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随着城市化进程加速和经济社会的持续快速发展,城市生产、消费领域物资流通更加频繁,为城市物流的繁荣发展带来重要战略机遇。特别是在现阶段中国新型城镇化加速发展和城市功能区规划调整背景下,城市综合交通运输体系和现代物流体系日益改善,城市物流需求规模不断壮大,使得城市物流产业集群迎来快速发展的黄金时期。推动城市物流产业集群健康发展,是保障城市经济运行、居民生活、物价稳定和促进经济转型升级的重要战略措施,也是降低社会物流成本、提高城市流通效率、提升城市综合竞争力的重要途径。然而,当前城市物流产业存在条块分割、衔接不紧、产业链不完善等问题,使得城市物流资源整合效率低、物流成本偏高,良好的城市物流产业集群生态秩序没有形成,从而影响城市经济社会的发展。因此,从城市整体层面宏观性考虑和统筹城市物流产业集群生态秩序的形成与可持续发展成为必要。城市物流产业链相关企业及生产、生活配套服务机构因长期稳定的分工合作关系而产生空间上聚集发展,他们占据城市物流产业集群中特定的“生态位”空间,扮演不同的生态主体角色与功能分工,彼此以节点联结构成纵横交错的生态链网,借助于物质流、能量流、资金流、信息流和知识流而相互作用、相互联系、相互稱合,实现城市物流资源的整合效应、集聚效应、协同效应和共生效应,并与非生物环境因子一起组成产业“共生体”,即耦合形成城市物流产业集群生态系统。只有在研究城市物流产业集群生态系统结构、演化机理的基础上,才能准确把握城市物流产业的发展规律和趋势,才能结合城市规划、产业布局、交通物流设施分布等科学制定城市物流发展规划、政策和措施,促进城市物流的可持续发展。因此,本文基于生态学的研究视野,提出城市物流产业集群生态系统内涵,探索性研究城市物流产业集群生态系统的结构、演化机理与健康状态评价问题,主要研究内容和成果如下:(1)基于生态系统隐喻,结合城市物流产业生态链、价值链的形成分析,提出城市物流产业集群生态系统概念,并对城市物流产业集群生态系统的特征进行分析。在此基础上,基于产业集群的要素关联及组织生态系统的组成架构,建立由生产要素系统、服务要素系统和环境要素系统组成的城市物流产业集群生态系统理论模型,分析城市物流产业集群生态系统的层次结构和组织分工,并归纳系统发展遵循的生态平衡条件及规律。(2)分析城市物流产业集群企业生态位的内涵,构建城市物流产业集群企业生态位宽度、重叠度测度模型,并对城市物流产业集群企业个体生态位演化进行分析。进而,借鉴生态学中Lotka-Volterra模型,构建城市物流产业集群生态系统内部种群竞争、合作、竞合三种模式下协同演化模型,分析模型的稳定性,并运用Matlab软件进行数值仿真分析得出种群协同演化规律。此外,考虑外部环境因素的影响,基于生物学中的Tilman的n种集合种群动力模型,分别构建了资源容量发生变化情况下、新种群插队竞争入侵下、新种群等位竞争入侵下三种模式下城市物流产业集群生态系统集合种群协同演化模型,并运用Matlab软件进行数值仿真分析,得出外部环境因素变化下集合种群协同演化的影响规律。(3)以耗散结构、协同学理论为基础,分析城市物流产业集群生态系统自组织演化发展条件与特征,阐述系统形成与触发机制、发展与自增强机制、衰退与锁定机制、升级与变异重组机制。从系统外生与内生的动力两大方面研究城市物流产业集群生态系统演化动力,构建基于哈肯模型的演化动力机制模型,对系统演化中涨落因素及序参量影响进行研究。进而,基于复合Logistic发展机制建立城市物流产业集群生态系统整体演化模型,分析系统整体演化生命周期过程及演化特征,并进行实证分析和仿真预测。(4)结合生态系统的结构和健康特征,分析城市物流产业集群生态系统健康状态评价涵义和特性,并将循环经济以及可持续发展理念融入其中。综合考虑生态、经济和社会因子,科学选择表征城市物流产业集群生态系统主要特征的参数,构建城市物流产业集群生态系统健康评价指标体系,主要包括集群组织结构、产业发展活力、产业生态恢复力、产业发展环境四大类别26个分项指标。进而,建立基于改进熵权的模糊物元综合评价模型,对城市物流产业集群生态系统健康发展状态进行综合评价。(5)根据城市物流产业集群生态系统生态环境、组成要素及内部个体、种群的角色定位和功能分工,从促进城市物流主体生态位协调与优化、丰富城市物流产业链种群的多样性、提升城市物流产业集群运行效率、优化城市物流产业政策环境等层面提出促进城市物流产业集群生态系统有序演化的策略与政策建议。