孫家慶，唐麗敏，蔡靜，李明澤

(大連海事大學(xué) 交通運輸管理學(xué)院，遼寧 大連 116026)

0 引言

保稅港區(qū)與內(nèi)陸港(以下簡稱兩港)實施互動既有利于沿海港口的良性發(fā)展，又可以促進我國內(nèi)陸地區(qū)外向型經(jīng)濟的快速發(fā)展.但是相關(guān)理論研究及實踐表明，合作風(fēng)險和諸多不穩(wěn)定性因素的存在使得一半以上的合作都是失敗的［1］，所以作為互動關(guān)系建立的第1 步，選擇怎樣的模式實施互動以及如何進行選擇至關(guān)重要.

當(dāng)前，國內(nèi)外學(xué)者們對合作模式的研究僅限于企業(yè)間戰(zhàn)略聯(lián)盟模式［2］、供應(yīng)鏈合作模式［3-4］、虛擬企業(yè)［5-6］、聯(lián)盟伙伴的選擇和影響因素［7-8］等，對兩港互動的研究也僅限于互動發(fā)展層次［9］和機理［10］的研究，或者從更大范疇內(nèi)研究港口與腹地的關(guān)系［11-14］，可以說，對兩港互動發(fā)展模式選擇的研究還非常有限.基于此，本文提出兩港互動發(fā)展可以采取的3 種模式，建立基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式選擇模型并應(yīng)用到廈門海滄保稅港區(qū)與其內(nèi)陸腹地的互動發(fā)展中.

1 兩港互動發(fā)展模式選擇關(guān)鍵指標(biāo)體系的構(gòu)建

由于兩港互動發(fā)展模式選擇問題涉及的因素多，其評價過程中常包含著許多不確定性、隨機性和模糊性，因此構(gòu)建合適的評價指標(biāo)體系是模式選擇的基礎(chǔ).評價指標(biāo)體系建立的方法有兩類:專家主觀評定與比較判定法和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析法.第一類方法適用于資料有限、主要依據(jù)專家經(jīng)驗知識來確定指標(biāo)的被評價對象;第二類方法適用于具有定量評價指標(biāo)的被評價對象.

為了兼顧代表性和全面性，在構(gòu)建兩港互動發(fā)展模式選擇的指標(biāo)體系過程中主要考慮以下3個方面:首先，兩港的互動本質(zhì)上是企業(yè)間的聯(lián)盟，兩港互動發(fā)展模式的選擇問題，與企業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟、動態(tài)聯(lián)盟、虛擬企業(yè)、運輸企業(yè)聯(lián)盟、物流集成商聯(lián)盟等合作模式的選擇有很多共同點，評價指標(biāo)也存在共性;其次，兩港互動發(fā)展模式選擇與合作伙伴選擇具有很強的相似性;最后，成功的兩港互動模式應(yīng)該使企業(yè)間的總交易成本最低，并且能夠綜合權(quán)衡所有要素(如資產(chǎn)專用性、環(huán)境不確定性等).

1.1 指標(biāo)體系的初步篩選

本文利用德爾菲法，在對兩港互動發(fā)展模式選擇影響因素進行初步分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計調(diào)查問卷，并采用LIKERT 的5 點尺度法，將各因素的影響程度劃分為5個等級.然后向包括保稅港區(qū)和無水港企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)、員工及港航專家學(xué)者等在內(nèi)的人士征求兩港互動發(fā)展模式選擇的主要影響因素及其影響程度，最終建立包括環(huán)境、資源依賴性、資源投入、關(guān)系特性和企業(yè)自身等因素在內(nèi)的初步評價指標(biāo)體系(見表1).本次調(diào)查共隨機發(fā)放調(diào)查問卷120 份，收回115 份，其中有效問卷109 份，有效率達90.8%.

表1 兩港互動發(fā)展影響因素

1.2 初步指標(biāo)體系的優(yōu)化處理

運用SPSS 軟件對調(diào)查結(jié)果進行因子分析.在對相關(guān)矩陣因數(shù)的統(tǒng)計學(xué)檢驗以及因子歸納后，得知前20個因子的累積特征值已達到97.5%，因此可選擇將32個影響因素簡化到20個，其旋轉(zhuǎn)后的因子載荷見表2.

表2 旋轉(zhuǎn)后的因子載荷

最后，進行指標(biāo)體系的效度檢驗，見表3，前20個影響因素的特征值大于0.2，它們的累計貢獻率為97.472%，即大于97%的總方差可以由這20個影響因素解釋.因此，這20個影響因素構(gòu)建的指標(biāo)體系具有較高的效度(見表3).

