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都市圈物流规划中的预测研究 都市圈物流规划中的预测研究 摘 要 随着城市化进程的加快， 都市圈这种经济组织形式在国内日益受到 政府、专家的关注。国内对于都市圈的概念、空间范围等的研究渐多， 但从物流的角度对都市圈进行分析的研究尚不多见， 而且对于如何把握 都市圈物流需求的发展和变化规律、 如何布局物流设施等等问题都有待 进一步的探讨和研究。本文从研究都市圈入手，结合区域物流规划的知 识对都市圈的物流规划进行了分析， 并重点对都市圈物流规划中的物流 需求预测进行了研究。 都市圈的概念众多，文章最终采用了高汝熹教授对都市圈的定义。 文章首先分析了都市圈的经济特征特别是都市圈的物流网络特征。 接着以服务于物流规划为目的对都市圈的空间范围界定方法进行了研 究。在这个基础上，结合都市圈的特点，将都市圈物流规划定位于：对 以城市为节点、 联结城市间的主要交通干道为线段组成的都市圈物流网 络进行宏观物流规划。文章提出了都市圈物流宏观规划的基本框架，其 主要内容包括：物流规划运作平台构建、物流背景分析、物流节点层次 界定、物流需求预测、物流网络规划、物流信息平台规划、物流体系效 益评估等基本部分。其中，作为物流规划基础的物流需求预测是本文重 点研究部分。 文章对都市圈的物流规划运作模式提出了建议， 指出在都市圈物流 规划中首先应构建出一个运作平台， 接着对都市圈的物流背景和现状分 析可采用的方法和所研究的内容作出了解释。然后，文章在界定的都市 圈范围内，提出了区分城市节点的标准，并指出在都市圈的物流网络规 划中应重点对物流枢纽城市节点进行规划。 物流需求预测作为物流规划的基础和重要前提， 是本文的主要研究 部分。在对物流需求预测的研究中，文章在研究都市圈物流需求特点的 基础上，导出了物流需求函数，比较了常用的需求生成预测与分布预测 可采用的方法， 并指出都市圈的物流需求预测须遵循整体和个体相结合 的原则。同时以上海市为例采用 bp 网络和 rbf 网络计算方法对物流需 求进行了预测。但是由于整个都市圈历年的物流数据难以全部获得，无 法在都市圈层面上进行实证分析。 文章接着指出应将预测结果与现有物 流供给能力进行比较，为进一步的物流网络规划作准备。最后论文提出 可在预测基础上进行物流规划，例如采用层次分析法进行物流规划决 策。 关键词：都市圈，都市圈物流，规划，物流需求预测，神经网络 a study on demand forecasting in metropolitan areas logistics planning abstract along with the acceleration of civilization in china, metropolitan area has been paid more and more attention by the government and experts. a lot of researches on metropolitan areas conception and its space scale have been done, but few are focused on the logistics aspect. the problems which concern to the logistics demand and logistics planning in metropolitan area need still to be further studied. the paper realized a study on logistics demand forecasting in metropolitan areas logistics planning. there are many definitions of metropolitan area. this paper takes the definition given by professor gao ruxi. first of all, this paper analyzed metropolitan areas economical and logistics characteristics. then the paper studied the method for defining the scale of metropolitan area. basing on this analysis, the logistics planning in metropolitan area here focuses on macro planning of the logistics network which is composed of nodes (cities) and lines (the transportation ways between the cities). paper proposed a frame of