1、1铁路物流与工业经济发展互动机理及仿真摘要本文采用系统动力学的方法对铁路物流系统与区域工业经济增长之间的动态作用机制进行模型设计和仿真实证。以内蒙古为案例，模拟了保持物流投资比例不变、优化投资转换效果参数的仿真实验，给出了优化投资效果的政策建议。 关键词区域铁路物流；系统动力学；工业经济 中图分类号F5328文献标识码A文章编号1005-6432（2013）46-0007-05 1 引言 区域物流与区域经济发展密切相关，区域物流是区域经济增长的前提条件，对其起着支撑作用，而区域经济的增长促进区域物流的发展。在经济较为发达的地区，其区域物流发展越快，物流体系相对越完善，区域物流就越显重要。国外学
2、者很早就开始了关于区域物流与区域经济的研究。Danuta Kisperka-Moron（1994）以波兰经济转型为例研究了经济与物流的关系，指出：“在经济过渡期，物流问题是经济中的重要问题。不同经济时期的库存反映了物流变化。 ”1Melelldez 于 2002 年利用拉丁美洲市场相关的统计数据分析了区域物流基础设施的建设、物流一体化与地区经济发展的关系2。Tage Skjott-Larsen 等（2003）学者根据 1994 年丹麦和瑞典两国共同建立的 Oresund 大桥为例，分析了区域性物流基础设施对经济区域发展起了重要作用3。Wei-2Binzhang（2007）研究了作为物流重要环节
3、的运输条件对区域经济的影响，指出运输能力在一定程度上能反映区域物流与区域经济之间的内在作用4。国内学者张文杰（2002）运用区域经济与交易理论，分析了区域物流与经济之间的协作作用，从区域物流发展可以降低交易成本、优化区域产业结构、促进区域市场形成和发展三个方面说明区域物流对区域经济的促进作用5。冯凌云，葛云（2003）对江苏货运周转量和多个经济指标进行回归分析，最后得出物流能力对江苏 GDP 增长的贡献率为3677%6。桂寿平等（2003）利用系统动力学，对现代物流和经济增长之间的关系作了全面研究并以广州为例建立相应的模型进行实证分析，研究了广州市现代物流发展的方向 7。潘瑞玉（2006）采用
4、 Granger因果检验分析浙江省物流业发展对宏观经济增长的作用，指出浙江省的物流业产值与 GDP 之间存在着互动关系以及负反馈性8。姜华，陈功玉（2006）指出区域物流具有“带动效应”和“扩散效应” ，并在“涓滴效应”和“极化效应”的共同作用下，区域物流水平的提高可以拉动区域经济的发展9。李兆磊等（2007）等从区域物流与区域经济相互制约和相互影响的角度，提出了一些衡量区域经济和区域物流业均衡发展的指标体系10。国内外学者研究了区域物流与区域经济之间的内在作用，提出的指导建议更多地侧重于增加物流投资比例来促进物流供给能力的提高，进而促进区域经济发展。本文通过模型仿真结果并结合内蒙古区域实际情
5、况，提出了一种经济政策思路：不能一味扩大物流投资比例，应注重投资效果，将投资由粗放型投资向集约型投资、外延型投资向内涵式投资转变。 3近年来，内蒙古自治区经济快速发展，20022010 年连续 10 年 GDP增速居全国首位，并成为西部第一个人均收入超过 1 万美元的省份。2012 年实现生产总值 1598834 亿元，同比增长 113%，高于全国平均 39个百分点。其中，工业经济迅猛发展，工业生产总值达 796219 亿元，占全年 GDP 的 498%。内蒙古地区矿产资源丰富，2012 年原煤产量达 108 亿吨，已成为第一产煤大省。由于我国自然资源和工业基地的错位分布，决定了原煤等矿产资源
6、需由西向东、由北向南运输，这也决定了位于中国西北部的内蒙古物流主要是以资源输出为主的单向物流。以原煤等为主体的工业产品主要为大宗货运，这些产品对铁路物流的需求和依赖性强，为内蒙古地区的铁路物流创造了有利条件。本文拟用系统动力学理论，建立内蒙古铁路物流模型，并运用 Vensim PLE 软件对其进行仿真分析。 2 系统分析 系统动力学可根据区域物流系统与经济两个之间的因果反馈关系来构造模型，且系统动力学模型的特有之处在于其结构，而不是数据，这是其他方法所不能比拟的，本文采用系统动力学的方法来构建区域物流模型。 21 系统边界 清晰界定系统的边界是模型成功与否的关键步骤。界定系统的边界必须紧紧围绕
7、建模目的以及研究对象，真正将关注点放在核心问题上，可以考虑忽略非重要的因素11。因此，首先需要确定系统边界，其次分析系统内部因素的因果反馈关系，最后建立系统动力学模型。区域物4流系统是一个复杂的社会系统，涉及农业生产，工业生产，批发零售业、交通运输业等整个经济体系，对物流业发展的影响因素包括经济发展水平、国家产业政策、产业布局、消费环境等多种因素。区域物流与区域经济之间作用机理是基于系统各个因素的相互作用而体现的。本文研究的对象是工业经济与铁路物流体系，包含经济和铁路物流两个子系统以及工业生产总值、铁路货运实际发生量、铁路货运供给能力 3 个状态变量。系统构成要素如表 1 所示。 3 内蒙古地
