文摘
为了研究空间结构特征和最优区域航空物流网络布局,定量分析系统定向多值网络的空间结构构建了基于关系数据使用社会网络分析(SNA)方法。Core-edge结构,内聚的子组,伯特的结构洞,和拓扑分析模型。物流的特征空间联系长江经济区的城市物流中心城市的识别,和中心辐射型网络的建设探索,形成物流的驱动力空间使用杜宾模型链接模式进行了分析。设计的复杂性模型算法研究,并发现长江经济带的综合物流能力地区逐年增加,并且区际联系的强度也越来越高,表现出空间发散的趋势在西方“强在东部和弱”;多核网络连锁模式是显而易见的,和空间联系网络的结构逐渐变得更加复杂。
1。介绍
区域空间结构是指社会经济对象的空间位置关系,以及互动的空间和一定程度的空间集聚的形成和集聚模式(1),这可以追溯到古典区位理论和增长极理论最早最早和陆奠定了理论基础,其总经理吴皓陆韩宇奇在中国,提出古典“point-axis”系统,“T”结构(2),和双核结构理论3];空间地域结构的理论逐渐被应用到工业经济(4)、旅游、运输(5)、交通地理(6)、区域和城市物流规划(7),和其他领域。随着中国进入了一个快速发展的时期,空军后勤扮演越来越重要的角色在城际贸易活动和经济合作,和航空网络的空间结构分析随后成为近年来的研究热点。
的双重转型和经济全球化和区域一体化的发展,城市之间生产要素的流动继续增加。自1990年代当卡斯特提出流动与循环因素空间的概念,作为一个地区性研究范式8),相关研究系统不断改进(9),和地区流动空间研究已成为学术研究的热点问题之一。它主要包括物理商品的流通和虚拟资源的运输10),它扩展了研究视角的区域空间的联系网络。探索的区域经济、交通流可以构造地理区域之间的联系,促进区域一体化的发展(11];信息流动和资本流动可以突破空间的限制12),作为传输支柱产业的生产和生活因素,在快速城市化的过程中,物流产业结构和工业发展水平已经经历了一个伟大的转换(13];物流大大促进因素的有效流动,优化区域资源配置,是城市经济发展的重要来源之一(5],这也引起了政府有关部门足够重要,区域物流的发展,国务院发布的强调要促进物流产业的重组,改变原有的发展模式,加强物流网络的建设,协调区域物流的发展,提高区域竞争力和促进生态文明的建设。
作为一个高度发达和复杂系统,网络连接的城市地区涵盖了广泛的经济、社会、文化和政治维度(14]。随着新经济的兴起,地区之间的交流越来越密切,和区域发展逐渐从个人发展到一个相互联系的整体,彼此所产生的空间连接(14),以及地区之间的相互依赖程度正在增加。研究区域空间结构受到许多学者的关注(14],一些学者揭示了经济发展的法律通过数值测量空间联系和网络结构的分析,而另一些区域网络的空间结构进行了分析从工业的角度因素联系(15];探索的同时,区域物流的空间结构,有深入探讨中国城际公路货物运输的空间特征基于道路货运联系数据(16]。区域物流网络的空间网络特点探索基于道路货运联系数据(16,物流集群的空间格局演化也一直在探索利用多源数据识别的发展水平,物流集群的类型和发展模式(17),但更多的区域物流网络构建使用引力模型(9]。特别是,研究区域物流空间联系和驱动机制的形成区域物流空间链接模式在长江经济带尚未充分发展。
在长江流域区域物流的研究主要集中在长江三角洲,但有更少的研究区域物流空间联系长江经济带,特别是影响区域物流空间的进化联系背后的机制。本研究探讨了区域物流的特点在长江经济带空间链接网络基于引力模型,构造一个axial-spoke网络结构从城市群的角度,构建一个实证研究框架空间联系,最后措施推动物流空间关联模式的形成机制通过空间计量经济模型,以提供理论支持的高质量发展区域物流在长江经济带。
2。方法
在本节中,我们将介绍使用的数据在这个工作和展示更多细节我们的模型。
2.1。数据来源和研究区域
长江经济带,包括9个省和两个城市在长江流域,包括109个城市在长江三角洲城市集群,长江中游城市集群(江西、湖北、湖南)的面积是和Pan-Chengdu-Chongqing城市集群,分析在这项研究。2016年,长江经济带支持经济总产出的43.1%的土地面积只有约21.4%的国家,形成全国最大的工业经济带。
