区域物流系统的协同演化研究，本文主要内容关键词为：物流系统论文,区域论文，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
协同发展已经成为人类社会经济发展追求的目标及趋势，目前我国正在逐步健全区域经济协调互动机制，促进区域经济合理与协调发展。作为区域经济系统的子系统——区域物流系统，是具有共同经济属性的地域空间内各类物流子系统的有机综合，它是国民经济活动和区域经济发展的动脉，是区域物流经济的“加速器”，是联系区域生产和消费的纽带。区域经济的协同发展需要区域物流的协同发展为基础，因此，应在区域经济协调发展战略的总体目标和模式框架下，根据区域的区位、产业活动、流通活动等特点，把握区域物流的内在发展演化规律，建立起区域物流协同发展机制与框架，以促进区域物流向协同有序的结构演化。区域物流协同的演化研究对于指导区域物流系统产业分工，调整区域物流产业结构比例，促进区域物流资源的合理化布局，促使区域物流系统健康持续发展具有重要的现实意义。物流系统的协同研究是物流研究的一个新领域，也是物流研究的一大热点。然而，目前有关物流系统的协同研究大多专注于定性分析物流系统协同内涵、物流系统的协同层次、物流系统的协同方式、物流协同系统的构建以及区域内物流资源配置的定量规划与配置等方面[1，2]，缺乏对物流系统的协同发展演化机理、演化规律方面的探讨。本文从复杂系统自组织理论角度分析区域物流系统自组织特性，并根据生物种群自组织进化和区域物流系统发展演化的相似性来分析区域物流系统的形成及演化过程，探索区域物流系统不同阶段的演化机理和演化规律，以期为区域物流管理决策者针对不同时期的区域物流系统的产业结构的调整升级、协同发展和运营管理等提供决策支持。
二、区域物流系统内涵
（一）区域物流系统组成
区域物流系统是由运输、仓储、装卸搬运、包装、流通加工、配送、物流信息管理等所有物流产业子系统构成的地域化物流系统[3]。随着物流业的发展，区域物流系统的边界严格来说是模糊的，应根据其层次与物流大经济系统的相互关系确定。区域物流系统的环境定义为区域物流经济、社会、生态的综合大环境系统。本文中区域物流系统是指狭义区域物流业中的运输快递、仓储、配送、物流包装、流通加工、物流装备制造、物流信息服务、物流咨询等产业子系统构成的地域物流系统，如图1所示。
图1 区域物流系统的构成
（二）区域物流系统自组织运行特征
区域物流系统是一个由低级阶段的无序状态向高级阶段的有序状态发展的自组织系统，其运行具有如下自组织特性：
1.开放性。从系统与环境是否发生关联，是否有物质、能量、信息交换的角度，系统可以分为孤立系统、封闭系统和开放系统。孤立系统与周围环境不存在任何物质、能量、信息交换；封闭系统与环境之间只存在能量交换；开放系统则是与周围环境进行着物质、能量、信息交换的系统。区域物流系统具有高度开放特性，其与外界社会、经济、生态系统不断进行物质、能量和信息的交换，不仅表现为劳动力、资金、物质、设备等物流资源的输入输出，还表现为技术、信息、管理、政策等方面的开放。
2.非平衡性。区域物流系统不是孤立的和处于宏观静止状态的系统，它与外界密切联系，整个系统随时间而变化；而且系统内部呈现出不同程度的非均匀和多样化的特点，其资源分布、子系统发展情况等方面都是非平衡的，是一种远离平衡系统。自组织理论强调“非平衡是有序之源”。在区域物流发展过程中，形成了物流分工的差异、分配的差异、投资的差异，只有真正建立起创新协同机制，才能打破原有平衡，使物流系统远离平衡状态，即使物流系统分工更加专业、物流系统发展多元化、物流系统资源流动更加合理高效，从而保持区域物流系统旺盛和持久的生命力。
3.涨落波动性。在区域物流系统中，由于内部和外部因素的作用，涨落是必然普遍存在着的。如物流产业之间的差异、物流技术水平高低、先进落后的波动，人才素质高低、学术水平高低、研究开发能力强弱的波动，资金增加减少、盈亏的波动，研究开发乃至商业化作用中成功和失败的波动等等。“通过涨落达到有序”是自组织理论的基本原理[4]。没有涨落，系统就没有非线性相干作用的关联放大和序参量的形成，也就不可能有系统的演化。在区域物流系统中，涨落是区域物流系统演化的内部诱因，起着建设性作用。
