屬度：

(8)

其中Aip表示第i個節(jié)點城市在第p種評價方法下的得分，μip表示第i個節(jié)點城市在第p種評價方法下屬于“優(yōu)秀”的程度。

(2)求模糊排名頻數(shù)及歸一化處理：

(9)

(10)

ρhi表示節(jié)點城市i在多大程度上排名第h位，ωhi表示節(jié)點城市i排名第h位的頻率。

(3)得分轉(zhuǎn)換：

(11)

Mh表示第p種評價方法下節(jié)點城市i排在h位的得分，ωhi為權(quán)重，基于求和公式Gi=ωhi×Mh得到西部地區(qū)物流網(wǎng)絡節(jié)點城市綜合得分Gi，結(jié)果如表6所示。

表6西部地區(qū)地級市物流綜合規(guī)模值及得分

四、西部地區(qū)物流網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分析

(一)西部地區(qū)物流網(wǎng)絡構(gòu)建

引力模型是最早被提出的空間交互強度預測模型[15]，然而在實際應用過程中需要基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)計算待估參數(shù)，限制了模型的適用范圍。為了解決待估參數(shù)的問題，文章引入基于空間可達性的輻射模型，如式(12)所示。它解決包括引力模型、介入機會模型等經(jīng)典交互模型所存在的參數(shù)估計問題，僅需要輸入人口分布數(shù)據(jù)就能實施空間交互強度預測，并通過一系列實際數(shù)據(jù)表明輻射模型能夠相當準確地預測城市間的通勤出行量、人口遷移量和貨物運輸量等[16]，顯示出巨大的應用優(yōu)勢。

(12)

riq表示中心城市i輻射周邊城市q的貨流量；Ti表示節(jié)點城市i總的貨物流通量，本文取節(jié)點城市的綜合質(zhì)量；Siq為以節(jié)點城市i和q之間的距離為半徑的區(qū)域內(nèi)所有節(jié)點城市綜合得分之和?；谳椛淠Ｐ偷玫轿鞑康貐^(qū)地級市間的貨物流通量,其包含所有節(jié)點之間的聯(lián)系，但是不可避免地存在貨流量極小等一些沒有統(tǒng)計意義的數(shù)據(jù)，同時也加大了物流網(wǎng)絡特征分析以及網(wǎng)絡可視化的難度，所以需要對全連網(wǎng)絡進行簡化。簡化網(wǎng)絡傳統(tǒng)方法為n-NNG法[17]，卻可能存在孤立點，故本文在保證全網(wǎng)絡連通性的前提下，認為中心城市對周邊所有城市前90%的貨流量為有效流通，具體結(jié)果如表7所示。

表7西部地區(qū)地級市間貨流量

如表7所示，橫軸表示中心節(jié)點城市，縱軸表示中心節(jié)點城市輻射周邊節(jié)點城市的貨流量，貨流量為0表示兩個節(jié)點間沒有貨物流通。

(二)西部地區(qū)物流網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)特征分析

西部地區(qū)132個節(jié)點城市的物流聯(lián)系在空間上形成了一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過表7中地區(qū)間貨物流通量數(shù)據(jù)構(gòu)建西部地區(qū)物流網(wǎng)絡，如圖2所示。圖中節(jié)點大小為節(jié)點物流中心度，節(jié)點越大連線越多則表明該節(jié)點越處于物流網(wǎng)絡中心位置，有向線段表示各節(jié)點城市之間貨運流通量的大小。文章借鑒社會網(wǎng)絡分析思路，對西部地區(qū)物流網(wǎng)絡的密度、物流網(wǎng)絡節(jié)點中心性以及物流網(wǎng)絡凝聚子群進行分析。

圖2西部地區(qū)物流網(wǎng)絡圖

1.西部地區(qū)物流網(wǎng)絡密度分析

物流網(wǎng)絡密度指的是一個物流網(wǎng)絡中各個節(jié)點之間聯(lián)系的緊密程度，節(jié)點之間的聯(lián)系越多并且強度越大，表明物流網(wǎng)絡密度就越大，在物流整體運作中更加具有競爭力，物流網(wǎng)絡密度計算公式如下：