logistics planning in metropolitan area. and the content of the planning include: constructing the executing platform, analyzing the logistics background, differentiating the logistics nodes, forecasting the logistics demand, logistics network planning, constructing the logistics information platform, evaluating the logistics system. this paper focuses on the studies on forecasting the logistics demand, which is the basis of logistics planning. the paper made some propositions to the executive mode of logistics planning in metropolitan area, pointed that firstly it needs to construct an executing platform. then paper introduced some methods for analysing the logistics background in metropolitan area. next, the paper provided the criteria for differentiating the city nodes, and pointed that the logistics planning of metropolitan areas logistics network should focus on planning the hubs. as the basis of the logistics planning, the study on logistics demand forecasting is the focus in this paper. in the studies on logistics demand forecasting, this paper studied firstly the metropolitan areas logistics demanding, got the logistics demanding function. then paper compared the methods for forecasting the logistics demand, and pointed out that it needs to combine the forecasting result of the whole metropolitan areas logistics demand and also that of the individual cities in the metropolitan area. then the paper introduced the bp and rbp nerve network method for forecasting the logistics demand. at last, the paper pointed out that the logistics planning can be conducted based on the results of the forecasting. key words: metropolitan area, metropolitan logistics, planning, forecasting logistics demand, nerve network 上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意 识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：李璐 日期： 2007 年 1 月 24 日 上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存和汇编本学位论文。 保密保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 李璐 指导教师签名：季建华 日期： 2007年 1 月 24日 日期： 2007年 1 月 24 日 都市圈物流规划中的预测研究 - 1 - 第一章 绪论 1.1 选题背景和意义 1.1.1 选题背景 城市化是当今世界发展的一大趋势，是社会经济发展的必然结果，是工业化、信息化与现 代化的要求，也是社会进步、经济全球一体化的需要。