胡玉洲

(惠州學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理系，廣東 惠州 516007)

基于模糊物元的中國城市群物流能力研究

胡玉洲

(惠州學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理系，廣東 惠州 516007)

通過構(gòu)造基于面板數(shù)據(jù)的模糊物元模型研究中國十大城市群的物流能力。研究結(jié)果表明:中國十大城市群整體物流能力總體呈上升態(tài)勢，并經(jīng)歷了2次高速增長期;從時間上來看，中國十大城市群物流能力除在個別年份回落外，整體呈現(xiàn)逐年上升趨勢，且發(fā)展基本同步;從空間上來看，中西部與東部城市群相比物流能力存在較大差距，區(qū)域差異明顯，發(fā)展水平及速度均不及東部城市群。

城市群；物流能力；模糊物元；面板數(shù)據(jù)

0 引言

實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展是中國“十二五”規(guī)劃的重要戰(zhàn)略目標(biāo)之一。區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化是應(yīng)對經(jīng)濟(jì)全球化的一種重要戰(zhàn)略。隨著地理位置相鄰的城市之間競爭和合作的深化，區(qū)域內(nèi)主要城市之間呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)系的特征，形成產(chǎn)業(yè)分工與合作，通過資源的共享創(chuàng)造協(xié)同效應(yīng)。目前,中國區(qū)域競爭主要表現(xiàn)為各都市圈之間的整體競爭,而不是過去的那種單個城市之間的競爭[1]。城市群是一個具有動態(tài)演進(jìn)特征的開放系統(tǒng)，其動態(tài)發(fā)展和區(qū)域格局變化造成了城市群之間邊界的模糊性[2]。隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)分工的深化，城市之間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系和相互依存日趨緊密。城市群是在城鎮(zhèn)化過程中，在城鎮(zhèn)化水平較高的地域內(nèi)，以區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化組織為紐帶，由一個或若干個地理位置鄰近的中心城市及其周邊城市和其腹地通過空間相互作用而形成的區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。城市群的出現(xiàn)是生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段生產(chǎn)要素資源在區(qū)域內(nèi)逐步優(yōu)化配置的產(chǎn)物，是區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的空間上高度密集、經(jīng)濟(jì)社會緊密聯(lián)系的復(fù)雜空間組織形式，其最顯著的特征就是集聚[3]。從世界發(fā)達(dá)地區(qū)城市化歷程的經(jīng)驗來看，如倫敦城市群、巴黎城市群、紐約城市群、五大湖城市群和東京城市群等，城市群的出現(xiàn)是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，城市群能夠突破資源的區(qū)域和行政區(qū)劃制約，形成以中心城市為核心、周邊城市為補(bǔ)充的階梯狀網(wǎng)絡(luò)，城市群內(nèi)部逐步形成產(chǎn)業(yè)分工，各個城市發(fā)展自身的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)參與區(qū)域合作，通過中心城市的擴(kuò)散效應(yīng)和周邊城市的支持，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，促進(jìn)區(qū)域的發(fā)展。

隨著中國城市化的發(fā)展，區(qū)域內(nèi)部相鄰城市之間的分工和合作促進(jìn)了城市群的出現(xiàn)和發(fā)展。據(jù)《2010中國城市群發(fā)展報告》，中國正在逐步發(fā)育和形成23個城市群，其中，長江三角洲城市群已躋身于國際公認(rèn)的6大世界級城市群之列[4]，珠江三角洲、京津冀等14個城市群初具規(guī)模，中西部一些新興崛起的城市群正隨著中國中西部經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展逐步壯大。目前，中國已形成以長江三角洲城市群為龍頭，京津冀和珠江三角洲城市群為兩翼，東部、中部和西部全面推進(jìn)的城市群發(fā)展格局，為中國新型城鎮(zhèn)化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。在城市化的進(jìn)程中，物流產(chǎn)業(yè)承擔(dān)著重要的作用，物流業(yè)的崛起和發(fā)展縮短了城市之間的時間距離，擴(kuò)大了城市之間的聯(lián)系空間。微觀層面上，時空因素作為資源和經(jīng)營背景在很大程度上決定并約束著廠商的利潤[5]，高利潤吸引資源在城市群之間的聚集，從而有利于產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展。宏觀層面上，物流的時空價值對于區(qū)域產(chǎn)業(yè)的集聚和分工起著重要的作用，物流是資源交換最終得以實現(xiàn)的載體。區(qū)域物流能力決定了城市群資源配置的成本和效率以及城市群內(nèi)部各城市之間時空聯(lián)系的緊密程度，很多研究肯定了物流能力對于區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)[6-9]。在城市群的形成發(fā)展過程中，物流在城市之間起著重要的連接作用，物流能力越強(qiáng)，城市之間的聯(lián)系越緊密，人流、物流、商流、資金流和信息流效率越高，從而縮短城市之間的時空距離。因此，物流能力是城市群得以形成和發(fā)展的基礎(chǔ)。

