何龍

摘 要：近年來，在復雜網(wǎng)絡(luò)理論的快速發(fā)展下，國內(nèi)外學者進行了廣泛的研究，但復雜網(wǎng)絡(luò)理論在城市物流網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究卻不多。本文主要是從復雜網(wǎng)絡(luò)理論的角度來研究城市物流網(wǎng)絡(luò)，首先介紹了復雜網(wǎng)絡(luò)在國內(nèi)外的研究綜述以及復雜網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計特性；其次對城市物流網(wǎng)絡(luò)進行了復雜性分析；最后在如何構(gòu)建城市物流網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)地研究城市物流網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計特性，并對復雜網(wǎng)絡(luò)理論在城市物流的研究作出了展望。

關(guān)鍵詞：復雜網(wǎng)絡(luò)理論 城市物流 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

中圖分類號：F252 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2018）10（a）-006-02

在日常生活中，網(wǎng)絡(luò)的形式隨處可見，例如，互連網(wǎng)，人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，食物鏈網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。自從20世紀末小世界網(wǎng)絡(luò)[1]和無標度特性[2]被提出來后，復雜網(wǎng)絡(luò)迅速的引起了廣大學者的濃厚興趣。本文首先介紹了復雜網(wǎng)絡(luò)理論的相關(guān)知識，然后對城市物流網(wǎng)絡(luò)的復雜性進行分析，最后探究了城市物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法和提出了相應(yīng)的城市物流網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計特性。根據(jù)大量的實驗分析論證，城市物流網(wǎng)絡(luò)具有小世界網(wǎng)絡(luò)特性和城市物流網(wǎng)絡(luò)節(jié)點度的分布符合冪指數(shù)函數(shù)特性。

1 復雜網(wǎng)絡(luò)理論概述及統(tǒng)計特性

1.1 復雜網(wǎng)絡(luò)理論概述

當前對于復雜網(wǎng)絡(luò)的含義還沒有準備的定義，但從已有的研究成果上來看，復雜網(wǎng)絡(luò)包含了以下幾層含義：第一，它是一種真實世界的抽象拓撲結(jié)構(gòu)[3]；第二，它既不是隨機網(wǎng)絡(luò)，也不是規(guī)則網(wǎng)絡(luò)。國內(nèi)外學者公認的事實是，復雜網(wǎng)絡(luò)是由節(jié)點和邊組成的網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)普遍具備的特征有以下幾個方面。

（1）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的連接是通過非線性方式有機地連接和轉(zhuǎn)換的；邊代表的內(nèi)容具有不確定性，節(jié)點之間的連接方式呈現(xiàn)出三維動態(tài)結(jié)構(gòu)。（2）網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點相互作用，并逐漸擴展到不同復雜網(wǎng)絡(luò)的連接和交互，促進各種網(wǎng)絡(luò)以復雜的耦合方法連續(xù)演化。（3）網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)演化特點，通過自組織產(chǎn)生復雜的影響，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能和結(jié)構(gòu)的實時變化。

1.2 復雜網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計特性

最短路徑、平均路徑長度：在無權(quán)網(wǎng)絡(luò)中，兩個節(jié)點之間的最短路徑是從一個節(jié)點到另一個節(jié)點的最少邊數(shù)的路徑，最短路徑長度稱為兩點間的距離；在有權(quán)網(wǎng)絡(luò)中，兩個節(jié)點間的最短路徑是指權(quán)值和最小的路徑。平均路徑長度也稱特征路徑長度，是網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點對之間距離的平均值。

群聚系數(shù)：是指兩個頂點在網(wǎng)絡(luò)中連接到同一個頂點的平均概率。網(wǎng)絡(luò)的群聚系數(shù)是每個節(jié)點群聚系數(shù)的平均。群聚系數(shù)是對于無向網(wǎng)絡(luò)定義的，但是如果不考慮有向網(wǎng)絡(luò)上邊的取向，也可以計算網(wǎng)絡(luò)的群聚系數(shù)。

度、度分布：無向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的度是指與節(jié)點連接的其他節(jié)點的邊數(shù)；有向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的度分為入度和出度。網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點度的列表稱為度序列，度序列的平均值稱為網(wǎng)絡(luò)的平均度， 記為。給定了網(wǎng)絡(luò)的度序列就可以確定該網(wǎng)絡(luò)的度分布。度分布是指從網(wǎng)絡(luò)中任意選取一個節(jié)點其度為k的概率，記為P（k）。

2 城市物流網(wǎng)絡(luò)復雜性分析

2.1 城市物流概念及特征

目前，隨著物流在國內(nèi)的覺醒，城市物流也逐步發(fā)展起來，國內(nèi)外的學者對城市物流都有自己的見解，并沒有形成一個嚴格意義上的定義。1999年日本著名學者谷口榮一教授，從管理學的角度提出城市物流的概念，他指出：“市場經(jīng)濟下的城市物流，是依據(jù)城市物流發(fā)展的相關(guān)要素，對城市物流產(chǎn)業(yè)以及物流運輸進行全面深入優(yōu)化的一個過程”。國內(nèi)教授王之泰[4]，在《現(xiàn)代物流學》中提出了：“城市物流研究的主要問題是，物流在進入城市后生產(chǎn)和生活的需求問題，以及如何用更有效的方式給單位或者個人供給物流資源，如何組織物流企業(yè)應(yīng)對城市物流造成的環(huán)境問題”。譚清美、王子龍[5]認為固有的城市物流概念具有片面性，應(yīng)該把概念拓寬為：城市區(qū)域內(nèi)部的所有生產(chǎn)要素和產(chǎn)品的流動、交換以及城市內(nèi)與外界生產(chǎn)要素的交換和流通活動。夏春玉[6]提出“城市物流是在城市內(nèi)部發(fā)生的物流活動，因為城市本身是一個空間區(qū)域，所以城市物流也是一種區(qū)域物流”，這為城市物流和區(qū)域物流之間的關(guān)系提供了一定的理論依據(jù)。

