城市物流空間結(jié)構(gòu)演化機理研究

城市物流空間結(jié)構(gòu)演化機理研究

一、引言經(jīng)濟全球化改變了世界經(jīng)濟空間分布格局，全球經(jīng)濟增長重心逐步向東亞轉(zhuǎn)移，東亞成為世界制造中心，物流在推動?xùn)|亞城市發(fā)展進程中發(fā)揮著日益重要的作用。城市物流具有明顯的空間特征，其發(fā)展過程與城市物流空間結(jié)構(gòu)的變化相互融合，從一定意義上說，城市物流發(fā)展可以理解為城市物流空間結(jié)構(gòu)的演化過程。隨著我國城市化進程逐步加快，城市規(guī)模不斷擴張，城市內(nèi)部功能區(qū)重新組合，城市物流空間結(jié)構(gòu)出現(xiàn)新的發(fā)展趨勢。深入揭示和把握新時期城市物流空間結(jié)構(gòu)的演化機理，對建立更適合人類社會可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)生存環(huán)境、制定適宜的城市物流發(fā)展戰(zhàn)略、優(yōu)化城市物流空間結(jié)構(gòu)具有十分重要的意義。城市物流空間結(jié)構(gòu)伴隨著社會經(jīng)濟活動發(fā)展而處于不斷變化之中。經(jīng)濟發(fā)展模式、產(chǎn)業(yè)布局、技術(shù)發(fā)展水平都在很大程度上影響著城市物流空間格局。城市物流空間結(jié)構(gòu)的形成，是適應(yīng)城市社會經(jīng)濟活動功能需求的結(jié)果，在一定時期內(nèi)相對穩(wěn)定，并隨著時間呈現(xiàn)動態(tài)變遷。城市物流空間結(jié)構(gòu)演化的基礎(chǔ)是城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展階段，實質(zhì)是城市物流功能在空間上的分異，外在形式是城市物流節(jié)點在空間上的布局，發(fā)展階段表現(xiàn)為城市物流“分散、集聚、再擴散、再集聚”的循環(huán)過程。二、演化基礎(chǔ)——城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)發(fā)展階段城市物流空間結(jié)構(gòu)的演化，是與城市空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展變化密切聯(lián)系在一起的。城市空間結(jié)構(gòu)決定了不同城市功能區(qū)的空間分布和相互關(guān)系，由此也決定了貨物的流向和交流方式。雖然世界上的城市類型各異，規(guī)模不同，但是在城市空間結(jié)構(gòu)的整體特征上卻有極大的相似性。綜合關(guān)于城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的各種學(xué)說，都表明城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)是圍繞著一定的中心構(gòu)建的。從“單中心”到“多中心”，城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展變化，并可以劃分為以下三個階段。1.單中心集聚發(fā)展階段。在該階段城市只有一個空間中心，制造業(yè)是這個階段城市發(fā)展的核心，在極化效應(yīng)的作用下，人口與產(chǎn)業(yè)不斷向城市中心集聚。2.集聚與擴散并行的城市擴張階段。經(jīng)過單中心階段的發(fā)展，城市中心區(qū)過分擁擠，用地緊張、環(huán)境惡化，城市從中心向外擴展，城市邊緣區(qū)開始城市化。城市的擴散成為一種必然的發(fā)展趨勢和長期的發(fā)展過程，這種擴散不僅是人口的擴散，也是城市多種功能的擴散，主要表現(xiàn)為城市的商業(yè)和工業(yè)活動外遷，工業(yè)園區(qū)、開發(fā)區(qū)、新城在郊區(qū)逐漸形成。但在這一階段，城市中心區(qū)與郊區(qū)發(fā)展不平衡，中心區(qū)仍居于主導(dǎo)地位，郊區(qū)是城市功能外延的產(chǎn)物，依賴城市而存在。3.集聚與擴散有機結(jié)合的多中心發(fā)展階段。產(chǎn)業(yè)空間的變化造成了城市空間結(jié)構(gòu)的巨大變化，新的產(chǎn)業(yè)空間在郊區(qū)逐漸形成，城市副中心出現(xiàn)，成為新的增長極，城市從單中心發(fā)展到多中心、多層次、組團型結(jié)構(gòu)。