城市物流空间结构演化机理研究，本文主要内容关键词为：空间结构论文,机理论文,物流论文,城市论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
经济全球化改变了世界经济空间分布格局，全球经济增长重心逐步向东亚转移，东亚成为世界制造中心，物流在推动东亚城市发展进程中发挥着日益重要的作用。城市物流具有明显的空间特征，其发展过程与城市物流空间结构的变化相互融合，从一定意义上说，城市物流发展可以理解为城市物流空间结构的演化过程。随着我国城市化进程逐步加快，城市规模不断扩张，城市内部功能区重新组合，城市物流空间结构出现新的发展趋势。深入揭示和把握新时期城市物流空间结构的演化机理，对建立更适合人类社会可持续发展的物质生存环境、制定适宜的城市物流发展战略、优化城市物流空间结构具有十分重要的意义。
城市物流空间结构伴随着社会经济活动发展而处于不断变化之中。经济发展模式、产业布局、技术发展水平都在很大程度上影响着城市物流空间格局。城市物流空间结构的形成，是适应城市社会经济活动功能需求的结果，在一定时期内相对稳定，并随着时间呈现动态变迁。城市物流空间结构演化的基础是城市内部空间结构的发展阶段，实质是城市物流功能在空间上的分异，外在形式是城市物流节点在空间上的布局，发展阶段表现为城市物流“分散、集聚、再扩散、再集聚”的循环过程。
二、演化基础——城市内部空间结构发展阶段
城市物流空间结构的演化，是与城市空间结构的发展变化密切联系在一起的。城市空间结构决定了不同城市功能区的空间分布和相互关系，由此也决定了货物的流向和交流方式。虽然世界上的城市类型各异，规模不同，但是在城市空间结构的整体特征上却有极大的相似性。综合关于城市内部空间结构的各种学说，都表明城市内部空间结构是围绕着一定的中心构建的。从“单中心”到“多中心”，城市内部空间结构不断发展变化，并可以划分为以下三个阶段。
1.单中心集聚发展阶段。在该阶段城市只有一个空间中心，制造业是这个阶段城市发展的核心，在极化效应的作用下，人口与产业不断向城市中心集聚。
2.集聚与扩散并行的城市扩张阶段。经过单中心阶段的发展，城市中心区过分拥挤，用地紧张、环境恶化，城市从中心向外扩展，城市边缘区开始城市化。城市的扩散成为一种必然的发展趋势和长期的发展过程，这种扩散不仅是人口的扩散，也是城市多种功能的扩散，主要表现为城市的商业和工业活动外迁，工业园区、开发区、新城在郊区逐渐形成。但在这一阶段，城市中心区与郊区发展不平衡，中心区仍居于主导地位，郊区是城市功能外延的产物，依赖城市而存在。
3.集聚与扩散有机结合的多中心发展阶段。产业空间的变化造成了城市空间结构的巨大变化，新的产业空间在郊区逐渐形成，城市副中心出现，成为新的增长极，城市从单中心发展到多中心、多层次、组团型结构。
诸多研究表明，我国的现代城市空间结构基本上属于同心圆的构造形式。[1-4]城市主要的空间增长方式是向心增长和集聚型空间扩展。[5]新中国成立以来，我国城市普遍形成了单中心、同心圆集中发展模式。1990年以后，随着社会主义市场经济的纵深发展，城市规模以空前的速度增长，城市功能日趋复杂，“多中心、组团式”的空间结构发展模式开始孕育和发展。进入21世纪，在经济全球化背景下，世界经济产业空间转移带动了我国城市产业结构的调整和升级：一方面城市的生产和服务职能不断扩展；另一方面城市作为交通、流通、信息、技术等中心的职能进一步增强。城市产业空间的分布和转移特点，决定着城市空间结构的变化趋势。目前，我国城市正处于城市功能和空间结构大规模急剧变化和转型的时期。
城市空间结构的发展变化，对城市物流空间结构产生了深刻的影响。城市规模扩大增加了物流需求规模，导致城市所需的物流设施不断增加。城市内部商业区、工业区和居住区等功能空间的重新组合，不仅使物流基础设施呈现外移的趋势，还带来城市物流功能空间布局的变化，呈现物流园区大多临近工业区、开发区布局，城市内圈以满足办公、生活物流需要的配送物流为主，外圈以满足工业物流和对外物流为主的空间结构特征。
三、演化实质——城市物流功能空间分异
