基于復雜網絡理論的寧夏物流網現狀分析與對策研究

郭佳秀　蔣宇斌　邢云博　賀芳娟

【摘 要】選取公路交叉口作為網絡拓撲節點，以節點間的連通關系作為網絡拓撲邊，基于對偶法，利用MATLAB構造出了抽象的寧夏公路網拓撲圖，并計算出節點度、網絡聚集系數和平均最短路徑長度等路網復雜特征指標，通過對需求網、拓撲圖和特征指標的定量和定性分析，結合寧夏冷鏈物流企業間的企業網絡定性分析，總結出了寧夏冷鏈物流網絡的現狀，并由此發現了其發展過程中的問題，并提出了相關的對策建議。

【關鍵詞】復雜網絡；對偶法；冷鏈物流網；對策；寧夏

【Abstract】This paper selects the highway intersections as nodes of the network topology and selects the relation between the nodes as edge of the network topology. The Ningxia highway network topology graph is constructed by MATLAB based on the dual method. At the same time， this paper calculates some network complexity characteristic indexes such as the node degree， clustering coefficient and average shortest path length. Based on the quantitative and qualitative analysis of the demand network， the topology graph， the characteristic index and the enterprise network of Ningxia cold chain logistics enterprises， this paper sums up the status of Ningxia cold chain logistics network， found the problems in the development process， and thus puts forward relevant countermeasures and suggestions.

【Key words】Complex network；Dual method；Cold chain logistics network；Countermeasures；Ningxia

0 引言

隨著“十三五”規劃的開展，“一帶一路”戰略和中阿博覽會的召開，寧夏擁有了內陸開放型經濟試驗區和銀川綜合保稅區先行先試的優勢，釀酒葡萄、枸杞、清真牛羊肉等特色冷鏈產品將輸往沙特阿拉伯等12個國家進行交易。在此背景下，為了使特色產品保質保量地走出寧夏，降低產品流通損耗，控制運輸成本，寧夏冷鏈物流不得不加快發展的步伐，使寧夏特色產品能有較強的競爭優勢來開拓外地市場，因此對寧夏冷鏈物流網絡的現狀分析就顯得尤為重要。準確全面地分析寧夏冷鏈物流網絡的現狀，發現寧夏冷鏈物流網在發展過程中的問題，并提出相關的對策建議可以為當地政府和有關部門制定冷鏈發展戰略和政策提供借鑒。

目前，關于冷鏈網絡現狀的研究較少，方法較為單一。王紅旗從冷鏈食品需求和冷鏈物流企業網兩個方面分析了北京市冷鏈物流網絡的現狀[1]。張曉飛分析了我國物流網絡建設的影響因素和存在的問題，在此基礎上提出了一些建議和對策[2]。劉斌論述了物流網絡優化包含的主要內容、解決的主要問題、設計和優化方法，以及應用工具等方面，并結合實際，提出了建議[3]。曠玉玲，海峰等人認為從縱向上來看，冷鏈物流網絡可以劃分為冷鏈物流需求網絡、冷鏈物流功能網絡以及冷鏈物流目標客戶網絡三個子網絡，并根據湖北省農副產品的發展現狀，結合湖北省“兩圈一帶”的戰略思想，提出了湖北省農副產品冷鏈物流網絡構建的具體步驟、方法和建議[4]。李靖、張永安應用復雜網絡理論剖析了物流網絡的特征，探討了將復雜網絡理論引入物流領域的合理性[5]。高義佳構建了利用復雜網絡分析冷鏈物流網絡的理論體系，提出了指導方法[6]。吳洲豪利用城市路網抽象對偶法構造出來二次簡化的城市路網拓撲圖，并利用復雜特征指標對比分析了北京、廣州和西安三座城市的路網現狀[7]。王瑩等通過對比發達國家冷鏈物流體系建設的經驗與我國冷鏈物流的發展現狀，介紹了冷鏈物流與食品安全之間的關系，指出了強化冷鏈物流的必要性與重要性，指出了我國冷鏈物流發展中現存的問題，并提出了相應的發展對策[8]。從上述文獻資料來看，關于冷鏈物流網絡的研究較少，基于復雜網絡理論分析冷鏈物流網絡地更少，所以，本文通過將寧夏城市路網進行對偶拓撲，計算路網復雜特征指標，詳細分析了寧夏冷鏈物流網的基礎路網，并結合前人的現狀研究方法分析了企業網，發現了寧夏冷鏈物流網絡在發展過程中存在的一些問題，并對其以后的發展提出了相應的指導建議。