2.2 城市物流網(wǎng)絡(luò)復雜性

城市物流網(wǎng)絡(luò)也是由節(jié)點和邊組成，其之所以復雜，主要是因為組成此網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點和邊在不斷的發(fā)生變化，其復雜性主要分為以下幾點。

（1）不同的城市物流對物流需求不同。隨著物流業(yè)的進一步發(fā)展，現(xiàn)代物流種類越來越多，可以根據(jù)行業(yè)或者區(qū)域進行分類。這些物流的各個領(lǐng)域和空間都被城市物流業(yè)覆蓋在內(nèi)，影響城市快速發(fā)展的各個行業(yè)。城市物流是一種以城市為主體，以城市為中心的物流活動的社會物流。因此，各個城市各個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展程度和各個行業(yè)的側(cè)重點都有不同，每個城市之間的供給和需求、物流的規(guī)模和產(chǎn)業(yè)的布局都有很大的區(qū)別，城市物流系統(tǒng)提供的服務(wù)類型和城市物流產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，城市物流系統(tǒng)的設(shè)施設(shè)備、運作過程、功能實現(xiàn)也各有不同。

（2）城市物流網(wǎng)絡(luò)有特定的運作環(huán)境。城市物流網(wǎng)絡(luò)的運作是以軟硬件環(huán)境作為基礎(chǔ)的，軟環(huán)境主要指的是維持物流運作看不見的資源，硬件環(huán)境則指的是基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)化程度等看不見的資源。不同的城市，其經(jīng)濟發(fā)展水平、管理者決策思維也有所不同，使得各個城市的物流網(wǎng)絡(luò)的運作具備其獨特的運作環(huán)境。

（3）城市物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加復雜。城市物流與傳統(tǒng)物流的運作不同，與其相關(guān)的利益者更多，不僅包括進行物流活動的供給商和需求者，而且還包括城市物流的管理者以及物流活動內(nèi)的城市居民，都與城市物流有密切的聯(lián)系。

城市物流網(wǎng)絡(luò)是城市物流系統(tǒng)的一個子網(wǎng)絡(luò)，城市管理政策的規(guī)劃、組織和運行都是建立在城市物流網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的。例如，不同的限制將對城市物流的運作產(chǎn)生的影響是不同的。另外，城市管理者將根據(jù)城市物流的運營狀況以及其對城市經(jīng)濟、社會和環(huán)境的影響，制定相應(yīng)的物流管理政策。也就是說，城市物流的發(fā)展和城市物流管理政策是密不可分的，相輔相成的。

除此之外，城市物流活動內(nèi)的居民不僅是城市物流的需求者，也是城市物流的供給者。相反，城市物流的運作在經(jīng)濟、社會、環(huán)境等方面對城市居民的生產(chǎn)生活同樣也產(chǎn)生了一定的影響。因此，城市居民對城市物流的發(fā)展也會有一定的反饋。

3 城市物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建分析

目前國外學者對于城市物流網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建研究側(cè)重點在于中心城市的選址、路徑優(yōu)化以及輻射方面，如Sunk等[7]在現(xiàn)有限制性策略的基礎(chǔ)之上，研究了一種混合節(jié)點輻射網(wǎng)絡(luò)，并且提供了該網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計模型；Homer等[8]研究了軸輻射網(wǎng)絡(luò)中心結(jié)點的位置和結(jié)點間的貨運密度的差異性；kratica等[9]通過對物流網(wǎng)絡(luò)中單個配送中心選址問題的研究，提出了一種新的遺傳算法；Pishvaee等[10]通過采用單向和逆向設(shè)計相結(jié)合的方法，構(gòu)建一個雙向目標的物流網(wǎng)絡(luò)，并且應(yīng)用文化基因算法對模型進行求解。

國內(nèi)學者對于城市物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的研究主要基于主分量分析法、軸輻式理論等方面。徐建等[11]通過GIS空間分析法，從運輸成本出發(fā)構(gòu)建了長三角軸輻式物流網(wǎng)絡(luò)；丁偉等[12]在軸輻式理論基礎(chǔ)之上，提出了區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法；李文博等[13]主要是從經(jīng)濟水平、物流規(guī)模、信息化程度等方面出發(fā)，構(gòu)建了具有軸向和徑向特征的現(xiàn)代物流網(wǎng)絡(luò)；王飛飛等[14]以京津冀地區(qū)為例，提出了基于主分量分析法、重力模型的區(qū)域物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建理論。

4 結(jié)論和展望

城市物流網(wǎng)絡(luò)是一個由各個層次的節(jié)點相互作用形成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各個層次內(nèi)部的緊密關(guān)系是城市物流網(wǎng)絡(luò)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。同樣，城市物流網(wǎng)絡(luò)也是復雜網(wǎng)絡(luò)，通過運用復雜網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)知識來研究城市物流網(wǎng)絡(luò)，不僅可以分析出整個城市物流網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點的關(guān)鍵程度，以此反映城市物流網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點相互作用所產(chǎn)生的變化對物流網(wǎng)絡(luò)的影響；而且還可以找到城市物流網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點，以此有計劃地對整個城市物流網(wǎng)絡(luò)進行改善，從而達到最大程度的優(yōu)化。本文僅僅是初步研究了城市物流網(wǎng)絡(luò)模型，后續(xù)的工作主要就是通過復雜網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計特性來建立特定的研究城市物流網(wǎng)絡(luò)模型。

參考文獻

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