基于系统动力学的陆港与城市经济互动研究

作者:检测购系统     发表时间:2021-08-09 02:52:44   浏览次数:145



  摘要: 为分析“一带一路”倡议下陆港与城市经济的相互影响机制,运用系统动力学方法构建两者相互影响的系统模型。以西安陆港与其城市经济在 2010—2017 年间的相关数据为例进行仿真。结果显示: 单纯增加西安陆港基础设施投资对吞吐量带动效益不明显,而港务区货运量对其影响显著; 吞吐量与西安市产业增加值呈正相关,尤其带动 GDP 增长效益明显; 西安陆港创造年平均间接 GDP 为 109.06 亿元,拉动年平均就业人口 8.40 万人。

  关 键 词: 交通运输工程; 陆港; 城市经济; 系统动力学; 互动机理

  0 引 言

  “一带一路”倡议的提出和实施有效拉动了沿线省市经济发展,扩大内需,也打开了对外经贸的新路径,减少产能过剩[1]。陆港作为丝绸之路经济带沿线国家互联互通的重要节点,其具有的规模效益不仅能促进我国与沿线其他国家间铁路运输贸易[2],而且对完善我国综合交通运输体系也起着十分重要作用。

  目前,国内外关于陆港的研究大部分集中于陆港选址、评价分析、规划布局及管理运营等方面。如: 丁坤迪等[3]从复杂网络节点重要性角度分析了陆港选址的主要评价指标; 常征等[4]构建考虑环境约束的双目标内陆港选址模型,并采用可避免由人为确定权系数产生的主观性缺陷 NSGAⅡ算法求解; J.JEEVAN 等[5]通过 11 次面对面访谈,探讨了马来西亚干港发展的作用和挑战。在城市经济研究方面,国内外对于海港与城市经济研究颇多,孙建平 等[6]对中国港口业与经济增长的时空关联模式变化进行了研究; J.S.PARK 等[7]分析了海港对韩国城市经济的影响; DENG Ping 等[8]从物流角度出发,考察了港口与城市经济之间的关系; 李电生等[9]采用随机前沿分析方法,考察了港口建设与城市经济技术效率之间的关系; 管小青[10]基于万有引力定律,开发了海港对陆港的吸引力模型,建立了海港综合竞争力评价体系,并基于层次分析法提出了计算海港综合竞争力的方法。

  系统动力学模型广泛应用于各个领域,在道路运输能源需求预测[11]代理的绿色财政货币政策作用评估模型[12]、基于绩效的规制市场最优竞价[13]、意大利公共行政中纸张非物质化过程[14]、用有限控制重构开放量子[15]、评估新尼古丁产品上市对人群健康影响[16]等方面的研究中都取得了不错成效; 但系统动力学模型还未应用于陆港与城市经济间关系研究。

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  笔者借鉴海港与城市经济互动研究的系统流图建模方法,构建了陆港与城市经济相互影响的系统模型; 并以西安陆港为例进行模拟,分析了西安陆港与城市经济的相互影响作用,为西安陆港发展提出实践性建议。

  1 陆港与城市经济互动机理

  城市经济系统作为一个复杂的巨系统,是由多个相互关联的子系统组成,其涉及到资源、环境、经济、人口等多个方面。针对城市经济系统的复杂性、动态性和非线性等特点,通过系统结构分析,笔者将城市经济系统分为经济子系统、人口子系统、环境与资源子系统。

  1.1 陆港对城市经济影响

  根据城市经济系统划分,将陆港对城市经济的影响细化为其对经济子系统、人口子系统、资源与环境子系统影响。① 陆港对经济子系统的影响包括直接经济贡献和间接经济贡献,直接经济贡献是指陆港运营收益值对宏观经济贡献,间接经济贡献是指陆港发展拉动相关产业增加值对宏观经济贡献; ② 陆港对人口子系统的影响主要体现在陆港创造的就业人数,包括直接和间接就业人口,直接就业人口是指陆港及相关企业直接拉动就业人数,间接就业人口是指陆港促进产业值增加拉动就业人数; ③ 陆港对资源与环境子系统的影响体现在陆港对能源消耗及消耗能源对环境造成的影响,如电力资源和煤炭资源消耗造成排放气体对环境的污染等。

  1.2 城市经济对陆港影响

  城市经济对陆港影响主要体现在对陆港生产活动需求和供给两个方面。① 城市经济对陆港的需求表现为由内陆城市外贸量增加导致陆港吞吐量需求增加,即外贸量增长促进陆港货运量增长从而增加陆港吞吐量的需求; ② 城市经济对陆港的供给表现为对陆港固定资产投资所带来的陆港吞吐能力增加,同时大量投资建设为陆港设施提供充足空间活动,使陆港能提供更优质快捷方便的运输服务。

  2 陆港与城市经济系统动力学模型

  2.1 系统边界确定

  笔者主要研究的是陆港与城市经济的相互影响作用。城市经济主要通过 GDP 水平反映经济规模,对 3 大产业增加值分析城市经济的经济发展情况,通过人口吸引力分析城市经济的发展潜力。陆港系统则从需求和供给两方面出发,需求方面: 内陆城市的外贸量增加刺激陆港的吞吐量增长; 供给方面: 陆港基础设施资金大量投入促进陆港吞吐能力增加,影响供给。根据研究内容分析,确定所研究问题的系统边界如表 1。

  2.2 因果关系

  根据陆港与城市经济互动机理建立相应的因果关系( 图 1) ,并将因果关系分解为 5 个反馈环。

  1) 城市经济对陆港的负反馈环: 城市 GDP→产业值→货运生成量→陆港需求→陆港吞吐量→陆港负荷→城市 GDP;

  2) 城市经济对陆港的正反馈环: 城市 GDP→陆港基础设施投资→陆港吞吐能力→陆港供给→陆港负荷→城市 GDP;

  3) 陆港对城市经济的正反馈环: 陆港吞吐量→ 产业值增加值→陆港经济贡献值→城市 GDP→陆港投资→陆港吞吐量;

  4) 陆港对人口子系统正反馈环: 陆港吞吐量→ 就业人口→社会消费品零售总额→城市 GDP→陆港吞吐量;

  5) 陆港对人口子系统负反馈环: 陆港吞吐量→ 环境污染和资源占用→人口吸引力→总人口→就业人口→社会消费品零售总额→城市 GDP。

  2.3 系统流图构造

  根据因果关系,构建陆港与城市经济系统流图,如图 2。

  3 实证分析

  3.1 西安陆港与城市经济系统流图

  2008 年西安国际港务区正式成立,依托“西安综合保税区、西安铁路集装箱中心站、西安公路港” 这 3 大核心平台,形成了以中亚班列“长安号”、“西安港”、一类陆路开放口岸、跨境电子商务产业园为基础的对外开放基础格局,通过海铁联运快捷体系与国际国内港口搭建无缝衔接的运输走廊。考虑到中亚班列内燃机车对环境污染较小,故暂不考虑西安港务区对资源与环境子系统的影响。构建西安陆港与城市经济的系统流图,如图 3。

  3.2 参数确定

  本模型模拟时间段为 2012—2022 年,通过查阅文献[17-18],得到 2012 年状态变量初始值及相关常量相关数据。运用 SPSS 软件、Excel 和计量经济学,结合西安市历年数据得出辅助变量( 表 2) ,解释说明了模型中主要几个变量等式。——论文作者:李 晶1,2 ,钟 鹏1 ,吕 靖

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