諸多研究表明，我國的現(xiàn)代城市空間結(jié)構(gòu)基本上屬于同心圓的構(gòu)造形式。[1-4]城市主要的空間增長方式是向心增長和集聚型空間擴展。[5]新中國成立以來，我國城市普遍形成了單中心、同心圓集中發(fā)展模式。1990年以后，隨著社會主義市場經(jīng)濟的縱深發(fā)展，城市規(guī)模以空前的速度增長，城市功能日趨復(fù)雜，“多中心、組團式”的空間結(jié)構(gòu)發(fā)展模式開始孕育和發(fā)展。進入21世紀(jì)，在經(jīng)濟全球化背景下，世界經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)空間轉(zhuǎn)移帶動了我國城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級：一方面城市的生產(chǎn)和服務(wù)職能不斷擴展；另一方面城市作為交通、流通、信息、技術(shù)等中心的職能進一步增強。城市產(chǎn)業(yè)空間的分布和轉(zhuǎn)移特點，決定著城市空間結(jié)構(gòu)的變化趨勢。目前，我國城市正處于城市功能和空間結(jié)構(gòu)大規(guī)模急劇變化和轉(zhuǎn)型的時期。城市空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展變化，對城市物流空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深刻的影響。城市規(guī)模擴大增加了物流需求規(guī)模，導(dǎo)致城市所需的物流設(shè)施不斷增加。城市內(nèi)部商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)和居住區(qū)等功能空間的重新組合，不僅使物流基礎(chǔ)設(shè)施呈現(xiàn)外移的趨勢，還帶來城市物流功能空間布局的變化，呈現(xiàn)物流園區(qū)大多臨近工業(yè)區(qū)、開發(fā)區(qū)布局，城市內(nèi)圈以滿足辦公、生活物流需要的配送物流為主，外圈以滿足工業(yè)物流和對外物流為主的空間結(jié)構(gòu)特征。三、演化實質(zhì)——城市物流功能空間分異城市物流通過各種物流功能滿足城市物流需求，從城市層面上看，城市物流分為對外銜接功能和對內(nèi)服務(wù)功能；從物流要素層面上看，分為運輸、倉儲、配送、搬運裝卸、包裝、流通加工、信息等功能；從物流企業(yè)層面看，可分為指揮控制功能和操作執(zhí)行功能。隨著城市發(fā)展和技術(shù)進步，城市物流功能逐漸分離，從而在空間上發(fā)生分異。1.物流功能空間分散原始的狀態(tài)。物流是一種古老的活動，在城市形成之初，就廣泛存在于城市社會經(jīng)濟活動之中，最初的物流功能是單一的，運輸和倉儲是物流最核心的功能，分別由運輸企業(yè)和倉儲企業(yè)完成，其服務(wù)范圍有限，組織管理職能也很簡單。由于城市規(guī)模較小，城市物流的對外銜接和對內(nèi)服務(wù)功能沒有十分清晰的界限。在這個階段，城市物流呈現(xiàn)原始的混沌狀態(tài)，城市物流的空間分布散落在城市的中心區(qū)之內(nèi)。2.城市中心區(qū)物流功能集聚區(qū)的形成。隨著城市規(guī)模逐漸擴大，城市進入集聚與擴散并行的擴張發(fā)展階段。城市與其他城市之間的物資交流更加頻繁，城市物流需求日益旺盛。一方面，單一物流功能企業(yè)很難滿足更加復(fù)雜和更大范圍的物流空間需求，綜合性物流企業(yè)逐步發(fā)展起來；另一方面，專業(yè)化、精細化物流需求快速增長，一部分單一功能性企業(yè)拓展為專業(yè)化物流企業(yè)，城市物流形成了比較復(fù)雜的功能結(jié)構(gòu)。單一功能性物流企業(yè)數(shù)量大，但規(guī)模小，服務(wù)能力弱，服務(wù)需求隨機性強，為了獲得更多的物流需求信息，往往集聚在一起，最常見的集聚形式是貨運交易市場。與單一功能物流企業(yè)相比，專業(yè)化和綜合性物流企業(yè)空間布局就復(fù)雜得多，這些企業(yè)往往建立了完整的組織機構(gòu)，在多個城市布點，形成企業(yè)內(nèi)部物流服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，因此在某一個城市的布局需要符合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。