基于K-Me ans算法的京津冀物流業集聚水平分析

梁 晨，郗 悅，楊荷芬

（北京物資學院 物流學院，北京 101149）

一、引言

隨著北京非首都功能的疏解，雄安新區、天津等位于北京周邊的區域受到北京大量企業外遷的影響，產業集群效應逐步加強，而產業集群的發展需要以物流體系為支撐，這必然對京津冀區域物流產業規模化、專業化集聚提出更高要求，但是從實踐發展來看，京津冀三地的物流發展水平有著不平衡的懸殊差距，物流一體化的實現還存在障礙。基于此，本文將以物流產業的發展情況為基礎對京津冀區域的物流水平進行劃分，選取以區域物流和區域經濟為主的指標，深入分析京津冀區域的物流業空間結構的變化，對提高京津冀區域物流產業集聚的專業化程度、擴大規模化發展具有極深的理論意義和實踐意義。

二、京津冀物流產業集聚水平評價指標的選取

根據調查發現，大量學者關于針對產業集聚等經濟現象和行業趨勢的研究已經日趨成熟，而反觀針對物流產業方面的研究還相對較少，參考有關研究和專家意見，本文將京津冀物流產業集聚定義為，物流產業在一定時間空間范圍內通過競爭、協調、合作的機制而實現的物流活動比較頻繁和活躍，并保持持續競爭優勢，形成規模經濟的現象。有的學者將集聚水平進行評估量化，以物流產業集聚度來反映物流產業集聚水平，如空間基尼系數、泰爾指數、區位熵等指標，但涉及的因素具有局限性，無法反映物流與經濟的聯動關系，為彌補指標在物流和經濟方面的聯動性不足，本研究將選取區域物流和區域經濟為主的指標：物流從業人數、固定資產投資、生產總值、出口總額、社會消費品零售總額、互聯網用戶數六個指標來表示物流產業集聚水平。

其中，生產總值、出口總額等指標反映了當地經濟水平和物流行業的發展環境，對京津冀區域的物流活動起到調控和引導作用，可以通過經濟運行的狀況反映出物流活動的強弱；固定資產投資是通過該地公路、鐵路、港口等道路設施及整體規模的大小，反映出了區域物流能力；物流從業人數反映物流相關支持領域的就業人數及人才儲備情況；互聯網用戶數反映出物流業的信息化水平發展的情況。

三、基于K-m ea n s聚類方法的京津冀物流聚類分析

(一)K-m e an s聚類算法

1.概念

K-m ea n s算法是通過空間中的K個點為中心進行不斷地聚類，對最離它最近的對象進行歸類。

2.處理流程

①隨機選擇k個初始點作為質心；

②根據歐式距離，計算每個點到k個質心的距離，為它找到距離最近的質心，并將其分配到該質心所對應的簇；

③在每個類簇中，計算數據對象均值，從而得到新的聚類中心；

④進行最小化聚類誤差，從而重新判斷該對象是屬于哪一類；

(二)數據收集處理

本文將京津冀地區中的13個地市190個縣級市作為研究對象，通過選取的六個指標得出2020年的京津冀物流產業集聚結果，以此來研究關于京津冀區域物流產業集聚特征及發展趨勢。查閱京津冀地區2020年統計年鑒，經分析，發現存在缺失值和異常點。

(1)長安區和橋西區缺少出口總額，薊縣區缺少固定資產投資額。

(2)下花園區的第三產業總額僅為0.8萬元；

(3)大量縣缺少關于社會消費品零售總額的數據統計；

為了對收集到的文本資料和數據進行修改和補充，本文打算采用M at l ab軟件實現B P神經網絡算法，進一步量化計算結果。

(三)京津冀物流聚類分析

本文用K-m ea n s聚類方法，通過對京津冀190個縣級市的六個指標得出2020年的京津冀物流產業集聚結果如下表所示(由于篇幅原因將部分地區省略)，從13個城市的角度分析，北京和天津屬于第一類簇，唐山、滄州、保定和石家莊屬于第二類簇，秦皇島、邯鄲、屬于第三類簇，張家口、廊坊和承德屬于第四類簇、邢臺、衡水在第五類簇。表征圖如下圖所示。

