港口物流與經濟發(fā)展的分析范文

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1港口物流與經濟發(fā)展的系統(tǒng)動力學模型構建分析

系統(tǒng)動力學作為系統(tǒng)科學和管理科學的分支，出現于1956年，創(chuàng)始人為美國麻省理工學院（MIT）的福瑞斯特（J.W.Forrester）教授，現已成為系統(tǒng)科學理論與計算機仿真緊密結合、研究系統(tǒng)反饋結構與行為的一門重要學科，主要以系統(tǒng)動力學軟件VensimPLE為平臺應用建模，描述系統(tǒng)動力學模型結構，模擬系統(tǒng)的行為，并對模型模擬結果進行分析和優(yōu)化。

1.1系統(tǒng)因果圖分析-港口物流系統(tǒng)因果關系圖是港口物流與經濟發(fā)展的系統(tǒng)動力學模型的基礎，它描述了港口物流與經濟社會系統(tǒng)各影響因素間的相互關系和作用。因果反饋環(huán)能夠清楚地表達系統(tǒng)中各要素之間的定性關系，說明了系統(tǒng)內各變量的因果關系及其變化，系統(tǒng)動力學即是通過系統(tǒng)中各反饋回路的動態(tài)因果關系，描述與解釋現實社會中的現象。因此，因果反饋環(huán)的確定是系統(tǒng)動力學研究中的關鍵。廣西北部灣港口物流與經濟發(fā)展的因果圖如圖1所示。圖1中的主要因果反饋環(huán)有：（1）區(qū)域經濟水平提高（廣西北部灣地區(qū)GDP）→產業(yè)發(fā)展和消費水平得到了提高→水路運輸需求增加→港口吞吐量需求增加→港口吞吐能力短缺增加→貨物積壓→社會經濟水平有所下降，在這樣一個因果反饋環(huán)里，大體上反映了港口吞吐需求與社會經濟間的因果反饋機制。（2）港口吞吐量的增加→港口收益、港口物流收入的增加→港航的投資增加→港口供給能力增強→港口吞吐能力增強→港口吞吐量得到增加，從這個因果反饋環(huán)中可以較直觀地看出港口吞吐量與港口投資變量之間的因果反饋機制。（3）區(qū)域經濟水平提高（廣西北部灣地區(qū)GDP）→產業(yè)發(fā)展和消費水平得到了提高→水路運輸需求增加→其它運輸方式需求相對減小→其它運輸方式運輸短缺→區(qū)域經濟水平下降，此反饋環(huán)反映了區(qū)域經濟與綜合運輸網絡的發(fā)展有著互相影響、互相協(xié)調的關系。

1.2系統(tǒng)動力學流圖分析系統(tǒng)動力學采用特定的流圖符號來描述因果反饋回路、水平變量以及速率變量之間的相互關系。依據所建立的廣西北部灣港口物流與經濟發(fā)展的關系圖和各個反饋機制的分析，為了客觀地把握并定量分析描述港口物流與經濟發(fā)展的內在發(fā)展機制，設立了該系統(tǒng)的系統(tǒng)動力學模型的流圖，如圖2所示。該模型的建立結合了廣西北部灣地區(qū)及廣西北部灣港（含防城港區(qū)、欽州港區(qū)、北海港區(qū)）的實際情況，由4個子系統(tǒng)構成，分別為廣西北部灣地區(qū)GDP子系統(tǒng)、港口綜合通過能力子系統(tǒng)、交通投資子系統(tǒng)以及港口吞吐量子系統(tǒng)。通過以上系統(tǒng)動力學流圖（模型圖）可知整個系統(tǒng)模型中所包含的變量，其主要包括以下幾類變量：水平變量有：廣西北部灣地區(qū)GDP、港口綜合通過能力以及港口吞吐量變量，它們是反映系統(tǒng)狀態(tài)的變量，是反饋回中的積累環(huán)節(jié)。水平變量的定義遵守2個原則：在任何時間上都有意義；必須在構成模型的時間框架內發(fā)生較快變化。速率變量有：能力增加值、GDP增加值、GDP減少值以及港口吞吐量增加值等，它們是改變系統(tǒng)狀態(tài)變量的量，反映水平變量的變化率。輔助變量包括相關政策和數值信息，如GDP年增長率、各產業(yè)比重、各種運輸方式分擔率、港口吞吐量增長系數、港口岸線使用量、港口技術以及勞動人口等，其數值可依據具體信息數值進行設定。系統(tǒng)模型中涉及到的主要方程如下：GDP=INTEG（+GDP增加值，-GDP減少值）；貨運量=一產貨運系數×第一產業(yè)值+二產貨運系數×第二產業(yè)值+三產貨運系數×第三產業(yè)值；水運貨運量=貨運量×水運分擔率；港口吞吐量=INTEG（+增加值，初始值）；增加值=水運貨運量×吞吐量年增長系數；港口綜合通過能力=INTEG（+通過能力增加值，初始值）；港口使用效率=港口吞吐量/港口綜合通過能力；系統(tǒng)模型中相關參數的設定：貨運系數、水運分擔率和吞吐量增長系數等變量則用模型中的表函數來進行設定。

