区域物流枢纽的分类方法_基于灰色聚类法_陆华

3. 按照评估要求所需划分灰数类 s
选取 λk(k = 1,2,⋯,s) 为属于灰类 1,2,⋯,s 的点 （以 属 于 灰 类 最 大 可 能 性 为 选 取 依 据 ，称 为 中 心
点），将各个指标的取值范围相应划分为 s 个灰类，
如将 j 指标的取值范围 [λ1,λs + 1] 划分为 s 个小区 间 ：[λ1,λ2] ，⋯ ，[λk - 1,λk] ，⋯ ，[λs - 1,λs] ， [λs, λs + 1] 。
1. 采用 Delphi 法确定评价物流枢纽分级的指 标体系
根据专家咨询，本文选取下列 4 类指标：（1）社 会经济发展类指标：年 GDP 总量（C1）、第三产业比 重（C2）。这两个指标与区域物流业未来发展密切 相关。一般而言，经济发展越好的地区，物流业发 展越完善；（2）生产、流通与消费类指标：社会消费 品零售总额（C3）和进出口总额（C4）。从生产到销 售的流通环节需要物流服务来完成，C3 和 C4 能够 体现物流需求大小的情况；（3）交通运输类指标： 全社会货运周转量（C51）、全社会货运量（C52）和综 合交通水平（C6）。C5 反映运输需求的规模，C6 可 以体现支撑区域物流发展的交通基础设施的发展 状况；（4）政策环境类：政策优势（C7）、区位条件 （C8）、对外辐射能力（C9）。根据我国过去区域经 济政策的发展经验来看，区域的经济、税收、物流 发展政策、区位条件及辐射能力对新兴物流节点 的未来发展影响很大，甚至会使其超越原有的物 流枢纽节点。因此，政策环境类指标对判定节点 发展具有重要价值。上述指标属于定量指标的有 地区生产总值、第三产业比重、社会消费品总额、外贸 进出口总额、全社会货运周转量、全社会货运量等，属 于定性指标的有综合交通条件、政策优势、区位条件、 对外辐射能力等[10（] 参见图4）。
2 3
]
xij
∈
[0,
1 3
]
xij
∈
[
1 3
,
2 3
]
（8）
第四，对各指标权重进行专家调查，得到各指
标的权重 ηij ，分别为 0.12，0.08，0.13，0.12，0.15，
0.11，0.09，0.07，0.13。
第五，根据前述得到的各指标的无量纲值和
权重，利用灰色定权聚类方法可以直接在《灰色系
4. 根据专家咨询，确定白化权函数 fjk(xij)（见
图 5 所示）
5. 计算灰类隶属度
对于对象 xi 指标 j 的一个观测值 xij ，可由公
式（3）计 算 其 属 于 灰 类 k(k = 1,2,⋯,s) 的 隶 属 度
fjk(xij) ：
物流枢纽城市评价指标
定量指标
定性指标
地 第社外 全 全
在区域物流发展的任何阶段，物流枢纽的极 化和扩散效应都同时存在，但发展阶段的不同，二 者的强弱会发生变化。在区域物流枢纽发展的初 期，以极化效应为主；在发展中期，以扩散效应为主； 在发展成熟阶段，两种效应达到平衡。在区域物流 发展中，应先选择合适的物流节点进行重点发展和 培育，使之成为区域物流发展极的城市，即区域物流 枢纽城市。借物流枢纽城市的优先发展，再带动周 边区域的共同发展，最终实现区域物流一体化。
2. 对变量进行无量纲处理 确定 x∂ij ，由于各个变量的单位不同，比较的尺 度不同，需要对变量进行无量纲处理，可以得到 xij ： 对效益型指标，采用公式（1）处理：
xij
=
x∂ij maxi ∈ I
x∂ij
（1）
对于成本型指标，采用公式（2）处理：
xij
=
mini ∈ I x∂ij
x∂ij
（2）
湖北省地处中原，经过多年的经济发展， 形成了以武汉为绝对经济中心的经济发展和 产业空间布局结构，在武汉城市圈逐步形成 和发展的基础上，物流业的空间布局和服务 也形成了武汉为综合物流枢纽、其他重要的 产业中心为重要枢纽的较为鲜明的层次结 构。为提高湖北省的物流业发展水平和服务 效率，需要对各个城市的物流功能和地位进 行合理的界定。
定义符号如下：I = {1,2,⋯,n} ，i ∈ I 表示区域 城 市 集 ；J = {1,2,⋯,m} ，j ∈ J 表 示 评 价 指 标 集 ； K = {1,2,3} ，k ∈ K 表示城市发展物流灰类集，上灰
类表示重要物流枢纽，中灰类表示次要物流枢纽， 下灰类表示一般物流节点；σ =(σik) 表示聚类系数 矩阵，σik 表示第 i 个城市对第 k 个灰类的聚类系