現(xiàn)有關(guān)于城市群的研究主要以單個城市群為評價對象，鮮有對中國城市群整體進(jìn)行評價的成果[10]。已有文獻(xiàn)缺少對主要城市群物流能力的研究，且多重視案例實證，缺少區(qū)域比較分析。這與中國目前物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展實踐和所處發(fā)展階段相關(guān)。已有研究對沿海三大城市群特別是長三角城市群的個案較多，區(qū)域范圍局限在東部沿海區(qū)域，缺少不同區(qū)域的比較分析[11]。另外，從實踐的視角來看，中國長期非均衡的發(fā)展模式使得區(qū)域之間物流發(fā)展水平存在不平衡性，體制性障礙使物流業(yè)缺乏統(tǒng)一規(guī)范管理，設(shè)施建設(shè)未經(jīng)統(tǒng)一規(guī)劃，城市物流系統(tǒng)之間沒有順暢的銜接[12]，對城市群發(fā)展未能起到應(yīng)有的支撐作用。因此，研究中國城市群的物流能力并進(jìn)行比較不僅可以從理論上彌補(bǔ)現(xiàn)有文獻(xiàn)的不足，而且可以從實踐上為城市群的發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 研究方法

1.1 物元和模糊物元

在物元分析中，將事物M、特征C和對應(yīng)的量值x稱為物元的三要素，記為R=(M，C，x)。若事物M有n個特征C1，C2，…，Cn及相應(yīng)的量值x1，x2，…，xm，則構(gòu)成m個事物的n維復(fù)合物元，記為：

(1)

(2)

(3)

其中，maxxij為各事物的第j項特征所對應(yīng)的所有量值xij中的最大值；minxij為各事物的第j項特征所對應(yīng)的所有量值中的最小值。

根據(jù)從優(yōu)隸屬度計算得到式(1)對應(yīng)的m個事物的n維模糊復(fù)合物元為：

(4)

(5)

1.2 權(quán)重和歐氏貼近度復(fù)合模糊物元

在計算評價指標(biāo)權(quán)重時，文獻(xiàn)中較常用的方法有變異系數(shù)法和熵值法，這2種方法能夠避免主觀因素的影響，本研究采用熵值法。在信息論中，信息是系統(tǒng)有序程度的一個度量，而熵是對系統(tǒng)無序程度的度量，二者為相反數(shù)關(guān)系[13]。指標(biāo)對系統(tǒng)的信息量貢獻(xiàn)越大，不確定性就越小，熵也就越??；相反，指標(biāo)對系統(tǒng)的信息量貢獻(xiàn)越小，不確定性越大，熵也越大。在指標(biāo)評價的過程中，熵值的大小取決于評價指標(biāo)值的變異程度。評價指標(biāo)值的變異程度越大，該指標(biāo)對系統(tǒng)的信息量貢獻(xiàn)就越大，熵值就越小，權(quán)重越大。反之，指標(biāo)值變異程度越小，該指標(biāo)對系統(tǒng)的信息量貢獻(xiàn)就越小，熵值就越大，權(quán)重越小。熵值法的計算過程為：

首先，將初始矩陣R=(xij)mn進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化的判斷矩陣B=(bij)mn。

(6)

其次，根據(jù)信息熵的定義，確定m個評價事物的n個評價指標(biāo)的熵為：

(7)

再次，計算評價指標(biāo)的熵權(quán)：

(8)

最后，采用先乘后加來計算歐氏貼近度(ρHj)及復(fù)合模糊物元(RρH)：

；

(9)

(10)