(13)

其中，riq為中心節(jié)點i對節(jié)點q之間的貨物流通量，ρ為物流網(wǎng)絡整體密度,m為物流網(wǎng)絡規(guī)模即西部地區(qū)節(jié)點城市數(shù)量。通過式(13)計算，得到西部地區(qū)132個節(jié)點城市之間的物流網(wǎng)絡密度為0.0448，經(jīng)過同種方法計算得到京津冀地區(qū)的物流網(wǎng)絡密度為0.8013[18]，由此表明西部地區(qū)物流聯(lián)系強度較低，物流網(wǎng)絡整體競爭力較弱。其原因為西部地區(qū)涵蓋區(qū)域廣，橫跨的省份以及自治地區(qū)之間的交通基礎設施發(fā)展不均衡，導致一些地級市之間并未實現(xiàn)直通，物流流通的難度相對來說較大。

2.西部地區(qū)物流網(wǎng)絡節(jié)點中心性分析

物流節(jié)點中心性是度量整個物流網(wǎng)絡中心化程度的重要指標。在西部地區(qū)物流網(wǎng)絡中，處于中心位置的物流節(jié)點更易獲得資源和信息，擁有更大的權(quán)力和對其他的節(jié)點產(chǎn)生更強的影響力，物流網(wǎng)絡中心性通常分為物流網(wǎng)絡節(jié)點中心度、物流網(wǎng)絡中間中心度以及物流網(wǎng)絡接近中心度等。

(1)物流網(wǎng)絡節(jié)點中心度。

節(jié)點中心度測量的物流網(wǎng)絡中一個節(jié)點與其他節(jié)點發(fā)展交往關系的能力，表示單個物流節(jié)點的局部中心性，它的值越大表明該節(jié)點的物流網(wǎng)絡中心度越高，這個節(jié)點在物流網(wǎng)絡中越重要。物流網(wǎng)絡節(jié)點中心度計算如式(14)所示。

(14)

表8西部地區(qū)物流網(wǎng)絡節(jié)點中心性

(2)物流網(wǎng)絡中間中心度。

物流網(wǎng)絡中間中心度研究“局部依賴性”，表示節(jié)點對物流資源的控制程度，它的值越大，表示對其他節(jié)點的影響越大。

(15)

CAB(v)為節(jié)點v的中間中心度(表8)，yiq(v)表示節(jié)點i和節(jié)點q之間經(jīng)過節(jié)點v的最短路徑上節(jié)點間物流量之和，yiq表示節(jié)點i和節(jié)點q之間最短路徑上節(jié)點間物流量之和。從中間中心度來看，成都、西安、重慶以及蘭州的中間中心度排在前列，表明這幾個節(jié)點在西部地區(qū)物流網(wǎng)絡中起著重要的中介和橋梁作用，絕大多數(shù)的物流聯(lián)系需要通過這幾個中介城市，在一定程度上影響了果洛州、甘孜州等中間中心度較小節(jié)點城市間的物流合作與交流。

(3)物流網(wǎng)絡接近中心度。

物流網(wǎng)絡接近中心度用于分析網(wǎng)絡節(jié)點對物流資源傳遞的獨立性或者有效性，該值越大說明該節(jié)點在物流網(wǎng)絡流通過程中越少依賴其他節(jié)點，如公式(16)所示：

(16)

CAP(i)為物流網(wǎng)絡節(jié)點i的接近中心度(表8)，yiq表示從節(jié)點i到節(jié)點q之間最短路徑上節(jié)點間的物流量之和，yqi從節(jié)點q到節(jié)點i之間最短路徑上節(jié)點間的物流量之和。從接近中心度來看，重慶、成都、西安等節(jié)點的值較大，表明這些節(jié)點在物流網(wǎng)絡運作過程中不易受到其他節(jié)點的影響，具有較強的獨立性，在整個西部地區(qū)物流網(wǎng)絡中總的輻射和帶動作用明顯。其主要原因是重慶為直轄市，西安以及成都為省會城市，這幾個節(jié)點經(jīng)濟實力強、基礎交通設施完善，處于不同區(qū)域的樞紐位置，與其他節(jié)點的物流連接度高。