由于專業(yè)性物流企業(yè)和綜合性物流企業(yè)服務(wù)對象范圍相對明確，因此會在更接近于物流需求或富含獨特物流資源的地方布局，如工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)或交通樞紐地帶都是布局的理想?yún)^(qū)位。分化發(fā)展后的物流企業(yè)具有不同功能，為了獲得更大的經(jīng)濟效益，具有不同功能的物流企業(yè)形成既競爭又共生的關(guān)系。綜合性物流企業(yè)可能集成整合眾多功能性物流企業(yè)為需求方提供服務(wù)，中小型功能型物流企業(yè)集聚起來以便獲得更多物流信息。物流活動最初隨機選擇的區(qū)位由于存在規(guī)模效應(yīng)和集聚的外部性等因素，往往起到一定的催化劑作用，從而形成小范圍相同物流功能空間的集聚。小范圍空間聚集進一步改善了區(qū)位條件，利于吸引更多物流需求和供給集中于該區(qū)位，又產(chǎn)生新的、更大的區(qū)位優(yōu)勢，引起更大范圍、更多物流功能在該空間上的集聚。在這種累積循環(huán)效應(yīng)的作用下，物流功能在城市中心區(qū)的集聚狀態(tài)逐漸形成，這一變化過程主要是空間依賴的作用。3.物流功能集聚區(qū)的空間變遷。城市中心區(qū)是多種產(chǎn)業(yè)的集聚地，隨著中心地區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚的不斷增強，可能造成中心區(qū)發(fā)展的飽和，產(chǎn)業(yè)集聚變得不再經(jīng)濟，在中心區(qū)的物流功能發(fā)展空間受到限制，該物流功能空間就會產(chǎn)生向外擴張的趨勢。城市物流空間發(fā)生變遷的主要原因來自于集聚成本和收益的變化。當(dāng)物流活動形成一定規(guī)模集中時，就會產(chǎn)生里昂惕夫乘數(shù)效應(yīng)，然而當(dāng)超過一定規(guī)模之后，收益反而會隨之降低，產(chǎn)生規(guī)模負效應(yīng)。為了克服規(guī)模負效應(yīng)，有兩種途徑可以選擇：一是降低原有集聚中心的規(guī)模，二是建立新的集聚中心，通過新的空間區(qū)位的集中而形成新的規(guī)模效應(yīng)。第一種途徑要么抑制規(guī)模的擴大，要么改變物流集聚區(qū)的功能，具有更高收益的物流功能在原有集聚區(qū)中發(fā)展，實現(xiàn)物流功能的演替。第二種途徑會出現(xiàn)物流功能的空間遷移。下面通過物流集聚成本和收益的關(guān)系說明城市物流功能空間變化機理。假設(shè)物流產(chǎn)業(yè)集聚的收益函數(shù)為E(N,D)，表示物流產(chǎn)業(yè)的營業(yè)收入。成本函數(shù)為C(N,D)，表示地租和運輸成本等。其中，N為某物流產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的集聚程度，可用物流企業(yè)數(shù)量表示；D為該物流產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)與城市中心的距離。物流產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)空間變遷取決于產(chǎn)業(yè)集聚的盈利水平。設(shè)P(N,D)為產(chǎn)業(yè)集聚的盈利水平，則：P(N,D)=E(N,D)-C(N,D)當(dāng)P(N,0)＞0，集聚經(jīng)濟，集聚增強：P(N,D)＜0，集聚不經(jīng)濟，擴散趨勢出現(xiàn)；P(N,D)=0，臨界狀態(tài)。根據(jù)經(jīng)濟學(xué)的分析，隨著集聚程度的增加，物流功能集聚區(qū)總集聚收益在初期呈現(xiàn)快速增長，當(dāng)達到一定的集聚程度后，總集聚收益呈現(xiàn)緩慢增長態(tài)勢?？偧鄢杀緞t相反，隨著集聚程度的增加，初期增長緩慢，當(dāng)達到一定的集聚程度后快速增長。總收益函數(shù)和總成本函數(shù)的關(guān)系如圖1所示。圖1物流集聚成本隨距離變化示意圖但是物流產(chǎn)業(yè)的遷移是有成本的，成本主要來自于重建的費用和市場的損失。重建費用與距離雖有一定的關(guān)系，但關(guān)系并不十分密切。