所需的数据本研究区域物流综合能力评价体系的长江经济带了从2007 - 2017年中国城市统计年鉴,对一些缺失的数据,他们使用数据类比估计该地区与周边地区,结合插值方法,成本和时间距离城市引力模型中使用了大量通过百度API函数。
2.2。研究模型
综合区域物流能力是一个指标来衡量区域物流产业的发展水平,代表了区域物流竞争力的力量。区域物流整合能力越高,较强的物流产业发展水平,接近该地区的物流空间连接到其他城市。根据有关学者的方法,本研究使用熵weight-TOPSIS方法评价区域物流整合长江经济区的能力。
为了避免主观影响体重,本研究采用熵权法排名评价对象根据其相对接近一个理想化的目标和评估的相对优势有限数量的对象。entropy-weight-TOPSIS方法的主要计算步骤如下:(1)为米评价指标和n评估样品的jth和评价指标我th评价样本,建立评价矩阵和无量纲的代表。(2)计算每一个指标的信息熵值: (3)然后确定每个指标的权重: (4)乘以权重归一化矩阵得到评价矩阵: (5)确定最优解和差的解决方案 : (6)计算每个项目的欧氏距离计算得到最终的综合评价: 在上面的公式中,项目的相对亲密吗我最优解;更高的值表示一个更好的评估样本。
在这项研究中,探索城市之间的物流联系网络详细长江经济带,引力模型分析区际角色,抽象的物流网络作为网络节点,提取重力反映网络节点之间的物流联系,网络连接,并使用的引力强度物流连锁反映网络节点之间的链接价值。城市之间的距离计算通过考虑长江经济区交通的复杂性,根据有关学者的实践(18),城市在长江经济区之间的距离计算通过使用时间成本距离,和引力模型被修改,计算公式如下:
在上面的方程中,代表物流引力之间的物流节点的强度研究单位我和j;K是物流节点之间的物流重力引力常数研究单位,通常以值为1;和代表物流“质量”的研究单位我和研究单位j;时间成本城市之间的距离吗我和城市j,θ通常是2。
最大的重力线显示了当地区域物流的影响长江经济区,而潜在的模型显示全球影响力和识别的城市相对较高的中心位置。对于任何一个县我这是空间连接到其他城市,有一个最大重力值一个城市,这个最大的重力值所在网络线路被称为最大重力线,而势能模型显示空间之间的连接值之和的城市和其他城市(19]。最大重力值和潜在的能量分别是,制定如下:
3所示。量化指标
基于社会网络分析,选择五个量化指标来反映空气物流网络的空间结构。
3.1。核心度
连续core-edge模型来计算每个节点的核心度为一个有向多值的空气云南省物流网络:
core-edge模型背后的想法是找到核心,half-edge,和边缘点网络通过比较星形网络,如图1。矩阵对应于理想的网络可以被称为模式矩阵,表示Δ,组成的 。在(7),ρ是一个衡量,表示货运点之间的体积我和j。自定向网络需要使对称数据当执行core-edge模型分析,在论文中, ,在哪里从点表示的数量空运我对点j和从点表示的数量空运j对点我。定义的模式矩阵Δ(8),c是核心的每一个点,它是一个非负的向量。
如果个人价值观有一个固定的分布,那么这项措施ρ达到最大值时,只有当邻接矩阵和的矩阵Δ是相等的。因此,这种结构是一种只要core-edge结构ρ达到最大值。模型的目的是测试的每个值c这样实际数据之间的相关系数矩阵和矩阵最大化模式,导致一个独特的核心价值c。
3.2。边的相关性
根据一套λ的定义,任何一对点在子图Ns有优势的相关性比任何一对点从Ns和点组成的外部Ns。内聚亚组分析使用边缘相关性分区λ集(20.]。
3.3。限制系统
限制系统指的是使用网络中的结构洞的能力,也就是说,控制信息的传输的能力,在一个方向。作为一个例子,限制系统为点我受点j计算如下: 在哪里是空运从点的比例我直接点j在整个网络;是空运从点的比例我通过点问对点j在整个网络,如图2。
3.4。年级水平
也被称为Coleman-Taylor障碍指数等级的学位为点我计算如下:
3.5。冗余