越来越多的政府官员与学者都认为在未 来的几十年内应该加速我国城市化的发展，但是在如何进行地区布局与选择我国城市规模结构 模式的问题上却存在争议，尤其是在城市规模结构上，有人主张应该重点发展小城镇，有人倡 导发展中小城市，还有人认为应该优先发展大城市和城市群 1。 在西方发达国家的工业化和城市化进程中，可以看到，以都市圈这种区域经济的发展模式 来带动区域经济发展或解决区域经济发展中存在的问题经过了相当多的尝试，并成为指导国家 区域经济发展的重要模式。 20 世纪 60 年代，荷兰政府为了解决大城市的拥挤问题，开始在兰塔斯德地区进行新城建 设运动，他们在兰塔斯的地区规划建设了 13 个新城，这些新城转接老城的部分功能，进行有机 的分工协作，在生产、生活、发展等方面充分进行协调，这个地区最终成为大中小城市体系健 全，城市功能明确、经济发展水平高，居住环境好的世界著名都市圈。 日本东京为解决新城市的工业过度拥挤以及人口压力问题，在 20 世纪 50 年代开始由中央 政府出面进行几次东京都市圈的统一发展规划，规划的路径是在东京城区的外围建立多个卫星 城，并在中心城区与外围城市之间建立绿化隔离带，实行人口和产业的分散。为方便人口、货 物和资源的快速流动，在核心城市和卫星城之间建立密集的高速公路和地铁，加强经济之间的 联系。都市圈这种区域经济的组织模式成为日本区域经济发展的主导模式，政府在大阪、名古 屋也进行了都市圈模式的发展规划。1985 年，这三大都市圈以其占日本国土总面积的 31.7%， 承载了总人口的 63.3%，创造了总 gdp 的 68.5%。 纽约都市圈位于美国大西洋中部沿岸，其形成过程中，经历了三次重大的规划制定和调整 过程。最初通过办公室大批外迁，工业集中布局在交通枢纽周围，居住区向郊区扩散，市中心 都市圈物流规划中的预测研究 - 2 - 腾给“白领” ，规划基本成功，但也出现了城市低密度地扩大、交易成本增加等负面后果。后面 的规划于是加入了建设多个中心、提高老城区的服务水平、发展与之配套的公共运输体系等原 则，逐步将纽约都市圈建设成为以曼哈顿岛为中心、逐渐向外蔓延和扩散的仅次于东京都市圈 的国际知名都市圈。 巴黎都市圈始于 20 世纪中叶。 二次大战之后， 巴黎城区非工业化严重， 政府决定调整布局， 将市区一些基础工业向外转移，城市高级服务功能集中到市中心，并沿城市主要发展轴和城市 交通轴建设卫星城市，建设发展区域性交通运输系统。由此疏解了城市中心区人口，提高了城 市生活质量，利用城市近郊发展了多中心城市结构，合理利用了资源，保护了自然环境。伦敦 都市区的形成，也与巴黎的情况相似，英国政府在进行多次城市规划上，结合工业外迁，进行 功能的整合和调整，形成大都市区。 从国外都市圈的运行中我们发现：大都市圈能够产生足够的产业集聚和规模经济，能参与 世界范围内的经济竞争， 能极大地推动区域经济的发展、 提升区域经济在世界上的总体竞争力， 能较好地解决经济发展过程中城市化和工业化带来的一些问题，纽约、东京、巴黎、伦敦等几 大都市圈都证明了这一点。 近年来，我国城市发展也明显地出现了以大城市快速发展并以此为中心的城市群（带）日 益显现的局面，已初步形成长江三角洲都市圈、珠江三角洲都市圈、环渤海都市圈。这些都市 圈的形成不但带动了本区域的经济发展，而且初步显示了拉动中国经济发展的作用。许多城市 政府积极联合起来，开始有目的地组建以特大城市和大城市为核心、以周边中小城市为主体的 都市圈，旨在加强区域经济的联合和协作、实现资源有机整合、提升经济发展质量、增强整体 竞争力，等等。都市圈这种区域经济的组织模式逐渐由理论变为现实，并且有演变为区域经济 合作的主体模式的倾向。 1.1.2 研究意义 从世界经济社会的发展进程看，大都市圈的形成与发展，是战后全球城市化进程的集中体 现，是在现代交通、通讯条件下人口、资金、物资、技术、信息高度集聚的必然结果，也是经 济全球化和区域经济一体化背景下城市化发展的大趋势。世界现有的大都市圈都代表着当前世 界经济发展的巅峰力量。这些都市圈不仅是国际经济、金融、商贸和控制中心，也是世界科学 技术创新中心、国际文化艺术交流和国际信息制造加工传播中心。它们在国家和世界经济发展 中具有枢纽作用，是连接国内国际的接点和产生新技术、新思想的“孵化器” ，具有强大的国际 辐射能力和“场效应” 。因此，在 21 世纪的经济发展中，选择以大城市为中心的城市圈域经济 发展模式，并根据城市圈经济发展的目标和内在规律，重构区域经济发展的新格局，这对于中 国加快城市圈域经济一体化发展，切实解决区域经济发展中的各种矛盾和问题，逐步缩小区际 都市圈物流规划中的预测研究 - 3 - 差异，促进整个国民经济综合、协调、持续、高速地发展都有着极其重要的意义。 我国目前已初步形成的长三角都市圈、珠三角都市圈和环渤海都市圈正在成为推动中国经 济社会发展与改革的核心区域，成为我国综合竞争实力的关键载体。然而，我国都市圈经济发 展还很不平衡，产业结构正面临转型调整的关键时期，尤其对都市圈经济起支撑作用的现代物 流体系与世界其他几个成熟的都市圈相比，还存在较大的差距。