基于引力模型的浙江省物流网络结构研究

胡晓颖，刘利民

（浙江万里学院，浙江 宁波 315100）

0 引言

物流网络的高效与否直接影响着物流业的发展。随着交通网络高速发展，物流业在促进区域协同一体化发展方面发挥着越来越重要的作用。国家《“十四五”现代物流发展规划》指出，我国物流业降本增效仍需深化，物流产业规模大但规模经济效益释放不足，亟需加快物流枢纽资源整合，建设“通道＋枢纽＋网络”运行体系。浙江省社会物流总费用占GDP 比重14.3%，虽略低于全国平均值14.7%，但与物流业发达的国家10%左右的比率相比，浙江省的物流效率仍存在差距。浙江省经济发达，高效发展物流网络是实现省内资源置换与经济流通的重要途径。然而浙江省内物流业发展不平衡，各自规划、重复建设等现象造成资源浪费。各市经济发展的不平衡性，导致浙江在构建物流网络方面存在如物流节点功能分配与管理模式不合理等问题。近年来，已有不少学者将引力模型与社会化网络分析法引入物流空间组织结构的研究中，引力模型能够测算节点间引力大小，社会网络分析方法能够量化物流网络并对网络内部结构进行分析。如Alexander D W 等[1]利用引力模型方法对澳大利亚公路和航空货运服务进行比较，构造并优化航空货运网络。王娜娜等[2]利用社会网络分析理论、超图理论等理论，构建山东地区的物流网络。高鑫等[3]通过引力模型和社会网络分析方法对渤海区域物流联系网络进行了构建。通过引力模型与社会化网络分析法，研究浙江省物流网络结构特征，重构城市间的物流节点之间的联系，有利于促进浙江省形成一个布局合理的物流综合网络体系。

物流网络的研究多着眼于以下三方面：（1）物流网络的构建。Tao Yi 等[4]运用引力模型探讨大湾区各城市的物流联系和物流网络特征，通过社会网络分析法研究经济联系物流网络的集聚效应。曹炳汝等[5]利用引力模型测度物流引力，探究长三角区域物流网络的构建方案。曹志强等[6]以引力模型为研究方法构建黄河流域轴辐式物流网络体系。温馨等[7]运用TOPSIS 法和灰色关联度法改进传统引力模型，对中国18 省物流辐射能力进行评估与分析。（2）物流网络空间结构演化。John T 等[8]通过对某两家美国知名快递企业的空间网络结构对比分析，评估了快递公司的航空网络的演变。李会等[9]采用修正后的引力模型、社会网络分析法解析京津冀物流联系时空演变与物流联系强度的驱动因素。刘晓宇等[10]运用熵权法测算中欧班列国内节点城市物流绩效指数，采用地理可视化展现中欧班列沿线物流网络结构的演变。（3）物流网络结构的优化。Shamsuzzoha A 等[11]采用定性和定量相结合的方法，以芬兰某制药公司货运数据为支撑，研究物流网络的优化。曹允春等[12]通过修正的引力模型、社会网络分析法对城市间的航空物流关联网络的空间结构及影响因素进行分析，提出优化重组网络结构的建议。Drozdziel P 等[13]通过评估、优化邮政物流网络（PLN），选取新配送中心，以此减少卢布林地区邮政运输成本。

综上可知，物流网络的研究已然获得了较为丰富的研究成果，但针对省域物流空间联系的研究较为少见。因此，以浙江省为例，选取11 个城市节点作为基本空间单元，依据《浙江统计年鉴》、各市统计公报等相关社会经济数据，采用修正后的引力模型、社会网络分析法测算浙江省各市的物流空间联系强度，旨在为构建浙江省高效物流网络结构提供参考。

1 研究方法

1.1 引力模型。引力模型又称重力模型，是预测物体间相互作用关系的基本模型，任意两个物体间的引力与其质量成正比，与其距离成反比。引力模型的基本形式保持不变，对参数的定义作出修正，可将引力模型应用于经济学等不同领域。对研究单元的“城市物流质量”与“综合距离”两个变量进行修正，采用多指标的测度减少模型的误差。构建城市物流联系引力模型测算城市间的物流联系强度，表达式为：

（1）确定城市物流质量参数：利用引力模型研究物流的空间联系网络结构，先构建物流质量评价体系来区分浙江省各市的物流综合发展水平。考虑到区域物流体系的综合性、复杂性以及指标体系选取的原则，最终选取如表1 所示的经济发展水平、物流市场供需、物流信息化水平、物流规模水平作为一级指标，共包含11 个具体指标构建出浙江省城市物流质量评价指标体系，并采用熵权法计算城市物流质量。相关指标数据来源于《浙江统计年鉴》以及各地市统计年鉴、国民经济和社会发展统计公报。

