楊志南 吳淼晶鑫 張夢娟 程子豪 王俊巖

西南林業(yè)大學(xué)

一、引言

云南省位于我國西南邊陲，地形地貌以山地為主，所以公路運輸為云南省骨干運輸方式，且公路貨運量占總貨運量的88.7%，能有效表征云南省物流現(xiàn)狀。當(dāng)前對物流網(wǎng)絡(luò)研究主要以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ)，王偉從鐵路的基礎(chǔ)設(shè)施、停靠站點及系統(tǒng)換乘三個方面構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)，分別為物理網(wǎng)、運輸網(wǎng)絡(luò)與換乘網(wǎng)三種模型進(jìn)行拓?fù)湫苑治觯岢隽酥匾?jié)點方法。戢曉峰以云南省為研究對象，采用社會網(wǎng)絡(luò)分析法，分析旅游業(yè)驅(qū)動的云南省區(qū)域航空網(wǎng)絡(luò)時空演變特征。裴玉龍基于公共交通網(wǎng)絡(luò)出行的空間可達(dá)性度量模型，有效地評價軌道交通對城市公共交通網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的改善作用。王璞對人工調(diào)查以后發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)公交網(wǎng)絡(luò)運行速度存在成本大、周期長、不精確、覆蓋線路及區(qū)域有限等問題，基于GPS 數(shù)據(jù)和地圖匹配算法，分析典型區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的運行態(tài)勢。左微為提取大宗貨物運輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，選擇網(wǎng)絡(luò)總體特征、空間組織、運輸聯(lián)系以及貨物種類生成等指標(biāo)，構(gòu)建了考慮實際運量的區(qū)域大宗公共運輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提取方法。等方面進(jìn)行研究分析，賈鵬選取了110 個物流樞紐承載城市為研究兌現(xiàn)，從點線面三個角度刻畫了中國物流樞紐承載城市貨運網(wǎng)絡(luò)時空特征，剖析了其演化驅(qū)動機制。本文通過高速公路收費站數(shù)據(jù)，計算出重要節(jié)點城市，再結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟等指標(biāo)進(jìn)行Pearson 相關(guān)性分析，為云南省物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及城市發(fā)展提供理論依據(jù)。

交通發(fā)展與常住人口、城市間的距離、地方經(jīng)濟等都密不可分，城市中人口的增加或減少所帶來的基礎(chǔ)設(shè)施減少與貨品流動城市都會相應(yīng)改變。城市間距離將直接影響運輸?shù)某杀?。地方?jīng)濟的發(fā)展對貨運和人口的吸引也是呈現(xiàn)正相關(guān)的。綜上本研究選取各區(qū)縣常住人口、地方財政支出、社會消費品零售額、人均地區(qū)生產(chǎn)總值4 個自變量構(gòu)建關(guān)系矩陣分析，影響云南省高速公路貨運網(wǎng)絡(luò)的形成因素。

表1 研究假設(shè)

二、研究方法

（一）PageRank 算法

對節(jié)點進(jìn)行重要性排序，通過PageRank 算法實現(xiàn)，其算法原理為，將縣域當(dāng)作節(jié)點，縣域間的貨運量作為網(wǎng)絡(luò)邊，貨運量作為對選擇該節(jié)點城市的指標(biāo)，X 節(jié)點城市到Y(jié) 節(jié)點城市的運量作為Y 節(jié)點城市的選擇條件，X 節(jié)點城市被選擇次數(shù)越多，證明X 節(jié)點城市重要程度越高，如式所示：

式中：N 為網(wǎng)絡(luò)區(qū)縣節(jié)點總數(shù)；α 為阻尼因子；Kout（Pi）即從縣域Pi處流向其他區(qū)縣的貨運量。節(jié)點值越大，該節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的重要性越高。

（二）節(jié)點度

一個節(jié)點與其他節(jié)點直接連接的總和，能夠反映單一節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的重要性。物流網(wǎng)絡(luò)中度中心度要考慮點入度和點出度，點入度表現(xiàn)一個節(jié)點被關(guān)注程度，體現(xiàn)節(jié)點的吸引力，點出度表現(xiàn)一個節(jié)點關(guān)注其他節(jié)點的程度，體現(xiàn)節(jié)點積極性。在貨運網(wǎng)絡(luò)中點入度為貨運到達(dá)城市運量，點出度為發(fā)送城市的運量。

式中，Xij是網(wǎng)絡(luò)鄰接矩陣中的元素，表示兩區(qū)縣之間是否存在相連邊，當(dāng)相連邊出現(xiàn)存在貨運量時Xij≠0，貨運量越大Xij也越大；反之則為0。

（三）Pearson 相關(guān)系數(shù)

皮爾遜相關(guān)系數(shù)定義為秩變量之間的相關(guān)系數(shù)。對于容量為n 的樣本，將n 個原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為等級數(shù)據(jù)，如式所示：