1 寧夏物流網現狀分析

隨著居民生活水平的提高，寧夏冷鏈物流的供應日益緊迫，2014年，寧夏冷庫容量已達25.80萬噸，寧夏某個水產品加工企業冷庫有5座，冷藏能力800噸/次，凍結能力500噸/日，但是仍不能滿足居民需求，冷鏈物流的發展日益受到關注。本文將從需求網、基礎網和企業網三方面來分析寧夏物流網絡現狀。

1.1 需求網絡分析

隨著社會經濟的持續發展，寧夏地區人民生活水平日益提高，同時在經濟發展較快的城市，市民開始追求健康的飲食方式，肉蛋奶果菜及水產等主要農副產品的購買量迅速增長，通過查閱寧夏統計年鑒，得到如下數據如下：

由上圖可知寧夏2005-2014年冷鏈食品購買量不斷攀升，全區冷鏈農產品年產量幾乎每年都呈正增長，從2005年到2015年平均年增加率都在5%左右，到2015年全區冷鏈食品購買量已達80.54萬噸。然而，寧夏地區對冷鏈物流有需求的農副產品的生產加工分散于全省各個地區，大規模集約化的生產加工片區只在銀川市及其附近設立，其余地區尚未形成。所以現階段農副產品冷鏈需求總體上呈現出分散的特點，尚未形成需求網絡。寧夏農副產品在流通中涉及多個環節，對冷鏈物流有需求的主體較多，導致冷鏈物流難以獲取規模效應。另一方面由于現階段冷鏈物流成本高和效率低，許多參與主體并未使用冷鏈，導致農副產品在運輸過程中的損耗相當嚴重。endprint

由上分析可知，隨著先進科學技術的推廣運用，農副產品的產量將進一步提高，相應的需求將會有較大幅度的上升，所以農副產品對冷鏈物流需求將大幅提高，然而冷鏈物流需求網尚未形成。因此，寧夏冷鏈物流需求網的構建也變得越來越緊迫。

1.2 基礎網現狀分析

1.2.1 簡況

在“十三五”規劃中，寧夏主動融入國家“一帶一路”建設，規劃完善互聯互通公路網、打造現代綜合交通樞紐，形成公路、鐵路、航空融為一體的綜合客運換乘樞紐和多式聯運的貨運樞紐系統，截止2015年，全區公路通車里程達3.32萬公里，占全國0.73%，為山東省的12.60%，年平均增長達1332.048公里。由圖1可知，寧夏公路密度正在緩慢增長，2015年公路密度提高到50公里/百平方公里，超過全國平均水平，為全國平均水平的105.87%，比上年增長6.07%，基礎設施不斷完善有力地推動了寧夏物流網絡的發展。

寧夏高速公路網由9條國家高速公路和10條省級高速公路組成，境內普通國道共12條總里程約2410公里。規劃總規模約2650公里。主要干線有：大銀川環線，中衛環線，石嘴山環線及銀川至北京、太原、青島、西安、西安、阿拉善盟等線路組成。

伴隨寧夏基礎網的建設，寧夏物流規模不斷擴大，截止2015年，全省社會物流總額達5069.2億元，公路貨運量達36994.83億元，同比增長7.8%，公路從業人員達12640人，為山東省的5.63%，公路營運載貨汽車擁有量達11.42萬輛，為山東省的12.12%，由此可見，寧夏物流發展勢頭強勁，發展潛力較大。

1.2.2 復雜冷鏈物流基礎網分析

由于寧夏位于西北部內陸地區，無水路運輸網絡且航空、鐵路運輸網絡單一，故選取寧夏公路運輸網為研究對象，從路網整體出發，按照對偶法分別以寧夏區內所有高速、國道、省道和縣道為網絡節點，為了更加接近實際情況本文針對不同等級的公路進行了賦權，定義高速公路的權值為7，國道權重為5、省道權重為3以及縣道為1。通過輸入原始地圖到軟件中自動得到與其對應的鄰接矩陣。將鄰接矩陣輸入Pajek軟件繪制初始網絡拓撲圖，基本呈現了寧夏區內路網的全貌，如圖1所示。

