大連海事大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，遼寧 大連 116000）

“21 世紀(jì)海上絲綢之路”建設(shè)是我國(guó)重要的國(guó)家戰(zhàn)略，是為了應(yīng)對(duì)國(guó)際政治和貿(mào)易新形勢(shì)、推進(jìn)新一輪開放發(fā)展的重要舉措。對(duì)海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的影響因素進(jìn)行識(shí)別并分析是降低海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的基礎(chǔ)，對(duì)保障海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)安全有重要的意義。目前，“21世紀(jì)海上絲綢之路”主要方向有兩條：一條是從中國(guó)沿海港口過(guò)南海向西經(jīng)南亞、西亞到非洲，延伸至歐洲；另一條是從中國(guó)沿海港口過(guò)南海向南經(jīng)大洋洲到南太平洋[1]。

脆弱性最早是由P.Timmerman[2]提出的地理學(xué)領(lǐng)域的重要概念，在災(zāi)害管理、生態(tài)學(xué)、公共健康、氣候變化等方面均有應(yīng)用。在“絲路”網(wǎng)絡(luò)中，其脆弱性指由于臺(tái)風(fēng)、海嘯、恐怖襲擊或軍事封鎖等突發(fā)事件導(dǎo)致部分航線或港口不能正常營(yíng)運(yùn)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)連通性受到影響的程度。

1 海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性影響因素分析

航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性由多種風(fēng)險(xiǎn)因素共同影響，以往學(xué)者對(duì)海上風(fēng)險(xiǎn)因素有多種分類方法。從海上通道安全方面考慮，吳玉美[3]風(fēng)險(xiǎn)因素分為傳統(tǒng)安全威脅和非傳統(tǒng)安全威脅；毛啟蒙等[4]主要從南海問(wèn)題方面研究地緣政治上面臨的重要風(fēng)險(xiǎn)。黎鑫[5]著眼于海上絲綢之路的戰(zhàn)略地位，基于高程數(shù)據(jù)、歷史水文氣象數(shù)據(jù)等對(duì)海上絲綢之路的自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析。

從以上文獻(xiàn)來(lái)看，海上絲綢之路通航環(huán)境較為復(fù)雜，不僅包括自然方面的影響因素，還包括人文環(huán)境方面的影響因素。因此，本文綜合考慮海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和面臨的各種風(fēng)險(xiǎn)威脅，從內(nèi)部自然環(huán)境和外部人文環(huán)境兩方面考慮海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性影響因素。海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的內(nèi)部影響因素主要對(duì)應(yīng)于海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)脆弱性，不受人為因素的影響，外部影響因素則指由于人為環(huán)境影響造成的脆弱性，即外部人文環(huán)境方面的因素。根據(jù)以上對(duì)海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性影響因素的分析，本文選取了14個(gè)具有代表性的脆弱性影響因素指標(biāo)S1，S2，S3，···，S14開展研究，如表1所示。

表1 海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性影響因素分類與解釋

2 脆弱性影響因素的解釋結(jié)構(gòu)模型

解釋結(jié)構(gòu)模型（Interpretation Structure Model，簡(jiǎn)稱 ISM）主要用于分析復(fù)雜系統(tǒng)中各元素間的相互影響關(guān)系。ISM基于人們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，量化眾多要素間復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過(guò)矩陣計(jì)算、建立直觀的多階結(jié)構(gòu)模型，將系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次以及各元素的依賴關(guān)系清晰地展示出來(lái)，為管理者決策提供依據(jù)。

2.1 構(gòu)建鄰接矩陣

2.1.1 確定二元關(guān)系

現(xiàn)有文獻(xiàn)研究中大多是運(yùn)用專家打分法定性判斷兩兩因素之間是否存在關(guān)系，具有一定的主觀性。考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，本文采用定性定量相結(jié)合的方法確定風(fēng)險(xiǎn)因素間的二元關(guān)系。以海上絲綢之路重要航線、節(jié)點(diǎn)、港口以及周邊國(guó)家作為研究對(duì)象，通過(guò)世界銀行發(fā)展指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)、全球軍力排行榜、全球恐怖主義排行、國(guó)際海事組織以及對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的搜集整理獲得2015-2017年海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)沿線國(guó)家軍事實(shí)力、港口基礎(chǔ)設(shè)施狀況、海盜及恐怖主義情況、通道情況以及氣象水文海況等的相關(guān)數(shù)據(jù)。為消除是變量之間的量綱關(guān)系，對(duì)所有指標(biāo)原始數(shù)據(jù)采用Min-max標(biāo)準(zhǔn)化方法進(jìn)行線性變換，將所有原始數(shù)據(jù)映射在[0，1]之間。系統(tǒng)間的耦合程度可以通過(guò)變量間的離散程度來(lái)衡量，而變異系數(shù)又是衡量離散程度的重要指標(biāo)，選用以變異系數(shù)為基礎(chǔ)的耦合度模型能較有效地對(duì)兩系統(tǒng)的耦合關(guān)系進(jìn)行分析。為確定兩兩因素之間是否存在關(guān)系，本文用耦合度模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合。