8、区工业与铁路物流系统动力学仿真 31 参数的确定 本模型共有变量 34 个，其中水平变量 3 个，速率变量 5 个，辅助变量 12 个，参数 12 个，还有表函数 2 个。 关于系统动力学模型，人们一般关心和存疑最多的地方是模型参数的选取，而实际上系统动力学的反馈系统对参数变化是不敏感的，其模型的行为模式和结果主要取决于模型的结构而不是参数的精确度。对于参数，本文采用实际经验、数据计算和反复实验调试来确定参数的取值，主要参数变量详见表 2。 模型系统时间边界为 20052020 年，以2005 年作为仿真模拟的初始年。考虑专家意见及内蒙古经济发展经验值，在对模型进行反复调试后，本文对参数进行赋
9、值：本模型中铁路物流短缺对工业阻碍系数的影响为 0003 亿元/万吨；铁路企业自投资比例为02；铁路企业收入率为 0008；铁路货运需求系数是铁路需求量占总货运量的比例。因内蒙古工业产品占社会物流总量比例高，且工业产品大多为大宗货物，使用铁路运输大宗货物是最经济、成本最低的运输方式，5故本文设定铁路货运需求系数为 06。投资效果系数，即为影响投资效果的因子，由于专项资金投入的中间消耗，其不能 100%用于物流投资，故本文设定投资效果系数为 07；投资效果转换系数表示投资能转换为物流供给的能力，它与区域物流规划、政府宏观调控能力、铁路部门管理水平等多个因素有关，对其赋值为 20 万吨/亿元；物流
10、供给能力消耗系数设为固定交通运输设施的折旧率，取值 0033；货运总生成量系数、铁路固定资产投资系数利用内蒙古统计年鉴数据计算算术平均值及回归分析计算得出；对于工业自然增长系数、铁路货运系数需随时间变化的变量则根据内蒙古统计年鉴数据用表函数予以表示。在系统动力学流图中输入以上的初始数据、常量以及全部公式进行系统仿真。 32 模型运行结果分析 仿真试验时间从 2005 年到 2020 年，步长为 1 年。运行模型，得到20052020 年的模型数据，将 20052020 年模拟数据与实际发生的工业生产总值数据对比，如表 3 所示，我们发现其误差控制在 2%以内，属于可接受范围，说明本模型仿真与实
11、际情况较为吻合。现对模型生成的数据进行分析：工业产值、铁路货运完成量、铁路货运供给能力、铁路物流短缺缺口在 20052020 年的变化曲线分别如图 3图 6 所示。从图3图 6 中，我们可以看出，工业生产总值、铁路货运完成量、铁路货运供给能力在 15 年间基本呈平稳增长趋势。到 2020 年工业生产总值将达到 2254900 亿元，铁路货运完成量将达到 9481790 万吨、供给能力将达到 8344200 万吨。铁路物流短缺缺口在 20052013 年将持续增大，并于2013 年达到最大值 3214520 万吨，20122020 年随着铁路物流供给能力6的增强，短缺缺口逐渐缩小。 政府可以通过
12、宏观调控来减小铁路物流短缺，主要可以从两方面来考虑：增大物流投资量和优化投资效果。本文通过保持其他参数不变，分别增大铁路物流投资比例和改变投资转换系数来进行仿真，仿真结果如表 4 所示。 数据来源：Vensim PLE 软件模型仿真 从表 4 我们可以看到，增大铁路物流投资比例与增加投资效果转换系数均能推动工业经济发展，从数据上看，它们对工业生产总值的促进作用和缩小铁路物流短缺缺口作用并不是立竿见影的，是具有时滞性的，且促进工业经济发展需较长时间才能体现出来，从表 4 后 4 列数据我们看到，优化投资效果的工业经济发展和缓解铁路物流短缺作用都是随着时间而持续增强的。若增加铁路物流投资比例 1%
13、，铁路物流短缺将在2020 年得以解决。 4 对策分析 近年来，内蒙古工业生产总值占 GDP 比重逐年上升，在社会物流总量中，工业产品也是占比最大的。国际经验表明，当工业产值每增长1%、铁路货运量增长 05%，即二者之比（弹性系数）为 105 时，铁路货运供给能力比较适应国民经济发展的需求。1120002011 年内蒙古工业产值增长率为 1600%，根据国际经验，11 年间货运量的增长率应达 800%，铁路货运供给能力才能适应经济的发展，而货运量的增长率仅为 345%，铁路货运短缺缺口严重。对于铁路运输短缺，公路运输可在一定程度上替代铁路运输，但铁路与公路的运输成本之比约为 15，且工业产品多
