山东省物流业与区域经济 耦合协调及时空演化研究

贾春光，程钧谟，谭晓宇，蒋 兵

（山东理工大学 管理学院，山东 淄博 255000）

0 引言

物流业作为区域经济发展的基础性、战略性产业，融合运输业、仓储业和信息业等多个行业，其发展水平已经成为衡量区域经济实力和活力的重要标准。物流业与区域经济是相互依存的统一体[1]。物流业是区域经济系统形成和发展的主要动力，为区域经济的发展提供有效的支持和保障，同时经济的高质量增长对物流业效益和效率的提升发挥着重要带动作用。目前，山东省经济进入动力转换时期，探索物流业与区域经济的耦合协调及时空演化规律，有利于加快实现物流业与区域经济的协调发展，促进区域内产业结构升级和新旧动能转换。

近年来，物流业与区域经济关系及协调发展问题受到国内外学者的广泛关注。基于贸易、物流与区域经济三者关系，Tavasszy等[2]提出区域经济的高质量发展需要先进高效的物流手段；Klaus[3]认为，随着全球化进程的加快，地区内的物流支出与地区财富具有明显的正向关系，物流产业已经成为提升地区财富的一种条件；曹翠珍等[4]运用省级面板数据实证检验区域物流对经济增长的正向作用，以及正向作用具有阶段性和区域差异性；景楠等[5]将货运总量和人均GDP分别代表物流和经济的发展水平，对东北三省物流与经济的空间分布和演化格局进行了分析；杨宏伟等[6]对丝绸之路经济带中道10省区市物流业与区域经济的协调性问题进行分析；梁雯等[7]对区域物流与区域经济的相互作用关系进行分析，运用动态耦合模型对皖江城市带经济与区域物流耦合协调状态和趋势进行研究。

综上所述，国内外学者围绕物流业与区域经济关系及其协调发展问题已经具有一定的研究基础，但针对物流业与区域经济耦合协调的时间演化特征和空间分布差异的研究较少。为此，构建区域物流和区域经济系统的指标体系，采用耦合协调度模型和空间自相关分析模型，选择2006—2016年山东省17地市的面板数据，对山东省物流业与区域经济耦合协调度进行测度，进一步研究耦合协调度及时空演化特征，为相关部门提供决策参考。

1 山东省物流业与区域经济耦合协调发展模型构建

1.1 耦合协调度模型

耦合是指2个或多个系统间相互作用并产生相互影响的物理现象[8]。耦合协调度模型是用来度量物流系统与区域经济系统耦合状况和协调程度的模型。在此，构建山东省物流业与区域经济相互作用的耦合协调度模型，测度2006—2016年山东省17地市的物流业与区域经济的耦合协调度，并根据耦合协调度划分耦合协调等级，确定其耦合协调发展水平，并对山东省物流业与区域经济的耦合协调度的时间演化和空间分布特征进行可视化分析。由于原始数据具有不同的量纲或数量级，需要对数据进行标准化处理，以消除指标属型和指标单位对结果所带来的影响。在保留熵值法客观赋权的优点外，引入了全局熵的思想，选取2006—2016年山东省17地市作为研究对象，对各评价指标进行赋权。

耦合协调度模型分析步骤如下。

（1）假设共有m个研究对象和n个评价指标，则Xij为第i(i= 1，2，…，m)个评价对象的第j(j= 1，2，…，n)项评价指标，构建原始数据矩阵，记为X= (Xij)m×n。针对不同属型的指标处理方法不同，进行标准化处理。

得到规范化矩阵Y= (Yij)m×n。

（2）计算第j个指标下第i个评价对象Yij在Yj中所占的比重

（3）计算第j项指标的信息熵和信息效用值dj= 1 -ej，由于计算过程涉及对数运算，对相关指标进行处理以消除负值的影响。

（4）计算得到第j项指标的全局熵权数wj=

（5）耦合度C用来衡量区域物流系统和经济系统相关作用的强弱关系，为避免“伪协调”现象，在考虑耦合度C的同时，引入耦合协调度D和协调指数T。

式中：U1和U2分别代表物流业与区域经济的发展水平。

式中：α和β为待定系数，研究认为物流业与区域经济同样重要，取α=β= 0.5。

当耦合协调度D值越大时，说明区域物流系统与经济系统的耦合协调发展状况越好，协调水平越高；反之，D值越小时，说明区域物流与经济协调水平越低。耦合协调度在0 ～ 1之间。

