河北省物流业与金融业协同发展实证研究

孙润　陈鹏飞　耿立艳　张占福

[摘 要]文章基于区域物流和金融业发展指标体系构建原则，选取河北省2009—2017年物流业与金融业宏观数据，基于熵权法建立了物流和金融两个子系统的序参量测算指标体系，应用哈肯模型构建了河北省物流-金融业协同演化方程，基于势函数上的点到稳定点的距离得出协同度值。结果表明，2012—2016年河北省物流子系统与金融业子系统的协同发展趋势变动显著，2016—2017年协同度值趋于平稳，河北省物流-金融综合系统将向更高级协同状态演化。

[关键词]物流金融;哈肯模型;序参量;协同发展

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.25.164

协同学采用系统动力学的综合思维模式，通过对不同子系统的同构类比，形成了多维相空间理论，并且有相应的数学模型和处理方案，在从宏观到微观的过渡过程中，可以实现不同性质特殊系统从无序到有序转变的共性[1]。物流业与金融业协同发展目标是构成两者共同的工作整体，形成物流-金融协同复合系统。文章将协同学理论应用于物流业与金融業的研究中，考察河北省物流业与金融业的协同程度。

1 哈肯模型

哈肯模型[2]是物理学领域重要的模型之一，同时也是协同学中的重要模型，主要包含绝热近似原理和势函数，利用哈肯模型可以对河北省物流业与金融业协同发展的驱动因素进行序参量识别，得出系统序参量与参量间的非线性关系。文章利用系统所处状态的势函数得到系统的协同值。

1.1 近似绝热原理

在一般情况下，假设系统在t时刻的状态q（t）仅由该时刻的外力F（t）决定，F（t）随时间递减，与其他时刻的外力无关，即F（t）=αe-δt，α是常数，δ是阻尼系数。此时q（t）=γq+F（t）的解为：

q（t）=αγ-δ（e-δt-e-γt）（1）

由于外力对系统的作用是瞬间的，这个时间内没有能量的交换，所以该反映过程称为“绝热”过程。假设系统的状态q（t）比外力F（t）递减快得多，即系统的阻尼远远大于外力的阻尼，假设γ>δ，那么：

q（t）=αγe-δt=1γF（t）（2）

1.2 演化方程

把哈肯模型中看成一个运动系统，假设其中一个子系统及其参量是内力用q1表示，另一个子系统及参量被这个内力所控制，用q2表示，则有如下运动方程：

q︿1=-γ1q1-αq1q2

q︿2=-γ2q2+βq21（3）

经过离散化处理得到系统的演化运动方程：

q1（t）=（1-γ1）q1（t-1）-αq1（t-1）q2（t-1）（4）

q2（t）=（1-γ2）q2（t-1）+βq21（t-1）（5）

1.3 势函数

势函数能有效的判断整个系统是否处在稳定状态，运用运动方程和序参量得到的势函数，能够进一步来判断系统所处状态[3]。

对q︿1的相反数积分求得的系统势函数：

v=12γ1q21+ab4γ2q41（6）

势的平衡点为q︿1=0，当a·b·γ1·γ2符号为正时，方程存在唯一解q*1=0，对应图1势函数（1），A点为唯一稳定点，任意一点X的状态由到A点的距离决定。当且仅当a·b·γ1·γ2符号为负时，方程有三个解，q*1=0，q**1= γ1γ2ab，q***1=- γ1γ2ab，此时，q*1是不稳定点，系统无论处于什么状态，都将回归至q**1或q***1两个最终平衡点。

2 序参量评价指标体系构建

2.1 序参量关系

设影响区域物流发展的主要指标为物流基础、金融基础、基础环境因素。金融基础对物流基础起着重要的作用，物流基础的发展必须有一定的金融基础做保障，只有拥有足够发达的金融基础，才能建成相互作用、协调发展的物流体系，才能实现整体的合理配合，使区域物流走向更高的发展平台。物流基础与金融基础相互作用、相互制约共同影响着区域物流的发展。

2.2 序参量指标设置

2.2.1 物流业子系统指标体系

鉴于物流业与交通、仓储和邮政行业有直接的联系，衡量河北省物流业子系统序参量测算指标，从经营性指标、规模性指标和发展性指标三个方面考虑，如表1所示。

2.2.2 金融业子系统指标体系

河北省区域金融能力指标从经营性指标、规模性指标和发展性指标三个方面来选取，如表2所示。

2.2.3 指标数据标准化处理

所需指标数据来源于《河北经济年鉴2009—2017》。由于各序参量指标的计量单位不一致，而且数据间的数量级相差较大，数据间很难比较，需消除原始数据的量纲。

2.3 序参量评价指标体系

运用熵权法对物流业子系统和金融业子系统的各项指标赋权，见表3、表4。

从表3可知，铁路运输业固定资产投资（不含农户）同比增长率在对物流业子系统综合评价中所占比重最大，其他指标的权重基本分布在7.5%～7.8%，说明各项指标都能够全面地对河北省物流业发展水平进行综合评价。从表4可知，金融业资产年增加值和金融业固定资产投资的权重比其他指标高，说明河北省金融业的发展水平主要与金融业资产和固定资产的增加值有关，河北省的金融业发展需要资产投入。其他指标的权重分布在9.7%～10.1%，各项指标基本可以全面展现河北省的金融业发展。