貼近度衡量各事物與最優(yōu)事物之間相互接近的程度，其值越大說明該事物越接近最優(yōu)事物，可以根據(jù)貼近度的大小對各事物進(jìn)行比較。

1.3 面板數(shù)據(jù)模糊物元

模糊物元分析法可用于多個事物(樣本)的截面數(shù)據(jù)或者單個事物的時間序列數(shù)據(jù)(將時間視為事物)來進(jìn)行比較排序。一般而言，物元分析法不能直接應(yīng)用于面板數(shù)據(jù)，這是因為在面板數(shù)據(jù)中，對于每個事物而言，有時間(通常是年度)和指標(biāo)2個維度，以樣本為事物、指標(biāo)為特征計算得到的各年度的歐氏貼近度只能進(jìn)行跨樣本比較，不能進(jìn)行跨年度比較；同樣，以時間為事物、指標(biāo)為特征計算得到的各樣本的歐氏貼近度只能進(jìn)行跨年度比較，不能進(jìn)行跨樣本比較。原因在于，以一個維度為事物建立的模型，在按從優(yōu)隸屬度原則建立模糊物元的過程中，會消除另一個維度上事物間的絕對差異(組間差異)；其次，按一個維度建立模型，若按另一個維度進(jìn)行比較，會導(dǎo)致各個比較事物在不同指標(biāo)上的權(quán)重各不相同，實則不具有可比性[14]。

然而使用面板數(shù)據(jù)的優(yōu)勢是眾所周知的，面板數(shù)據(jù)可以提供更加有價值的數(shù)據(jù)，增加變量之間的多變性，減少共線性，提高自由度有效性；可以更好地檢測和度量單純使用截面數(shù)據(jù)或時間序列數(shù)據(jù)無法觀測到的影響；可以同時進(jìn)行跨樣本和跨時間的比較。事實上有一種變換方法可以將物元分析法應(yīng)用于面板數(shù)據(jù)，即運用降維思維，把面板數(shù)據(jù)降維成截面數(shù)據(jù)，將不同年份的事物作為新的“事物”納入到原有的n維復(fù)合模糊物元Rm×n中，構(gòu)造如下復(fù)合模糊物元：

(11)

式中：Rm×n(y)為m個事物的y年n維復(fù)合模糊物元，本研究稱其為面板數(shù)據(jù)復(fù)合模糊物元；Mi(y)為第y年的第i個事物(i=1，2，…，m)；y為年份(y=1，2，…，t)；Cj為第j個特征(j=1，2，…，n)；xij(y)為第y年第i個事物第j個特征對應(yīng)的量值。

顯然，Rm×n(y)的歐氏貼近度與一般模糊物元并無分別，因而在按從優(yōu)隸屬度原則建立模糊物元時，吸收了時間和事物2個維度的信息，避免了消除組間差異，另外，不同年份的“事物”在特征上獲得了一致的權(quán)重。

1.4 研究對象、指標(biāo)及數(shù)據(jù)來源

選取中國發(fā)育較為成熟且研究較多的十大城市群為研究對象(表1)。選取客運總量(C1)、貨運總量(C2)、郵政業(yè)務(wù)總量(C3)、年末實有城市道路面積(C4)、年末實有公共汽(電)營運車輛數(shù)(C5)、交通、倉儲及郵電業(yè)從業(yè)人員(C6)6個指標(biāo)構(gòu)建城市群物流能力。城市群數(shù)據(jù)由其所包含城市匯總而成。數(shù)據(jù)來源于國研網(wǎng)和中經(jīng)網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)時段區(qū)間為2002—2013年。其中，東莞市從2008年開始沒有“年末實有城市道路面積”的統(tǒng)計，佛山市也缺失2013年的該數(shù)據(jù)，湖州市缺失2013年郵政業(yè)務(wù)總量，本研究用3期移動平均法進(jìn)行了估算。長江中游城市群缺少仙桃、潛江、天門三市的相應(yīng)數(shù)據(jù)，但是考慮到這3個城市的物流能力和經(jīng)濟(jì)規(guī)模對長江中游城市群的總體貢獻(xiàn)不大*2013年仙桃、潛江、天門3個城市的GDP僅占長江中游城市群GDP的5.57%，人口總數(shù)僅占長江中游城市群總?cè)丝诘?.68%。，影響相對有限，長江中游城市群中并沒有包含這3個城市的數(shù)據(jù)。另外，以1978年為基期用GDP平減指數(shù)對郵政業(yè)務(wù)總量進(jìn)行了平減以消除價格因素的影響。