遷移成本的關(guān)鍵是隨著距離的增加，物流產(chǎn)業(yè)與市場之間的經(jīng)濟聯(lián)系可能被削弱，物流集聚區(qū)服務(wù)的市場規(guī)模受到影響，收入曲線有可能會向下移動。因此，為了避免遷移可能帶來的市場規(guī)模損失，物流產(chǎn)業(yè)發(fā)生空間遷移時，呈現(xiàn)以下兩個特點：(1)遵循“就近”原則，按照一定的圈層向外擴散，以盡可能服務(wù)現(xiàn)有市場。(2)遵循“趨近”原則，趨近新的具有較大物流需求潛力的地域，以獲得新的市場。4.物流功能要素的空間變遷。城市物流產(chǎn)業(yè)空間遷移的過程中，物流產(chǎn)業(yè)內(nèi)部不同物流功能要素轉(zhuǎn)移的順序也存在差異，其根本原因是不同的物流功能要素對空間成本承受能力不同。倉儲、包裝、流通加工、搬運裝卸以及運輸車輛的停放等功能要素，都需要較大作業(yè)面積，對土地的需求量大，而物流信息服務(wù)功能要素對土地的依賴性相對小得多。對物流企業(yè)而言，技術(shù)進步和網(wǎng)絡(luò)化物流組織體系的建立，使具有物流指揮控制功能的企業(yè)總部與實施運輸、倉儲等功能的物流企業(yè)操作單元實現(xiàn)分離，總部對于土地的依賴性較小，而對于信息溝通的依賴性很大。在城市空間中，土地資源在某一時空條件下是有限的，特別越是靠近中心區(qū)土地資源的限制性越強。土地資源限制的外在表現(xiàn)是地租，地租是土地使用后產(chǎn)生效益的度量。因此，當(dāng)城市進入集聚和擴散階段時，在城市中心區(qū)物流集聚功能就可能因為土地的限制而不得不向外尋求發(fā)展空間，由于城市物流各項功能要素對空間成本承受能力的差異，不同的物流功能要素可能分布在城市空間的不同圈層。也就是說，在同樣的距離水平下，物流產(chǎn)業(yè)有向外擴散的趨勢時，運輸和倉儲等對土地資源敏感的物流功能要素以及物流企業(yè)實際操作功能首先向外轉(zhuǎn)移，而物流信息服務(wù)、物流企業(yè)指揮控制功能則可能較長時間停留在內(nèi)圈，由此形成了物流信息服務(wù)、指揮管理功能在中心城區(qū)，運輸、倉儲及物流操作執(zhí)行功能在城市外圈的由近及遠、梯度推移的城市物流功能要素空間分布格局。圖2不同物流功能要素空間變遷示意圖當(dāng)物流功能移入新的地區(qū)時，由于市場還未飽和，會形成城市次一級物流功能發(fā)展區(qū)，此時物流產(chǎn)業(yè)的集聚是經(jīng)濟的，也可促進物流產(chǎn)業(yè)由中心區(qū)向該地區(qū)的轉(zhuǎn)移。這些轉(zhuǎn)移出來的物流功能通過市場和專業(yè)化分工依然與中心區(qū)保持著緊密的聯(lián)系，在這一過程中，城市物流功能在原有的空間上逐步減弱，而新的空間集聚尚未完全形成，同樣呈現(xiàn)出與城市空間結(jié)構(gòu)相同的集聚和擴散并行特征。城市物流功能空間分異過程如圖3所示。圖3城市物流功能空間分異過程四、演化形式——城市物流節(jié)點空間變遷從分散走向集聚是城市物流發(fā)展的必然結(jié)果，物流集聚形式在空間上首先表現(xiàn)為城市內(nèi)部的物流節(jié)點。當(dāng)城市開始向外擴散，物流節(jié)點也會從內(nèi)向外相應(yīng)地發(fā)生移動。由于城市中地理、經(jīng)濟、文化等條件的影響，城市各種要素空間分布不均勻，因此，城市物流節(jié)點也并非均勻聚集和擴散，而是表現(xiàn)出與城市產(chǎn)業(yè)空間耦合發(fā)展、與交通運輸軸線耦合發(fā)展的特征。1.與城市產(chǎn)業(yè)空間耦合發(fā)展。產(chǎn)業(yè)空間效應(yīng)是影響城市物流空間結(jié)構(gòu)演變的關(guān)鍵因素。工業(yè)和商業(yè)是影響城市物流活動空間布局的兩個最主要的需求因素。城市最初是工業(yè)發(fā)展的集聚地，在工業(yè)化初期和中期，城市生產(chǎn)方式以資源密集型和勞動密集型產(chǎn)業(yè)為主，城市中心圍繞著一些工業(yè)和商業(yè)集聚地逐漸形成，工業(yè)發(fā)展所需要的物流活動也在鄰近工廠的地域發(fā)展起來。由于工業(yè)企業(yè)的乘數(shù)效應(yīng)，促進了一大批相關(guān)企業(yè)和部門的發(fā)展和集聚，帶動了第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著城市經(jīng)濟發(fā)展，城市生產(chǎn)方式由勞動密集型轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y本密集型，原有勞動密集型產(chǎn)業(yè)的過度集聚造成了外部不經(jīng)濟現(xiàn)象。