從圖3可以看出，拓撲圖中不存在孤立點，即車輛可以從任一條公路到達省內的任意另外一條公路，所以寧夏公路運輸網的連通為100%，通達性較好，基本滿足社會發展各方面的交通需求，但是路網規模小，密度較低，環狀輻射范圍小，發展不平衡，不協調。

由表1可知，加權的寧夏冷鏈運輸公路網模型由98個節點、256條邊構成，平均度為5.247，這說明網絡中大部分城市與其直接產生物流合作關系的城市有2-3個，平均節點強度12.58 ，節點度及節點強度分布如圖2所示，其中在各路段中G109（國道）的度達到23，G70（福銀高速）固原段、S12（古青高速）吳忠、G6銀川段的度都達到13，說明這幾個路段在整個寧夏公路網絡中起著重要作用，物流企業和是政府部門應重視他們的建設和維護。網絡平均聚類系數僅為0.0827，小世界性一般，網絡平均最短路徑長為3.308，說明要想將物品從源地運輸到目的地至少需要經過3-4個城市才能運到，遠距離運輸的網絡連通性較好。

結合復雜網絡理論，從以上分析可以看出，寧夏冷鏈運輸公路網在未加權以前為隨機網絡，在加權以后節點強度分布呈現一定的冪律特性，滿足無標度網絡特點，并且在蓄意攻擊時我們只是攻擊整個網絡的20%，效能下降到了0.1，當攻擊節點數達到30%時整個網絡就癱瘓了。同時發現寧夏冷鏈運輸網其網絡效能變化也是服從冪律分布的，由此說明加權網絡更加接近真實網絡。

1.3 企業網現狀分析

近幾年，銀川市重點建設了領鮮果業、四季青果蔬物流等幾個冷鏈物流項目，并引導和支持流通企業建設肉品、蔬菜冷藏冷凍設備庫及配套設施，完善農產品物流、交易及冷鏈等服務功能。截止2014年，銀川市有一定規模的農產品冷鏈設施12處近10萬平方米，其中2000平方米以上大中型肉品冷鏈設施6處約7.2萬平方米，農產品冷鏈物流中心初具規模。然而寧夏從事冷鏈物流行業的企業只有約10多家，無論是單打獨斗的個別企業還是聯盟形式的集團企業都是各自為政，呈現小而散的局面。

寧夏企業網主要有以單個冷鏈企業為核心的企業網絡和以集團企業為核心的冷鏈網絡兩種形式，這兩種形式的網絡都缺乏與鏈條上其他各環節的合作與溝通，物流企業與企業之間的網絡小而且十分局限，從根本上講它們都是站在企業自身角度的企業行為，不利于整個寧夏自治區資源的整合和利用，且嚴重阻礙了城市和區域經濟的良性發展，可以說寧夏地區尚未形成完整的物流企業網絡。

2 寧夏冷鏈物流網絡的不足

由上文分析可知，目前寧夏冷鏈物流網絡的形成與發展還存在一些問題。

（1）需求網方面：農產品冷鏈物流中心輻射范圍過小，農產品損耗嚴重，需求網絡尚不完善。

寧夏地區大規模集約化的生產加工片區基本集中在銀川市，需求分散于全省各個地區，導致冷鏈物流上下游各企業間協調困難，無法實現資源整合及冷鏈物流的完整性，難以獲得規模效應。此外，由于冷鏈相關設備的缺乏導致寧夏一些地區運輸經常是在貨物上蓋棉被，用冰塊和棉被構成的土法來保鮮，很難將溫度維持在穩定狀態下，易造成產品不新鮮甚至腐敗，所以寧夏地區冷鏈產品腐損率比較高，冷鏈食品浪費較為嚴重。

（2）思想方面：冷鏈物流網絡的發展理論基礎比較薄弱，冷鏈參與者缺乏冷鏈物流網絡的理念。

冷鏈企業或冷鏈集團企業還沒有建立共享的大型冷鏈物流網絡的意識，冷鏈企業都還處在自我完善和發展的時期，特別是一些面對最終消費者的銷售型企業在實際工作中往往還達不到冷鏈操作的技術要求，建立冷鏈物流網絡的想法在他們看來是遙不可及的事情，最終導致冷鏈食品的質量和安全難以保證。endprint