2 研究結(jié)果

首先，計算6個指標(biāo)的熵權(quán)，根據(jù)式(5)～(8)計算得到熵權(quán)向量為：

ωi=(0.18，0.12，0.23，0.13，0.15，0.17)T,

(i=1,2,…,6)。

由此可見，客運總量、貨運總量、郵政業(yè)務(wù)總量、年末實有城市道路面積、年末實有公共汽(電)營運車輛數(shù)、交通和倉儲及郵電業(yè)從業(yè)人員6個指標(biāo)的熵權(quán)位于0.12～0.23之間，差異并不大。熵權(quán)最大的指標(biāo)為郵政業(yè)務(wù)總量，最小的指標(biāo)為貨運總量。相對而言，客運總量、郵政業(yè)務(wù)總量和交通、倉儲及郵電業(yè)從業(yè)人員3個指標(biāo)對城市群物流能力貢獻(xiàn)較大，共解釋了物流能力的58%。但需要說明的是，熵權(quán)并不指示某項指標(biāo)在物流能力上的重要性系數(shù)，僅僅說明該指標(biāo)在物流能力上提供有效信息的多寡程度。因此，不能根據(jù)熵權(quán)大小來判斷各個指標(biāo)的重要程度。

表1 中國十大城市群及其空間范圍

其次，為進(jìn)一步考察6個指標(biāo)對各城市群物流能力的貢獻(xiàn)度，分別計算各城市群6個指標(biāo)的熵權(quán)(表2)。其中，成渝城市群、關(guān)中城市群、海峽西岸城市群、京津冀城市群、遼中南城市群和中原城市群的客運總量和貨運總量2個指標(biāo)的熵權(quán)較大，分別解釋了各自城市群物流能力的47%，59%，44%，56%，42%，49%；山東半島城市群和珠三角城市群客運總量和郵政業(yè)務(wù)總量分別解釋了各自城市群物流能力的46%，59%；長江中游城市群貨運總量和郵政業(yè)務(wù)總量共同解釋了物流能力的41%；長三角城市群客運總量、貨運總量和年末實有公共汽(電)營運車輛數(shù)3個指標(biāo)共同解釋了物流能力的66%。因此，從評價指標(biāo)對物流能力的貢獻(xiàn)來看，不同城市群之間存在個體差異。

表2 中國十大城市群各指標(biāo)熵權(quán)

最后，根據(jù)式(2)～(5)和式(11)計算得到2002—2013年十大城市群的歐氏貼近度即物流能力值(表3)。表中最后一列總體均值是將十大城市群視為一個整體計算得到的歐氏貼近度，而不是十大城市群的歐氏貼近度的簡單平均。

表3 中國十大城市群歐氏貼近度

說明：括號內(nèi)數(shù)字為當(dāng)年城市群物流能力排名。

從總體來看(圖1)，除2013年外，十大城市群整體物流能力基本上呈逐年增長的態(tài)勢，但是，2006年基本上沒有增長，并且，2013年出現(xiàn)了下降趨勢。原因可能在于，2006，2013年，郵政系統(tǒng)體制改革，實行政企分開，原有一部分人員納入公務(wù)員編制使得從業(yè)人員的統(tǒng)計數(shù)量減少。另外，2013年，受到快遞業(yè)務(wù)迅速增長的沖擊，郵政業(yè)務(wù)中的函件、包裹業(yè)務(wù)量均出現(xiàn)大幅下降，使郵政業(yè)務(wù)量下滑較大。2002—2013年，十大城市群整體物流能力經(jīng)歷了2次高速增長期，分別是2007—2009，2010—2012年，從2008年開始保持高速增長。