城市物流通过各种物流功能满足城市物流需求，从城市层面上看，城市物流分为对外衔接功能和对内服务功能；从物流要素层面上看，分为运输、仓储、配送、搬运装卸、包装、流通加工、信息等功能；从物流企业层面看，可分为指挥控制功能和操作执行功能。随着城市发展和技术进步，城市物流功能逐渐分离，从而在空间上发生分异。
1.物流功能空间分散原始的状态。物流是一种古老的活动，在城市形成之初，就广泛存在于城市社会经济活动之中，最初的物流功能是单一的，运输和仓储是物流最核心的功能，分别由运输企业和仓储企业完成，其服务范围有限，组织管理职能也很简单。由于城市规模较小，城市物流的对外衔接和对内服务功能没有十分清晰的界限。在这个阶段，城市物流呈现原始的混沌状态，城市物流的空间分布散落在城市的中心区之内。
2.城市中心区物流功能集聚区的形成。随着城市规模逐渐扩大，城市进入集聚与扩散并行的扩张发展阶段。城市与其他城市之间的物资交流更加频繁，城市物流需求日益旺盛。一方面，单一物流功能企业很难满足更加复杂和更大范围的物流空间需求，综合性物流企业逐步发展起来；另一方面，专业化、精细化物流需求快速增长，一部分单一功能性企业拓展为专业化物流企业，城市物流形成了比较复杂的功能结构。单一功能性物流企业数量大，但规模小，服务能力弱，服务需求随机性强，为了获得更多的物流需求信息，往往集聚在一起，最常见的集聚形式是货运交易市场。与单一功能物流企业相比，专业化和综合性物流企业空间布局就复杂得多，这些企业往往建立了完整的组织机构，在多个城市布点，形成企业内部物流服务网络，因此在某一个城市的布局需要符合企业发展战略的要求。由于专业性物流企业和综合性物流企业服务对象范围相对明确，因此会在更接近于物流需求或富含独特物流资源的地方布局，如工业区、商业区或交通枢纽地带都是布局的理想区位。
分化发展后的物流企业具有不同功能，为了获得更大的经济效益，具有不同功能的物流企业形成既竞争又共生的关系。综合性物流企业可能集成整合众多功能性物流企业为需求方提供服务，中小型功能型物流企业集聚起来以便获得更多物流信息。物流活动最初随机选择的区位由于存在规模效应和集聚的外部性等因素，往往起到一定的催化剂作用，从而形成小范围相同物流功能空间的集聚。小范围空间聚集进一步改善了区位条件，利于吸引更多物流需求和供给集中于该区位，又产生新的、更大的区位优势，引起更大范围、更多物流功能在该空间上的集聚。在这种累积循环效应的作用下，物流功能在城市中心区的集聚状态逐渐形成，这一变化过程主要是空间依赖的作用。
3.物流功能集聚区的空间变迁。城市中心区是多种产业的集聚地，随着中心地区产业集聚的不断增强，可能造成中心区发展的饱和，产业集聚变得不再经济，在中心区的物流功能发展空间受到限制，该物流功能空间就会产生向外扩张的趋势。城市物流空间发生变迁的主要原因来自于集聚成本和收益的变化。当物流活动形成一定规模集中时，就会产生里昂惕夫乘数效应，然而当超过一定规模之后，收益反而会随之降低，产生规模负效应。为了克服规模负效应，有两种途径可以选择：一是降低原有集聚中心的规模，二是建立新的集聚中心，通过新的空间区位的集中而形成新的规模效应。第一种途径要么抑制规模的扩大，要么改变物流集聚区的功能，具有更高收益的物流功能在原有集聚区中发展，实现物流功能的演替。第二种途径会出现物流功能的空间迁移。下面通过物流集聚成本和收益的关系说明城市物流功能空间变化机理。
假设物流产业集聚的收益函数为E(N,D)，表示物流产业的营业收入。成本函数为C(N,D)，表示地租和运输成本等。其中，N为某物流产业集聚区的集聚程度，可用物流企业数量表示；D为该物流产业集聚区与城市中心的距离。物流产业集聚区空间变迁取决于产业集聚的盈利水平。
设P(N,D)为产业集聚的盈利水平，则：
P(N,D)=E(N,D)-C(N,D)
当P(N,0)＞0，集聚经济，集聚增强：P(N,D)＜0，集聚不经济，扩散趋势出现；P(N,D)=0，临界状态。
根据经济学的分析，随着集聚程度的增加，物流功能集聚区总集聚收益在初期呈现快速增长，当达到一定的集聚程度后，总集聚收益呈现缓慢增长态势。总集聚成本则相反，随着集聚程度的增加，初期增长缓慢，当达到一定的集聚程度后快速增长。总收益函数和总成本函数的关系如图1所示。
图1 物流集聚成本随距离变化示意图
