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港口物流与经济发展的分析范文

时间:2022-06-04 09:25:23

港口物流与经济发展的分析

1港口物流与经济发展的系统动力学模型构建分析

系统动力学作为系统科学和管理科学的分支,出现于1956年,创始人为美国麻省理工学院(MIT)的福瑞斯特(J.W.Forrester)教授,现已成为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VensimPLE为平台应用建模,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-港口物流系统因果关系图是港口物流与经济发展的系统动力学模型的基础,它描述了港口物流与经济社会系统各影响因素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,说明了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。广西北部湾港口物流与经济发展的因果图如图1所示。图1中的主要因果反馈环有:(1)区域经济水平提高(广西北部湾地区GDP)→产业发展和消费水平得到了提高→水路运输需求增加→港口吞吐量需求增加→港口吞吐能力短缺增加→货物积压→社会经济水平有所下降,在这样一个因果反馈环里,大体上反映了港口吞吐需求与社会经济间的因果反馈机制。(2)港口吞吐量的增加→港口收益、港口物流收入的增加→港航的投资增加→港口供给能力增强→港口吞吐能力增强→港口吞吐量得到增加,从这个因果反馈环中可以较直观地看出港口吞吐量与港口投资变量之间的因果反馈机制。(3)区域经济水平提高(广西北部湾地区GDP)→产业发展和消费水平得到了提高→水路运输需求增加→其它运输方式需求相对减小→其它运输方式运输短缺→区域经济水平下降,此反馈环反映了区域经济与综合运输网络的发展有着互相影响、互相协调的关系。

1.2系统动力学流图分析系统动力学采用特定的流图符号来描述因果反馈回路、水平变量以及速率变量之间的相互关系。依据所建立的广西北部湾港口物流与经济发展的关系图和各个反馈机制的分析,为了客观地把握并定量分析描述港口物流与经济发展的内在发展机制,设立了该系统的系统动力学模型的流图,如图2所示。该模型的建立结合了广西北部湾地区及广西北部湾港(含防城港区、钦州港区、北海港区)的实际情况,由4个子系统构成,分别为广西北部湾地区GDP子系统、港口综合通过能力子系统、交通投资子系统以及港口吞吐量子系统。通过以上系统动力学流图(模型图)可知整个系统模型中所包含的变量,其主要包括以下几类变量:水平变量有:广西北部湾地区GDP、港口综合通过能力以及港口吞吐量变量,它们是反映系统状态的变量,是反馈回中的积累环节。水平变量的定义遵守2个原则:在任何时间上都有意义;必须在构成模型的时间框架内发生较快变化。速率变量有:能力增加值、GDP增加值、GDP减少值以及港口吞吐量增加值等,它们是改变系统状态变量的量,反映水平变量的变化率。辅助变量包括相关政策和数值信息,如GDP年增长率、各产业比重、各种运输方式分担率、港口吞吐量增长系数、港口岸线使用量、港口技术以及劳动人口等,其数值可依据具体信息数值进行设定。系统模型中涉及到的主要方程如下:GDP=INTEG(+GDP增加值,-GDP减少值);货运量=一产货运系数×第一产业值+二产货运系数×第二产业值+三产货运系数×第三产业值;水运货运量=货运量×水运分担率;港口吞吐量=INTEG(+增加值,初始值);增加值=水运货运量×吞吐量年增长系数;港口综合通过能力=INTEG(+通过能力增加值,初始值);港口使用效率=港口吞吐量/港口综合通过能力;系统模型中相关参数的设定:货运系数、水运分担率和吞吐量增长系数等变量则用模型中的表函数来进行设定。

2港口物流与经济发展的系统动力学模型检验分析

2.1模型结构适合性检验系统动力学模型检验的目的是验证所建立的模型是否较好地反映广西北部湾港与广西北部湾地区(钦北防三市GDP)协调发展的本质特征和某些主要特征、模型所包含的变量和因果关系反馈是否符合预定的研究目的等。从所建立的系统动力学模型来看,它是建立在系统分析港口物流影响因素基础上的系统动力学模型,能较好地反映各因素之间的动态制约关系。通过定性的判断,所建立的广西北部湾港口物流与经济发展的系统动力学模型基本上满足了上述的模型结构适合性检验。

2.2模型行为适合性检验模型行为的适合性主要通过参数验证模拟、对比实际值误差的方法来检验。对于系统动力学模型来说,Vensim软件提供了查错和模型验证(分别是checkmodel和unitscheck)的方法,在模型建立完成之后,通过这些工具即可以对模型进行修正,检验通过后才能进行基本模拟。基于此,拟选取广西北部湾地区GDP和广西北部湾港口(货物)吞吐量进行历史性检验,模型运行时间为2009年到2012年,仿真步长为1年。根据已建立的模型和相关统计数据,对模型进行模拟,得到地区GDP和港口吞吐量变量的模拟结果,其结果见表1。根据表1,该模型预测结果平均误差绝对值分别为3.23%、2.90%,各年度预测结果误差均在5%以内,总体来说该模型模拟值与实际值基本吻合。由此可见,广西北部湾港口物流与经济发展的系统动力学模型具有一定的可行性和有效性,较好地模拟了广西北部湾地区港口物流与经济发展情况及其两者的内在关联机制。

在验证模型的有效性之后,拟以2010、2011、2012年统计数据为基础数据,利用上述模型对未来5年广西北部湾港口吞吐量和广西北部湾地区GDP进行预测,结果见表2。根据表3、表4,港口吞吐量GM(1,1)和二元线性回归预测结果误差绝对值的平均值分别为4.64%和5.63%,GDPGM(1,1)和二元线性回归预测结果误差绝对值的平均值分别为5.39%和4.80%。综合分析表2、表3、表4,系统动力学模型的仿真结果与统计数据之间误差绝对值的平均值最小,误差浮动较小。因此,港口物流与经济发展的系统动力学模型能较好地反映实际系统,对系统的模拟预测精度较高,应用该模型进行港口吞吐量与GDP的建模预测是可行且可靠的。

作者:隋博文单位:钦州学院商学院

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