我國制造業與物流業耦合協調測評及空間分異分析

(重慶第二師范學院 經濟與工商管理學院,重慶 400065)

1 引言

長期以來制造業一直是我國的支柱產業,它解決就業問題的容量大、資金與技術等生產要素投入較集中、與其他產業的關聯度較高,其發展水平往往成為一個國家或一個地區綜合實力的重要體現。物流業是現代生產性服務業的典型業態,涵蓋倉儲、運輸、配送、裝卸搬運、流通加工等眾多業務領域,發展程度已成為衡量一個國家或一個地區經濟發展活力和實力的重要標準[1]。制造業和物流業聯系緊密,制造業為物流業的發展創造了需求,而物流業又為制造業競爭力的提升提供了支持。國家《關于促進制造業與物流業聯動發展的意見》明確提出,兩業聯動協調發展,不但有利于提升物流業的服務水平和服務能力,而且有利于促進制造業的結構優化和轉型升級。

物流業是生產性服務業的一種典型業態,國外對物流業和制造業關系的研究始于20世紀70年代對生產性服務業和制造業關系的關注,圍繞兩業地位及其互動關系進行了深入研究,其中最具有代表性的觀點即供給主導論、需求遵從論[2]、產業互動論及融合發展論[3]。Hansen N認為,生產性服務業是制造業發展的前提,在兩業關系中處于供給主導地位,發達的生產性服務業對于提升制造業的競爭力具有重要作用[1]。與此相反,Guerrieri、Meliciani則強調了兩業關系中制造業的基礎性地位,認為生產性服務業作為制造業的附屬和補充,處于一種需求遵從地位[2];植草益發現,在信息技術的推動下,制造業和物流等生產性服務業之間的產業邊界逐漸變得模糊起來,兩業相互滲透、相互融合,兩業呈現“你中有我、我中有你”的發展趨勢。

在我國制造業和物流業的發展過程中,國內的研究者也意識到物流等生產性服務業與制造業的聯系日趨緊密[4],但兩業之間并非簡單的分工關系,而是相互影響、相互作用、相互依賴、共同發展的動態聯系[3],制造業的轉型升級和技術進步推動了物流業的發展,而大力發展生產性服務業也有助于提升制造業的競爭力[5]。

國內學者對兩業關系的觀點可歸結為:①制造業對物流業具有推動作用。一是制造業的發展為物流業提供了源動力。制造業發展初期包含了物流環節,隨著制造業規模的擴大和專業化分工的加深,物流業從制造業內部剝離,逐漸從內部化走上外部化,制造業的專業化分工和產業發展推動了物流業的產生和發展[6]。二是制造業為物流業創造了市場需求。運輸、倉儲、裝卸搬運、流通加工等物流的大部分功能都是圍繞著如何滿足制造業的需求而存在的,由制造業創造的物流總值高達88%,制造業物流業務量占比70%以上[7],可見制造業的發展為物流等生產性服務業創造了巨大的市場需求。三是制造業的發展為物流業提供先進設施裝備和現代技術手段。以現代裝備制造業為代表的先進設施裝備和現代技術手段已運用在運輸、倉儲、加工、包裝、配送、貨代等物流業的各個環節,為物流業信息化、系統化、自動化提供物質支持和保障。②物流業對制造業具有促進作用。一是物流業的發展降低了制造業生產成本。物流業的發展使制造企業可通過外包獲得專業化的物流服務,有助于制造企業將主要資源集中于生產制造環節,實現規模化生產,降低產品生產成本[8]。二是物流業為制造業企業供應、生產、營銷等環節提供全程服務,專業化、一體化的高水平物流服務有助于縮短生產周期,在MRP、EDI、ECR等物流技術和服務的支持下,制造業生產經營活動的效率大幅度提升[9]。三是物流業作為產業鏈條的中間需求是構成現代產業價值鏈的重要環節。物流業的發展把日益專業化的人力資本和知識資本引進商品生產部門,帶動了中間需求的發展,促進了工業生產組織結構變更和分工的深化。③制造業與物流業協調發展產生協同效應。一是促進了兩業降低交易費用。制造業和物流業互動融合、協調發展,實質上是兩業能力互補形成的一種持續的依賴關系,即威廉姆森所稱的“雙邊依賴”。一方面,這種關系可以有效減少兩業合作過程中的信息搜尋成本,降低交易頻率高產生的負面影響與合同履行風險，同時促進伙伴之間的“組織學習”,有效降低由交易主體有限理性帶來的交易費用,抑制雙邊機會主義行為；另一方面,制造業和物流業的這種依賴使交易雙方能建立連續穩定的契約關系,降低了資產專用性帶來的不可回收成本和沉沒成本。二是促進兩業建立長遠共贏關系。當制造業和物流業之間的合作是短期行為時,交易雙方容易著眼于短期利益而陷入“囚徒困境”。不同于單次交易下的“囚徒困境”,在多次重復博弈的情況下,制造業和物流業更加注重長遠利益而非眼前利益,因此能為了長遠利益建立互信合作的共贏關系[10]。三是促進兩業培育核心競爭力。在兩業協同過程中,制造業通過物流外包在市場中尋求更加專業化的物流服務,從而可集中精力專注于自身的核心業務。物流業則在市場化機制下運作,通過優勝劣汰獲得成長,只有那些具備核心競爭力的物流企業才能在競爭中勝出,在制造業物流外包中取得競爭優勢。