1.2 空间自相关分析模型

1.2.1 全局空间自相关分析

全局空间自相关是对属性值在整个区域的空间特征的描述，其通过空间自相关系数来分析区域总体的空间关联和差异程度。全局空间自相关Moran指数公式表示为

式中：I为全局自相关Moran指数；其中xi和xj为山东省第i个和第j个城市的耦合协调度，n为空间单元总数，x-为所有城市耦合协调度的平均值；wij为空间权重矩阵W中的元素。

当I趋近于1时，区域整体空间正关联程度越强，物流业与区域经济耦合协调度高的城市在空间分布上显著正集聚；当I趋近于-1时，区域整体空间负关联程度越强，耦合协调度低的城市在空间分布上显著负集聚。

1.2.2 局部空间自相关分析

局部自相关用来反映地理空间上处于邻接或邻近的空间单元的属性值的相似程度，与全局自相关具有互补性，通常用Moran散点图来描述。Moran散点图常用于局部自相关分析中，横轴代表变量Z的所有取值，纵轴为空间滞后向量WZ的所有取值。同时根据定义，Moran散点图从第1象限到第4象限分别代表“高-高”“高-低”“低-高”“低-低”集聚4种空间关联类型[9]。

1.3 评价指标体系构建

根据评价指标选择的科学性、系统性原则，兼顾数据的可获得性，结合区域物流系统评价指标体系构建的相关研究成果[10]，构建区域物流系统和区域经济系统协调发展指标体系。其中，区域物流系统发展指标选取货运量、货物周转量、货运汽车拥有量等指标综合反映区域物流系统的物流基础、发展规模和发展潜力，区域经济系统发展指标选择GDP、第三产业增加值、人均可支配收入等指标以全面反映区域经济系统的总量、结构和效益。研究地域范围为山东省济南、青岛、淄博、枣庄、东营、烟台、潍坊、济宁、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州、聊城、滨州和菏泽17个地级市，相关数据来源于2007—2017年《山东统计年鉴》《中国物流统计年鉴》和《中国城市统计年鉴》。区域物流系统和经济系统协调发展指标体系如表1所示。指标权重的计算如耦合协调度模型中所示。

2 山东省物流业与区域经济耦合协调度分析

2.1 耦合协调度的时空演化分析

利用耦合协调度模型对2006—2016年山东省17地市物流与区域经济耦合协调度进行测定，并确定其协调等级。为了对山东省物流业与区域经济耦合协调度的时空演化特征进行分析，对2006年、2011年、2016年3个时间节点的耦合协调等级进行可视化描述。研究将山东省物流业与区域经济耦合协调度划分为5个等级，0 ～ 0.200属于中级失调状态，0.201 ～ 0.400属于初级失调状态，0.401 ～ 0.600 属于初级协调状态 ，0.601 ～ 0.800 属于中级协调状态，0.801 ～ 1属于良好协调状态。山东省物流业与区域经济耦合协调度时空演化如图1所示。2006—2016年间，整体上看，山东省物流业与区域经济的耦合协调水平不断提高，但区域差异越为显著。

表1 区域物流系统和经济系统协调发展指标体系Tab.1 Coordinated development index system of regional logistics system and economic system

2006年，山东省物流业与区域经济整体耦合协调发展水平较低，青岛、济南和烟台处于初级协调状态；有13个地市耦合协调度在0.4以下，处于初级失调状态；莱芜处于中级失调状态。2011年，山东省物流业与区域经济整体耦合协调水平得到提升，耦合协调度大于0.8的城市是青岛，达到良好协调的状态；烟台耦合协调度在0.6～0.8之间，处于中级协调状态；初级协调的城市增加到10个；耦合协调度在0.4以下的城市减少到5个。2016年，山东省物流业与区域经济耦合协调整体水平进一步提高，但空间集聚性也逐渐显现。青岛耦合协调度依然领先全省，达到0.894；济南、烟台、潍坊和临沂物流业与经济的耦合协调等级均处于中级协调状态；初级协调状态的城市新增4个；莱芜和枣庄耦合协调度在0.4以下，处于初级失调状态。

图1 山东省物流业与区域经济耦合协调度时空演化Fig.1 Spatial and temporal evolution of coupling degree between logistics industry and regional economy in Shandong Province