3.西部地區(qū)物流網(wǎng)絡凝聚子群分析

物流網(wǎng)絡凝聚子群是指具有相對較強關系的網(wǎng)絡節(jié)點子集合，一般從節(jié)點間的可達性、節(jié)點間關系頻次等角度進行度量?；贐GP(邊界網(wǎng)關協(xié)議)可以將網(wǎng)絡凝聚子群看作為AS(自治系統(tǒng))，進而選擇網(wǎng)絡凝聚子群內(nèi)的核心節(jié)點促進西部地區(qū)物流網(wǎng)絡之間的貨物流通。文章采用CONCOR迭代相關收斂法分析西部地區(qū)物流網(wǎng)絡凝聚子群,迭代及子群密度計算分別如公式(17)、(18)所示：

(17)

(18)

其中，biq為節(jié)點間物流量riq的迭代結(jié)果，σi、σq分別為矩陣第i行以及q行的平均值，將物流量矩陣迭代25次可得到西部地區(qū)物流網(wǎng)絡凝聚子群，分類結(jié)果如表9；a與b表示凝聚子群g與h內(nèi)的節(jié)點個數(shù)，i′、q′表示凝聚子群g與h內(nèi)的節(jié)點，ρ′g-h即凝聚子群g與h之間的密度，密度越大表示子群之間的關系越緊密，結(jié)果如表10所示。

從凝聚子群分析結(jié)果來看，西部地區(qū)的物流網(wǎng)絡共可以分為8個三級凝聚子群。隨著絲綢之路經(jīng)濟帶、西部大開發(fā)等戰(zhàn)略的實施，西部地區(qū)物流業(yè)取得了一定的發(fā)展，但是在區(qū)域間的連通以及運營能力等方面依然存在不足。因此，為暢通西部地區(qū)之間的貨物流通以及提升運營效率，綜合考慮西部地區(qū)物流網(wǎng)絡子群間密度以及地理區(qū)位，將8個三級凝聚子群重新規(guī)劃為4個二級凝聚子群，并分別從4個二級凝聚子群內(nèi)選擇核心節(jié)點作為中轉(zhuǎn)集散樞紐與其他凝聚子群進行信息交流。其中，三級子群1和2同屬一個子群(二級子群1)，三級子群3和4同屬二級子群2，三級子群5、6、7同屬二級子群3，三級子群8屬于二級子群4。

表9西部地區(qū)物流網(wǎng)絡節(jié)點凝聚子群分類表

表10凝聚子群密度表

二級子群1中，由物流網(wǎng)絡中心性可得到，西安市物流中間中心度、接近中心度以及節(jié)點中心度指數(shù)值均位列子群內(nèi)第一位，說明西安市對其他節(jié)點城市物流影響能力強且具有較強的中介能力，同時西安作為新亞歐大陸橋中國段——隴海蘭新鐵路沿線經(jīng)濟帶上最大的西部中心城市，是國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的橋頭堡，具有承東啟西、連接南北的重要戰(zhàn)略地位，因此可將西安作為二級子群1的中轉(zhuǎn)集散樞紐。

二級子群2中，蘭州市的中間中心度、接近中心度分別位于西部節(jié)點城市第三、第四位，其中心性指數(shù)整體上優(yōu)于烏魯木齊，同時蘭州處于隴海、蘭渝、蘭新、蘭青等主要干線的交匯處，蘭州北編組站是全國十大編組站之一，是東進、西出和溝通大西南的重要交通樞紐，具有坐中六連、輻射全國的集散優(yōu)勢，因此選擇蘭州作為二級子群2的中轉(zhuǎn)集散樞紐。