從研究內容來看,國內研究主要涉及到兩業聯動的現狀、聯動發展的制約因素、聯動協同的措施等問題。蘇秦、張艷以中國、美國、英國、韓國、法國、德國等國家為研究對象,結合各國物流產業特征和經濟發展階段,分析了各國物流業與制造業之間的融合、互動現狀及其動態變化規律;王茂林、劉秉鐮認為,我國物流業一體化服務能力不足、服務層次較低、制造業自營物流比例偏高等問題,已成為影響兩業協同聯動的重要因素;黃福華、谷漢文認為,制造業只有與物流業協同發展,才能充分發揮支柱產業的重要作用。為實現我國現代制造業與物流業的協同發展,應完善促進制造業與物流業協同發展的市場機制,優化生產企業物流管理,提升物流信息化水平。韋琦用1978—2009年的統計數據對中國制造業與物流業的關系進行實證研究,發現兩業之間存在著長期均衡關系,物流業發展是制造業發展的格蘭杰原因。

從研究方法來看,在分析兩業關系時研究者較常用的工具和方法包括產業集群理論、數據包絡分析(DEA)、灰色關聯分析(GRA)、產業共生理論等。例如，王珍珍、陳功玉從灰色關聯模型入手,計算了1995—2007年我國制造業不同行業與物流業的關聯程度及協調度;施國洪、趙曼采用數據包絡分析方法,對物流業與制造業的協調發展狀況進行了分析;閆莉等學者通過建立制造業與物流業種群協同演化定量模型,分析了物流業與制造業系統的協同演化規律;董千里等運用復合系統模型,計算了陜西省制造業子系統與物流業子系統的有序度,分析了陜西全省及三個組成區塊各子系統有序度和復合系統協調度。

總之,圍繞兩業關系及其協調發展問題,國內外學者已進行了廣泛深入的研究，但從研究內容上看,關于我國兩業協調發展地域差異的研究尚不多見。從研究方法看,耦合論和協同論能較好地刻畫兩業關系互動融合的發展趨勢。鑒于此,本文基于耦合論和協同論構建制造業與物流業耦合協調模型,從產業發展理論出發建立兩業發展的多維指標體系,對我國31個省區的兩業耦合協調發展進行實證研究,分析其空間分異特征,為兩業協調發展政策的制定提供參考。

2 耦合協調模型

協同論認為,復合系統內復雜的相互作用可能產生協同效應,形成良性循環,推動復合系統向有序化發展;也可能產生消極影響,導致系統向無序方向發展。協同效應發揮得好,則有序化程度高,反之則無序化程度高[11]。按照耦合理論和協同理論的基本思想,在制造業和物流業構成的復合系統中,兩業協調發展就是指兩業子系統及其構成要素之間向著和諧一致的方向演化,兩業耦合指的是兩業子系統及其構成要素之間彼此影響、相互作用的現象[12]。兩業復合系統中的序參量是決定系統演化趨勢的根本變量,兩業復合系統演化的關鍵在于內部序參量之間的協同作用,耦合協調度正是反映這種協同作用的度量[13]。