4.非线性。区域物流系统之间存在非线性相互作用关系，这是由区域物流系统各产业之间协同、合作和竞争的结果。区域物流系统演化过程中要素间的非线性相互作用主要体现在以下方面：①物流产业之间、物流企业之间和职能部门之间的协同作用；②物流技术创新、组织创新、市场创新的相互作用；③资金、技术、劳动力之间的反馈作用。
三、区域物流系统的协同演化过程分析
区域物流处于复杂的环境中，与环境相互依存、相互影响。在与环境的交互中，区域物流系统的发展构成一个动态演化过程。以生物种群和区域产业集群的相似性为基础[1]，借鉴生态学中生物种群的生态位（是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色）理论[5,6]，可推导出区域物流系统演化进程，并归纳出区域物流系统具体演化过程的4个阶段，如表1所示。
入侵阶段——区域物流企业集聚。生物群落的入侵阶段是指某生物物种由于自然或人为偶然因素离开原生存地迁移到达一个新环境开始生长的阶段，即生物物种在该地域从无到有阶段。生物群落的迁移和散布是生物群落演替的先决条件。在这个阶段，生物物种数目少，种群密度低，在对资源利用上没有什么竞争。区域物流企业集聚是指物流企业在区域空间上的聚集趋势、过程和集中分布现象，是由物流聚集核的产业场所形成的聚集势吸引和引导相关的企业自发地向其聚集，形成物流企业聚集。区域物流集聚的结果是在区域内形成物流企业群。初期形成的物流企业群还只是一些物流企业在某区域的聚集和“扎堆”，尚未有物流专业化分工产生。物流企业集聚的显著特征是地理空间上的接近性，它是区域物流经济聚集发展的初级阶段。
定居阶段——区域物流企业群落。生物群落定居阶段是指入侵生物到达入侵地后，能够生长、发育、并进行了繁殖的阶段。在这个阶段，有的生物物种侵入某地域后，能够定居下来进行繁殖，而另一些生物物种被排斥而趋于消失，所以也称相互干扰阶段。区域物流企业群落是指物流企业为了完成某种物流服务的生产和运作，通过专业分工在特定区域集聚而形成的群体，它通过聚集的物流企业在横向和纵向的自身繁衍和自组织专业化分工逐步形成。区域物流企业群落的最显著特征就是物流企业在地域空间上的接近性和专业行业上的接近性，它是区域物流经济聚集发展的中级阶段。
发展阶段——区域物流产业集群。生物群落发展阶段是指在生物物种相互作用中共存下来的物种能很好利用自然资源、从不同的方面共摊资源获得共同发展的阶段。在该阶段，生物物种数量增加，密度加大，出现了激烈的种间竞争，有的物种定居下来，有的物种被排斥，从而通过竞争达到物种相对平衡。区域物流产业集群是指以一个或几个主导产业为核心的物流产业在特定区域空间内的集合所形成的物流系统，它是随着物流分工分业涨落的放大和成熟区域物流市场的形成由物流企业群落演变形成的一个布局合理、协同发展的稳定有序状态，即物流企业群落内子系统在非线性相互作用下，通过激烈的竞争产生序参量[7]，支配整个区域物流系统向区域物流产业集群这一更为高效有序的自组织结构演化。区域物流产业集群最显著特征除既有空间和行业上的接近性外，还有具有社会的接近性和其行为主体（子系统）的协同性，它是区域物流经济聚集发展的高级阶段。
进化阶段——区域物流创新协同网络。生物群落的协同进化是指一个物种的性状作为对另一物种性状的反映而进化，而后一物种的这一性状本身又作为前一物种性状的反映而进化。生物群落的协同进化使得种群相互适应、共同发展，且物种组成及数量维持在合理比例。区域物流创新协同网络是指区域内的各物流子系统在主动或被动地参与活动过程中，通过创新物流资源流动与配置而形成的一种高度协同服务网络。它是物流系统各行为主体之间在交换资源、传递资源活动过程中发生联系时建立的各种关系的总和，也是在一定的地域内以集群创新为功能指向、以横向互动和竞争协同为驱动动力的区域物流创新系统。物流产业集群通过物流研发、技术、服务等方面的协同，在随机涨落的驱动下，通过序参量的支配，向区域物流创新协同网络这一更高层次稳定结构演进。物流产业集群是物流创新协同网络的基础和有效载体；物流创新协同网络是在区域物流产业集群的基础上通过自组织涌现而演化形成，其最显著特征就是行为主体在空间、行业和社会的接近性以及竞争协同和互动创新的有序性，它是区域物流产业集群发展的高级阶段。
四、区域物流系统的协同演化方程
（一）相关假设