表1 物流综合评价指标体系

（2）确定距离参数：随着交通网络的发展，区域间的空间距离仅用单一的指标进行估算略显粗糙。因此，在构建区域物流评价指标体系过程中，对“距离”的计算不能简单地直接以两地的物理空间距离来表示。考虑到浙江省内水运和空运无法做到全省普及，目前中短途运输的主要运输方式为铁路运输和公路运输，且浙江省铁路货运量仅占货运总量的2%左右，所以仅考虑公路运输的情况。根据物流业以最短时间和最低成本满足客户需求的宗旨，需要结合运输时间和运输距离作为两地综合距离。采用了公路运输的里程数、运输时间作为计算经济距离的参数，具体公式：

式中：dij表示两节点之间的经济距离；Dij表示节点i 与j 之间的公路运输距离；Tij表示节点i 与j 之间的公路运输时间。

1.2 社会网络分析。社会网络分析通过量化网络中各节点之间的关系，描述网络的整体形态与网络的结构特征，有助于把网络中各个节点之间的微观网络与系统整体的宏观结构相结合。社会网络分析中的中心性测度能够分析各节点在网络中的主导、信息流通、辐射等作用，也能起到描述组织间关系特征的作用。中心性分析不仅能测算节点在网络中的中心程度，同时也是衡量节点在联系网络中重要程度的指标。网络中联系紧密的节点会形成凝聚子群，凝聚子群内部的节点在信息共享与合作方面交往频繁。研究凝聚子群可以揭示网络中节点之间的关系。

（1）度数中心度，能够衡量节点在物流网络中与其他节点之间相互联系的能力。度数中心度越高，则表明与该节点有关系的节点越多，该节点更接近整体网络的中心位置，在网络中具有更高的影响力。

式中：vi表示与节点i 相连的节点数，N 表示整体网络中所有的节点数。

（2）中间中心度，能够衡量该节点是否占据了其他两个节点的中介位置。中间中心度越高，则表明该节点处于引导信息资源流通的关键性位置，与其他节点间的资源互动效率最高。

式中：gjk表示节点j 与节点k 间最短路径的数量。

（3）接近中心度，衡量节点与网络中其他节点的接近程度。接近中心度越高，则表明该节点与其他节点距离越短，在整体网络中信息流通、影响等方面越强，传播信息时越不受制于其他节点。

式中：Ci为节点i 与其他节点的所有路径和之中的最短路径。

（4）凝聚子群，凝聚子群分析是社会网络分析中的重要环节，当网络中的各个节点之间关系密切，足以形成次级网络时，则称该次级网络为凝聚子群。网络内部的子结构、子群与子群之间的关系分析是凝聚子群分析的重点。分子群内部的行动者之间有着稳定的正向联系，凝聚子群分析可以将网络内部相关性形式化地体现出来。在物流网络结构中，内部凝聚子群描述了各子群内部的组成结构。通过凝聚子群分析，可以从整体把握物流网络内部发展状态。

2 浙江省城市物流联系

2.1 浙江省城市物流质量。基于熵权法计算出城市的物流综合能力

由表2 可知，在浙江省11 个城市中，各节点城市发展水平差异大。作为省会城市，杭州拥有发达的经济与物流水平，成为物流综合得分最高的城市，得分为0.91，宁波物流发展水平也相对较高，得分为0.61。台州、温州、金华等的物流发展属于中等水平，衢州、舟山和丽水物流综合得分低。衢州和丽水的经济发展较其他城市落后，导致物流发展受到限制。

表2 浙江各城市物流得分排名

2.2 浙江省物流引力强度。通过改进后的引力模型测算出物流节点城市间物流联系强度，为方便对比观测，将城市间物流引力放大100 000 倍，作为最终物流引力强度。结果如表3 所示：

表3 浙江省城市间物流引力强度

城市节点间的物流引力强度能反映核心节点对周围节点的辐射程度。由表3 可得，杭州与诸多城市都呈现较大引力，与宁波、绍兴、嘉兴、湖州的分别为168.80、495.98、165.15、87.26，表明杭州是浙江省物流网络的轴心城市。宁波与杭州、绍兴、台州的物流引力较大。此外，温州与台州的引力值为45.00，嘉兴与绍兴引力值为45.30，均呈现相对较高的引力强度。城市距离近，因而城市间物流引力较大。而与杭州相比，宁波与周围城市的物流引力相对较小，因为除去距离，城市的物流综合能力也对物流引力起到重要作用。杭州的综合实力高于宁波，作为省会城市，与省内其他城市联系密切，对周围的城市如宁波、绍兴等起着辐射带动作用。物流引力强度增大，进一步加速杭州物流产业的发展。丽水与衢州接壤，但引力值仅为1.52，因为两城市物流综合实力相对弱，相互辐射引力作用小。丽水与湖州、衢州与舟山、丽水与舟山之间的引力值仅为0.59、0.44、0.28，交通距离远加之城市物流水平较弱，致使这几个城市之间物流引力强度小。天然的地理分割使得舟山在物流联系网络中处于孤立位置，导致物流联系受限。结合所得数据与实际情况，可知城市间的物流引力大小除去距离因素，还与城市的物流综合水平有关，例如杭州与宁波、绍兴三城距离近，表现出强引力的现象。杭州与宁波物流业发达，综合实力上相对接近，因此较之与杭州毗邻的湖州、嘉兴等市，杭甬两城市之间的有着更强的吸引力，进一步验证了城市间物流引力有交通距离与城市物流综合水平两方面的影响因素。

