轴—辐式现代物流网络构建及实证分析

      一、引言

      随着竞争激烈，顾客需求多样化，促使厂商采取集中生产与分配，缩短库存成本，进而改变物流组织策略。现代物流已走向规模效益、标准化信息平台的物流网络，成为推动区域性贸易流通的重要手段之一[1]，也对地方经济增长有重大的影响[2]。发展现代物流，必须在建立现代物流设施的同时，采用网络技术将物流企业散布在不同区域的服务网点连接起来，从而改变过去有点无网、有网无流的状况，构筑基于开放性、资源共享性，并运用网络组织模式构建的新型物流服务系统[3]。以枢纽站为核心的轴—辐式(hub-and-spoke)物流网络是整合物流资源、提高物流资源利用效率、降低物流成本的有效网络结构，已成为现代物流网络结构发展的主流趋势。

      O'Kelly(1987)首先提出了轴—辐式网络枢纽设施选址和网络设计模型[4]；Current提出层级式网络设计问题(Hierarchical Network Design)，试图找到最小运营成本的运输网络支线[5]；Aykin(1995)研究了航空运输轴—辐式系统设计中的网络政策问题[6]，并针对中转站有容量限制的轴辐式网络问题提出两种有效率的算法[7]；Sung和Jin(2001)研究了带限制性政策的轴—辐式网络设计问题，提出了一个容许节点之间互连的混合轴—辐式网络设计模型[8]；张世翔和霍佳震(2005)针对长三角地区城市群物流体系构建，运用MAHMP选址模型进行优化设计与规划，并为该地区区域物流运输通道建设和城市物流发展规划提供技术对策[9]；卞文良等(2006)网络在发挥物流网络功能中的作用等进行理论探究[10]；Foster(2006)提出了开放网格服务结构体系OGSA(Open Grid Services Architecture)[11]；薛青(2007)围绕选址与路线优化，以多分配枢纽站中位问题(MAHMP)为基本切入点，研究了轴—辐式物流网络设计的问题[12]。以上文献研究表明，国内外学者均从不同角度对轴—辐式物流网络的构建做了大量的研究，本文在文献梳理的基础上，提出了一种网络构建的思路和方法，分析了网络节点评价等级的指标体系，针对广西西江流域，构建了西江流域城市轴—辐式物流网络，为现代物流网络的构建提供方法指导。

      二、轴—辐式物流网络模式及其构建

      轴—辐式物流网络模式依据了点轴开发理论，它是增长极理论的延伸，其中心思想是运用网络分析方法，将交通运输线路看做由点、轴组成的空间组织形式，即“点”和“轴”两个要素结合在同一空间。随着连接各中心地的重要交通干线如铁路、公路，河流、航线等的建立，形成有利的区位，方便人口的流动，降低运输费用，从而降低了生产成本[13]。“轴—辐”模型已被广泛应用于物流产业、计算机研发机构(R&D)、信息产业等领域。基于轴—辐式网络模型的城市群物流网络体系，体现了便捷性、准时性、灵活性以及网络化、集成化等特点，可以充分利用网络内部能源，协调各种运输方式，进而形成规模效应，极大地满足物流运输的时效性、经济性，满足地方经济发展的快速性，达到实现多方面共赢的局面。

      (一)轴—辐式物流网络模式构成

      物流网络结构是指由执行物流运动使命的线路和执行物流停顿使命的结点两种基本元素所组成的网络结构。“轴—辐”物流模式是指以主要物流节点—轴(物流枢纽城市、枢纽港口、车站、空港等)为轴心，以次要物流节点—辐为附属，形成具有密切联系的空间网络系统。

      如图1所示，轴—辐系统的空间形态是一个节点—路径系统。货物从不同的出发地(spoke)到达不同的目的地(spoke)，或者从相同的出发地到达不同的目的地，货物在轴—辐系统中，必须先到达一个中间地点(hub)，通过转载，享受优惠的直达式运输服务[8]。

      

      图1 轴—幅式网络原理图

      轴—辐式网络中存在多个中间节点，中间节点间为支柱链路，其他链路为分支链路。实践证明，轴—辐系统最大的特征是交通流量在支柱链路上高度集聚，导致交通流单位距离的运输成本降低，基于这一特点，即使运输链路稍长，还是有利于整个网络成本的降低[14]。在轴—辐分支网络中，链路空间结构有星状网络(star network)、环状网络(ring network)、路径网络(path network)、树状网络(tree network)以及由它们组合而成的混合网络等[15]，轴辐式网络的结构被广泛应用于旅客或货物的公路与航空运输以及通讯业中[16]。“轴—辐”网络模式已成为不同区域经济发展战略的重要组成部分，任何一个区域或城市一旦在全球性或区域性物流网络体系中赢得“枢纽中心”(轴)地位，就意味着其在区域经济网络中处于优势支配地位。

      (二)轴—辐模式网络特点

      轴—辐式物流系统的优点主要体现为：提升物流枢纽站间的运输规模效益。在直通式物流网络中，单条线路需求量一般较少，运输车辆满载率往往不高，并且如果两点之间的物流需求是单向需求的话，那么将会产生空车返回的局面，物流成本损失较大。在轴—辐式物流网络结构中，枢纽站之间的干线运输以汇集的支线运输(需求节点—枢纽站)为基础，运输量很大，满载率可以大大提高，并且很少会出现空车返回的局面。同时，在大量运输需求的基础上，如果条件允许的话，可以通过改变运输模式，如在内陆港口城市设置物流枢纽站并以水运代替公路运输，或利用铁路运输代替公路运输，在很大程度上减少干线运输成本。在轴—辐式物流网络中，每个运营节点只需要与一个物流枢纽站发生物流关系即可，中枢系统之间的运营相对独立，可以构成单一的独立部门，易形成专门的物流外包业务。此外，还能减少运输工具。对一个直通网络来说，需要为每条运输线路设置运输工具，且全部是长途运输工具。而对一个轴—辐物流来说，运输线路少于直通式网络，且全部是相对的短途运输，因此可以节约大量的运输工具。