京津冀物流產業集聚水平分類情況表

京津冀物流集聚水平表征圖(k=5)

(四)結果分析

根據以上聚類結果，參考京津冀行政區規劃地圖，在地圖上利用不同顏色把聚類結果顯示出來，結合物流與地理、經濟等方面知識與經驗，分析后可得以下結論：

1.北京市首都功能和城市經濟功能需求強勁，以金融業、高新技術產業為主，天津市同時擁有國家級新區和自貿區兩塊金字招牌，憑借其港口位置，在整個京津冀的物流發展中獨具特色，這兩座城市的集聚水平較高，對周邊的河北地區起了帶動作用。

2.保定位于環京津核心功能區內，具備一定的區位地理優勢，較容易受到北京物流業的對外輻射的影響。隨著雄安新區的崛起，分走了北京的一部分流量，通過創新資源的集聚，物流發展在未來有較大發展潛力；唐山市、滄州市和秦皇島市其均是沿海率先開發地區，這些城市利用其天然的港口優勢，顯示出來的物流集聚水平較高。

3.邯鄲市與石家莊市是我國的鋼鐵大城，其擁有一定的產業基礎，與此同時也因為他們自身的區位優勢和便利的交通條件，擁有了成為橋梁城市的巨大潛力。

4.通過觀察在京津冀區域地理位置的分布情況發現，位于第四類簇的張家口、廊坊和廊坊三個城市，分布在核心城市北京的東西部，并未與北京劃分在同一個類簇內，表明京津冀物流網絡的發展還是較為不均衡的，呈現明顯的等級層次劃分結構。

5.衡水為代表的一類地區，主要集中于河北省的南部，地理位置相對于其他類簇地區較差，物流發展相對落后。

四、對策建議

(一)加強區域經濟互通合作，大力推動京津冀區域物流一體化發展

京津冀區域物流集聚水平發展不均衡，等級層次劃分明顯，因此要合理劃分經濟的合作區域，促進各劃分區域開展共同發展。劃分京津冀經濟合作區域，可以按照城市的物流產業聚集情況，劃分經濟合作區，以城市物流發展質量綜合得分作為參考確定各個合作區的中心節點，設立經濟合作區共同的物流發展目標，根據此劃分經濟合作區，能合理規劃京津冀物流網絡布局，從而為京津冀區域物流一體化協調發展提供一個健康的發展環境。

(二)發揮特色區位優勢，形成各具風格的主體中心

以商貿產業鏈為中心，多地可以利用自身資源優勢和物流分工角色的不同，共同發展成為物流協同體系，形成多中心互補互通、共建共享的區域產業。比如，北京市可根據其在技術、信息和金融方面的強大優勢，推廣先進的現代物流技術和開發物流標準化管理模式；天津市因為自身的自貿區區位優勢，并結合高端制造產業不斷發展商貿，努力朝著成為國內國際上知名度較高的生產制造、內外貿易和國際物流中心；而河北省將發揮區域邊界的地理優勢以及作為農產品生產基地和通往京津冀地區交通中轉中心的優勢，可以通過建立大型的商農貿物流中心、農產品批發市場和引進相應配套設施，使其成為國內規模化、專業化的商品生產基地、貿易和物流的商務服務中心。

(三)建立健全政策措施，為促進物流網絡協調發展提供強有力保障

政策引導下的產業轉移進程能夠加強區域間物流經濟聯系，從而推動區域物流網絡的發展。因此，京津冀三地政府可以通力合作，發布相關政策引導物流業健康發展，引入物流企業積極參與規劃和建設，提升良好的經濟效益，更高效綠色地推動我國物流網絡協調發展。