14、7为大宗货物需长距离运输，所以公路运输的替代作用是有限的。 我们应将聚焦点由单纯扩大路网规模的“外延式”整合方式向以效率为切入点、以提高资源利用率为关键点的“内涵式”整合方式转变。促使经济增长由主要依靠增加资源投入带动向主要依靠提高资源利用效率带动转变。铁路物流投资效果主要与铁路物流资源整合程度息息相关，铁路物流资源整合可以从宏观物流政策到微观物流要素的整体作为整合对象。具体可以从物流组织网络、物流基础设施网络和物流信息网络三方面出发来进行优化，使三者有机结合，促进铁路物流产业发展。 41 铁路物流组织网络 长期以来铁道部政企不分，铁道部既是铁路运输的经营者也是监管者。我国铁路网络按地区分为
15、16 个铁路局和 2 个铁路公司，造成铁路网络的人为分割，组织效率不高。2013 年 3 月国务院取消了铁道部，实行铁路政企分开，由中国铁路总公司统一调度指挥铁路运输，实行全路集中统一管理，这为提高铁路物流组织效率提供了平台。铁路总公司下一步还应优化运输组织如实行站段资源整合、优化列车运行图、铁路与其他交通资源整合等方式使网络的各个部分有机结合。 42 物流基础设施网络 政府职能部门应发挥宏观调控能力，结合区域实际情况，合理规划物流系统，重点关注主要中转节点及物流线路的设计布局，将现有的铁路物流节点划分为铁路物流园区、铁路物流中心、铁路物流配送中心三个不同的层次。还应有效利用技术设备如：研究开
16、发重载机车及重载线路技术，着重改进重载机车，配置大载重专用的机车等来实现重载运输8的集约化和规模化。 43 物流信息网络 铁路物流信息资源整合优化就是要实现铁路物流信息化，将通信、信息、控制技术运用于铁路运输组织与经营管理的各项活动中。在我国铁路信息建设初具规模的同时，还应学习借鉴发达国家铁路信息化建设的成熟经验，学习其他行业信息平台建设成功模式，紧密结合铁路运输需要，实现信息化发展。 本文分析了区域经济与区域物流体系之间的关系，并以此建立了以内蒙古地区为实例的工业经济与铁路物流系统动力学模型。利用 Vensim PLE 软件进行仿真模拟，模拟结果表明，在保持物流投资比例不变的情况下，通过优化
17、物流投资转换效果可以促进工业经济的发展、减小铁路物流短缺缺口。 参考文献： 1Danuta KisPerka-MoronLogistics change during the transition period in the Polish economyJ.International Journal of Production Economies，1994，35（1-3）：23-28. 2Melendez O，Maria FernandaThe logistics and transportation problems of Latin American integration efforts
18、：The Andean Pact，a case of studyJ.The University of Tennessee，2001：246 3Tage Skjott-Larsen，Sten Wandel，Ulf PaulssonLogistics in the Oresund Region after the BridgeJ.European Journal of Operational Research，2003（1）：247-256. 94Wei-Bin ZhangEconomic geography and transportation conditions with endogeno
19、us time distributionamongst work，travel and leisureJ.Journal of Transport Geography2007，12（2）. 5张文杰区域经济发展与现代物流J.中国流通经济，2002（1）：7. 6卢仁山，赵海峰现代物流产业与区域经济核心竞争力J.北方经贸，2006（256）：113-114 7桂寿平，何秋区域物流系统动态学模型的建立与合理性检验J.交通与计算机，2002（3）：30-33 8潘瑞玉物流业对区域经济增长的实证分析J.经济论坛，2006（5）：22-24 9姜华，陈功玉基于物流的区域经济竞争力研究J.东南学术，2006（5）：70-74. 10李兆磊，张雅琪区域物流系统适应性评价指标体系研究J.物流技术，2007（7）：9-11 11于良春，彭恒文中国铁路运输供需缺口及相关产业组织政策分析J.中国工业经济，2005（4）：38-44 基金项目内蒙古应用技术研究资金计划（现代农村物流服务体系及关键支撑技术研究，号暂未下） 。 作者简介李瑶琴（1987） ，女，湖北黄石人，硕士研究生，内蒙古工业大学在读，研究方向：区域经济与物流。