（3）企業運作模式方面：現有冷鏈企業運作模式過于單一，第三方冷鏈物流企業發展滯后，市場化程度低。

據冷鏈行業研究表明，目前寧夏冷鏈企業的運作模式以單個企業的運營為主，與第三方企業的合作運營（將部分業務外包給專業的第三方物流公司），完全由第三方運營的或多個共同運營的模式僅為少數。這種運營模式的布局，造成企業難以形成自己的核心競爭力，冷鏈企業的專業優勢得不到有效發揮，不利于物流網絡的構建。

此外，寧夏目前能提供專業化、規范化的第三方冷鏈物流企業少之甚少。第三方冷鏈物流服務不能到位，缺少對控制產品質量和服務質量的考慮，并非真正意義上的冷藏物流服務，所以缺乏一批有影響力、全國性的第三方冷鏈物流公司。寧夏絕大多數企業仍然使用著“大而全”或“小而全”的經營方式，更愿意自己進行冷鏈物流作業，忽視或不愿意采用供應鏈管理模式。因此導致寧夏地區冷鏈物流市場化程度低，影響冷鏈物流的高效發展。

（4）設施支持方面：基礎和物流設施薄弱。

從基礎網的分析中可以看出，寧夏地區公路網密度低，規模小，環狀輻射范圍小，發展不平衡，小世界性不明顯，尚未形成完善的基礎網絡體系，這將使車輛投資加大、運輸配送成本增加，運輸配送效率降低，給本來就不太成熟的冷鏈物流市場增加了市場開發難度，影響很多專業物流公司涉足市區冷鏈運輸與配送業務。

3 寧夏冷鏈物流網發展對策

（1）整合現有冷鏈物流需求

寧夏要根據農副產品實際的生產與銷售情況，對現有的冷鏈需求從空間、時間、和運輸方式三個方面進行整合，最終將在某個時間段內某個范圍內可以共同運輸的冷鏈需求整合，形成冷鏈物流需求網絡。

在冷鏈物流需求整合時，空間上可以從鄉鎮到縣市進行整合。冷鏈需求最初以點狀或者線狀的形式存在于鄉鎮之中，主體較為分散，數量也較小。當地政府應引導當地企業向綜合方向發展，促使冷鏈物流需求向帶狀或是網狀形態發展，將冷鏈物流需求集中起來，形成規模效應。

（2）設立政府、高校、企業“三位一體”教育體系，培育參與者冷鏈物流網絡的觀念，提升職業技能。

政府積極引導企業和民眾認識并使用冷鏈物流， 完善物流師職稱考核方法，加快推進物流師在冷鏈物流企業及其他行業相關崗位的普及，組織構建“三位一體”教育體系；高校要開設物流管理等相關專業，不僅教授理論知識，高校還應與企業合作，教授最新的行業知識；企業可以定期派人來高校講座，也可以吸收學生去企業參觀實習，以補充學生實踐知識，實現冷鏈物流系統的產、學、研聯動機制。

（3）加強道路規劃，完善設施設備

完善寧夏高速公路網建設，提升中衛、固原機場服務功能，完善機場的功能定位，拓展我國與中亞、阿拉伯國家之間的國際貿易航線，全面打通寧夏北接內蒙，南及甘肅，東西貫通甘陜的高速公路大通道和對接西部鄰近國家的空中通道，將河東機場由干線機場升級為樞紐機場，使其成為西北重要的國際航空港，提高路網覆蓋密度，促進新舊城區、新老工業基地、城鄉協調發展，為寧夏農產品冷鏈物流的發展建立一個完善的基礎網交通體系。

（4） 整合行業內運營模式，推動產業結構優化升級

冷鏈物流網絡的構建本質上來說還是要依靠冷鏈物流集團企業的合作和資源的整合。因此，冷鏈物流企業是支柱力量，他們應該在自身發展的同時，積極改變單一的經營模式，從全局出發而不是僅僅追求局部利益，盡可能地與上下游企業或專業的第三方物流公司合作來發揮自己的專業優勢。同時，政府可以利用優惠的政策來吸引專業型、全國型的優秀冷鏈物流企業來寧夏發展，傳播先進經驗教訓，輻射帶動全省冷鏈物流發展。

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