表3 關(guān)鍵影響因素效度分析

綜上，經(jīng)過因子分析，兩港互動發(fā)展模式選擇關(guān)鍵指標(biāo)體系由5 方面20個指標(biāo)組成.篩選出兩港互動發(fā)展的20個關(guān)鍵影響因素，見表4.

表4 兩港互動發(fā)展模式選擇關(guān)鍵指標(biāo)體系

2 兩港互動發(fā)展模式類型與層次劃分

2.1 兩港互動發(fā)展模式的類型

兩港互動發(fā)展模式是指，為了達到提升核心競爭力的互動目標(biāo)，兩港優(yōu)化資源配置、明確服務(wù)價值、定位目標(biāo)客戶，并采取能夠合理解決商業(yè)活動中出現(xiàn)的各種矛盾問題、進而更好地滿足客戶需求的一系列行為規(guī)范.

結(jié)合內(nèi)陸港建設(shè)和發(fā)展模式，參考相關(guān)文獻對企業(yè)間合作模式的研究成果，本文將兩港互動發(fā)展模式分為3 類:契約聯(lián)盟模式、合資經(jīng)營模式和虛擬互動模式，3 種模式的比較見表5.

2.2 兩港互動發(fā)展模式的層次劃分

依據(jù)表4 的研究結(jié)果，運用層次分析法(AHP)，對上述3 種互動模式的發(fā)展層次進行科學(xué)評估:首先，確定5個一級指標(biāo)和20個二級指標(biāo)的權(quán)重;其次，按［0，0.4)，［0.4，0.9)，［0.9，1.0］分?jǐn)?shù)段，分別對3 種模式進行打分;最終計算契約聯(lián)盟模式、合資經(jīng)營模式和虛擬互動模式的綜合得分，依次為［0，0.4)，［0.4，0.9)，［0.9，1.0］，分別命名為初級、中級、高級.

表5 3 種互動模式的比較

3 基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式選擇模型的構(gòu)建

BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定包括輸入層和輸出層神經(jīng)元個數(shù)的確定、隱含層數(shù)的確定、隱含層神經(jīng)元個數(shù)及每層激活函數(shù)的確定.

3.1 輸入輸出層神經(jīng)元個數(shù)的確定

一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出層神經(jīng)元個數(shù)是由輸入、輸出變量決定的.通常，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出量代表模型要實現(xiàn)的功能目標(biāo)，在本文的研究中，研究對象是兩港互動發(fā)展模式的選擇.因此，模型只有1個輸出節(jié)點，取值范圍為［0，1.0］.根據(jù)前述研究結(jié)果，可知輸出值與互動模式的對應(yīng)關(guān)系見表6.

表6 互動發(fā)展模式與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出值的對應(yīng)關(guān)系

與兩港互動發(fā)展模式選擇相關(guān)的因素有5 方面20個指標(biāo)，因此將20個指標(biāo)值作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層的輸入，即BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層節(jié)點數(shù)為20.

3.2 隱含層數(shù)的確定

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層與輸出層之間存在一個或多個隱含層是BP 網(wǎng)絡(luò)具有非線性識別功能的主要原因.一般而言，具有一個S 型隱含層和一個線性輸出層的3 層BP 網(wǎng)絡(luò)能夠逼近任意函數(shù)，完成任意N維到M 維的映射.增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱含層數(shù)雖然可以使誤差降低、精度提高，但也會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化.因此，為了減少內(nèi)存資源的耗用并提高網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)效率，本文確定選用3 層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建模式選擇模型，即只設(shè)置一個隱含層.

3.3 隱含層神經(jīng)元個數(shù)的確定

在實際應(yīng)用中，如何確定隱含層神經(jīng)元的個數(shù)一直是前饋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的難點和重點.到目前為止，還沒有嚴(yán)格的理論依據(jù)和很好的解析式.隱含層神經(jīng)元個數(shù)與問題的要求、輸入輸出神經(jīng)元的多少有直接關(guān)系，會隨著條件的不同而出現(xiàn)不同的結(jié)論.

另外，在確定BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最佳隱含層神經(jīng)元個數(shù)時，不僅要考慮網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練誤差，還要兼顧網(wǎng)絡(luò)的檢驗誤差.網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練誤差很小但檢驗誤差較大，說明網(wǎng)絡(luò)的泛化能力很差，網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練很可能已經(jīng)過度.嚴(yán)重過度的訓(xùn)練會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)類似查表功能.

本文共對8個內(nèi)陸港進行實證分析，選取其中的6個作為樣本(即k=6)，根據(jù)上述3個公式，可初步確定隱含層神經(jīng)元數(shù)為3～15個.