模型假设区域物流产业的发展受限于物流资源，并在一定技术条件下有发展潜力；物流产业的发展由于技术原因存在随机涨落
；物流产业的发展与自身发展（自我积累量）X(t)相关；物流产业间存在竞争与协作关系；一定时期内，物流产业发展具有数学意义的可连续性。根据上述假设，那么区域物流系统发展可以表示如下：
区域物流系统发展＝自我发展+环境限制+产业竞争关系+产业协作关系+随机涨落
（二）区域物流企业通过入侵形成集聚趋势
由于历史的、人为的或某种偶然的因素，在具备一定物流产业生态位条件的区域内孕育或培育出物流产业的聚集核，该物流聚集核的产业场所形成的聚集势将吸引和引导相关的企业自发地向其聚集，形成物流企业集聚和“扎堆”。此时，区域物流企业数目少，密度低，对物流资源利用的竞争程度低，缺乏专业化分工。
（三）区域物流企业聚集通过定居中互相干扰形成区域物流企业群落
在区域物流企业聚集发展时期，物流系统与外界环境进行着物质、能量、信息和资金的交换，因此，物流系统的行为会受到外界的扰动和内部涨落的影响，即物流系统内各子系统的状态X是随机变量。
为讨论方便先略去随机力，并将
在定态点附近进行多变量展开，有
由方程组(4)可以看出，此时各子系统在物流大系统中相互竞争，其运动是既相互关联又杂乱无章的，如果考虑了随机力的影响，它们只能作无规则的起伏，即此时的区域物流企业群落还不具有集群效应。
（四）区域物流企业群落通过自组织协同发展形成区域物流产业集群
区域物流企业聚集形成后，要使区域物流系统发挥集群效应和对区域经济的作用，还必须利用群落内各物流子系统间的非线性相互作用机制，调动其协同竞争动力，使外场和控制参量达到自组织的某一临界阈值，使整个系统进入协同状态，形成区域物流产业集群。群落内物流系统内各子系统的状态变量
中包含着将引导群落未来发展的序参量u（主导产业）。根据协同学理论，当外界环境变化使系统的控制参量趋于某一个自组织临界阈值时，序参量u会出现“临界慢化”，其阻尼系数γ将趋于零。因此，令
=u，则当群落系统趋于某一临界状态时，有
（五）区域物流产业集群升级演化成区域物流创新协同网络
区域物流产业集群是企业群落内的子系统在非线性相互作用下，通过激烈竞争与合作达到协同后的更为有序高效的自组织结构。在一定的物流产业生态位条件下，由于外部环境和内部因素的变化，以及各种随机扰动和涨落的影响，区域物流产业集群还会自发地演化。考虑式(2)和式(8)以及随机涨落和微扰后，由方程组(4)可得
由此可见，区域物流产业集群系统的进一步发展和变化将在演化势V(u)的引导下，在随机微扰和涨落力
的驱动下进行。因此，演化势V(u)的形状及其引导趋势将最终决定区域物流产业集群系统是向更高层次升级演进还是衰退萎缩，或者是维持现状。在特定的物流区域内，V(u)的形状及其引导趋势直接由区域物流生态位条件、产业场和外控参量等因素决定。在一定的生态位条件下，当区域产业场和外控参量达到某一临界点时，演化方程式(4)会出现分支解，即分叉现象，此时系统向另一个新的稳定结构和状态迁移（复杂系统的自组织涌现）[10]。此时，如果区域物流系统达到临界点后是指向低序度方向，则将向较低层次的物流企业群落结构退化，其功能将出现衰退和萎缩；如果其达到的临界点是指向高序度方向，则将向更高层次的物流创新协同服务网络有序结构进化，其功能将得到扩展和增强。
五、结束语
区域物流系统是一个复杂动态系统，其内部各要素之间、要素与子系统之间、子系统与子系统之间、系统与环境之间都存在着合作、同步、协调与互补等关联，因此区域物流系统的发展构成一个动态演化过程，它的形成和演化是各个子系统协同作用的结果。以生物种群和区域物流产业集群的相似性为基础，借鉴生态学中的生物种群的生态位理论，可推导出区域物流系统演化进程。然而区域物流系统发展受到自我发展、环境限制、产业竞争关系、产业协作关系和随机涨落的影响，即受内部和外部因素影响。部分区域物流系统演化未必完全按照上述阶段发展，其原因就是物流产业生态位条件不好，外部环境和控制参量没到位，未能使物流系统内的自组织协同机制发挥作用。因此，在发展区域物流时，应该立足系统本身，遵循区域物流系统协同发展机制，充分调动和发挥内部自组织机制，为物流资源优化配置和系统发展提供有力的保证，同时应高度重视营造良好的区域物流产业生态位条件，做到环境控制到位，使区域物流系统向更高层面升级。