摘 要：文章建立了湛江地区港口物流与农业发展的系统动力学模型，证明了新型城镇化进程中，农业现代化使越来越多农产品以集装箱形式进入港口物流体系、为湛江港提供新的货源，使传统上为工业品流通服务的港口集装箱物流得到新的发展动力。而充足的货流会降低港口供应链的综合运作成本、促进农业现代化的进一步发展。这有助于建设新型城镇化，最终实现湛江地区城乡协调发展、共同富裕。
关键词：新型城镇化；农业现代化；港口物流；农产品集装箱；系统动力学
中图分类号：U169.6 文献标识码：A
Abstract： In the process of new-type urbanization， the agricultural modernization results in more and more products enter the port logistics system. This is a new source of container cargo. This paper establishes a system dynamics model of port logistics and agricultural development in Zhanjiang area， as empirical case. The running of the model could prove that the development of container flow would reduce the operation cost of supply chain， and promote back the agricultural modernization. Finally the new-type urbanization would be realized through proper port container logistics of agricultural products.
Key words： new-type urbanization； agricultural modernization； port logistics； container logistics of agricultural products； system dynamics
0 引 言
以港口为核心的物流产业是驱动沿海港口城市经济快速发展的重要战略资源。作为特殊形态下的综合物流体系，港口物流是沿海区域经济发展的晴雨表和动力源。而集装箱运输是现代港口物流的核心业务。作为目前世界主流的物流方式，以港口和集装箱场站为主要物流节点的集装箱多式联运是实现货物远距离流通、实现货物空间价值的低价高效途径。
在工业发达地区，产业聚集形成的大量工业产品可使用港口集装箱物流服务进行高效流通，而业务量的提升会促进港口本身进一步发展。但相对于工业品，农产品受到传统分散产销模式的束缚――运输批量小、适箱率低，更多使用散装和小包装形式来加工储运，效率低、损耗大。
雷州半岛是一个工业欠发达地区，位于我国大陆最南端。该地属于湛江市行政管辖，分布着以湛江港为龙头的港口群。由于其经济腹地的工业品货源不足，农产品货源又不适箱，导致了集装箱业务量少、业务规模难以扩大、港口运营成本较高的局面。新型城镇化进程中，农业现代化――即农业生产经营的专业化、标准化、规模化和集约化，使越来越多农产品以集装箱形式进入港口物流体系、为其提供新的货源，使传统上为工业品流通服务的港口集装箱物流得到新的发展动力。而充足的货流会降低港口供应链的综合运作成本、促进农业现代化的进一步发展。
近几年，随着湛江地区农业产值的不断增长，湛江港口的农产品集装箱物流业务也有了长足发展。原因如下：
（1）随着湛江地区城镇化和农业现代化的推进，原先分散落后的农业生产模式逐渐向规模化发展。这使得农产品的集约化储存和长距离运输成为现实，对集装箱物流的开展提出了需求。
（2）农业现代化要求农业生产经营的专业化和标准化，包括生产过程准时化、包装形式标准化、物流机械专用化等，这都为农产品集装箱物流运输提供了便利。
（3）农业现代化实现了农产品在保鲜储运、物流信息、流通加工和组织管理方面的技术创新进步，使农产品集装箱物流成为了未来的发展趋势。