2.1 兩業有序度函數

設兩業復合系統演化發展過程中的序參量為ui(i=1,2),uj(j=1,2,3,…,n)為序參量u的第j個指標,其值為Xij,序參量的上下限值分別為αij、βij,則該序參量對系統有序的貢獻可以表示為:

(1)

式中,U(uij)為序參量的有序度,U(uij)∈[0,1],其值越大,序參量的有序度越高,對系統有序發展的作用或貢獻也就越大。序參量對復合系統有序發展的總貢獻可采用線性加權和法進行計算,其計算公式為:

(2)

2.2 兩業耦合協調度函數

本文借鑒多系統相互作用的耦合度模型：cn=[(u1,u2,…um)/Π(ui+uj)]1/n,制造業和物流業復合系統的耦合度函數可表示為：

(3)

式中,U(u1),U(u2)分別表示制造業和物流業子系統的有序度,顯然耦合度值C∈[0,1],其值越大，則耦合強度越高。

耦合度可較好地反映兩業子系統耦合作用的強弱,但無法反映兩業協調水平的高低。如當兩個系統發展水平都較低時,同樣可得到兩個系統協調度較高的結果[14]。因此,在多個區域對比研究的情況下,建立以下耦合協調度函數能綜合反映制造業與物流業耦合發展的協調水平。

(4)

式中,T為綜合協調指數,代表了系統綜合協同效應或者貢獻;a和b是表征制造業和物流業地位和貢獻的待定系數,此處借鑒文獻的處理方法[15],取a=0.6、b=0.4;D為耦合協調度,其值越高,系統的耦合協調水平也越高。最好使T∈(0.0,1.0),這樣可以保證D∈(0.0,1.0)。

耦合協調度模型既體現了制造業和物流業的耦合強度,也反映了兩業的協調水平。根據兩業子系統序參量有序度及耦合協調度的大小,將制造業和物流業耦合協調類型劃分為4大類12小類(表1),反映制造業與物流業復合系統的耦合協調水平和特征[13]。

表1 制造業與物流業耦合協調分類

3 指標選取及權重確定

3.1 指標設計及數據統計

按照產業組織理論、產業發展理論的核心思想,遵循系統性、代表性、科學性和可操作性(統計數據的可得性)原則,從投入水平、產出效率、發展規模、成長能力四個維度建立兩業指標體系。投入水平指的是兩業發展投入的人力資源、物力資源和財力資源的總和;產出效率表示兩業生產經營活動所取得的最終成果及其對經濟社會發展做出的貢獻;發展規模作為產業發展水平的基本表征,反映了兩業發展中數量的增長或擴張;成長能力則著重體現兩業的增長速度和持續發展能力。

基于上述分析,分別選擇制造業固定資產投入M1(億元)、制造業人力資源投入M2(萬人)、制造業產值M3(億元)、制造業成本費用利潤率M4(%)、制造業總資產貢獻率M5(%)、制造業企業數量M6(個)、制造業資產規模M7(億元)、制造業經營收入M8(億元)、制造業利潤增長M9(%)、制造業凈資產增長M10(%)作為制造業四個方面的指標;分別選擇物流業固定資產投入L1(億元)、物流業人力資源投入L2(萬人)、物流業產值L3(億元)、物流業產值占GDP比重L4(%)、物流業貢獻率L5(%)、貨物運輸量L6(萬t)、貨物周轉量L7(億tkm)、社會消費品零售總額L8(億元)、物流業投資增長率L9(%)、物流業業務增長率L10(%)作為物流業四個方面的指標,由上述20項指標形成制造業與物流業兩業發展的指標體系。

