基于耦合模型的重慶跨境物流業(yè)與要素系統(tǒng)協(xié)同度研究

夏文匯 劉偉明 蔡寧敬

（重慶理工大學(xué)管理學(xué)院 重慶 400054）

協(xié)同度模型

（一）問題描述

“協(xié)同”這一概念由哈肯在1971年的論文中首次提出并逐漸完善，本文運用協(xié)同論基本原理，建立協(xié)同模型，模型建立中的參量識別尤其是重要序參量的識別和篩選通常采用灰色關(guān)聯(lián)分析法。通過借鑒武玉英（2017）的研究成果構(gòu)建的協(xié)同度模型是基于有序度模型、根據(jù)變量分析且同時考慮容量耦合系數(shù)模型，在此基礎(chǔ)上，本文對二者的協(xié)同程度進行測算及協(xié)同評價。

（二）模型建立

協(xié)同度數(shù)學(xué)模型：耦合系統(tǒng)S=f{S，S，…，S}，f為耦合系統(tǒng)的復(fù)合算子，S為系統(tǒng)發(fā)展過程中的第i個子系統(tǒng)，i=1，2，…，k，且S= {S，S，…，S}，S，S，…，S為子系統(tǒng)S中的各個元素，可表示為（1）：

結(jié)合具體研究對象，本文假設(shè)S={S，S}，為跨境物流業(yè)與其要素子系統(tǒng)的耦合系統(tǒng)，其中，S為跨境物流業(yè)子系統(tǒng)，S為要素子系統(tǒng)。設(shè)系統(tǒng)演化過程中的序參量為e，i=1，2；j=1，2，…，n；其中n表示系統(tǒng)序參量的個數(shù)。另設(shè)β、α分別為各序參量的上下限值，即e∈[α，β]，依據(jù)系統(tǒng)的實際情況考慮上下限的取值。

跨境物流業(yè)與要素子系統(tǒng)序參量e的系統(tǒng)有序度為（2）：

正常情況下，u(e)∈(0,1)，u(e) 趨于0，表明序參量有序度降低，對系統(tǒng)貢獻度小；反之u(e) 趨于1，則表明序參量對系統(tǒng)貢獻度大。

序參量分量e對子系統(tǒng)S的總有序度可由序參量有序度集成得到（3）：

其中：w為各序參量指標(biāo)的權(quán)重，0≤u(e)≤1，表示有序度的定義區(qū)間，即各序參量對子系統(tǒng)S的有序影響，若取值為1表示該子系統(tǒng)S對耦合系統(tǒng)的貢獻度就越大，有序影響越高，若取值為0則為相反。

1.評價指標(biāo)體系建立。跨境物流業(yè)與要素子系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)性取決于兩者的序參量指標(biāo)，本文采用灰色關(guān)聯(lián)法篩選序參量指標(biāo)和多目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化的思路綜合評判，計算方法如（4）所示：

其中，X(t)表示跨境物流業(yè)子系統(tǒng)的序參量指標(biāo)在t 時刻的標(biāo)準(zhǔn)化值，同理X(t)表示要素子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化值。本文設(shè)定λ=0.5表示分辨系數(shù)。若兩者的關(guān)聯(lián)性高表示其耦合效果越好，在綜合分析中將關(guān)聯(lián)度小于0.6的指標(biāo)予以刪除，著力凈化序參量指標(biāo)。

2.權(quán)重系數(shù)設(shè)定。運用熵權(quán)法的判定標(biāo)準(zhǔn)和計算規(guī)則，依據(jù)兩者子系統(tǒng)的信息量，即耦合系統(tǒng)自身反映的數(shù)據(jù)攜帶的信息量大小來測算。

3.協(xié)調(diào)系數(shù)。跨境物流業(yè)與要素子系統(tǒng)兩者間的協(xié)調(diào)程度是通過其協(xié)調(diào)系數(shù)測算的。設(shè)跨境物流業(yè)子系統(tǒng)在時間t的發(fā)展水平綜合評價函數(shù)為f(kj，t)，要素子系統(tǒng)在時間t的發(fā)展水平綜合評價函數(shù)為f(ys，t)，數(shù)學(xué)表達式為（5）：

根據(jù)協(xié)同論中耦合協(xié)同算法的容量耦合系數(shù)模型來計算協(xié)調(diào)系數(shù)，數(shù)學(xué)表達式為（6）：

其中，0≤CI≤1，CI表示跨境物流業(yè)與要素系統(tǒng)兩者間的協(xié)調(diào)系數(shù)，取值越趨于1，說明兩者間的協(xié)調(diào)程度越高；反之CI越趨于0，則表示這兩者的協(xié)調(diào)程度越低。

4.協(xié)同度模型。協(xié)同度數(shù)學(xué)表達式為（7）：

其中CI為協(xié)調(diào)系數(shù)，T為整體水平綜合評價函數(shù)；T=γf(kj,t)+ζf(ys,t)；γ、ζ為權(quán)數(shù)，本文γ、ζ均取0.5，代入式（6）得式（8）：

其中D(t)∈[0，1]，D(t)越大，即協(xié)同度越高，表明要素子系統(tǒng)與跨境物流業(yè)子系統(tǒng)協(xié)同水平越高。

實證分析

（一）序參量指標(biāo)選取

以重慶市為例，選取重慶跨境物流業(yè)和要素系統(tǒng)指標(biāo)，通過調(diào)研和綜合比對分析，選取重慶跨境物流業(yè)指標(biāo)包括：貨物運輸量Y、快遞業(yè)務(wù)量Y、規(guī)模經(jīng)濟Y、產(chǎn)業(yè)就業(yè)比重Y；要素子系統(tǒng)指標(biāo)包括：公路線路里程X、勞動生產(chǎn)率X、R&D經(jīng)費支出X、進出口總額X4、GDP X、港口吞吐量X。本文數(shù)據(jù)來自2010-2018年重慶市統(tǒng)計公報及統(tǒng)計年鑒。