2.2 耦合协调度的空间自相关分析

为进一步分析山东省物流业与区域经济耦合协调的整体变动趋势和空间关联特征，引入空间自相关分析，对耦合协调度的集聚态势进行评价和分析。计算山东省物流业与区域经济2006—2016年耦合协调度全局Moran’sI值如表2所示。从表2可以看出，2006年、2011年、2016年空间自相关Moran’sI均大于零，反映出物流业和区域经济协调度高的城市与协调度高的城市集聚，物流业和区域经济协调度低的城市与协调度低的城市集聚；全局Moran’sI值先增大后减小，空间自相关性呈现扩大后减小的态势。

表2 山东省物流业与区域经济2006—2016年耦合协调度全局 Moran’s I值Tab.2 Global Moran’s I value of coupling coordination degree between logistics industry and regional economy in Shandong Province from 2006 to 2016

为进一步了解山东省17个地市物流与区域经济耦合协调发展的集聚状况，检验局部Moran’s I值，得到2006年和2016年山东省物流业与区域经济耦合协调度散点图如图2所示。相对于2006年，2016年协调度散点图空间集聚分布格局基本保持不变，且进一步呈现集中化。青岛、烟台、潍坊位于第1象限，这些城市拥有较好的地理位置，经济活力较强，是山东省物流与区域经济耦合协调发展的高值聚类区；威海、淄博、日照、莱芜位于第2象限，虽然这些城市与耦合协调度较高的城市毗邻，但没有受到积极的带动影响，属于“低-高”集聚类型；济南、临沂、济宁位于第4象限，耦合协调度较高，周边城市耦合协调度较低，属于“高-低”集聚类型，即物流与区域经济协调度高的城市对周边城市辐射带动作用较弱；德州、聊城、泰安、枣庄、菏泽、东营和滨州位于第3象限，这些城市集中在鲁西地区，受资源和地理限制，受到的辐射带动作用较小，属于低值聚类区。从图2可以明显看出，位于第3象限的散点数明显多于其他象限，说明山东省物流和区域经济协调度较低的城市远多于其他城市，呈现出较为明显的空间异质现象。这种“弱者衡弱”的空间集聚局面不利于山东省物流业与区域经济耦合协调发展。

图2 山东省物流业与区域经济耦合协调度Moran散点图Fig.2 Moran scatter diagram of the coupling coordination degree of logistics industry and regional economy in Shandong Province

3 研究结论分析

以物流业与区域经济耦合协调度为切入点，运用耦合协调度模型和空间自相关模型，对2006—2016年山东省17地市物流业与区域经济的耦合协调程度进行测度，并对其时间演化特征和空间差异特征进行可视化分析。结果表明：①2006—2016年，山东省物流业与区域经济整体耦合协调水平不断提高，耦合协调状况不断改善，但梯度差异较为显著；②2006年、2011年和2016年山东省物流业与区域经济的耦合协调度空间集聚格局基本保持不变，空间自相关性呈现先增大后减小的态势，区域异质性有所显现。

基于研究结论，对山东省物流业与区域经济的协调发展提出以下对策。

（1）根据区域内经济发展和产业布局的特点和需求，重视物流业长期发展战略，制定差异化的物流发展策略，优化物流业空间布局规划，形成均衡的多层次现代化物流结构网络。青岛、烟台和潍坊等物流业与区域经济耦合协调水平较高的城市应积极发挥对临近地市的辐射带动作用，借助自身区域优势带动鲁中和鲁西地区发展，带动生产要素向耦合协调水平较低的城市转移；济南、临沂作为鲁东和鲁西地区区域合作的物流通道和枢纽，应积极学习先进的物流管理理念和方法，大力引进高端人才和先进物流技术，促进物流业与制造业等的协同联动效应；枣庄、菏泽等物流业与区域经济耦合协调水平较低的地市，应继续加大对物流业的创新投入，完善物流业基础设施建设，同时加强与地理临近的省内省外地市的经济与物流的交流合作，缩小区域发展差距。

（2）各地市应加强与国内外城市的交流合作，积极开展区域间物流业和经济发展协作，引入先进信息技术和物流装备设施，注重对创新型人才的引进与培养，为经济发展提供高效优质的物流创新服务；制定相应的税收减免和产业扶持政策，激发中小物流企业的创新活力，同时完善相关的法律法规体系，为物流业持续发展提供良好的制度环境；构建以政府为主导，以物流企业为主体，推动物流企业与高校、科研院所的政产学研协同机制，有针对性地对物流企业发展问题展开研究，为物流企业的技术创新和企业管理提供高层次、高素质人才，优化人才培养模式，实现多方协同共赢的局面；同时积极构建区域间物流业信息共享平台，推动区域间物流业信息和资源共享。