2港口物流與經濟發(fā)展的系統(tǒng)動力學模型檢驗分析

2.1模型結構適合性檢驗系統(tǒng)動力學模型檢驗的目的是驗證所建立的模型是否較好地反映廣西北部灣港與廣西北部灣地區(qū)（欽北防三市GDP）協(xié)調發(fā)展的本質特征和某些主要特征、模型所包含的變量和因果關系反饋是否符合預定的研究目的等。從所建立的系統(tǒng)動力學模型來看，它是建立在系統(tǒng)分析港口物流影響因素基礎上的系統(tǒng)動力學模型，能較好地反映各因素之間的動態(tài)制約關系。通過定性的判斷，所建立的廣西北部灣港口物流與經濟發(fā)展的系統(tǒng)動力學模型基本上滿足了上述的模型結構適合性檢驗。

2.2模型行為適合性檢驗模型行為的適合性主要通過參數驗證模擬、對比實際值誤差的方法來檢驗。對于系統(tǒng)動力學模型來說，Vensim軟件提供了查錯和模型驗證（分別是checkmodel和unitscheck）的方法，在模型建立完成之后，通過這些工具即可以對模型進行修正，檢驗通過后才能進行基本模擬。基于此，擬選取廣西北部灣地區(qū)GDP和廣西北部灣港口（貨物）吞吐量進行歷史性檢驗，模型運行時間為2009年到2012年，仿真步長為1年。根據已建立的模型和相關統(tǒng)計數據，對模型進行模擬，得到地區(qū)GDP和港口吞吐量變量的模擬結果，其結果見表1。根據表1，該模型預測結果平均誤差絕對值分別為3.23％、2.90％，各年度預測結果誤差均在5%以內，總體來說該模型模擬值與實際值基本吻合。由此可見，廣西北部灣港口物流與經濟發(fā)展的系統(tǒng)動力學模型具有一定的可行性和有效性，較好地模擬了廣西北部灣地區(qū)港口物流與經濟發(fā)展情況及其兩者的內在關聯(lián)機制。

在驗證模型的有效性之后，擬以2010、2011、2012年統(tǒng)計數據為基礎數據，利用上述模型對未來5年廣西北部灣港口吞吐量和廣西北部灣地區(qū)GDP進行預測，結果見表2。根據表3、表4，港口吞吐量GM（1，1）和二元線性回歸預測結果誤差絕對值的平均值分別為4.64％和5.63％，GDPGM（1，1）和二元線性回歸預測結果誤差絕對值的平均值分別為5.39％和4.80％。綜合分析表2、表3、表4，系統(tǒng)動力學模型的仿真結果與統(tǒng)計數據之間誤差絕對值的平均值最小，誤差浮動較小。因此，港口物流與經濟發(fā)展的系統(tǒng)動力學模型能較好地反映實際系統(tǒng)，對系統(tǒng)的模擬預測精度較高，應用該模型進行港口吞吐量與GDP的建模預測是可行且可靠的。

作者：隋博文單位：欽州學院商學院