国内对现代物流的认识还很不 够，尤其是对于都市圈这种特殊的区域经济形态的物流体系缺乏相应的研究。对于都市圈物流 体系的规划建设赶不上圈域经济一体化发展的目标，辐射能力不够强，对物流发展政策制定和 规划管理也比较落后。这些都制约了我国都市圈现代物流业的发展，并在一定程度上阻碍了都 市圈的经济发展。 因此，研究都市圈物流体系的特征及其发展路径，研究都市圈的物流规划方法，这对于我 国进行都市圈现代物流体系的发展和规划，支撑都市圈经济有效运转、持续发展具有重要的现 实意义。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 都市圈 都市圈的概念最早源于 20 世纪初的美国， 后来在日本被广泛应用。 我国有关都市圈的研究 目前较多地集中在都市圈的概念、空间划分和战略发展的层面上。事实上，到目前为止尚无公 认的都市圈概念，并存在着城市经济圈、城市经济区、城市群、城市统计区、城镇统计区、都 市圈、城市圈等不同的名词和概念。国内外学者对于都市圈的定义和空间范围的研究在下一章 中将会有详尽的描述。 对于都市圈物流状况的研究目前在国内还属于一个较新的领域，而且主要都是在区域物流 的框架下进行的分析研究。冯凌云、王子龙 2通过分析区域物流与区域经济的关系，探讨了区 域物流网络的空间结构形态及整体功能。认为区域物流网络的构建是在区域内形成更牢固、更 平衡空间结构，增加凝聚力的基本要求。他们提出城市节点作为区域物流网络系统的重要组成 部分，应建构在经济中心城市或节点间的轴线上。曾锴、马传军、赵林度 3则运用 swot 分析法 从宏观的层面上对长三角和珠三角地区发展现代物流业进行了综合分析。在对物流现状的分析 中，他们依靠的仍然是区域物流设施、区域物流需求、区域物流信息平台这几部分组成的传统 的区域物流分析框架。陈闵华和曹国华 4提出了培育苏锡常都市圈网络化空间结构的思路，并 以网络化的基础设施和公共设施的规划、布局支撑这一体系的形成和运作。他们的分析偏重于 都市圈物流规划中的预测研究 - 4 - 物流设施体系，充分考虑了苏锡常地区的地理环境和自然资源的特点，但较少和物流需求以及 都市圈经济特点结合起来。 1.2.2 物流需求 关于物流需求，其研究已有很长的历史。早在 19 世纪中叶，考尔（kohl，1850）就研究了 资源的地区分布与运输网络形状间的关系， 这被认为是最早的运输需求分析。 19 世纪前半期后， 对于运输需求的研究出现两大发展：一是解释土地利用和出行活动间的城市运输需求模型；另 一个是将经济需求和供给的微观形式用于运输中， 明确地构造出运输需求与供给间的平衡模型。 在需求预测方面，现有的货运量预测方法多采用定性与定量相结合并综合判断的模式。其 中定性预测一般用在对定量预测结果的修正中。定量预测的方法很多，但大体上可以归纳为两 类：时间序列分析法和相关分析法。其中时间序列预测方法中又分为移动平均法、指数平滑法、 灰色系统预测法、多项式拟合法等多种方法。相关分析法则主要是采用回归分析的方法。 国外的物流预测开始较早，1978 年 hill 等人对明尼苏达州的明尼阿波利斯和圣保罗地区 所有船只运输进行预测，以确定未来往返于该区域的水利需求。1982 年 buxton 对铁路和水路 两种运输进行了预测，并将铁路与水路运输的市场份额预测结果用于美国农业部门粮食销售预 测中。1982 年 wilson 和 sandor 预测了圣劳伦斯河粮食运输，以制定海上航道能力计划。1997 年 jack faucett associates（jfa）为了评估改善航海系统的收益和成本，进行了密西西比河 上游/伊利诺斯州航道运输预测（主要是粮食运输） 。cullinance 构造了 box-jenkins 模型预测 短期生成货运量。在这之后许多研究者使用 box-jenkins 法预测波罗的海货运指数（bfi） 。 rimmer 和 black（1981）发展了区域卡车需求预测回归模型，这些卡车是以地区、使用类型、 用户数量及土地使用等为基础分类的重型和轻型车辆。watson（1975）针对重型车辆物流的产 生和吸引提出过类似模型。 5 张锦 6在分析国内外已有研究成果的基础上从研究物流需求的特征、影响因素、预测思想 入手，从物流需求的内涵研究出发，定义了物流生成量和需求函数、供应函数，分析了需求的 影 响 因 素 、 显 著 特 征 以 及 物 流 系 统 的 供 需 平 衡 趋 势 。 并 给 出 了 基 于 l od （logistics-origin-destination）的四阶段物流需求预测的体系，应用多种预测模型进行各 阶段的预测，首次全面阐述了现代物流规划的需求分析与供应规划的系统思想和模型。 过秀成等 7指出区域物流需求量是区域物流中心设置与分布的主要决定因素，是区域物流 中心功能设计和规模确定的基础。社会经济因素决定了区域物流需求的大小，物流供应条件又 影响着物流需求规模和分布，区域物流需求的分析应把社会经济和物流供应条件当作一个完整 的系统进行研究。