統計數據來自2016年的《中國統計年鑒》和《中國物流年鑒》(參照行業分類標準,物流業屬于第三產業中交通運輸、倉儲及郵電業部分,按此標準對物流業進行統計。從產業結構來看,制造業產值占工業總產值90%以上,統計中制造業的個別數據用工業數據進行統計),在數據統計過程中進行了以下處理：一是運用極差標準化方法對原始數據進行歸一化,這是因為原始數據的數量級差異很大,數據的量綱也不統一,需要通過歸一化消除這種差異。此外,也是為了保證數據在運算中熵權計算的需要。二是在序參量上下限的確定中,綜合考慮了歷年數據的實際值和理想值。三是涉及到的全部運算過程均采用Matlab2012編程完成。

3.2 序參量指標權重的確定

序參量權重采用熵權法確定,熵權法是一種客觀賦權法。在信息論中,信息是系統有序程度度量,而熵是系統無序程度的度量。指標包含的信息量越大,其熵值會越小,權重會越高。熵權法正是利用各指標包含的信息量大小來決定指標權重,確保所建立的指標能反映絕大部分的原始信息[16],有利于提高評價結果的客觀性。

(5)

(6)

利用式(5)、式(6)計算兩業復合系統序參量指標的熵值和熵權,結果見表2。

表2 序參量指標熵權

4 實證分析

4.1 兩業有序發展的空間分異分析

我們將上述數據代入式(1)、式(2),對我國東中西部地區的兩業序參量有序度與子系統有序度進行計算,結果見表3。

表3 兩業序參量及子系統有序度

對序參量指標的有序度進行比較發現:①不同地區兩業序參量指標的有序度差異較為明顯。其中,制造業有序度地區差異最大的序參量為制造業企業數量M6,其有序度在東部地區達到0.4107,而西部地區僅為0.0811,差值達0.3295。物流業有序度地區差異最大的序參量為貨物周轉量L3,其有序度在東部地區達到0.5364,而西部地區僅為0.1619,差值達0.3745。②東部地區兩業有序發展水平最高,中部地區次之,西部地區較低。其中,東、中、西部地區制造業子系統有序度分別為0.4179、0.2830、0.1412,而物流業子系統有序度分別為0.4356、0.3303、0.2198。③總體上物流業子系統有序度高于制造業,表明全國范圍內物流業有序發展的水平更高,對兩業協調發展的貢獻更大。這也反映了在兩業的發展過程中,物流業的產業細分逐漸深入,專業物流市場規模進一步擴大,物流社會化、專業化分工加快,物流業在促進制造業發展方面的作用也不斷加大。相比之下,我國制造業發展面臨的產業大而不強、自營物流高成本運作、物流外包動力不足等問題較突出,制約了有效物流需求的釋放,對兩業協調發展的貢獻減小。

從制造業子系統來看,除了M10外,東部地區其余9個序參量的有序度均高于中西部地區,表明東部地區制造業在投入、產出、規模和發展方面具有全面領先優勢。從物流業子系統來看,除了L9、L10外,東部地區其他8個序參量的有序度均高于中西部地區,表明東部地區物流業在投入、產出和規模方面具有領先優勢,是東部地區物流業有序發展水平高于中西部地區的主要因素。

4.2 兩業耦合協調的空間分異分析

將上述數據代入式(3)、式(4),對我國31個省、自治區和直轄市(因數據缺失，未包括香港與澳門特別行政區、臺灣省)的兩業耦合度、協調指數及耦合協調度等進行計算,結果見表4。

總體來看,我國制造業和物流業的耦合協調度呈現出東部地區>中部地區>西部地區的分布特點,三大區域的耦合協調度差異較為明顯。東部地區的兩業耦合度、協調指數和耦合協調度分別為0.4932、0.4250、0.4412,耦合協調水平中等,領先于中西部地區。中部地區的兩業耦合度、協調指數和耦合協調度分別為0.4878、0.3019、0.3791,耦合協調水平相對東部地區而言有所下降,但領先于西部地區。西部地區的兩業耦合度、協調指數和耦合協調度分別為0.4801、0.1726、0.2798,耦合協調水平較東部地區有較大幅度的下降,整體落后于東部地區和中部地區。