同時，城市CBD迅速發(fā)展，成為高級管理、服務(wù)業(yè)、商業(yè)等業(yè)態(tài)的集聚地，原有工業(yè)向外擴展，城市內(nèi)部制造業(yè)空間布局越來越傾向于發(fā)展開發(fā)區(qū)或工業(yè)區(qū)的形式，城市內(nèi)部制造業(yè)的集聚性明顯增強；與工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的物流活動也向開發(fā)區(qū)或工業(yè)區(qū)遷移。在工業(yè)向外圍轉(zhuǎn)移的同時，城市人口也向外圍擴散，新的居住區(qū)形成，大型的商業(yè)設(shè)施在新的居住區(qū)迅速建立起來，城市副中心效應(yīng)初步顯現(xiàn)，城市物流節(jié)點在新成長的城市副中心布局。2.與城市交通運輸軸線耦合發(fā)展。能否保證貨物在時間和空間上有較高的流動能力，是判斷物流活動是否有效的重要標(biāo)志之一。原有物流節(jié)點在土地發(fā)展空間上受到限制的同時，往往也伴隨著貨物流動能力的降低，因為與擁擠空間相伴而行的是堵塞的交通以及城市對貨物運輸實行的一系列時空限制政策，所以原有物流節(jié)點雖然位于城市的中心區(qū)，但其可達性實際上會降低。為了提高貨物流動的可達性，物流節(jié)點就會沿著交通運輸軸線向遠離城市中心區(qū)的方向遷移，以尋求新的發(fā)展區(qū)位。此時，城市物流活動的空間變化不是向外圈層均勻地推移，而是呈現(xiàn)沿交通運輸軸線方向集聚擴散變化。按城市主要交通基礎(chǔ)設(shè)施與城市的空間關(guān)系劃分，可以分為放射型、環(huán)城型和穿越型三大類。放射型指交通線路由城市中心向外圍延伸，連接城市中心與外城；環(huán)城型指交通線路環(huán)繞在城市周圍；穿越型指交通線路穿過城市的特定區(qū)域，并有可能在城市的建成區(qū)之外，如圖4所示。圖4城市物流節(jié)點與產(chǎn)業(yè)空間和交通軸線耦合布局示意圖城市放射型交通線路可降低城市中心區(qū)到城市外圍的運輸成本，當(dāng)放射型線路與城市主要對外交通通道相連接時，可大大提高城市物流連接城市內(nèi)外的功能，因此大型物流節(jié)點容易沿著放射型交通干線布局。環(huán)城型交通線路可降低在線路周邊區(qū)域?qū)ν饨煌ǔ杀荆虼嗣嫦虺鞘型獾闹圃炱髽I(yè)容易在環(huán)城公路周邊區(qū)位集聚，形成在城市建成區(qū)之外的郊區(qū)環(huán)狀制造帶。由于制造業(yè)帶的存在，派生了相應(yīng)的物流需求，城市物流節(jié)點有在制造業(yè)帶布局的傾向。在環(huán)形交通線路與放射型交通線路匯集的城市空間，更成為城市物流節(jié)點布局的理想?yún)^(qū)位，城市物流空間也會首先向這些區(qū)域擴散。如果穿越型交通線路在現(xiàn)有城市建成區(qū)之外設(shè)立了一個站點，該站點可能是鐵路車站，也可能是機場，可以降低城市對外交通成本。因此對城市外市場依賴性大的制造企業(yè)將會在站點周圍集聚，以對外物流聯(lián)系為主的物流節(jié)點也會在此集聚（見圖4）。五、演化階段——集聚和擴散的循環(huán)往復(fù)運動城市物流空間結(jié)構(gòu)在城市產(chǎn)業(yè)、物流功能、物流節(jié)點集聚和擴散的循環(huán)往復(fù)作用下，必將經(jīng)歷由內(nèi)向外、由簡單到復(fù)雜、由混沌布局到有序布局的過程，從而形成若干不同的發(fā)展階段。第一階段，城市物流內(nèi)部空間分散階段。該階段與城市發(fā)展建立初期相適應(yīng)，物流企業(yè)小而分散，物流功能單一，物流節(jié)點尚未形成。第二階段，城市物流在中心區(qū)集聚階段。該階段城市中心區(qū)發(fā)展已成熟，綜合型物流企業(yè)出現(xiàn)，在交通樞紐形成城市物流節(jié)點，由于城市規(guī)模有限，物流在中心區(qū)集聚。第三階段，城市物流向外擴展、再分散階段。城市的過度集聚導(dǎo)致效率降低，此時擴散力變得有效。隨著城市空間結(jié)構(gòu)向外擴散，物流也開始向外擴張，城市物流集聚水平出現(xiàn)先上升后