并利用多区间投入产出模型分析地区间和部门间的经济关联和空间价格均衡 模型将物流产生作为内生变量处理，使区域物流需求分析模型成为包含宏观经济分析和物流分 都市圈物流规划中的预测研究 - 5 - 析两层次决策问题，使整个物流需求分析过程能把握社会经济和物流供应条件两方面因素。 1.2.3 物流规划 在物流规划方面，现阶段的定量研究都主要依靠于交通分析模型，尤其以宏观交通分析模 型为主，主要包括以下三类交通分析模型： 1. 以 lowry 模型为代表的以经济活动分析为中心的模型系统，主要分析城市的土地开发 与交通之间的相互关系； 2. 以“四阶段”交通分析模型为基础的模型系统，主要在土地利用的基础上分析交通的 空间分布。这是迄今为止在世界上应用最广泛的模型系统，因其资料收集容易、模型简单易懂， 在交通分析的历史上一直占据主导地位； 3. 非积聚式个体交通需求分析模型，该模型建立在以分析个体交通出行者的出行决策的 影响因素的基础上。 国内的研究主要是定性的，侧重于规划框架的研究。李春海、缪立新 8采用货运规划、园 区规划和微观仿真的理论，在追踪国外最新研究的基础上，建立了一套从宏观到微观、涵盖不 同规划层次的方法体系，并对货运预测模型、网络优化模型、用地布局方法的发展历史与现状 进行了概括，指出了中国物流规划理论研究存在的问题和重点课题。在网络规划设计部分，他 们指出目前的运输规划主要针对客运，传统的货运规划方法已不能适应物流产业发展的需要， 基本是在传统的运输规划理论基础上根据货运的特点对运输模型进行改进。文章提出了一个区 域物流网络规划设计框架。胡春红 9在区域物流设施宏观网络布局规划中，引入美国运筹学家 萨迪教授于 70 年代初提出的层次分析法（the analytic hierarchy process, ahp） ，用定性与 定量结合的方法将专家的主观判断用数量形式表达。根据区域物流规划的原则、要求，从社会 经济、物流需求和区位位置三方面建立评价指标体系，进行区域物流节点的选择。 1.3 本文研究的主要内容 论文研究的范围主要是针对都市圈这种特殊的区域经济形态，研究其物流体系的特征及规 划方法，论文研究的内容主要包括： 1. 都市圈宏观结构形态分析，研究都市圈空间范围结构、经济结构以及其物流体系特征； 2. 明确都市圈物流规划目的，建立起都市圈物流规划的基本原则，搭建都市圈物流规划的基 本框架； 3. 结合都市圈的特征对都市圈物流规划中的物流需求预测方法进行研究。 都市圈物流规划中的预测研究 - 6 - 第二章 都市圈的基本概念和特征 2.1 都市圈概念 2.1.1 国外都市圈的含义 10 都市圈的概念最早源于 20 世纪初的美国， 后来在日本被广泛应用。 尽管都市圈在社会经济 生活中占据着越来越突出的地位，但由于国别和国情的差异，世界上至今并没有一个统一的都 市圈的界定标准，而且称谓也不尽相同，欧美一般称之为“metropolitan area”,日本则称之 为大都市圈、大都市区域、大都市广域圈等。 美国是一个城市化高度发达的国家，早在 1910 年人口普查时就定义了大都市区 （metropolitan district） ，其定义为以一个或若干个有一定规模数量人口的中心城市和若干 邻接城镇组成的区域。后来，几经修订确定为标准大都市统计区（smsa） ，并明确界定以一个人 口超过 5 万人以上中心城市和至少 4 个人口密度在 150 人/km 2的相邻县所组成的区域，相邻县 中至少有 25%的人在中心城市工作，或者有 5%的非农业人口居住在中心城市。一个标准大都市 统计区的总人口不低于 10 万人； 若干个地域相邻且经济联系密切的标准大都市统计区组成 “一 级大都市统计区” （primary metropolitan statistical areas，简称为 pmsa） ，一个 pmsa 的 总人口不低于 50 万人； 由若干个相互联系和相邻的 smsa 和 pmsa 共同组成 “联合大都市统计区” （consolidated metropolitan statistical areas，简称为 cmsa） ，一个 cmsa 的总人口不低 于 100 万人。根据上述定义，美国全国范围内共形成了 261 个 smsa 和 17 个 cmsa。1957 年法国 城市学家戈特曼 （jean gottmann） 研究发现， 美国东北沿海地区从新罕布什尔州的 hillsborough 直到弗吉尼亚州的 fairfax， 沿主要交通干线已经形成了一个主轴约 600 英里长， 居住人口 3000 万的大城市经济地区，它的形成是由于一连串的大都市逐步聚合的结果。戈氏认为对这种巨大 的城市空间形态应有一个专门的名称，于是他用原意为巨大的城邦的希腊词“megalopolis”来 命名。1961 年他在自己的著作megalopolis中，对 megalopolis 作了进一步研究，他认为 一个 megalopolis 内至少居住 2500 万城市人口，过着现代化城市生活。由 smsa 到 pmsa，再到 都市圈物流规划中的预测研究 - 7 - cmsa，最后到 megalopolis，是从不同的空间尺度对城市和区域一体化发展地区的界定。 