由表3和表4，求出河北省2009—2017年物流业和金融业发展水平，见表5。

3 河北省物流业与金融业协同度分析

3.1 物流-金融业综合系统演化方程

假设L为系统的序参量，F为快变量，运用Eviews软件进行面板数据回归，得到运动方程为：

Lt=1.1833L（t-1）-0.4796L（t-1）F（t-1）（7）

（4.0470）   （-0.5290）

Ft=1.1068F（t-1）-0.0078L2（t-1）（8）

（9.1950）  （-0.0214）

λ1=-0.1833，λ2=-0.1068，α=0.4796，β=-0.0078運动方程成立，但不满足绝热近似假设，因此模型假设不成立。

假设F为系统的序参量，L为快变量，回归得到运动方程为：

Ft=1.1872F（t-1）-0.2561L（t-1）F（t-1）（9）

（5.7690）    （-0.4060）

Lt=1.0477L（t-1）-0.0472F2（t-1）（10）

（5.8270）    （-0.0900）

λ1=-0.1872，λ2=-0.0477，α=0.2561，β=-0.0472，运动方程成立，λ2比λ1大超过一个数量级，满足绝热近似假设λ1<λ2，模型假设成立，回归效果显著，说明金融业子系统有序度F为协同系统序参量。

势函数求解物流-金融业综合系统的演化方程为：

dFdt=0.1872F-0.2535F3（11）

势函数为：

V（F）=-0.0936F2+0.0634F4（12）

求解式（12），得到势函数的三个解F1=0，F2=0.8593，F3=-0.8593。在实际中，F的取值为正，仅考虑大于0的情况。根据势函数所求解得到物流-金融业综合系统的稳定点A（0.8593，-0.0346）。系统无论在何种状态，最终趋于A点，此时系统达到均衡。

3.2 协同度评价

在势函数上任取一点B（F，V（F）），点B到点A的距离决定了其的状态，即系统评价函数为：

d= （F-0.8593）2+（V（F）+0.0346）2（13）

其中，d值越大，系统的协同度越大。根据式（13）得到河北省2009—2017年物流-金融综合系统协同发展的分值，见表6。

3.3 结果分析

金融业发展水平F为2009—2017年河北省物流-金融业综合系统的序参量，在整个系统演化过程中起主导作用，通过与其他参量的协同共生，共同促进河北省物流-金融业综合系统从无序到有序、从低级到高级的协同演进。

通过哈肯模型的控制参数λ1，λ2，α，β进一步分析系统的演化行为：λ1负值，说明物流-金融业综合系统内部已经建立金融业不断增长的正反馈机制;λ2为负值，反映了物流-金融业综合系统内部已经形成物流业不断增长的正反馈机制;控制参数α为正值，表明河北省物流业的发展并没有对当地金融业发展起到充分的支持作用，而且对其发展相对程度的抑制。控制参数为β为负值，反映了河北省金融业的发展对物流业的发展有一定的抑制作用。

河北省的物流-金融业综合系统的协同值在逐年减小，说明正在从有序状态逐渐变为无序状态，河北省即处于持续优化级，物流业和金融业的协作关系达到了最优化状态，综合发展系统几乎平衡，进入向更高级协同发展阶段晋升的演化过程。

4 结论

采用哈肯模型对河北省物流业和金融业的协同发展进行研究。物流业子系统的显著影响因素为铁路运输业固定资产投资（不含农户）同比增长率和交通运输、仓储和邮政业增加值;金融业子系统的显著影响因素为金融业资产年增加值和金融业固定资产投资。从协同度结果看出，河北省的物流-金融业综合系统的协同度存在“涨落”现象，决定了该系统从原有状态向新有序状态转变，使整个系统协同演进。

参考文献：

[1] RAGHURAM G RAJAN， LUIGI ZINGALES. Financial systems， industrial structure， and growth[J]. Oxford Review of Economic Policy， 2001（17）.

[2] 孙寿亮.物流业与金融业的协同发展机制研究[D].北京： 北京交通大学， 2008.

[3]陈倩，汪传旭.基于产业关联模型的物流与金融协同发展实证分析[J].商业经济研究， 2015（24）.

[基金项目]2019年度大学生创新创业训练计划项目“河北省物流业与金融业协同发展的实证研究”（项目编号：201910107115）;2019年度河北省人才培养工程项目（项目编号：A201901048）;2019年中国物流学会、中国物流与采购联合会面上研究课题（项目编号：2019CSLKT3-020）。

[作者简介]通讯作者：耿立艳（1979—），女，天津人，教授，博士。