冗余是一个量化指标来描述冗余网络中节点之间的连接。nonredundant连接表示网络中节点之间的联系越来越少,的边缘,也就是说,最小边数,可以用来提供了一个有效的网络中的节点之间的连接,连接的冗余线路被称为冗余连接。的冗余程度R我的一个点我等于平均程度的网络个人的网络成员点位于(7]。
4所示。时间复杂度分析理论
算法的时间复杂度可以从实际的计算机运行算法抽象和量化结果不依赖于电脑。数学理论用于建立时间复杂度函数,定义如下:让我是一种算法的输入数据在某一运行,规模k。的时间复杂度T一个算法的函数k和我指出,如T(k,我)。算法执行的基本操作步骤分为加法,减法,乘法,除法,分配,每个执行 ,与同样的函数k和我,表示 和时间来执行这些基本操作 ;然后我们有 在哪里 算法的时间复杂度函数;是抽象的基本操作,而不是实际的运行时间;和l是基本操作的数量。
显然,当分析一个算法的时间复杂度,没有必要把所有的基本操作,但只考虑代表的基本操作(21]。如今,计算机的速度的差异执行加法,减法,乘法,除法操作是非常小,因此计算时间的四个操作被认为是相同的,和时间复杂度函数可以简化为 在哪里t是时候采取的算法来执行一个二次操作,通常作为一个单位的时间;和 是操作的总数的二次操作,也就是说,算法的计算量。量的计算算法可以以浮点操作的数量来衡量,叫做失败数。一个失败是浮点操作22]。
在一般情况下,该算法的时间复杂度可以区分在优化方面,平均和最坏情况。最优算法的时间复杂度是算法的性能最好的情况下,这并不是代表典型的结果由于其小的发生概率。平均一个算法的复杂性,另一方面,通常反映了典型的结果但更繁琐的分析。最坏时间复杂度的算法是最常用来表示最坏性能的算法,虽然这里也有一个小概率的事件,它给出了上界算法的复杂性,并保证其性能(23]。
让T(k),f(k)函数k作为一个变量。一个函数f(k)是一个上限函数T(k)如果存在正的常数c和这样T(k)≤cf (k)当k≥ ,表示为 在哪里O(f(k)的渐近时间复杂度是算法,时间复杂度可以缩写,O是大小。
总之,一个算法的时间复杂度是通常表现在两个方面:一是获取完整的时间复杂度函数的形式按照定义;另一个是表达高阶项O(f(k)) ;算法的渐近时间复杂度的增长率反映了算法的复杂性。的函数的类型决定了算法的类型;如果是一个多项式函数,算法是多项式算法,如果是一个指数函数,算法是一个指数算法(24]。
5。空间连杆机构的区域物流模式
5.1。综合区域物流能力的分析
建立评价指标体系,运用熵加权法确定指标权重,为了避免个人年的影响,如表所示1三年的数据,2006年,2011年和2016年,和平均值计算,和平均数据X1 (0.094 7), X2 (0.122 - 2), X3 (0.099 - 2), X4 0.102 (7), X5 (0.162 7), X6 (X6 (0.068 6), X7(0.140 - 5)×8(0.067 - 5)和X9(0.142 - 1)。最高权重的加权可以看到物流员工的数量(X5),平均值为0.162,这表明区域物流员工的数量综合区域物流能力的主要成分(X4),物流员工的数量(X5),互联网接入用户(X7)和邮政服务(X9),具有更高的权重和发挥更大的作用的区域物流发展水平评价长江经济带(25]。
5.2。空间和时间的差异
为了更好地说明时空分异的特点,本研究选定三个时间节点的数据,2006年,2011年和2016年,并计算综合物流能力评估值分为五种类型,高,高,中,低,和较低的值,根据五种自然断点ArcGIS 10.1和图3是画的。