3.4 傳遞函數(shù)的選取

傳遞函數(shù)又稱為激活函數(shù)，是BP 網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，它必須是連續(xù)可微的.傳遞函數(shù)對輸入和輸出進行函數(shù)轉(zhuǎn)化，進而將神經(jīng)元的輸入映射到指定的有限區(qū)間中.BP 網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)一般采用Sigmoid 函數(shù)曲線，簡稱S 型函數(shù)，其特點是函數(shù)本身及其導(dǎo)數(shù)都是連續(xù)的，因而在處理上十分方便.在本文所建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，隱層采用tansig()作為傳遞函數(shù)，輸出層采用logsig()函數(shù)，其計算公式分別為tansig(x)=2/(1+exp(-2x))-1和logsig(x)=1/(1 +exp(-n)).

3.5 權(quán)值和閾值初始設(shè)置

由于系統(tǒng)是非線性的，網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的初始值對學(xué)習(xí)能否達到局部最小和是否能夠收斂的結(jié)果關(guān)系很大.初始值設(shè)置的一個基本原則是，在輸入累加后，每個神經(jīng)元的狀態(tài)值趨于零.

在使用MATLAB 的newff 函數(shù)創(chuàng)建BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)后，網(wǎng)絡(luò)會自動初始化權(quán)值和閾值(缺省值均為0).如果要設(shè)置初始值，可以使用函數(shù)init()，設(shè)置的范圍通常是［-1，1］或［-2/n，2/n］(n為網(wǎng)絡(luò)輸入層節(jié)點數(shù)).

3.6 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法的選擇

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練是指通過對樣本的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，不斷改變網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以使網(wǎng)絡(luò)的輸出不斷接近期望輸出，這一過程的本質(zhì)是可變權(quán)值的動態(tài)調(diào)整.標(biāo)準(zhǔn)BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用的訓(xùn)練算法都是梯度下降法，使性能函數(shù)達到最小.本文對BP 網(wǎng)絡(luò)采用快速訓(xùn)練函數(shù)，MATLAB中調(diào)用函數(shù)為traingdx，它是自適應(yīng)修改學(xué)習(xí)效率的算法與動量批梯度下降算法有機結(jié)合，所以網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練速度更快.

4 互動發(fā)展模式選擇模型應(yīng)用

4.1 基本情況介紹

2008 年6 月5 日，國務(wù)院以國函200850 號文件同意設(shè)立廈門海滄保稅港區(qū)，這是我國第7個獲批的保稅港區(qū).海滄保稅港區(qū)肩負(fù)著服務(wù)海西、促進對臺經(jīng)貿(mào)的重任，臺灣的輕工產(chǎn)品、化工產(chǎn)品等可以在此聚集后向內(nèi)陸集散.長期以來，廈門港發(fā)展的最大瓶頸就是經(jīng)濟腹地小，如何拓展經(jīng)濟腹地、推進區(qū)域物流合作、做大做強物流產(chǎn)業(yè)成為廈門當(dāng)前需要著力解決的重大課題.目前，廈門港正推進以海鐵聯(lián)運和公海聯(lián)運為基礎(chǔ)的無水港建設(shè).6個鐵路無水港包括:三明、南昌、贛州、吉安、鷹潭和新余，其中前4個無水港的用地面積分別達到1 000 畝、1 030 畝、500 畝和400 畝，而鷹潭、新余無水港的建設(shè)目前已經(jīng)達成意向.德化和南安是廈門港近期將推進建設(shè)的公路無水港.

4.2 數(shù)據(jù)分析與處理

結(jié)合模式選擇的指標(biāo)體系，采用定量與定性結(jié)合的方法對指標(biāo)數(shù)據(jù)進行綜合處理:一部分指標(biāo)使用可直接獲取的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)來自地方統(tǒng)計局官方網(wǎng)站);另一部分指標(biāo)則是在綜合分析各內(nèi)陸港運營實際的基礎(chǔ)上，以專家打分為主(百分制).

限于篇幅，此處僅給出經(jīng)過歸一化處理后的數(shù)據(jù)，見表7.

表7 樣本指標(biāo)數(shù)據(jù)歸一化處理

續(xù)表7

4.3 結(jié)果分析

4.3.1 訓(xùn)練樣本與測試樣本的確定

根據(jù)研究經(jīng)驗，訓(xùn)練樣本越多，網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練結(jié)果越精確.由于樣本數(shù)有限，本文將收集到的8個樣本數(shù)據(jù)中的三明和德安內(nèi)陸港作為測試樣本，其余為訓(xùn)練樣本.