为了进一步揭示港口物流与农业发展的内在关联，本文拟构建雷州半岛港口物流与农业发展的系统动力学模型。通过模型的运行模拟，可分析该地区农产品集装箱物流现状的合理性，探讨有效的改革措施，为当地经济的优化发展提供研究参考。
1 模型设计
系统动力学基于过程导向，是一种适用于多变量、高阶非线性系统的研究方法。它通过系统内各要素的互相作用关系，形成环环相扣的因果反馈结构。作为系统科学和管理科学的分支，它的创始人为美国麻省理工学院（MIT）的福瑞斯特（J.W.Forrester）教授。系统动力学现在是系统科学理论与计算机仿真紧密结合、研究系统反馈结构与行为的一门重要学科，主要以系统动力学软件VENSIM为平台建立模型、描述系统动力学模型结构、模拟系统的行为，并对模型模拟结果进行分析和优化。
1.1 系统因果图分析
农产品港口物流的发展正是一项复杂的系统工程，其影响因素是多方面的，如区位、腹地（经济）、政策、技术、人才等。应该把港口物流与农业发展置于整个港口城市大社会系统中，以此为基础来建立系统动力学模型，描述各影响因素之间的相互关系和作用。因果反馈环能够清楚地表达系统中各要素之间的定性关系，说明系统内各变量的因果关系及其变化，系统动力学即是通过系统中各反馈回路的动态因果关系，描述与解释现实社会中的现象。因此，因果反馈环的确定是系统动力学研究中的关键。包含港口物流与农业发展的湛江地区大经济系统因果图如图1所示。
图1的主要反馈环有：
（1）地区经济水平提高→区域商贸流通发展→港口物流需求增加→港口吞吐能力不足造成短缺→制约地区经济发展。
（2）地区经济水平提高→固定资产投资增加→港口吞吐能力提高→港口吞吐量提高→物流产值增加→地区经济进一步发展。
反馈环（1）和（2）可反映地区经济与港口物流产业的互动影响机制。地区经济发展必须与港口物流产业相适应。地区经济发展会带来更高的货运要求。为了满足这些需求，就要通过固定资产投资来升级完善港口城市的基础设施、物流机械和产业管理水平。如果港口物流能力不足，会限制地区经济的进一步发展。
（3）地区经济水平提高→固定资产/农业科技/农业资源投资增加→农业产值提高→农产品物流运输需求增加→物流产值增加→地区经济进一步发展。
反馈环（3）可反映地区经济与农业发展的互动影响机制。如果该地区的支柱产业是农业，在经济发展成果的再分配中需要偏重对农业相关资源的投资，如农村基础设施、农业科技、农业机械等。通过这些措施提高农业产值，会带来更多的农产品物流需求。这也会刺激地区经济再次发展。
（4）地区经济水平提高→农业/物流业产值增加→就业需求增加→劳动力不足/城市承载力限制→制约地区经济进一步发展。
反馈环（4）可反映整个港口城市经济与人口资源的互动影响机制。包括农业和物流业都是湛江的支柱产业。它们的发展会带来相关就业机会，提升人口就业率。但如果产业发展比就业覆盖快，就会造成劳动力不足的局面。而过多劳动力涌入又会对城市承载力提出更高要求，这都会制约地区经济的发展。
1.2 系统动力学流图分析
除了使用因果图来反映系统内各要素变量的相互定性关系外，系统动力学模型还使用特定的流图符号来描述各要素的相互定量关系。把要素划分为状态变量、速率变量和辅助变量。以各基本要素在实际研究中可取得的数据为基础，按照图1对要素间各个反馈机制的分析，可建立该系统的动力学流图，如图2所示，用以描述港口物流与农业发展的内在联系。
该模型基于湛江地区的实际情况，由四个子系统组成，分别为湛江地区的经济与国内外贸易发展子系统、港口物流产业子系统、农业发展子系统和区域人口发展子系统。系统模型中涉及的主要方程是：
（1）港城GDP=INTEG（GDP增加量，GDP初始量）；
（2）固定资产投资额=城市GDP*资产投资系数+常量；
（3）进出口总额=港城GDP*外贸依存度；
（4）国内贸易额=港城GDP*外贸依存度；
（5）港口吞吐量需求量=进出口总额度*外贸吞吐量生成系数+国内贸易额*内贸吞吐量生成系数+常量；
（6）港口吞吐能力=INTEG（港口吞吐能力增量，港口吞吐能力初始量）；
（7）港口吞吐能力增量=DELAY1（港口投资额*投资贡献率，港口建设周期）；
（8）港口吞吐量=港口吞吐供给量*港口生产负荷；
