区域物流系统规划方法框架探析

区域物流系统规划方法框架探析

开放、创新、可持续发展是当今世界发展的主题，经济全球化、产业链全球布局、国际分工格局的变化，使得国家与国家之间的竞争与合作日益升级。区域作为国家经济系统的基本单元，其经济发展模式必然直接影响到国家整体竞争实力，而区域物流系统作为区域经济发展的重要支撑体系，随着产业间、产业内、产品内分工的不断深化，与区域产业结构的耦合度越来越高，也与区域空间结构的变迁越来越密切。由于良好的物流系统能够改变区域中各产业经济活动的交易成本和流通成本，提升经济系统运行的效率，降低产品和服务的生产费用，近几年来，我国各级政府部门纷纷着手研究和制定有关物流规划与政策，并加大物流业发展投入。但在实际规划过程中往往将区域物流系统规划与区域交通规划混在一起，将区域物流系统规划视为区域交通规划的简单升级版，而忽略了区域物流系统对于区域内产品(服务)、资金和信息的优化组织、管理和控制的作用。本文尝试在传统区域物流系统规划方法的基础上，借鉴交通规划小区的概念，提出了一套突出物流组织、控制和管理特色的区域物流系统规划四阶段模型。一、区域物流系统内涵与系统规划主要内容1.区域物流系统内涵区域物流系统是以区位优势明显、综合实力较强的城市或城市群为依托，以物流基础设施为基石，以物流信息平台和政策环境为保障，具有较为活跃的物流企业和较完备的现代物流服务体系，集货物集散、物流信息和物流管理控制于一体的经济区域。仓储、运输、配送和加工增值是区域物流系统的基本功能；货物集散是区域物流系统的核心职能；物流信息是区域物流系统的命脉；区域物流系统通过物流管理控制功能使区域物流形成一个有机体，达到系统内的有效整合、系统外的有效衔接，从而实现全球化的物流链管理。一般而言区域物流系统可以分为物流基础设施平台、信息基础平台、政策环境平台、物流企业组织和现代物流服务体系五个子系统。其中，物流基础设施平台包含了传统的交通基础设施以及随着现代物流发展而兴起的物流园区、物流中心和配送中心等；而交通基础设施由公路、铁路、航空、水运和管道等运输通道以及港口、机场、货运站、编组站等枢纽或节点构成。2.区域物流系统规划主要内容目前，关于区域物流系统规划的文献中，大都认为区域物流系统规划是统一安排区域交通运输和仓储等资源，使其各得其所，协调发展[3]。然而，本文认为区域物流系统规划的主要内容不应该是交通运输规划，一是因为建国以来我国交通运输业的快速发展极大地提升了我国公路、铁路、航空、水运和管道五大运输方式的能力和技术水平，交通运输不再是区域物流系统中的薄弱环节；二是因为我国各个地方均有专项的交通运输规划，区域物流系统规划不是交通运输规划的简单升级。因此，本文认为区域物流系统规划是指对区域物流系统建设进行的总体战略部署，它是以提升区域竞争力为最终目标，以区域经济系统对物流服务的需求为基础，重点在于通过区域物流网络的合理布局、物流通道的合理安排和物流节点的规模层级优化，来实现物流对于区域产品(服务)、资金和信息的计划、组织、管理和控制。二、传统区域物流系统规划方法简述传统区域物流规划包含需求预测、节点规划和网络规划等环节，由于出发点和规划目标的差异，每个环节都存在多种定量和定性分析方法。1.需求预测目前，关于区域物流需求预测的方法有很多种，这些预测方法基本上都是针对总量的预测。常用的预测方法有：时间序列法、回归分析法、投入产出法、系统动力学方法等。总量的预测对于具体的节点规划、通道规划和园区规划仅起到宏观指导作用，还不能直接用于后续的规划中。鉴于此，部分学者尝试使用投入产出和系统动力学模型来预测区域内不同产业对物流的未来需求量，但是五年一次的投入产出表和较为严格的动力学模型输入参数的要求，还不能很好地服务于物流网络和物流通道规划，还需要科学有效的方法进一步预测分产业、分小区的物流需求量。2.