前苏联将都市圈理解为“城市集聚区” ，其定义为，按行政区界限和距离界限划分出来的、 由中心城市及其影响区域内的若干城镇所组成的区域，并提供了以下几条界定标准：1 城镇集 聚区内的中心城市人口在 10 万人以上，并至少有相邻的两个城镇；2 凡属距离中心城市两小时 交通里程半径内的所有城镇，均属集聚区范围；3 超过距中心城市两小时交通里程半径以外， 但属于集聚区的统一行政区的城镇也包括在内。根据上述标准，前苏联曾划分为 193 个城市集 聚区。 日本早在 1950 年代就开始对都市圈进行研究。 当时主要是针对大城市的迅速扩展， 围绕城 市郊区化和卫星城问题进行研究，并从商业角度提出了“大都市圈概念” ，即以中心城市为核心 和若干周边城市和地区所组成的地域商业网结构。1960 年代，日本政府接受了都市圈概念，制 定了大都市圈建设基本规划 ，并对都市圈的范围作了明确的界定，即大都市圈是由一个拥有 50 万人口以上的中心城市或者是由几个 50 万人以上相邻城市和若干邻接市镇所组成的区域。 邻接市镇是指其就业人口中至少有 15%的人到中心城市通勤上班。根据上述对都市圈的界定， 目前日本全国确定了八个都市圈，即东京圈（包括东京、横滨、川崎） 、京阪神圈（京都、大阪、 神户） 、名古屋圈、北九州福冈圈、札幌圈、广岛圈、冈山圈和仙台圈，其中前三个是日本最 大的都市圈。 除了上述国家外，一些发达国家和地区也从不同角度对都市圈进行了定义和划分。如英国 根据中心城市与周边城镇劳动力流动状况而将都市圈定义为“标准大都市劳务区” （standard metropolitan labor area，建成 smla） ，加拿大根据人口所在区域与大城市的联系程度而将都 市圈定义为“大都市人口统计区” （census metropolitan areas，简称 cma） 。 2.1.2 国内都市圈的含义 中国是一个发展中国家，城市化水平相对滞后，到目前为止尚无公认的都市圈概念和界定 标准。城市的概念还停留在“行政性”城市阶段，从经济角度界定城市及其影响的区域仍然处 在学术争鸣阶段，因而出现了城市经济圈、城市经济区、城市群、城市统计区、城镇统计区、 都市圈、城市圈等不同的概念。 1989 年，中国人民大学周起业、刘再兴教授在区域经济学 11一书中首先提出“按经济 中心来组织管理地区经济，即以大城市为依托，有计划地发展中小城镇，在各大城市周围形成 若干以中小城市为主的中小型经济中心。进一步发展，是以大城市为依托，组织大城市经 济圈，按大城市经济圈来安排地区生产布局” 。 1990 年， 复旦大学高汝熹教授等进一步明确了城市经济圈的概念 12， 认为城市经济圈是 “以 经济比较发达的城市为中心，通过经济辐射和经济吸引，带动周围城市和农村，以形成统一的 都市圈物流规划中的预测研究 - 8 - 生产和流通经济网络” ，并用通勤距离、经济距离和圈域半径界定了中国 15 个城市经济圈。 1992 年， 顾朝林教授在其 中国城镇体系 13一书中， 提出了建设九大城市经济区的设想， 并对各城市经济区的范围、经济现状及发展进行了研究。 1992 年，姚士谋等在中国城市群 14一书中对城市群的概念、中国城市群发展历史、演 变规律、中国的超大型城市群、城镇密集区及城市群的发展趋势进行了系统研究，他认为，城 市圈是以大城市为中心的城市群的等级体系，并将都市圈与城市群或都市连绵带等同起来。 1993 年，涂人猛在大城市圈及其范围研究 15一文中提出， “所谓大城市圈是指以大城 市为中心，其经济和社会受大城市作用的区域，城市与该区域间存在着经常的有机联系和彼此 依存关系” 。 1993 年，沈立人在为上海构造都市圈 16一文中，对都市圈下了一个定义，即： “都市 圈是指以大都市为核心，超越原来边界而延伸到邻近地区，不断强化相互的经济联系，最后形 成有机结合甚至一体化的大区域， 又称大都市地区或大都市连绵区。 其往往包括一批中小城市， 又称城市群或超级城市。 ” 1995 年，杨建荣在论中国崛起世界级大城市的条件与构想 17一文中指出： “城市化是 中国社会经济发展的轴心战略， 而都市圈又是中国城市化最有效率和效益， 最切合实际的模式” 。 2001 年，张京祥等在论都市圈地域空间的组织 18一文中将都市圈定义为“一个或多个 核心城镇，及与这个核心具有密切社会经济联系的、具有一体化倾向的邻接城镇与地区组成的 圈层结构” ，突出了都市圈的圈层结构的空间组织形式。 本文将采用高汝熹教授等对经济圈的定义，即：以经济比较发达并具有较强城市功能的中 心城市为核心，同其有经济内在联系和地域相邻的若干周边城镇所覆盖的区域共同组成的，其 经济吸引和经济辐射能力能够达到，并能促进相应地区经济发展的最大地域范围。并重点考虑 单核心都市圈的情况。 2.2 都市圈经济特征分析 结合都市圈的含义并考察国外都市圈经济情况，可以发现，通常，都市圈具有如下主要的 经济特征： 1. 高度城市化 1. 高度城市化 都市圈的形成，最初便是源自经济比较发达并具有较强城市功能的中心城市，连同与其有 内在经济联系的周边城镇组成的都市圈，其显著标志之一便是高度城市化。