根据图3,整个区域物流水平在长江经济带的城市增加了在某种程度上,与成渝城市集群的主要区域综合物流能力强,也就是说,显示集群基于城市群的空间分布特征。2006年,长江经济区的空间特征是“一个核心,许多点,只有上海达到一个高价值的水平,重庆和武汉是唯一的地区高价值层面,南京、无锡、徐州、苏州、杭州、宁波、和南昌被七个地区的中值水平,和99个地区中值水平或更少。地区的数量低于平均水平是99,占90.83%;到2011年,由于区域经济发展和改善交通条件,区域物流取得更大发展,以及区域物流的空间格局也发生了重大的变化,与重庆跳跃成为高价值的地区,上海和重庆的“双核心”。南京、无锡、苏州、杭州、宁波、合肥、武汉和成都地区位于更高的价值,而徐州、常州、南通、扬州、温州、绍兴、台州、南昌、孝感,长沙,遵义,和昆明的12个区域已经达到了中值水平,和地区低于中等水平的数量是87,占79.82%。在2016年底,高价值区域也发生了重大的变化,用一个“多核”发展趋势新兴以及更多的网站分布。在2016年底,高价值区域也发生了重大的变化,“多核”发展趋势的新兴和块状分布,与上海、苏州、杭州、重庆、成都位于高价值区域,而高附加值的地区类型是相对稳定的,特定区域已经略微调整共有12个区域:南京、无锡、徐州、常州、南通、宁波、温州、合肥,Liuan,武汉、长沙、昆明。中值区域的数量达到20个地区,包括嘉兴、绍兴、金华、台州、芜湖、阜阳,南昌,赣州,宜昌、襄阳、湘潭、梅山、贵阳、遵义。地区的数量低于平均水平是72,占66.06%,而低级区域的空间压缩比2006年更明显。这表明,长江经济带的区域物流水平在一定程度上改进了在研究期间,进一步实现传递函数的优化区域因素。
5.3。分析区域物流空间联系特征
物流措施的空间链接势能的总空间连杆强度节点城市和其他城市在长江经济带,和趋势面分析可以更好地分析空间联系的空间演变趋势势能。图4表明物流联系潜在的发展规模相对较大的上游和下游地区的长江和长江沿岸城市。基于从时间演化的角度分析,2006年的总势能比江苏、浙江和上海总长江经济区是73.21%,这显然表明,长江三角洲地区的物流发展水平较高,对其他城市更有吸引力;2011年,比率总势能的江苏、浙江和上海总长江经济区为68.74%,这表明江苏、浙江和上海仍然是核心地区,但是,与周边城市的发展,区域物流的总体影响并没有增加的,长江中、上游地区;2016年,势能的总价值的比例的江苏、浙江、上海和长江经济带为70.20%,总比例略有增加,而成渝城市集群的比例从2006年的5.67%增加到2016年的9.16% (26]。
为了研究城市物流优势的地区影响力,本文构造一个城市在长江经济区之间的引力矩阵,提取每个城市的引力值及其对应的最大城市引力,并获得最大重力线的地图链接的城市。
从图可以看出5,在2006年,大多数城市在整个长江经济带是联系在一起的几个核心城市,主要是上海(24),南京(9)、南昌(8)、武汉(14)、长沙(8)、重庆(11)、(9)、成都和昆明(8),联系占总数的83.49%,具有良好的区域经济基础和区位优势,和第二和第三产业占主导地位。这些城市有良好的区域经济基础和区位优势,与第二和第三产业占据主导地位,以及电子商务的快速起飞驾驶区域物流的快速发展,形成一个明显的“多核”结构和强大的影响周边城市的物流;2011年,最大的重力线的模式联系并没有改变太多,以下城市核心:上海(9)、南京(6)、合肥(9)、武汉(11),南昌(6)、长沙(10)、重庆(17)、(7)、成都和昆明(7),占总数的75.23%。2016年,以下主要核心城市:苏州(8)、南京(9)、杭州(10),徐州(5)、合肥(4)、武汉(10)、南昌(4)、长沙(11)、重庆(9)、(15)、成都和昆明(7),占总数的84.40%。总体而言,最大的重力线的模式在长江经济带一般稳定在研究期间,与大多数城市在长江中、上游的物流发展水平相对较低,经济发达城市有更大的物流的影响,使得区域物流空间联系的结构相对简单,没有改变最大重力线模式的联系,虽然大多数的城市在长江三角洲城市集群发展更加突出,核心城市的影响力削弱。区域物流建设和城市经济发展的城市如苏州、南京、合肥、杭州,特别是,不仅刺激了周边城市的经济和物流发展,也使原有的核心城市上海较弱的辐射影响物流地理上遥远的城市,并最终长江三角洲发达的连锁模式从最初的“极式”空间格局与上海为主要核心的“极式”的空间格局。长江三角洲的空间格局最终由最初的“极式”空间格局与上海为主要核心后多核模式。
5.4。网络结构分析区域物流空间的联系