3 基于社会网络的浙江省物流网络结构测度分析

3.1 网络中心度分析。对浙江省物流网络引力矩阵数据进行二值化处理，利用Ucinet 软件对浙江省物流联系网络进行网络中心度分析。结果如表4 所示。

基于度数中心度视角分析，在浙江省物流网络中，杭州、宁波、金华占据前3 名，中心度值分别为90.000、70.000、70.000，表明这三个城市节点在整体网络中与其他节点关联相对紧密，且杭州的物流空间联系水平最高，处于网络中心位置。基于接近中心度视角分析，浙江省总体物流联系较为频繁。杭州、宁波的接近中心度在浙江省物流网络中处于较高值，度数分别为90.909、76.923，相比其他城市节点在网络中的联通能力更强，更能发挥核心作用。金华、台州、温州作为次一级节点向周围节点进行辐射扩散。基于中间中心度视角分析，杭州、宁波、金华、嘉兴、台州、温州、绍兴7 个城市节点具备中间中心性，掌握着浙江省物流网络中的资源控制力，其中以杭州最优，达到32.222，处于核心地位，起着重要中介作用。宁波、金华中间中心度相对较强，也在空间网络上体现作用。丽水、湖州、衢州、舟山不具备中间中心性，经济相对落后、地理位置欠佳等原因综合，致使这4 个节点难以在物流网络中起到引导信息资源流通的作用。

3.2 凝聚子群分析。通过Ucinet 的CONCOR 算法分析探究浙江省物流网络的空间聚类情况，得到浙江省物流网络的凝聚子群图。

图1 浙江省物流网络凝聚子群图

11 个物流城市节点被分为了4 个二级凝聚子群，第一个子群是杭州、宁波、绍兴，第二个子群是湖州、嘉兴、舟山，第三个子群是温州、金华，第四个子群是衢州、丽水、台州。子群1 密度较高，子群内各节点信息流通、物流合作频繁，杭甬两个物流节点对绍兴起到辐射带动作用。子群2 中的湖州、嘉兴在物流结构、交通区位上具有相似性。凝聚子群不仅与节点的物流质量相关，还与交通区位相关，处于省内交通中转点的城市，如金华、台州，对子群内的其他节点起着带动作用。

4 结论

利用引力模型与社会网络分析方法对浙江省物流网络结构进行分析，得到以下结论：第一，浙江省各市物流质量出现明显的地域分异，物流的质量与经济发达程度、地理区位相关联。第二，浙江省城市物流网络存在不均衡特征。杭州对周围城市具有强大吸引力，是网络中的重要枢纽。浙江北部是省内物流网络联系最强的地区，浙江西南地区彼此的物流联系较为松散。由此，提出如下建议：（1）以强带弱。响应国家“十四五”现代物流发展规划，加快物流枢纽资源整合。依托杭州、宁波双核带动浙江省城市物流网络循环联系，充分发挥核心节点的辐射能力，带动周边地区物流发展，形成全省物流网络循环联系。加强各节点之间的联动发展，实现多层次、全方位的一体化发展战略。通过提高物流资源整合利用效率，加强统筹规划，避免重复建设和资源浪费。（2）协同发展。加快实现浙江省物流循环联系，打造物流信息平台，提升城市之间信息流通、技术交流等能力。整改浙江省域物流网络层次结构，建设“通道＋枢纽＋网络”运行体系。充分发挥中心城市及节点城市在产业、资本、人才等方面的优势，促进城市间物流资源共享，形成物流资源集聚效应和产业发展集聚效应。（3）因地制宜。各城市结合自身特色，探索适合的物流发展模式。全方位推进产业链联动，从而促使产业结构升级。对于浙江西南地区，基础建设是打破物流质量壁垒的重要手段。对于金华等浙江腹部地区，有着良好的区位优势，与省内其他城市节点联结便利，适合做物流中转节点城市。同时，义乌拥有专业的商贸、仓储等配套设施，可以形成全链条的物流服务。