（二）序參量指標(biāo)篩選與確定

設(shè)要素子系統(tǒng)為參考序列，跨境物流業(yè)子系統(tǒng)為比較序列，基于灰色關(guān)聯(lián)分析法對相關(guān)序參量數(shù)據(jù)進行處理、篩選。見表1。

表1 重慶市要素與跨境物流業(yè)系統(tǒng)灰色關(guān)聯(lián)度

由表1可知，重慶跨境物流業(yè)子系統(tǒng)的4個序參量指標(biāo)與要素子系統(tǒng)的6個序參量指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)度皆高于0.5，表明重慶跨境物流子系統(tǒng)與要素子系統(tǒng)發(fā)展緊密相連。其中，重慶要素子系統(tǒng)中的公路線路里程 X、勞動生產(chǎn)率 X、GDP X與港口吞吐量 X與跨境物流業(yè)子系統(tǒng)整體的關(guān)聯(lián)度較大，R&D經(jīng)費支出 X、進出口總額X的多個指標(biāo)值小于0.6，將其剔除。同理，跨境物流業(yè)子系統(tǒng)中的貨物運輸量Y、規(guī)模經(jīng)濟Y和產(chǎn)業(yè)就業(yè)比重Y與要素子系統(tǒng)整體關(guān)聯(lián)度較大，而快遞業(yè)務(wù)量Y的多個指標(biāo)值小于0.6，將其剔除。

（三）序參量指標(biāo)權(quán)重確定

綜上所述，本文最終將重慶要素與跨境物流業(yè)的序參量指標(biāo)確定為 X、X、X、X、Y、Y、Y。

以2010-2018年重慶市序參量指標(biāo)數(shù)據(jù)中的最大值、最小值分別作為其上下限，并選取熵值法計算相關(guān)指標(biāo)權(quán)重。經(jīng)計算，重慶市公路線路里程 X、勞動生產(chǎn)率 X、GDP X、港口吞吐量 X的序參量指標(biāo)權(quán)重分別為0.061、0.199、0.447、0.293，貨物運輸量Y、規(guī)模經(jīng)濟Y、產(chǎn)業(yè)就業(yè)比重Y的序參量指標(biāo)權(quán)重分別為0.524、0.251、0.225。

（四）有序度測算

以2010-2018年重慶市序參量數(shù)據(jù)中的最大值和最小值作為上下限，并根據(jù)式（2）、式（3）計算各序參量的有序度。同時為防止出現(xiàn)系統(tǒng)有序度為0的情況，對有序度為0的指標(biāo)進行平移非負(fù)化處理，取值0.001。

（五）協(xié)同度計算與討論

計算重慶跨境物流業(yè)與生產(chǎn)要素的綜合序參量值、協(xié)調(diào)系數(shù)與協(xié)同度值，結(jié)果如表2所示。

表2 重慶市跨境物流業(yè)與要素系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展?fàn)顩r

由表2繪制2010-2018年重慶要素子系統(tǒng)與跨境物流業(yè)子系統(tǒng)協(xié)同度曲線如圖1所示。

圖1 重慶跨境物流業(yè)與要素系統(tǒng)綜合協(xié)同度

對策建議

政企協(xié)同，加強基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。積極響應(yīng)黨中央、國務(wù)院號召，加快航運、海運、公路運輸?shù)雀鲗蛹壘W(wǎng)絡(luò)節(jié)點建設(shè)，完善重慶運輸網(wǎng)絡(luò)。引導(dǎo)快遞物流企業(yè)依托重慶作為首批跨境電商試點城市之一的優(yōu)勢，結(jié)合企業(yè)自身情況構(gòu)建智能化、現(xiàn)代化、多層級的跨境物流供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。

跨境協(xié)同，構(gòu)建現(xiàn)代全球物流體系。重慶區(qū)位優(yōu)勢凸顯，全面推進國際物流合作，秉承“開放、包容、共贏”的理念，充分抓住“中歐班列”“渝滿俄歐”“一帶一路”《區(qū)域全面經(jīng)濟伙伴關(guān)系協(xié)定》（RCEP）等政策紅利來務(wù)實推進全球物流體系的建設(shè)。促進物流企業(yè)與供應(yīng)鏈上下游生產(chǎn)企業(yè)、科技企業(yè)、貿(mào)易企業(yè)及其他相關(guān)企業(yè)合作，通過人工智能、大數(shù)據(jù)加強信息互聯(lián)與共享，構(gòu)建共贏共享的跨境物流與供應(yīng)鏈生態(tài)體系，以實現(xiàn)降本增效、提升核心競爭力的目的。

AI賦能，基于創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)型升級。深化物流業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，提高科技應(yīng)用水平，將人工智能、云計算等創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用于物流供應(yīng)鏈各層級，規(guī)模化發(fā)展數(shù)字倉儲、智能冷鏈、多式聯(lián)運等物流新模式、新業(yè)態(tài)，促進重慶物流業(yè)朝著智能化、現(xiàn)代化、高效化轉(zhuǎn)型升級，橫向多元化發(fā)展，縱向深耕物流供應(yīng)鏈，推動處于不同供應(yīng)鏈層級和發(fā)展階段的物流企業(yè)通過不同路徑拓展業(yè)務(wù)，并根據(jù)企業(yè)自身情況和特色進行轉(zhuǎn)型升級。