但是物流产业的迁移是有成本的，成本主要来自于重建的费用和市场的损失。重建费用与距离虽有一定的关系，但关系并不十分密切。迁移成本的关键是随着距离的增加，物流产业与市场之间的经济联系可能被削弱，物流集聚区服务的市场规模受到影响，收入曲线有可能会向下移动。因此，为了避免迁移可能带来的市场规模损失，物流产业发生空间迁移时，呈现以下两个特点：
(1)遵循“就近”原则，按照一定的圈层向外扩散，以尽可能服务现有市场。
(2)遵循“趋近”原则，趋近新的具有较大物流需求潜力的地域，以获得新的市场。
4.物流功能要素的空间变迁。城市物流产业空间迁移的过程中，物流产业内部不同物流功能要素转移的顺序也存在差异，其根本原因是不同的物流功能要素对空间成本承受能力不同。
仓储、包装、流通加工、搬运装卸以及运输车辆的停放等功能要素，都需要较大作业面积，对土地的需求量大，而物流信息服务功能要素对土地的依赖性相对小得多。对物流企业而言，技术进步和网络化物流组织体系的建立，使具有物流指挥控制功能的企业总部与实施运输、仓储等功能的物流企业操作单元实现分离，总部对于土地的依赖性较小，而对于信息沟通的依赖性很大。在城市空间中，土地资源在某一时空条件下是有限的，特别越是靠近中心区土地资源的限制性越强。土地资源限制的外在表现是地租，地租是土地使用后产生效益的度量。因此，当城市进入集聚和扩散阶段时，在城市中心区物流集聚功能就可能因为土地的限制而不得不向外寻求发展空间，由于城市物流各项功能要素对空间成本承受能力的差异，不同的物流功能要素可能分布在城市空间的不同圈层。
也就是说，在同样的距离水平下，物流产业有向外扩散的趋势时，运输和仓储等对土地资源敏感的物流功能要素以及物流企业实际操作功能首先向外转移，而物流信息服务、物流企业指挥控制功能则可能较长时间停留在内圈，由此形成了物流信息服务、指挥管理功能在中心城区，运输、仓储及物流操作执行功能在城市外圈的由近及远、梯度推移的城市物流功能要素空间分布格局。
图2 不同物流功能要素空间变迁示意图
当物流功能移入新的地区时，由于市场还未饱和，会形成城市次一级物流功能发展区，此时物流产业的集聚是经济的，也可促进物流产业由中心区向该地区的转移。这些转移出来的物流功能通过市场和专业化分工依然与中心区保持着紧密的联系，在这一过程中，城市物流功能在原有的空间上逐步减弱，而新的空间集聚尚未完全形成，同样呈现出与城市空间结构相同的集聚和扩散并行特征。城市物流功能空间分异过程如图3所示。
图3 城市物流功能空间分异过程
四、演化形式——城市物流节点空间变迁
从分散走向集聚是城市物流发展的必然结果，物流集聚形式在空间上首先表现为城市内部的物流节点。当城市开始向外扩散，物流节点也会从内向外相应地发生移动。由于城市中地理、经济、文化等条件的影响，城市各种要素空间分布不均匀，因此，城市物流节点也并非均匀聚集和扩散，而是表现出与城市产业空间耦合发展、与交通运输轴线耦合发展的特征。
1.与城市产业空间耦合发展。产业空间效应是影响城市物流空间结构演变的关键因素。工业和商业是影响城市物流活动空间布局的两个最主要的需求因素。城市最初是工业发展的集聚地，在工业化初期和中期，城市生产方式以资源密集型和劳动密集型产业为主，城市中心围绕着一些工业和商业集聚地逐渐形成，工业发展所需要的物流活动也在邻近工厂的地域发展起来。由于工业企业的乘数效应，促进了一大批相关企业和部门的发展和集聚，带动了第二产业和第三产业的发展。随着城市经济发展，城市生产方式由劳动密集型转变为资本密集型，原有劳动密集型产业的过度集聚造成了外部不经济现象。同时，城市CBD迅速发展，成为高级管理、服务业、商业等业态的集聚地，原有工业向外扩展，城市内部制造业空间布局越来越倾向于发展开发区或工业区的形式，城市内部制造业的集聚性明显增强；与工业生产密切相关的物流活动也向开发区或工业区迁移。在工业向外围转移的同时，城市人口也向外围扩散，新的居住区形成，大型的商业设施在新的居住区迅速建立起来，城市副中心效应初步显现，城市物流节点在新成长的城市副中心布局。