现代城市人口相对 集中、基础设施齐全、经济基础较好、市场消费潜力巨大的特点，都通过都市圈中的主体 都市圈物流规划中的预测研究 - 9 - 城市一一体现了出来。 与高度城市化相对应的便是农业地域相对较小， 一般都位于城市的边缘， 或是作为城市之间的过渡地带。 2第一、第二、第三产业结构特殊 2第一、第二、第三产业结构特殊 都市圈经济作为一个强大的竞技场，其对周围地区具有强大的辐射力。通过对外扩散商品、 转让技术、产业转化，一方面为中心城市的金融、贸易、技术、信息、服务等第三产业的发展 腾出空间，保证中心城市及紧密层经济得以持续增长和发展；另一方面不断向外扩散技术、产 品及产业，又可以带动周围地区的经济发展。在这样一种情况下，必然会使得中心城市的第三 产业比重明显高于周边地区，而第一、第二产业的比重则相对较低。 3. 都市圈随着经济的发展而逐步形成 3. 都市圈随着经济的发展而逐步形成 随着政治、经济条件的变化，都市圈的空间结构会不断地进行调整。一方面政府的规划会 改变基础设施的布局，而基础设施布局的变化必然导致资源分配的流向的变化，比如说，某两 个地区间新的交通基础设施的建成必然加大这两个地区间资源交换的速率以及数量，继而对于 两地区的经济发展会产生重大影响；另一方面经济的发展、产业结构的调整同样会影响都市圈 空间结构的变化，随着中心城市的经济势能的增强，特别是发展迅速的中心城市，必然会导致 有更多的周边的城市被囊括到都市圈中来。此外，其他的一些利益关系同样会促使都市圈的空 间结构发生变化。因此都市圈的空间范围、经济发展水平不是一成不变，而是逐步形成与完善 的。 雏形期都市圈的区域经济发展水平较低，城市化水平正进入快速发展期。区域处于极化发 展阶段，核心城市是经济社会发展的组织中心、交通枢纽，邻近城镇与核心城市具有共同的历 史基础。核心城市与邻近城镇之间的资金、人力以及物流的交换逐渐增长。 成长期都市圈的区域经济发展水平较高，区域产业集群已经形成，城市化水平处于快速发 展期。区域处于极化发展阶段，核心城市仍然是社会经济发展的组织中心、交通枢纽，与邻近 城镇有密切联系。邻近城镇与核心城市呈现一体化发展态势，尤其是内圈城镇通勤联系密切， 资金流和物流流量大且交换频繁。 成熟期都市圈的区域经济发展水平很高，区域性产业空间格局明确，有可能出现多个城市 为核心。核心城市是社会经济发展的组织中心，与邻近城镇间建立了多样化的交通联系，邻近 城镇与核心城市一体化发展，城镇发展轴线已经形成，物流流向和量都趋于稳定。 2.3 都市圈物流特征分析 现代物流的概念和内涵非常广， 从不同的视角看侧重点便不同。 这里从都市圈的角度出发， 都市圈物流规划中的预测研究 - 10 - 在区域经济的层面上来看，则侧重于在都市圈这个区域空间上的物流系统的实物载体都市 圈物流网络系统之上。 2.3.1 物流网络系统 在现实经济生活中， 网络的概念普及渗透到各行各业， 广泛应用于各种系统构建的实践中。 在交通经济学中，网络是指一定地域内各种交通线路与交通设施所构成的交通体系，一系列相 互联结的交通要素的集合，成为经济社会空间中要素发展到较高阶段的产物 19。在计算机技术 中，网络是指在一定的区域内两个或两个以上的计算机通过连接介质，按照要求进行的连接， 以供用户共享文件、程序、数据等资源的一种组织形式 20。在运筹学图论中，网络是指用若干 条线段（有方向与数值的度量）把若干个点（有等级的差别）连接在一起的总体或连通图，可 用来研究各种空间实体内在联系的状态、变化与趋势 21。在区域经济学中，网络是节点和线路 的结合体，节点是网络的心脏，线路则是构成节点之间、节点与域面、域面与域面之间功能联 系的通道 22。网络是区域经济社会空间的“脉络” ，点、线、面空间结构要素之间客观上存在 着几何学和物理学上相互必然的转换关系，即联点成线、交线成网和扩网成面。 物流活动过程中，网络作为物资流通空间结构的一种形态，不仅表示物流的地域联系，而 且还表示这种联系的各种依托。物流网络与交通网络不同，物流网络是把交通网络与流通中心 网络有机结合形成的物流网络体系，是物流线路和物流节点这两个要素的组合体。物流网络的 线路即链，表示物资在不同节点间的移动线路（可以理解为各种交通线路，也可以理解为流通 渠道、信息传递线路） 。物流网络中的点即物流节点，是一种物流基础设施，包括交通基础设施 （车站、港口与机场等） 、商品储存点（工厂、仓库、流通中心、商点、顾客等）和信息搜集处 理点等 23。 根据物流网络系统的空间结构，物流网络系统可分为增长极网络结构、点轴网络结构和复 合型网络结构。 1. 增长极网络结构。这种结构的网络通常为由一个核心层放射状地发出数条主要交通线， 使得周边地区和中心经济增长点能紧密地联系起来。这种网络结构的物流基础设施为经济增长 点在空间上的高度集聚提供了条件，充分利用周围地区的资源，保证优良的外部联系环境。 2. 点轴网络结构。 以点轴为核心的经济社会系统呈现沿干线线状分布为主， 物流网络在沿 线重要交通站点及枢纽成发射状分布格局，沿重要基础设施形成的点轴系统是一种物流网络系 统发展类型，为经济活动提供的空间关联环境是其空间形态形成和演变的首要条件，重要交通 干线作为物流的主要通道是点轴系统网络结构的一个基本特征。 