基于耦合模型的福州都市圈區域物流與區域經濟協調發展

鄧 熠

（福州職業技術學院 商務系，福建 福州 350108）

0 引言

現代物流連接著生產與消費，是延伸產業鏈、提升價值鏈、打造供應鏈的重要支柱，已成為支撐社會經濟發展的基礎性、先導性、戰略性行業。2022年12月發布的《“十四五”現代物流發展規劃》明確指出，要推進構建現代物流體系，為區域協調發展和實體經濟高質量發展提供有力支撐。

《福州都市圈發展規劃》于2021年6月獲國家發改委批復同意，都市圈規劃范圍包括四市一區，即福州、莆田、寧德、南平與平潭綜合實驗區，2021年經濟總量占福建全省的40.53%，在我國區域經濟發展格局中具有重要地位。現代物流業作為國民經濟的基礎性產業，是促進區域經濟發展的重要推手，而經濟的不斷增長又催生了大量的物流需求，兩者相輔相成、相互促進。福州都市圈天然的良港條件與海絲戰略支點城市的地理區位，更突顯現代物流產業的重要性。如何促進物流產業與區域經濟的高質量協調發展，對加快福州都市圈現代物流體系的形成以及全面落實強省會、福州都市圈戰略具有重要現實意義。

隨著現代物流業的發展和區域經濟理論的成熟，物流與經濟的協調發展關系已成為眾多學者研究的重點，許多學者以各省市、經濟帶、城市群為研究對象，探討區域物流與區域經濟的協調發展問題。

Lan，等[1]使用貝葉斯網絡模型檢驗物流與經濟協調發展的關鍵因素，研究表明兩者的可持續發展應注重物流基礎設施、物流業發展水平等要素。梁雯，等[2]使用DEA方法測算長江經濟帶物流與經濟發展協同度，發現該區域物流發展相對滯后于經濟，各省市協調發展水平存在差異。王俊，等[3]構建京津冀地區物流系統與經濟系統多元回歸模型，發現交通運輸能力的提升能有效促進區域經濟發展。宋愛華[4]使用熵值法和復合系統模型對我國經濟與物流的協同度進行分析，研究表明二者協調度數值雖高，但實際發展水平較低。崔宏凱，等[5]以長江三大都市圈為研究對象，建立灰色關聯模型檢驗物流產業與區域經濟的灰色關聯度，結果表明物流業發展與經濟增長存在顯著關聯效應。王承娜[6]使用協調耦合模型對福建省及九地市物流產業與城市發展耦合特征進行分析，發現物流產業與城市發展處于輕度失調到初級協調階段。郭子雪，等[7]基于低碳視角構建京津冀地區物流與經濟的耦合協調模型，結果表明第三產業產值是物流產業與區域經濟協調發展的關鍵因素。周楠，等[8]基于高質量發展視角，利用耦合協調模型、空間自相關分析等方法對長江經濟帶11個省市的時空耦合關系進行探究，發現該區域物流與經濟發展呈波動上升態勢且存在空間差異。

綜上所述，現有文獻對于區域物流與區域經濟的協調關系研究已取得了豐富的成果，但多以省域、長江經濟帶、京津冀等區域為研究對象，鮮有文獻從福州都市圈的視角展開研究。本文以福州都市圈為研究對象，采集各城市物流產業與經濟發展的基本數據，構建區域物流系統與區域經濟系統的耦合協調度模型，對該區域物流產業與經濟發展耦合協調關系進行實證分析，以期為福州都市圈物流與經濟的高質量協調發展提供理論支撐與決策依據。

1 模型構建

1.1 熵權法

熵權法能夠對指標進行客觀賦值，根據不同指標間的關聯強度，由信息熵計算出指標熵值，再利用熵值修正指標權重，進而增強各指標評價結果的科學性。具體步驟包括：

（1）數據標準化。本文通過離差標準化法對數據進行歸一化處理，并參考伍寧杰，等[9]的做法，對離差標準化公式進行調整優化，避免了最小值為0的情況，計算方法如下：

式（1）中，m為年份數，n為系統中評價指標的個數，Xij為第i年第j個指標的原始數據，Yij為經過標準化處理的值。

（2）確定指標權重。通過式（2）求得第j項指標的熵值Ej，并由式（3）計算出第j項指標的權重Wj。

式（2）、式（3）中，pij為第j項指標下第i年的比重，計算公式為,k為各子系統中評價指標的個數。

（3）計算各子系統的綜合發展水平。

式（4）中，u(t)為子系統在t時刻的綜合發展水平，Wj為第j項指標的權重，Yij為經過標準化處理的指標數值。由于各項指標對子系統貢獻度的不同，綜合發展水平由子系統各項指標加權求和得出。

1.2 耦合度模型

耦合度是一種度量系統間耦合作用強度的變量，一般用C(t)表示，取值范圍為[0，1]。耦合度高表明子系統間呈現正向耦合，反之則呈現負向耦合。本文借鑒相關研究成果[10-11]，構建物流—經濟系統耦合度模型，如式（5）所示。