中国流通经济 2015 年第 3 期
□现代物流
区域物流枢纽的分类方法
——基于灰色聚类法
陆 华 1，2
（1.北京交通大学交通运输学院，北京市 100044；2.北京物资学院物流学院，北京市 101149）
摘 要：区域物流系统是由若干不同层次的物流枢纽节点构成的物流网络。物流节点城市的经济分工差异
和产业组织层次性，决定了物流枢纽在区域物流网络中的功能和作用有所不同，在区域物流规划中需要合理确定
二、各层物流枢纽的相互关系
在物流枢纽的研究中，增长极理论揭示了物 流枢纽形成和带动周边地区发展的普遍现象，其 中的极化效应和扩散效应可解释物流枢纽的形成 和各层次物流节点之间的相互关系，如图 2 所示。[ 4-5 ]
1. 极化效应 极化效应是指物流枢纽由于拥有的资源、交 通、区位和政策等优势而对物流要素产生的强大 吸引力。一方面，各类物流企业纷纷聚集使物流 的专业化程度升级，产生规模经济和聚集经济，提 升物流效率与效益；另一方面，政府为了整合物流 资源，提升运作效率，在物流枢纽规划大型的物流 园区。物流环境的不断改善会带动相关产业和经 济的发展，经济发展又进一步推动物流业的发展， 使得物流枢纽无论是基础设施，还是运作效率都 处于领先地位。与此相对照的是，周围地区的生 产要素和经济活动不断向枢纽集中，区域间的不 平衡程度扩大。极化效应可以说明物流枢纽在物 流网络形成过程中的重要地位。 2. 扩散效应
4 3
]
xij
∈
[
2 3
,
1]
xij
∈
[1,
4 3
]
（6）
f
j
2(x)
=
ì ïïïïïï í ïïïïïï î
0
x-
2 3
-
1-
1-
1 3 1 3 x
2 3
xij ∉ [13,1]
xij
∈
[
1 3
,
2 3
]
xij
∈
[
2 3
,
1]
（7）
ì ï
0
fj3(x) =
ï í ï
3x
îï2 -ห้องสมุดไป่ตู้x
xij
∉
[0,
i = 1，2，⋯，n; k = 1，2，3
（4）
8. 确定物流节点的灰类
通过公式（5）确定第 i 个物流节点所属灰类为
k∘ ；
{ } k∘ = max σi1,σi2,σi3
（5）
四、案例分析
ì ï
0
ïï x
-
2 3
fj1(x)
=
íï1 ï
-
2 3
ï ï
4 3
-
x
ï î
4 3
-
1
xij
∉
[
2 3
,
三、应用灰色聚类法对物流枢纽进行层 次划分
灰色聚类法属于模糊评价方法的一种，是根 据灰色关联矩阵或灰数白化权函数将观测对象进 行聚类的有效方法，是将观测对象分成若干可定 义类别或将其划分为一定类别，一个聚类可以看 作是属于同一类观测对象的集合。[ 6-7 ] 在物流枢纽 层次的划分中，由于其中的一些评价指标由人的 主观因素观测决定，评价指标的原始数据是在某 个范围内变化的灰数，各层次之间的物流节点不 具有截然不同的特性，他们之间存在一定的灰度 地带。所以，物流枢纽层次划分是一个部分信息 不完全明确的灰色系统。[ 8-9 ] 鉴于物流枢纽层次划 分的灰色特性，用灰色白化权聚类进行物流节点 分级是科学合理的。本文结合 Delphi 法提出了图 3 所示的物流枢纽城市确定步骤。
一般节 点城市
一般节 点城市
物流企业
物流基础设施
重要物 流枢纽
资金
一般节 点城市
次级物 流枢纽
一般节 点城市
一般节 物流信息 点城市
一般节 点城市
图 2 重要物流枢纽与次级物流枢纽、 一般节点城市的相互关系
扩散效应是由于枢纽城市对周边地区的辐 射，使周边地区从物流枢纽基础设施的改善中获 益，逐步缩短与物流枢纽的差距。物流枢纽的高 效率运作也会带动周边地区经济产业发展，从而 引发新的物流需求，进而带动相关物流要素进入 周边地区，推动该地区物流业发展。扩散效应可 以说明重要物流枢纽对次级枢纽和周边地区的辐 射和带动作用。
33
Delphi 法
确
确
确
确
确
确
确
定
定
定
定
确
定
定
定
评
定
各
聚
物
价 指
x∂ ij
f（j k xi j） ηi j
σ
城 市
类
流 枢
标
所
纽
体
属
城
系
灰
市
类
k。
图 3 物流枢纽城市分类决策过程
数；fjk(xij) 表示第 j 个指标对第 k 灰类的白化权函 数；k∘ 表示第 i 个城市所属的灰类。具体步骤如下：