表4 兩業耦合協調度

從東部地區來看,其制造業和物流業的有序度分別為0.4179、0.4356,領先于中部與西部地區,從而決定了其兩業耦合協調水平高于中西部地區。東部地區12個省區的兩業耦合協調水平包括Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,耦合協調水平居前三位的廣東省、江蘇省、山東省,其耦合協調度分別為0.6334、0.6108、0.6021,耦合協調類型為Ⅲ型,這3個省區的耦合協調水平較高,在全國處于領先地位;耦合協調類型為Ⅱ型的省區有浙江省、河北省、福建省、上海市、遼寧省,約占東部地區省區總數的41.67%,耦合協調度分別為0.5116、0.4629、0.4273、0.4103、0.4079,耦合協調水平中等。耦合協調水平最低的海南省僅為0.2207,與耦合協調水平較高的廣東省、江蘇省、山東省差距較大,說明東部地區各省區之間的差異較突出。東部地區是我國經濟最具活力的區域,各省區的經濟發展水平相對較高、政策措施較為完善,長期以來良好的環境條件吸引了國內外產業的流向,制造業和物流業集聚形成龐大的產業集群,產業的規模效應和集聚效應明顯,這些均有利于推動兩業的協調發展。

從中部地區來看,其制造業和物流業有序度分別為0.2830、0.3303,較東部地區有所下降,但領先于西部地區。中部地區9個省區的兩業耦合協調類型包括Ⅰ型和Ⅱ型兩種類型,其中耦合協調類型為Ⅱ型的省區依次是河南省、湖北省、安徽省、湖南省,約占省區總數的44.44%,其耦合協調度分別為0.5053、0.4392、0.4254、0.4112,耦合協調水平中等,在東部位列前四名,與東部地區前三名相比有明顯下降。其他55.56%的省區其耦合協調類型均為Ⅰ型,耦合協調水平較低。對比中部地區內部的耦合協調度,水平最高的河南為0.5053,而排名最末的黑龍江為0.2926,差異明顯，但較之東部地區內部差異性有所下降。中部地區處于我國內陸腹地,國民經濟處于發展水平低于東部地區，增長速度低于西部地區的不利地位,在兩業的投入水平、產出效率、發展規模等方面總體都落后于東部地區。但中部地區承東啟西,兩業發展具有獨特的資源優勢和產業基礎,在實現“中部崛起”戰略的過程中,部分省區作為區域經濟增長極,致力于制造業結構優化和物流業轉型升級,對兩業協調發展起到了帶動和引領作用。

從西部地區來看,其制造業和物流業有序度分別為0.1412、0.2198,低于東部地區和中部地區,因此兩業耦合協調水平也低于中東部地區,其中物流業子系統有序度大于制造業子系統有序度,對協調發展的貢獻較大。西部地區10個省區的耦合協調類型均為Ⅰ型,表明兩業耦合協調水平總體偏低,其中耦合協調度最高的四川為0.4157,最低的西藏為0.1875,內部差異性明顯,較之中東部地區有所提高。西部地區兩業耦合協調度排名前三的省區依次是四川省、重慶市、陜西省,其耦合協調度分別為0.4157、0.3527、0.3482,與東部和中部地區差距明顯。西部地區屬于我國經濟欠發達區域,基礎設施薄弱,經濟社會發展長期滯后且與東部地區發展差距仍在繼續擴大。“十五”和“十一五”期間,西部地區制造業和物流業實現了快速增長,增幅一度超越中部地區,但兩業增長方式較為粗放、產業鏈條短、自我發展能力弱等問題制約了兩業的協調發展,因此兩業子系統有序度明顯低于中東部地區,兩業耦合協調水平整體較為落后。

兩業耦合協調水平與兩業的投入水平、產出效率、發展規模、成長能力等因素存在空間對應關系。東部地區是我國制造業和物流業聚集的區域,兩業發展的產業基礎雄厚,在產業的投入水平、產出效率、發展規模、成長能力方面居于領先地位,加之政策措施較為完善、外部經濟環境較好,促進了兩業耦合協調發展。中西部地區的制造業和物流業在上述幾個方面相對滯后,此外在產業政策和外部環境等方面較東部地區均有差距。以人均GDP為例,2015年東部地區平均達到72095元,而中西部地區僅分別為44646元和37863元,差異較顯著,兩業耦合協調水平也相應較低。