（9）港口吞吐量缺口=IF THEN ELSE（港口吞吐量需求量>港口吞吐量，港口吞吐量需求量-港口吞吐量，0）；
（10）港口GDP阻碍率=港口吞吐量缺口*港口费率/城市GDP；
（11）港口就业贡献率=港口拉动就业人口/社会就业人口；
（12）港口投资率=港口就业贡献率*就业增长促进投资系数+港口GDP阻碍率*经济发展促进投资系数；
（13）港口投资额=基础设施投资额*港口投资率+港口收入*投入再生产系数；
（14）港城货运周转量=DELAY1（基础设施投资额*物流设施改善系数，1）+港口吞吐量*港口业务带动系数；
（15）物流产业产值=INTEG（物流产业增加值，物流产业初始值）；
（16）物流产业增加值=港城货运周转量*货运促进系数+集装箱吞吐量*集装箱业务提升系数+常量；
（17）农业产值=农业机械总动力*机械化带动产业系数+农业科技投入*科技提升产业系数+化肥施用折纯量*化肥投入带动产业系数+农村用电量*电力支持产业系数+常数；
（18）总人口=INTEG（人口净增加量，初始人口）；
（19）人口净增加量=总人口*净迁入率；
（20）净迁入率=人均GDP*人口吸引系数+人口承载力*承载限制系数；
（21）就业率=农业产值*农业就业系数+物流业产值*物流业就业系数+常量；
（22）社会就业人口=总人口*就业率。
1.3 模型检验分析
通过系统动力学因果图和流图，从定性和定量两方面来研究雷州半岛港口物流与农业发展的内在联系。模型的建立是否合理，需要通过模型结构和模型行为的适合性检验来确定。
从所建立的模型来看，它是建立在系统分析雷州半岛大社会系统的基础上，包含了区域经济、人口、产业等诸多因素。而分属于不同子系统的反馈环可以反映各因素之间的互动影响关系。这证明了雷州半岛港口物流与农业发展互动的系统动力学模型基本满足了结构的适应性检验。
而模型行为是否可以反映系统运行的现实状况，则需要通过模拟值与实际值的对比偏差分析来完成。为了更精确地设置该模型的各参数，最好选择社会背景变化差异较小的历史数据来作比较。2008年世界经济危机后，整个国际与国内社会环境有了非常大的变化，对于港口城市的影响尤其显著。因此本文采用我国出台具体应对经济危机政策后的2009～2013年具体数据来进行历史性检验。数据来自《湛江市统计年鉴》，仿真步长为1年。根据已建立的模型流图，对模型进行模拟运行，得到主要变量的模拟结果。与实际值进行对比，情况如表1所示。
由表1所示，雷州半岛社会系统中大部分主要变量的历史偏差不大于10%，这证明了该模型的模拟值与实际值基本吻合。经过了有效的参数设置后，模型具有良好的可行性和有效性。它可以模拟湛江地区社会大系统运行时港口物流与农业发展的变化趋势，有助于研究两者的内在关联机制。 1.4 模型运行预测
模型结构和模型行为通过了适合性检验，可以用该模型来模拟未来相关产业发展趋势，以提出合理的改进措施。该模型的历史取样区间为2009～2013年，用于对未来的短期预测、其可信度更高。因此，运行模型进行2014～2016年的预测，其结果如表2所示。
由表2可看出，按照目前的经济模式运行，湛江地区未来几年的总体发展呈现良好态势。作为区域经济指标的城市GDP、作为沿海城市指标的港口吞吐量、作为中高端物流指标的集装箱吞吐量均有不同幅度的增长。由于高层次物流业务的不断发展和基础设施的不断完善，物流产业不断深化发展。这会优化农产品物流资源配置，显著提升农业总产值。在总人口和社会就业人口小幅增长的前提下，人均产值会大幅度增加。而且农村用电量的稳步增长可以保证，未来一定时期，农村居民的生产和生活水平均得到改善，保证了农业现代化的顺利进行。
2 结束语
集装箱是一项已经在工业领域广泛使用的物流共性技术。探讨集装箱物流在农业领域的适用性，可以为其它产业共性技术在农业现代化进程中的创新发展所借鉴。这是拉近湛江地区工业与农业的距离、提高新型城镇化效率的有效途径。由雷州半岛港口物流与农业发展的系统动力学模型可证明，通过该地区港口集装箱物流与农产品流通的稳步协同增长，区域经济总体呈现出良好的发展态势。这有助于建设新型城镇化、最终实现整个区域的城乡协调发展、共同富裕。
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