为了更深入地揭示空间连接区域物流的特点、物流空间连接潜在能量的空间分布和空间格局的最大重力线能反映城市的中心位置和辐射强度,和网络结构分析可以进一步探索空间连接的特点。为了突出主要特征的空间网络,网络段小于1(薄弱环节),1∼10(薄弱环节),10∼50(平均链接),50∼100(强大的链接),和超过100(强大的链接)设置为透明的。结果如图所示6。
从图可以看出62006年,空间物流的网络结构之间的联系在长江经济区城市是相对简单的,用32组平均强度的空间链接或以上。杭州、Hangzhou-Shaoxing Suzhou-Wuxi Wuhan-Xiaogan)和102组的平均强度的空间链接或更高,和长江三角洲城市集群逐渐从以前的单一扩大多层次的网络结构。长江经济区城市逐渐扩大从单一层次网络结构多级网络结构,包括大部分的周边城市,密集分布的网络链接高于平均水平的力量和分散网络以成都和重庆为核心的长江上游地区;空间之间的物流联系的城市,到2016年,长江经济区更接近,与34组紧密联系和237组高于平均水平的空间链接强度,明显的网络结构的变化。城市物流水平的不断发展,物流在长江三角洲地区空间链接网络已变得更加复杂,涵盖几乎所有的城市,和一个分散的网络结构与长沙和武汉双芯中间形成了长江地区,而上游地区的城市物流空间之间的联系得到加强和网络环结构逐渐形成。总的来说,物流的空间网络连接长江经济带的分布是不均匀的,具有显著的层次特征,显示的趋势逐渐减少的空间链接网络结构复杂性下游,上游,中游城市,而区域长江三角洲城市集群的网络结构已经复杂得多,而且,连续扩展的趋势和扩张的区域物流作为一个整体,与中游城市集群和成渝城市集群已经加强,逐渐形成内部和外部扩张。强劲发展网络与内部和外部扩张是逐渐形成。
6。时间复杂度比较
通过执行一个非线性时间分析上述结构,曲线产生的塑料自由度的数量结构的每个非线性步骤,如图7。每个步骤的时间复杂度的力法可以获得通过使用方法的时间复杂度函数本文结合信息从这个例子的模型数据。比较了两种方法的时间复杂度和这项研究的结果发表在表2,生成塑料自由度的数量代表的最大价值= 816,发生的概率更高= 200和的平均值= 53。
(一)
(b)
从表可以看出2和图7的时间复杂度,提出了力法达到最大值约1.95×当产生的塑料自由度最大的价值 ,这是远高于其他的计算步骤,和整个时间进程的平均时间复杂度约1.46×吗 。传统的变刚度方法的时间复杂度是大约7.41×每一步,该力法的平均时间复杂度仅为2%的常规方法。
总之,时间的复杂性提出了结构非线性分析力法远低于传统的变刚度的方法。在这方面,塑料自由度的数量的大小生成相关的形式结构和地震强度。区域的大小,结构进入塑性会不同于这个计算的结果在不同的病例,但通常是较小的。比较这两种方法的计算时间包括在表中3。
可以看出,该力的时间复杂度和计算时间比传统的方法更变刚度的方法。但是这两个法律原因2:有稍微不同的影响(1)只考虑计算时间复杂度的计算求出节点位移和忽略计算刚度矩阵合成等次要部分。假设乘法和除法花相同的时间加法和减法,但在一个真正的计算机计算时间是有区别的。(2)基本操作分析在本文中只包括四个操作,但当运行程序也有操作,比如数据初始化作业,阅读,和写作。特别是当大量的读和写是大,耗时的过程占很大比重。
7所示。结论
本文提出了一种定量分析的网络空间结构体系,有别于传统的属性数据研究的想法。空气的空间分布模式和集聚的视角描述了物流网络节点空间位置、资源控制、关系连接,稳定,方便,亲密,和可转让性:分布特征,集群特征,连接机制,凝聚力。
研究需要的数据109个城市在2006年长江经济带,2011年和2016年为例,探讨了城市物流空间关系的特点及其基于重力模型的网络结构,并确定轴的城市,城市在长江经济带通过使用模糊聚类算法在城市集群的角度出发,分析了城市辐射范围的每个轴通过物流联系,通过这种方式和构造axis-spoke物流网络。区域物流空间关联模式的形成机制最终经验。
数据可用性
在当前的研究中使用的数据集是可从相应的作者在合理的请求。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。