式（5）中，C(t)為兩個子系統間在t時刻的耦合度，u1(t)、u2(t)為物流子系統與經濟子系統在t時刻的綜合發展水平。

1.3 耦合協調度模型

耦合度雖然能夠判斷子系統間的相互耦合作用強度，但卻無法反映整體協調水平的高低，可能會出現兩個子系統綜合發展水平較低但耦合度偏高的情況。因此，還需要引入耦合協調度模型來測算系統間相互作用的整體功效，如式（6）、式（7）所示。

式中，T(t)為總系統綜合發展水平，D(t)為耦合協調度，u1(t)、u2(t)為物流子系統與經濟子系統的綜合發展水平，α、β為兩個子系統對總系統的貢獻度系數。考慮到物流產業能夠促進經濟發展，但經濟發展是多方面要素共同作用的結果，故此處將物流子系統貢獻度系數α設為0.4，將經濟子系統貢獻度系數β設為0.6。計算出耦合協調度后，參考相關研究[12-13]，將耦合協調度劃分為10個等級，見表1。

表1 耦合協調度等級劃分標準

2 實證分析

2.1 指標選取與權重計算

本文依據數據的科學性、全面性與可得性原則，基于已有研究成果選取使用率較高的指標，結合福州都市圈發展實際情況，從物流系統與經濟系統兩個維度構建區域物流與區域經濟協調發展評價指標體系。指標原始數據主要來源于福州都市圈中各城市2014-2021年的統計年鑒，部分年鑒中缺失的數據來源于福建省統計年鑒、各市國民經濟和社會發展統計公報以及各市郵政行業發展統計公報。由于平潭綜合實驗區與平潭縣實行政區合一的管理體制，福州市統計數據中已包含平潭縣，故后續數據分析未單獨列出平潭綜合實驗區，各地區指標數據見表2-表6。

表2 福州市物流子系統與經濟子系統原始數據

表3 莆田市物流子系統與經濟子系統原始數據

表4 寧德市物流子系統與經濟子系統原始數據

表5 南平市物流子系統與經濟子系統原始數據

表6 福州都市圈物流子系統與經濟子系統原始數據

其中，物流系統包括物流產業增加值、貨運量、貨物周轉量等反映都市圈物流發展規模、物流需求水平的指標；經濟系統包括都市圈生產總值、進出口貿易總額、社會消費品零售總額等反映都市圈經濟概況、生活消費水平的指標。

各地區各指標的權重系數可通過式（1）—（3）計算得出。以福州都市圈物流產業增加值指標為例，由式（1）求得2014-2021 年標準化指標數值Y1=(0.10,0.11,0.15,0.40,0.44,0.47,0.56,1)，由式（2）求得指標熵值E1=0.89，由式（3）求得指標權重W1=20.14%。重復上述步驟即可求出各區域各指標權重，指標體系與權重系數見表7。

表7 福州都市圈區域物流與區域經濟協調發展評價指標體系

2.2 綜合發展水平分析

根據表7中的指標權重系數與式（4），計算出福州都市圈及各城市物流子系統與經濟子系統的綜合發展水平，具體步驟如下：

（1）以2021年福州都市圈數據為例，2021年福州都市圈的標準化指標數據Y2021=(1,1,0.54,0.99,1,1,1,1,1,1,0.72,1,1,1)，福州都市圈14個指標的權重Wd=(0.20,0.14,0.12,0.09,0.14,0.17,0.15,0.15,0.17,0.20,0.08,0.12,0.13,0.15)，將Y2021 與Wd矩陣點乘，得到指標矩陣R=(0.20,0.14,0.06,0.09,0.14,0.17,0.15,0.15,0.17,0.20,0.06,0.12,0.13,0.15)。

（2）將指標矩陣R中物流子系統的7個指標數值求和，計算出2021年福州都市圈物流子系統綜合發展水平值u1(2021)=0.95；同理，計算出2021年福州都市圈經濟子系統綜合發展水平值u2(2021)=0.98。

（3）重復上述步驟，計算得到各區域2014-2021年物流子系統與經濟子系統的綜合發展水平，其變化趨勢如圖1所示。

圖1 區域物流子系統與經濟子系統綜合發展水平變化趨勢

從圖1中可以看出，2014-2021 年，除莆田市外，福州市、寧德市、南平市以及福州都市圈物流子系統與經濟子系統的綜合發展水平整體呈穩定增長態勢，且增長速率較快。這與城市近年的快速發展相吻合，基礎設施的完善加速了商品的流通，帶動了經濟的繁榮，進而促進了物流業發展。莆田市物流子系統綜合評分在2020年與2021年出現下降，具體數據體現在物流貨運量與貨物周轉量的下降，其原因在于這兩年莆田市疫情爆發次數較多，影響范圍較大，作為莆田市支柱產業之一的制鞋業受到嚴重沖擊，生產工廠停工、零售門店歇業、網購物流受限，大量海內外訂單被取消，物流需求驟減。