4.3.2 隱含層神經(jīng)元個數(shù)確定

根據(jù)前文所述的模型生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，訓(xùn)練誤差精度為0.000 01，最大訓(xùn)練次數(shù)為1 000 次，輸入數(shù)據(jù)為20個指標(biāo)數(shù)據(jù)，利用6個樣本對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練.依據(jù)隱含層神經(jīng)元個數(shù)設(shè)定的不同，訓(xùn)練狀況和誤差情況也有所不同，見圖1和表8.當(dāng)隱含層節(jié)點數(shù)為6 時，訓(xùn)練樣本的標(biāo)準(zhǔn)誤差最小;隱含層節(jié)點數(shù)繼續(xù)增加，雖然網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練步數(shù)減少，但是網(wǎng)絡(luò)性能并沒有得到明顯改善.綜上，本文將隱含層神經(jīng)元個數(shù)確定為6個.

表8 不同隱含層單元數(shù)下訓(xùn)練步數(shù)及誤差對比

4.3.3 網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練和仿真

隱含層節(jié)點為6 時，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過1，2，3 步達到訓(xùn)練要求，訓(xùn)練結(jié)果見表9.利用上述BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對測試樣本三明和德化進行仿真，結(jié)果分別為0.899 0和0.128 8.

表9 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果

通過上述圖表可知，在隱含層節(jié)點數(shù)較小時，網(wǎng)絡(luò)的性能較差，樣本訓(xùn)練無法達到預(yù)期的誤差精度;

綜上可知，網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果與期望輸出比較接近，可以認(rèn)為該BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對保稅港區(qū)與內(nèi)陸港互動發(fā)展模式的選擇具有較好的泛化擴展能力.

綜合前文互動模式的數(shù)值劃分及本章的網(wǎng)絡(luò)輸出，利用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對海滄保稅港區(qū)與其內(nèi)陸港互動模式的選擇結(jié)果見表10.

表10 互動發(fā)展模式選擇結(jié)果

從表10可知，海滄保稅港區(qū)與三明、南昌、贛州內(nèi)陸港的互動發(fā)展模式可以采取合資經(jīng)營模式，與吉安、鷹潭、新余、德化、南安內(nèi)陸港的互動發(fā)展模式可以采取契約聯(lián)盟模式.其中:與三明內(nèi)陸港的互動評價值明顯高于其他內(nèi)陸港，雖然評價結(jié)果顯示合資經(jīng)營模式比較合理，但是由于三明市與廈門市互動的時間比較長(兩市在1993 年就結(jié)為友好城市)，政策環(huán)境比較穩(wěn)定;另外，在較短距離的基礎(chǔ)上又有發(fā)達的交通線路(G205 高速直達海滄)，外部競爭較小;所以，海滄保稅港區(qū)與三明內(nèi)陸港的互動有著天然的地理區(qū)位、政策、經(jīng)濟環(huán)境優(yōu)勢，短期內(nèi)在信息化水平提高的基礎(chǔ)上就可以向著虛擬互動模式發(fā)展.南昌和贛州內(nèi)陸港在交通條件、經(jīng)濟發(fā)展和政策環(huán)境方面都有非常強大的優(yōu)勢，但是由于在發(fā)展外向型經(jīng)濟方面，兩市在與廈門海滄保稅港區(qū)合作之外，也積極與寧波港、深圳鹽田港等國際港口合作，所以對于海滄保稅港區(qū)來說，互動體的外部競爭程度比較強，所以互動發(fā)展模式還是選擇穩(wěn)定性最強的合資經(jīng)營模式比較有利于關(guān)系的進一步發(fā)展和加強.雖然吉安的經(jīng)濟相對發(fā)達，但是內(nèi)陸港的建設(shè)時間較短(建于2009 年)，經(jīng)驗不豐富、功能不健全，交通條件也有待改善，所以采取的發(fā)展模式還是比較初級的.海滄保稅港區(qū)與鷹潭、新余內(nèi)陸港的互動剛剛達成意向，德化和南安兩個公路型內(nèi)陸港的建設(shè)也僅處于調(diào)研階段，所以建議與這4個內(nèi)陸港的互動模式還是選擇比較初級的契約聯(lián)盟模式.

5 結(jié)束語

在我國，保稅港區(qū)與內(nèi)陸港的發(fā)展都具有特殊性，兩者的互動尚處于發(fā)展階段.本文在深入研究兩港互動發(fā)展模式類型及其優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，分析影響模式選擇的因素，并進一步建立模式選擇的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，既為相關(guān)保稅港區(qū)與內(nèi)陸港建立互動關(guān)系提供科學(xué)的理論依據(jù)，也為已建立互動關(guān)系的保稅港區(qū)與內(nèi)陸港解決互動發(fā)展過程中存在的問題提供幫助.

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