2.与城市交通运输轴线耦合发展。能否保证货物在时间和空间上有较高的流动能力，是判断物流活动是否有效的重要标志之一。原有物流节点在土地发展空间上受到限制的同时，往往也伴随着货物流动能力的降低，因为与拥挤空间相伴而行的是堵塞的交通以及城市对货物运输实行的一系列时空限制政策，所以原有物流节点虽然位于城市的中心区，但其可达性实际上会降低。为了提高货物流动的可达性，物流节点就会沿着交通运输轴线向远离城市中心区的方向迁移，以寻求新的发展区位。此时，城市物流活动的空间变化不是向外圈层均匀地推移，而是呈现沿交通运输轴线方向集聚扩散变化。
按城市主要交通基础设施与城市的空间关系划分，可以分为放射型、环城型和穿越型三大类。放射型指交通线路由城市中心向外围延伸，连接城市中心与外城；环城型指交通线路环绕在城市周围；穿越型指交通线路穿过城市的特定区域，并有可能在城市的建成区之外，如图4所示。
图4 城市物流节点与产业空间和交通轴线耦合布局示意图
城市放射型交通线路可降低城市中心区到城市外围的运输成本，当放射型线路与城市主要对外交通通道相连接时，可大大提高城市物流连接城市内外的功能，因此大型物流节点容易沿着放射型交通干线布局。
环城型交通线路可降低在线路周边区域对外交通成本，因此面向城市外的制造企业容易在环城公路周边区位集聚，形成在城市建成区之外的郊区环状制造带。由于制造业带的存在，派生了相应的物流需求，城市物流节点有在制造业带布局的倾向。在环形交通线路与放射型交通线路汇集的城市空间，更成为城市物流节点布局的理想区位，城市物流空间也会首先向这些区域扩散。
如果穿越型交通线路在现有城市建成区之外设立了一个站点，该站点可能是铁路车站，也可能是机场，可以降低城市对外交通成本。因此对城市外市场依赖性大的制造企业将会在站点周围集聚，以对外物流联系为主的物流节点也会在此集聚（见图4）。
五、演化阶段——集聚和扩散的循环往复运动
城市物流空间结构在城市产业、物流功能、物流节点集聚和扩散的循环往复作用下，必将经历由内向外、由简单到复杂、由混沌布局到有序布局的过程，从而形成若干不同的发展阶段。
第一阶段，城市物流内部空间分散阶段。该阶段与城市发展建立初期相适应，物流企业小而分散，物流功能单一，物流节点尚未形成。
第二阶段，城市物流在中心区集聚阶段。该阶段城市中心区发展已成熟，综合型物流企业出现，在交通枢纽形成城市物流节点，由于城市规模有限，物流在中心区集聚。
第三阶段，城市物流向外扩展、再分散阶段。城市的过度集聚导致效率降低，此时扩散力变得有效。随着城市空间结构向外扩散，物流也开始向外扩张，城市物流集聚水平出现先上升后下降的过程。这一阶段，中心区物流集聚点逐渐瓦解，新的物流集聚点尚未形成，呈现分散的空间布局。
第四阶段，多中心集聚阶段。城市新的中心逐步形成，各中心之间的交通基础设施趋于完善。城市物流空间也相应形成多中心布局。过去集中于城市中心区的物流节点已分别转移到城市的新城，尤其在交通区位优越、工业开发区集中的新城建设有较强集聚能力的物流园区，在原有的中心城区和新城分布小规模的物流中心和配送中心，城市物流空间形成了多中心的网络状结构。
总之，城市物流空间结构演化具有如下规律：
第一，总体呈现出由里向外，并沿交通轴线发展，与城市产业空间和新城发展耦合的演化规律。
第二，城市物流空间在城市对外交通联系的主要方向围绕放射型交通线路轴向扩散，在环形交通线路上形成环带状扩散，在穿越型交通线路的站点形成蛙跳式扩散。
第三，地租、运输成本和市场范围是影响城市物流空间演化的最重要的经济因素。从物流功能上看，不同的物流功能对地租、运输成本的承受力不同，因此出现不同的扩散时序。运输和仓储物流活动对地租、运输成本最为敏感，因此首先会发生由中心向外围的扩散，但扩散的程度受到与市场距离的影响，遵循“就近”扩散或“趋近”新市场的原则。而物流信息及管理等功能对地租和运输成本有较强的承受能力，并且可联系的市场范围也更广泛，所以晚于运输和仓储活动发生空间转移。物流的高级管理控制功能与操作功能也发生分离，在同一时期内物流高级管理控制功能仍位于或接近城市中心区，物流操作功能则倾向于布局在城市外围。
第四，城市物流空间结构会经历分散、集聚、再分散、再集聚的发展过程，遵循从“单中心”到“多中心”的演化发展轨迹。
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