二級子群3中，共包括成都、重慶以及貴陽等48個網(wǎng)絡節(jié)點，而一個中轉(zhuǎn)集散樞紐不足以承擔二級子群3中的物流資源，因此需選擇兩個集散樞紐。重慶市物流業(yè)發(fā)展水平以及物流網(wǎng)絡中間中心度位列西部地區(qū)網(wǎng)絡節(jié)點城市第一位，并且渝新歐班列以及鐵路編組站的集貨能力、編組能力較強，同時，成都處于西部地區(qū)的中心位置并且交通基礎設施完善，可以匯集大量的人流以及物流資源進而輻射整個西部地區(qū)，因此選擇重慶、成都為二級子群3中的集散中轉(zhuǎn)樞紐。

二級子群4中，主要為廣西省的網(wǎng)絡節(jié)點。其中，南寧的物流網(wǎng)絡中心性指數(shù)在子群4中最優(yōu)，并且其地理位置優(yōu)越，處于泛北部灣、泛珠三角和大西南3個經(jīng)濟圈的結(jié)合部，是大西南出海通道的樞紐城市，具備較為完善的公路、鐵路、民航、水路立體交通網(wǎng)絡。因此，選擇南寧市作為二級子群4的中轉(zhuǎn)集貨樞紐。

五、結(jié)論

物流網(wǎng)絡是一個復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)，文章以社會網(wǎng)絡分析方法對西部地區(qū)物流空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和形態(tài)進行量化分析，得出如下結(jié)論：

(1)西部地區(qū)物流網(wǎng)絡整體密度較小，節(jié)點之間的物流聯(lián)系程度較低。這是由于西部地區(qū)本身地域十分廣闊，橫跨中國12個省份以及自治區(qū)域，不少節(jié)點城市之間的物流溝通難度較大；同時，西部地區(qū)物流整體發(fā)展水平仍較低，大大限制了地級市之間的物流聯(lián)系。地理位置是固定不變的，若要提高西部地區(qū)物流網(wǎng)絡的整體密度，只能通過提高各個地級市的物流發(fā)展水平以及縮短物流通道的“空間”距離，來加強物流聯(lián)系與互動，從而加快物資的流動速度，為西部地區(qū)物流一體化發(fā)展奠定基礎。

(2)從網(wǎng)絡中心性來看，重慶、成都、西安等節(jié)點的物流均居于前列，表明這幾個節(jié)點城市在物流網(wǎng)絡中處于關鍵和優(yōu)勢地位；物流網(wǎng)絡中多數(shù)節(jié)點的中間中心度以及中心度較小且差異不大，說明整個物流網(wǎng)絡的節(jié)點聯(lián)系強度較弱并且處于相對均衡狀態(tài)。從西部地區(qū)整體物流網(wǎng)絡運作來看，要充分利用西安、重慶等網(wǎng)絡核心節(jié)點的優(yōu)勢地理位置，發(fā)揮其對西部地區(qū)的物流業(yè)發(fā)展的輻射和帶動作用。

(3)從凝聚子群分析來看，西部地區(qū)物流網(wǎng)絡三級子群內(nèi)以及子群之間的物流聯(lián)系強度以及獨立性較弱，從一定程度上來說，對于西部地區(qū)物流一體化運作有較大的阻力。因此，需通過建設重慶、西安、烏魯木齊等物流集散中轉(zhuǎn)樞紐地加強群體內(nèi)以及群體之間的物流聯(lián)系，降低物流流通阻力。

總體來看，西部地區(qū)物流網(wǎng)絡受制于地理位置的物理性約束。因此，要提升物流網(wǎng)絡功能，實現(xiàn)物流一體化運作，關鍵需要突破西部地理位置的行政性束縛，推進西部地區(qū)交通基礎設施的有效對接以及共建共享，同時應充分發(fā)揮西安、重慶、蘭州等中轉(zhuǎn)集散樞紐的帶動與輻射作用，大力加強凝聚子群之間的互動與互補，實現(xiàn)整體物流網(wǎng)絡功能的協(xié)調(diào)。