节点规划目前关于节点规划大体可以分为两类，一类是单节点规划，一类是多节点规划，即单设施选址问题和多设施选址问题。为了清晰地区分两类选址问题，本文将第一类称为节点规划问题，而将第二类称为物流网络规划问题。区位选址和规模大小是单节点规划需要解决的关键问题。对于单节点选址有很多模型可供参考，如重心法、精确重心法、网格法等。这些模型还有许多扩展形式，主要有DonaldJ.Bowersox的基于客户服务和收入的模型以及LeonCooper的引入非线性运输成本的模型等。相对多设施选址(物流网络规划)问题，这类选址模型只包含运输费率和节点货物运输量，模型结构简单，求解相对容易。单设施选址可以辅助物流网络规划将物流节点准确定位，选出物流中心、货运站、仓库等具体所在地，并将其规模大小进一步精确。对于节点规模确定问题，大多数学者是采用统计分析方法构建不同的指标来衡量节点规模，并根据指标区间来划分节点规模等级。如，物流节点建设用地、投资强度和物流强度等指标。3.网络规划区域物流网络规划就是将所规划的区域内各层次的物流节点与物流通道有效地连接成一个网络，使得区域内的整个物流系统能够高效、经济地运转。物流网络的规划方法主要有仿真模型、优化模型、启发式算法等。仿真模型通常包括模拟成本结构、约束条件和其他能够合理代表网络的因素，这类模拟一般采用随机的数学关系来完成；最优模型依赖于精确的数学过程来评价各种可选的通道方案和节点方案，从而得到针对该问题的数学最优解，包括数学规划(线性规划、非线性规划、动态规划、目标规划、混合整数规划等)、枚举模型、排序模型以及各种微积分模型和设备替换模型；启发式算法模型是一种混合模型，它是将仿真模型的结果与最优模型的最优解有机地结合在一起。三、区域物流系统新四阶段规划思路四阶段模型是传统交通规划的理论基础，它包括交通发生、交通分布、交通方式划分和交通分配，其重点在于解决交通规划中交通流的流量和流向的预测问题，并在此基础上对相应的交通网络进行规划。交通规划四阶段法虽然在实践中的应用较为广泛，然而交通四阶段模型的侧重点还是在于交通需求的预测，其预测结果对于道路新建、改建和扩建有着重要的指导意义。然而，区域物流系统规划的要点是对区域产品(服务)、资金和信息的管理，其建设重点是区域物流网络构成，物流节点的新建、改建和扩建问题。因此，传统的交通四阶段模型不能直接用于区域物流系统规划中。我国部分学者在交通四阶段模型的基础上提出了物流规划的四阶段模型，即物流生成、物流分布、供应链选择和物流分配。物流生成即物流的产生量和吸引量的总称，主要研究土地利用、社会经济变量与物流需求之间的相互影响，并根据土地利用情况和各经济量的发展变化来对物流需求进行预测；物流分布即预测物流起讫点的空间交换量；物流供应链选择则是对物流活动在各环节上的流动方式、流动路线和流动工具进行选择与组合；物流分配指不同供应链所支撑的各种物流活动在物流网络上各节点间的分配。然而在交通四阶段基础上发展起来的物流规划四阶段方法在物流供应链选择阶段，由于区域供应链往往是交互影响的物流网络，很难像交通四阶段能够准确划分不同运输方式，准确刻画现有交通路线，所以第三阶段的供应链选择和第四阶段的物流网络配流往往具有较大的不确定和随机性，不能很好地服务于区域物流网络规划。因此，笔者在结合传统交通四阶段的基础上，根据区域物流系统的内涵和规划的主要内容，提出了新的区域物流系统规划四阶段模型，即，关联机制分析、物流需求量预测、网络布局优化和竞争力评价，如图1所示。图1区域物流规划思路本模型的第一步是在对物流与区域经济总量、区域产业结构、区域空间结构和区域经济要素关联机制分析的基础上，形成物流规划小区划分和分产业物流需求量预测。该阶段主要用来替代传统区域(交通)物流规划中对区域技术经济条件、资源条件和社会发展条件的定性分析。第二步是物流规划小区的物流需求量预测。