應當注意的是,在總體落后的情況下,中部與西部地區兩業發展在某些局部因素上仍然具有比較優勢,如中部與西部地區的制造業凈資產增長M10序參量指標的有序度高于東部地區,意味著中部與西部地區制造業在這個方面保持領先,是制造業未來有序發展的著力點;中部與西部地區物流業投資增長率L9、物流業業務增長率L10等序參量的有序度高于東部地區,是物流業有序發展趕超東部地區的突破性因素。

5 結論與建議

5.1 結論

本文基于耦合理論和協同理論建立兩業復合系統耦合協調度模型,對我國不同地區的兩業耦合協調狀況進行了實證研究。結果表明,我國制造業與物流業耦合協調發展不平衡、地域差異比較顯著,耦合協調水平東部地區較高,中部地區次之,西部地區較為落后。三大地區物流業子系統有序度普遍高于制造業,說明物流業有序發展程度領先于制造業,對兩業協調發展的貢獻較大。兩業耦合協調水平與兩業的投入水平、產出效率、發展規模、成長能力等因素存在著空間對應關系。總體上，東部地區在上述方面具有居于領先地位,兩業耦合協調水平較高，但中部與西部地區在兩業發展的某些局部因素上仍然具有比較優勢,是推動中部與西部地區兩業協調發展的突破性因素。

5.2 對策建議

兩業協調發展既要考慮不同地區的兩業發展水平,也要結合兩業子系統的特征。從不同地區來看,東部地區應充分利用產業基礎和環境條件優勢,抓住國際產業結構層次轉移的機遇,推動兩業不斷向高附加值、高技術含量的價值鏈高端環節演進。特別是在全球范圍內兩業融合發展的大背景下,應充分發揮信息技術的引領作用,推動先進制造業分工細化,促進其物流服務外包,實現兩業融合、滲透、協調發展。中部地區是連接東部地區與西部地區的紐帶,是我國區域關聯度最強的地區,兩業發展有相當的產業基礎和資源優勢,在實現我國東部地區產業梯度轉移的過程中發揮著不可替代的作用，因此應通過大力發展現代物流業,強化生產要素合理配置的戰略支點和交通運輸樞紐地位;同時，應依托資源優勢延伸產業鏈,推動制造業由傳統資源加工型向高附加值型轉化,發展高端裝備制造業,優化制造業產業結構,提升制造業的產出水平和產出效率,改善兩業協調發展的內外部環境條件。西部地區應充分利用特色資源優勢和要素成本相對較低等有利條件,抓住東部地區產業轉移的戰略機遇,不斷改善投資環境,加強基礎設施建設,為兩業協調發展創造條件。制造業應根據自身優勢形成特色產業集群,發揮大型制造企業的技術優勢,不斷提高成套能力,致力于重大技術裝備的自主化發展,強化產業鏈的設計和安排。鼓勵現代制造業企業進行主輔分離,逐步剝離物流等非主營環節,推進制造業從生產型向服務型轉化。

從兩業子系統來看,三大地區物流業子系統有序度普遍高于制造業,因此我國未來兩業協調發展應當是在繼續保持物流業有序發展的基礎上,進一步發揮制造業對物流業的推動作用,提升制造業對協調發展的貢獻。一方面,應持續改進物流業的服務水平和服務質量,不斷提升物流業的有效供給能力;建立健全物流業發展的市場化機制,大力培育第三方物流企業,進行專業化市場化運作,促進傳統物流企業向物流服務供應商、供應鏈管理集成商轉變,不斷提升一體化服務水平和專業化供給能力。另一方面,制造業必須突破縱向一體化模式的束縛,積極推進組織結構再造和業務流程重組,促進制造業物流需求社會化;借鑒供應鏈橫向一體化模式的管理思想,適時推進物流業務外包,不斷釋放制造業的有效物流需求。對此,國家和各級地方政府應營造氛圍創造條件,制定和完善相應的政策措施,引導兩業協調發展。

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