3. 复合型网络结构。 复合型网络结构是由以上两种物流网络形态综合而成的一种物流空间 结构形式。当经济发展到一定阶段，物流基础设施提供了更为充分的关联环境，多极相互作用 都市圈物流规划中的预测研究 - 11 - 的条件已经具备，物流网络系统与经济社会在地域上相互作用产生的复合型网络结构是空间经 济形态的必然结果。这种协同式复合型网络结构在合理配置社会资源、协调经济社会平衡发展 方面发挥着特别重要的作用，是经济社会高速发展的一种适应形式。 图 2-1 物流网络结构 figure 2-1 logistics network structure 综上所述，在物流网络系统中，物流的全部活动是在链和节点之间进行的。物流网络系统 水平高低、功能强弱取决于网络中链与节点这两个基本元素及其配置。点与线都有特定的空间 分布，两者相互作用形成网络结构面，即被特定流通网络覆盖的物流服务圈。由于区域地理的 特点和经济发展水平的差异，覆盖不同地区的点与线有多少和疏密之分，形成不同层次、纵横 相连的物流空间结构网。 通常，单核心的都市圈物流网络为增长极网络结构，如巴黎都市圈和伦敦都市圈；多核心 的都市圈物流网络多呈现为点轴网络结构或复合型网络结构，如美国五大湖都市圈。 2.3.2 都市圈物流网络系统特点 通常根据物流发生的空间范围，可将物流划分为本地物流、区域物流和国际物流三类 24。 区域物流作为区域经济社会的一个子系统，涉及区域物资的运输、仓储、包装、装卸、流 通加工、信息处理等领域，其产生和发展是随着社会分工协作和地区经济专业化的发展而发展 的 25。 都市圈物流从空间范围上看属于区域物流。都市圈的物流网络系统同样可以看成是节点和 增长极网络结构 点轴网络结构 复合型网络结构 都市圈物流规划中的预测研究 - 12 - 线路的结合体，而都市圈中的物资移动都在这个节点和线路组成的网络中进行和完成，从而支 撑都市圈的经济社会发展。 都市圈作为一种特殊的区域经济形态，其物流网络系统同样具有其特殊性。 1. 都市圈物流网络系统是以城市为核心的. 1. 都市圈物流网络系统是以城市为核心的. 都市圈的首要特点是高度的城市化，体现在其物流网络系统结构上，城市便成为该物流网 络中的枢纽节点。都市圈内各城市与城市间的交通通讯网络线路有机结合便形成了都市圈网络 系统，促进都市圈经济要素的充分流动，强化圈内经济联系与扩散。都市圈物流网络系统充分 体现了城市之间的生产与消费、供给与需求的关系，把整个社会再生产过程有机地联系起来。 2. 都市圈物流网络系统是具有层次性的。 2. 都市圈物流网络系统是具有层次性的。 都市圈是由核心城市强大的经济辐射能力结合起来的一个城市群，其核心城市本身往往都 是重要的交通枢纽，像日本的东京、美国的纽约、德国的汉堡，它们都是重要的海港城市，都 市圈也都是在其经济辐射的影响下发展起来的。大量的货物流、商流、信息流以及人流都汇聚 于此，又由此发散开去。因此在都市圈的物流系统中，核心城市无疑占有极其重要的地位，核 心城市和周边城市的联系也就成为最首要的层次。周边城市之间的联系较与核心城市的联系强 度较小，属于第二层次。此外，地域以及产业结构等原因可能会使得在都市圈内除核心城市外 出现第二层次的核心城市，这样物流网络系统的层次将进一步划分。 3. 组成都市圈物流网络的基础设施高度发达。 3. 组成都市圈物流网络的基础设施高度发达。 从国外都市圈经济的形成和发展看，基础设施条件的优良与否，以及是否具备高度发达的 交通、通讯设施；是否具有较强的一体化的城市功能系统等，直接影响和决定着都市圈经济的 形成和发展。纵观古今，城市的兴衰、经济的涨落无不与交通运输有着密切的关系，当代最大 的世界经济圈，十之八九在沿海、沿江、沿线等交通发达的地区。都市圈发达的交通运输保证 了现代经济中人流、物流、商流的有效进行，而且提高了经济运行效率，从而加快了经济的发 展；此外，都市圈经济吸引和辐射的经济势能，也只有通过畅通无阻、高度发达的交通运输才 能有效地发挥作用。 4. 都市圈的物流网络系统随都市圈一起逐步形成与完善。 4. 都市圈的物流网络系统随都市圈一起逐步形成与完善。 随着核心城市的极化作用加强，核心城市和周边城市的联系越来越紧密，核心城市原有的 市内交通路线逐渐向外延伸，乃至和周边城市对接。随后，整个都市圈内的交通网络逐渐发展 完备并稳定下来。通常成熟的都市圈具有相当发达的物流网络系统。巴黎都市圈、东京都市圈 在发展过程中，联结核心城市和周边城镇的主要交通干道对都市圈的形成起着不容忽视的重要 作用。随着都市圈的发展，次交通线路也逐渐加入物流网络中，使得都市圈的物流网络结构逐 渐完善起来。 此外，还可以注意到，随着第一第二产业向城市边缘的转移，以及城市用地逐渐向外扩散， 都市圈物流规划中的预测研究 - 13 - 物流园区通常趋向选址于城市市郊的位置。而且，随着都市圈物流系统的发展，时间效率的因 素的权重也日益凸现，高速轨道交通的发展即为此表现之一。 2.4 都市圈空间范围界定 2.4.1 都市圈空间范围界定方法综述 研究都市