圖1 中國十大城市群整體物流能力

從個體來看(圖2)，海峽西岸和京津冀城市群物流能力都在2006年出現(xiàn)了小幅下降；長江中游城市群和珠三角城市群物流能力分別在2012，2007年出現(xiàn)下降。除此之外，關(guān)中城市群、海峽西岸城市群、遼中南城市群和山東半島城市群則呈逐年穩(wěn)步上升趨勢。從城市群物流能力排名來看，長三角城市群一直穩(wěn)居第1位，京津冀城市群在2011年前一直位居第2位，但在2011年被珠三角城市群超越；與之相反，珠三角城市群在2011年前一直位居第3位，在2011年超過京津冀城市群后位居第2位；第4，5位分別由成渝城市群和山東半島城市群占據(jù)；第6，7位則由長江中游城市群和遼中南城市群交替占據(jù)；海峽西岸城市群2009，2010年跌至第10位，2011年開始又上升到第9位；與之相對應(yīng)，關(guān)中城市群除2009，2010年上升到第9位外，其他年份一直位居于第10位。

圖2 中國十大城市群物流能力

從區(qū)域來看，東部城市群中除海峽西岸因規(guī)模較小(所含城市數(shù)量與關(guān)中城市群并列最少)排名較低外，其他城市群位居前列；中西部城市群中除成渝城市群排名較為靠前外，其他城市群排名靠后，反映了中西部城市群物流能力與東部相比仍然較弱。

3 結(jié)論

構(gòu)造面板數(shù)據(jù)的模糊物元分析模型，運用該模型測算了中國十大城市群的物流能力，并對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行比較和分析。1)由于數(shù)據(jù)存在組間差異和權(quán)重的不一致性，在直接使用模糊物元進(jìn)行面板數(shù)據(jù)分析時應(yīng)該相當(dāng)謹(jǐn)慎。一般而言，以樣本為事物、指標(biāo)為特征計算得到的各年度的歐氏貼近度只能進(jìn)行跨樣本比較，不能進(jìn)行跨年度比較；同樣，以時間為事物、指標(biāo)為特征計算得到的各樣本的歐氏貼近度只能進(jìn)行跨年度比較，不能進(jìn)行跨樣本比較。本研究所構(gòu)造的面板數(shù)據(jù)模糊物元模型可以有效地避免上述問題，使計算得到的歐氏貼近度具備了跨樣本和跨年度比較的意義，該模型思路非常簡單，計算過程與一般方法一樣。2)受到郵政系統(tǒng)體制改革的影響，中國十大城市群整體物流能力在小幅振蕩中呈上升趨勢，分別在2007—2009，2010—1012年經(jīng)歷了2次高速增長，但在2013年出現(xiàn)下滑的趨勢。3)中國十大城市群物流能力排名相對穩(wěn)定，長三角城市群、成渝城市群、山東半島城市群和中原城市群始終居于第1，4，5，8位，其他城市群物流能力的位次變化也不大，說明中國十大城市群物流能力基本上是同步發(fā)展的。4)各城市群之間存在明顯的區(qū)域發(fā)展差異，東部城市群的物流能力較強(qiáng)，中西部物流能力較弱，且發(fā)展速度不及東部城市群。未來，東部與中西部的物流能力差距可能會越來越大，區(qū)域發(fā)展的不平衡性更加明顯。

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Logistics Capabilities of Chinese Urban Agglomeration Based on Fuzzy Matter-Element

Hu Yuzhou

(Department of Economics and Management, Huizhou University, Huizhou 516007, China)

This paper studied the logistics capabilities of China’s top ten urban agglomerations by constructing a fuzzy matter-element model based on panel data, research results show that the overall logistics capabilities of China’s top ten urban agglomerations rise in a small oscillation and experienced a period of rapid growth twice. From the time point of view, the logistics capabilities of China’s top ten urban agglomerations also rise year by year except several years, and their development are synchronous. From the space point of view, there is a big gap with respect to logistics capabilities between midwest urban agglomerations and eastern urban agglomerations, regional differences are significant, meanwhile, the development level and speed of midwest and eastern urban agglomerations are far behind eastern urban agglomerations.

urban agglomeration; logistics capabilities; fuzzy matter-element; panel data

2013-10-04；

2015-10-14

廣東省教育廳青年創(chuàng)新人才類項目(人文社科類)(2014WQNCX152)

胡玉洲(1979-)，男，湖北安陸市人，講師，博士，主要從事區(qū)域物流與城市物流研究，(E-mail)8707480@qq.com。

F252.8

A

1003-2363(2016)01-0005-05