物，将物流网络中的物流节点进行等级划分，不仅 角洲的重要物流枢纽城市、北京和天津是京津冀
能促进物流业集约化发展，也可为各地物流业发 物流发展带的重要枢纽等。[ 2-3 ]
展规划提出参考意见，避免各地盲目建设物流枢
一般而言，在区域物流规划中需要将区域内
纽，造成重复建设和资源浪费的现象。重要物流 的枢纽分为不同层次，包括重要物流枢纽、次级物
重要物流枢纽
珠三角物流圈。“物流枢纽”是指在一定物流区域
次级物流枢纽
中具有卓越的经济优势、交通条件、信息技术、物 流规模且集聚物流各个功能，并在区域物流已形
一般物流节点
成聚集效应的物流节点城市。在物流发展规划
中，应将物流资源在其范围内合理聚集，形成区域
图 1 区域物流枢纽的层次
32
基础设施综合体。重要枢纽一般是经济发达、交 通 便 捷 的 中 心 城 市 ，也 可 以 是 重 要 交 通 枢 纽 城 市。（2）次级枢纽。在区域经济发展、物流基础设 施、物流功能等方面较为发达，但与重要物流枢纽 相比，处于较低层次。次级枢纽处于承上启下的 地位，既接受上一级物流枢纽的辐射，又向下一级 的 腹 地 进 行 辐 射 。（3）一 般 物 流 节 点 。 相 比 较 而 言，经济发展程度不高，运输基础设施不便捷，物 流功能不完善，多数物流活动须要经过物流枢纽 的转换衔接。
和邻近上、下两个灰类具有关系，并且和每个灰类
的标准值相关，使得观测对象的任何一个测量指
标在每个灰类都具有隶属度。
6. 通过专家调查，获得各指标的权重 ηij
7. 确定聚类系数矩阵
通过公式（4）计算观测对象 i 对于灰类 k 的综
合聚类系数，获得聚类系数矩阵 σ =(σik) 。
m
∑ σik = fjk(xij)ηij j=1
区 三会贸 社 社
生 产消进 会 会
产 业费出 货 货
总 比品口 运 运
值 重零总 周 量
C1 C2 售 额 转 C52
总 C4 量
额
C51
C3
综政 区对
合策 位外
交优 条辐
通势 件射
条 C7 C8 能
件
力
C6
C9
图 4 区域物流枢纽城市评价指标
fk j2 y = fjk-1 y = fjk 1
0
λk-1
λk
x
图 5 中心点白化权函数
34
ì0
f
j
k(xij
)
=
ï ï í ï ï î
x - λk-1 λk - λk-1 λk+1 - x λk+1 - λk
xij ∉ [λk - 1, λk + 1] xij ∈ [λk - 1, λk] xij ∈ [λk, λk + 1]
（3）
白化权函数的特性是每一级白化权函数不但
枢纽节点的层次。本文采用灰色聚类的方法并结合 Delphi 法，通过确定与物流活动密切相关的各项指标，对区域
性物流节点进行灰色聚类分析，将节点分为重要物流枢纽、次级物流枢纽和一般物流节点三个层次，并对湖北省
的区域物流枢纽进行了实际分类。该方法在理论上比较严谨，计算较为简单并易于操作，对在区域物流规划和物
一、物流枢纽的概念和层次
网络中发挥重要作用，是组织营运、物流生产的中 枢，担负地区间物流衔接、交换、中转功能，各项功
“物流区域”是指基于区域范围内各个物流节
能合理分工、密切合作，形成具有高效便捷的物流
点在经济发展、交通联络、产业布局、地缘关系、专
业分工的特点和联系，对区域内具有相互关联和
相互协作的物流资源进行调配分工、统一规划时 所划定的区域，如京津冀物流圈、长三角物流圈、
枢纽通过合理布局和建设物流园区，形成对区域 物流具有集聚和引导作用的物流组织节点，既是
流枢纽和一般物流节点三个层次（如图 1）。（1）重 要枢纽。在区域物流系统中，通常具备比较突出
国家政策的基本要求，也是物流节点城市物流业 发展的重要目标。[ 1 ]
的经济优势，各种交通方式汇集，信息技术完备， 物流需求较大且汇集各种物流功能，在区域物流
流系统建设中确定不同层级的物流枢纽城市具有较好的实用性。
关键词：区域物流；分类方法；灰色聚类；枢纽城市
中图分类号：F259.27
文献标识码：A
文章编号：1007-8266（2015）03-0032-06
DOI:10.14089/j.cnki.cn11-3664/f.2015.03.005
物流枢纽是物流网络发展和演进的必然产 物流增长极，带动周边区域发展，如上海是长江三