其中，rxy表示兩個變量 x、y 之間的線性相關(guān)程度，rxy的值在 -1 和 +1 之間分別為xi、yi的平均值。

三、縣域重要節(jié)點分析

（一）PageRank 值計算

首先將云南省高速公路物流數(shù)據(jù)構(gòu)建貨運網(wǎng)絡(luò)，通過式（1）計算其PageRank 值，對其進(jìn)行重要性排序，可知各區(qū)縣重要程度差異較大，如2 表所示。排名首位的節(jié)點為昆明市呈貢區(qū)，PageRank 值為0.629818，其次為昆明市安寧市與大理州大理市，PageRank 值分別為 0.546898 和 0.490937，網(wǎng)絡(luò)中排名最靠后的為綏江縣，PageRank 值為0.020555。并采用Arcgis 進(jìn)行可視化得出重要節(jié)點城市區(qū)縣主要以滇中城市群為主，滇中、滇南，滇西所占比例較少，有明顯的包圍滇中城市群的趨向；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點主要呈現(xiàn)發(fā)散性分布，如圖1所示。

圖1 云南省重要節(jié)點城市

（二）節(jié)點度值計算

通過式（2）對云南省貨運網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行以重量為權(quán)節(jié)點度的計算，得出點出度與點入度最大值的節(jié)點區(qū)縣均為昆明市轄區(qū)，其中排名第一的區(qū)縣為西山區(qū)，點出度與點入度為8 557 95 和8 241 33，表明昆明市為云南省重要經(jīng)濟中心、客貨集散區(qū)，在物流網(wǎng)絡(luò)中的運輸聯(lián)系與貨品容納能力較強。點出度與點入度最小值的節(jié)點區(qū)縣為麗江市古城區(qū)、臨滄市臨翔區(qū)、文山州丘北縣點出點入度均為0，與其他區(qū)縣聯(lián)系較弱，各節(jié)點區(qū)縣點出度與點入度比值為1.01，基本實現(xiàn)貨運量出入平衡。

表3 云南省部分區(qū)縣節(jié)點度值

四、成因探究分析

通過式（2）分析，回歸結(jié)果較為理想，說明地區(qū)生產(chǎn)總值、社會消費品零售總額、常住人口、地方財政預(yù)算支出，能有效揭示云南省縣域物流網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)成的重要節(jié)點城市的形成機理，如表2 所示。

表2 云南省部分區(qū)縣Pagerank 值

根據(jù)分析結(jié)果得出，影響云南省重要節(jié)點縣域的經(jīng)濟指標(biāo)從大到小分別為地區(qū)生產(chǎn)總值、社會消費品零售總額、常住人口、地方財政預(yù)算支出，影響點出度與點入度的經(jīng)濟指標(biāo)從大到小排序也同樣分別為地區(qū)生產(chǎn)總值、社會消費品零售總額、常住人口、地方財政預(yù)算支出，重要節(jié)點縣域的量化結(jié)果顯示相關(guān)性系數(shù)分別為0.738、0.708、0.552.0.325，點出度與點入度的量化結(jié)果顯示相關(guān)性系數(shù)分別為0.727、0.703、0.505、0.278 與 0.701、0.678、0.457、0.285，均通過了 99%的顯著性檢驗。排名均以滇中城市為主，其次為滇東、滇西、滇南等各地州市主要市轄區(qū)，該區(qū)域為云南省地區(qū)生產(chǎn)總值較高區(qū)域，體現(xiàn)出重要節(jié)點城市的形成主要受到地區(qū)生產(chǎn)總值的帶動；社會消費品零售總額能有效影響貨物運輸，表明重要節(jié)點城市與社會消費品零售總額有較強聯(lián)系；常住人口與地區(qū)所產(chǎn)生的貨運量呈正相關(guān)，所以常住人口與重要節(jié)點城市具有一定聯(lián)系；隨著云南省的經(jīng)濟發(fā)展，地方財政預(yù)算支出較多影響基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，正向影響重要節(jié)點城市的形成。

表4 云南省物流重要節(jié)點城市形成因素分析

五、結(jié)論

本文基于云南省高速公路收費站數(shù)據(jù)，在對數(shù)據(jù)清洗和整合基礎(chǔ)上，以云南省物流為研究對象，對重要節(jié)點識別及成因探究。得出結(jié)論如下：

1. 云南省重要節(jié)點城市排名中昆明市所屬區(qū)縣均排前列，重要節(jié)點城市分布以滇中城市群為主，向滇東、滇西、滇南等區(qū)域逐級遞減。

2.云南省區(qū)縣節(jié)點間的點出度、點入度比值為1.01，區(qū)縣節(jié)點滿足貨運量出入平衡，度值分布與重要節(jié)點排序基本一致，驗證重要節(jié)點城市的可靠性。

3.重要節(jié)點城市、點出度、點入度的形成因素從大到小排序均為地區(qū)生產(chǎn)總值、社會消費品零售總額、常駐人口、地方財政預(yù)算支出。