该步骤类似于交通四阶段的交通分配模型，主要是将不同产业的物流需求量分配到物流规划小区中，形成物流的供给点、需求点、转运点和混合节点等的物流供给量、转运量和需求量。第三步是物流网络布局优化，通过该步骤可以给出物流节点的数量、规模、空间布局、节点间的流通量和节点的功能分工等。第四步是对规划方案的评价。四、四阶段的规划方法框架结合传统的规划方法和新四阶段的规划内容，本文给出了不同阶段可采用的适宜方法，为区域物流系统规划提供可操作性强的规划方法。1.关联机制分析方法物流作为一种新兴产业，它所具有的服务性、基础性、综合性和高渗透性决定了其对区域经济发展具有多方面的影响。因此，区域物流与经济的关联机制不仅仅表现在总量上的关联，更表现在结构关联和要素关联。(1)区域物流与经济增长的关联机制经济的增长理论及其相关研究为区域物流与经济增长的关联机制提供了理论基础，尤其是美国经济学家诺思提出的区域经济增长的“输出基础”理论，对区域经济增长问题有很强的解释力，成为学者研究区域物流与经济增长的首选理论。在研究方法方面可以借助相关计量模型来描述两者之间的定量关系。(2)物流与区域产业结构的关联机制投入产出法是很好地分析物流与区域产业结构关联机制的理论和方法，它可以从产品和劳务、生产技术、价格、劳动就业以及投资等五个方面，详细阐述产业关联的内涵，以及物流业对促进第三产业发展、推动重工业化和农业产业化的重要作用，并通过相关系数来描述物流产业关联效应和产业波及效应。(3)物流与区域空间结构的关联机制区域经济空间结构的内生动力主要源于规模报酬递增效应。规模报酬递增效应通过分工专业化和集聚与扩散两种路径影响区域经济空间结构的演化。依据这一新经济地理学的主流研究思路，可以分析物流业对区域空间结构演化的作用机制、作用方式以及区域空间结构对物流业的影响机制。(4)区域物流系统要素间关联机制将物流纳入到区域经济系统，采用因素分析方法和系统分析方法有助于从更微观的角度研究物流与区域经济间的关联机制。系统动力学模型是对这一系统进行仿真和优化的有效方法，它可以反映系统变量之间的复杂相互作用结果，并通过“what-if”情景模式来模拟不同情况下的系统特征，对系统未来的发展趋势进行稳健的预测。2.需求预测方法根据关联机制分析框架，对于区域物流需求预测可采用“一总、二分、三配流”。“一总”指区域物流需求总量预测，“二分”指物流需求总量的产业间分配，“三配流”指根据区域产业的空间分配特征，将不同产业的物流需求分配到物流规划小区里，从而为区域物流网络布局规划提供需求点和供应点的数据。对于总量的预测主要是根据物流与区域经济增长的关联机制分析而得，可采用回归模型、增速预测等方法；对于分产业物流需求量预测主要根据物流与区域产业结构关联机制而得，可采用产业结构优化的投入产出系数法；物流小区分配预测则主要根据产业的空间布局分析而得，可采用多目标规划方法等。3.网络优化方法不同于传统交通运输和区域货运规划，区域物流系统规划的重点是如何有效利用现有交通基础设施，通过网络布局优化重新组织物流方向。而网络布局优化一般来讲可以归结为物流节点选址问题，目前已经有了较为成熟的思路、框架和求解方法，该问题常见的求解方法有评价方法和优化方法。评价方法主要是通过建立一套指标体系对备选方案进行评价，得分最高的方案为最终选择方案；而优化方法从本质上则是一类整数规划问题，由于整数规划模型是按照某种原则(目标)在一定约束条件下的自动寻优，克服了评价方法的主观性较强的劣势。在具体某一区域物流网络优化时，可以根据实际情况选择不同类别的优化方法。4.竞争力评价方法竞争力评价理论层面的探讨多采用波特的钻石模型。通过该模型可以构建由初级生产要素、高级生产要素、需求要素、相关产业要素和竞争要素形成的多指标区域物流竞争评价体系。而评价方法的选择则可根据指标值的可得性和不同的评价目的选择不同的方法。常用的评价方法包括指数法、TOPSIS法、