2.3 耦合協調度分析

將福州都市圈及各城市物流產業與區域經濟的綜合發展水平值代入式（5）—式（7），計算得出物流子系統與經濟子系統間的耦合協調度，具體步驟如下：

（1）以2021年福州都市圈數據為例，將該年物流子系統與經濟子系統的綜合發展水平值0.95 與0.98代入式（5），計算得出2021 年福州都市圈的耦合度

（2）根據式（6），結合物流子系統貢獻度系數α=0.4，經濟子系統貢獻度系數β=0.6，計算得出2021 年福州都市圈總系統綜合發展水平T(t)=0.4×0.95+0.6×0.98=0.96。

（3）根據式（7），計算得出2021年福州都市圈物流子系統與經濟子系統間的耦合協調度。

（4）重復上述步驟，計算得到各區域2014-2021年物流子系統與經濟子系統的耦合協調度，并參考表1中的評判標準劃分等級，結果見表8。

表8 福州都市圈區域物流子系統與經濟子系統發展耦合協調度

從全局來看，2014-2021年間，福州都市圈物流子系統與經濟子系統之間的耦合協調度從0.24增長至0.69，由中度失調演變至初級協調，呈平穩上升趨勢，這一方面得益于近年來國家與福建各級政府接連出臺的物流利好政策，另一方面電商規模的迅猛增長為物流產業與經濟發展提供了新的機遇。但目前兩個子系統距離優質協調仍有較大差距，未來在《福州都市圈發展規劃》等政策支持下，可通過完善基礎設施建設、加強區域間產業聯動等措施，提升福州都市圈整體耦合協調性，實現區域經濟與區域物流的協同高質量發展。

分地區來看，2014-2021年間，福州市、莆田市、寧德市與南平市物流子系統與經濟子系統間的耦合協調度均呈波動上升態勢，從最初的中度失調演化至初級協調。其中，福州市作為都市圈中心城市，GDP所占比重超過50%，物流相關產業總值也遠高于其他城市，經濟體量與物流規模的優勢使其耦合協調度在都市圈各城市中位列第一；寧德市與南平市處于第二梯隊，耦合協調度均為0.67，城市主要產業包括新能源、金屬、林產、食品加工等，物流需求較大，與經濟增長相輔相成，如寧德時代新能源動力電池以全球第一的銷量遠銷海外，催生大量國際物流；莆田市位于第三梯隊，與其他城市相比，莆田市的耦合協調度增長速率在2020年與2021年明顯放緩，結合莆田市物流子系統與經濟子系統的綜合發展水平得分，可以看出這兩年莆田市物流產業滯后于經濟發展，對經濟的支撐能力相對不足。

3 結論與建議

3.1 研究結論

本文通過構建福州都市圈物流—經濟系統耦合協調模型，對福州都市圈內4 個主要城市2014-2021年物流系統與經濟系統的綜合發展水平、耦合協調度進行測算與分析，得出如下結論：

從整體上看，福州都市圈內各城市在2014-2021年物流產業與經濟發展的耦合協調度呈平穩上升趨勢，從中度失調演變至初級協調，協調發展趨勢逐步加強。

從具體城市看，福州市作為都市圈中心城市，協調發展程度處于領先位置，但距離優質協調仍有較大改善空間；寧德市與南平市處于初級協調階段，持續推進的產業轉型升級使其保持著良好的發展態勢；莆田市受疫情與產業鏈的影響，近兩年物流系統綜合發展水平驟降，耦合協調度增速較過去明顯放緩。

3.2 對策與建議

（1）加強區域間合作交流，促進都市圈整體協調發展。目前都市圈內各城市發展水平差距較大，應強化中心城市核心帶動能力，同時加強城市間緊密連接，推動區域間要素合理流動與資源優勢互補，提升福州都市圈整體耦合協調水平。

（2）結合區域內各城市發展差異，探索制定特色化發展規劃。作為都市圈中心城市的福州應借助自身經濟優勢與產業優勢，推進傳統制造業轉型升級，同時輻射帶動周邊地區發展；莆田、寧德、南平作為都市圈中小城市，應積極融入大都市圈新發展格局，構建良好的營商環境，夯實自身優勢特色產業，實現產業集群從數量規模到質量效益的轉化。

（3）加快現代物流業發展，推動物流產業轉型升級。一方面，物流基礎設施是都市圈一體化生產發展的基本條件，應持續完善都市圈內的物流通道，打造區域物流互聯互通新格局；另一方面，科技創新驅動著現代物流產業的轉型升級，應加快推動云計算、大數據、物聯網等新一代信息技術在物流領域的創新與應用，積極培育與發展智慧物流產業，促進福州都市圈物流與經濟高質量協調發展。