Si代表影響因素，k為區(qū)別系數(shù)，取值區(qū)間在2～5之間，為了加強(qiáng)區(qū)分度，本文k取4。C越大則影響因素間耦合關(guān)系越強(qiáng)。

對(duì)2015-2017年海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)沿線國(guó)家軍事實(shí)力、港口基礎(chǔ)設(shè)施狀況、海盜及恐怖主義情況兩兩耦合，確定4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素之間的二元關(guān)系，2015-2017年風(fēng)險(xiǎn)因素之間的耦合度大小雖然不同，耦合關(guān)系結(jié)果基本一致。結(jié)合高天航[6]對(duì)通道基本狀況、氣象水文海況、通航地理?xiàng)l件、通道船舶密度、沿岸政治環(huán)境、法律政策約束、地區(qū)軍事背景、海上犯罪威脅和國(guó)家安全保障能力的兩兩耦合結(jié)果，以已有文獻(xiàn)中對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素之間關(guān)系的定性分析作為補(bǔ)充，本文確定了以上9個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素之間的二元關(guān)系。

2.1.2 生成鄰接矩陣

為了更好地表示各影響因素之間的關(guān)系，可以根據(jù)海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的影響因素之間的關(guān)系，生成鄰接矩陣。鄰接矩陣A的元素定義如下：

按照海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性影響因素之間的關(guān)系，生成的鄰接矩陣如圖1：

2.2 構(gòu)建可達(dá)矩陣

可達(dá)矩陣，是用矩陣形式來(lái)描述有向連接圖各節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度的通路后可到達(dá)的程度。可達(dá)矩陣M可用鄰接矩陣A加上單位矩陣I后，基于布爾代數(shù)做矩陣A+I的冪運(yùn)算求得：

可達(dá)矩陣中的元素mij為1表示要素Si直接或間接影響要素Sj；mij為0表示要素Si對(duì)要素Sj無(wú)影響或影響小到可忽略不計(jì)。對(duì)矩陣A+I進(jìn)行基于布爾代數(shù)的冪運(yùn)算，得到可達(dá)矩陣M=A4（如圖2）。

2.3 分解可達(dá)矩陣

對(duì)可達(dá)矩陣M中的要素進(jìn)行級(jí)位劃分。首先根據(jù)可達(dá)矩陣列出每個(gè)因素的可達(dá)集R（Si）（可以通過(guò)查找 Mi值為 1的列對(duì)應(yīng)的要素求得）、先行集A（Si）（可以通過(guò)查找 Mj值為 1 的行對(duì)應(yīng)的要素求得）和共同集C（Si）（先行集與可達(dá)集的交集）、若C（Si）=R（Si），則得到系統(tǒng)的終止集要素（第一級(jí)最高級(jí)要素（L1））。在新的可達(dá)集中劃去其所在的行和列，再?gòu)氖Ｏ碌目蛇_(dá)矩陣中尋找第二級(jí)最高級(jí)要素（L2），以此類推，直到得到最低級(jí)要素（Ln）[7]。經(jīng)計(jì)算得出影響海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的影響因素可分四級(jí)，即第一級(jí){S1，S2，S12，S14}，第二級(jí){S6，S8，S11，S13}，第三級(jí) {S4，S5，S7，S9}，第四級(jí) {S3，S10}。

2.4 建立影響因素的ISM

按照以上結(jié)果，根據(jù)級(jí)位劃分的結(jié)果對(duì)可達(dá)矩陣進(jìn)行重排序，就可以得到層次化的可達(dá)矩陣，如表2所示。

據(jù)表2可以看出，矩陣R對(duì)角線上的每個(gè)單位矩陣所對(duì)應(yīng)的為一個(gè)遞階結(jié)構(gòu)層級(jí)，即影響海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的因素可以分為4個(gè)層級(jí)。對(duì)處于同一個(gè)層級(jí)的因素用同一水平位置的方框表示，然后據(jù)鄰接矩陣所顯示的因素間的相互影響關(guān)系，即可構(gòu)建出海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)遞階ISM模型如圖3所示。

2.5 結(jié)果分析

如圖3所示，14個(gè)海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的影響因素構(gòu)成的ISM模型是一個(gè)4層級(jí)的多級(jí)遞階系統(tǒng)，不同層級(jí)的各風(fēng)險(xiǎn)因素緊密聯(lián)系，共同構(gòu)成了具有一定邏輯關(guān)系的因素鏈，下層因素直接或間接地影響上層因素，所有風(fēng)險(xiǎn)因素都通過(guò)不同的路徑對(duì)海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的脆弱性產(chǎn)生影響。

2.5.1 表層直接影響因素

處于模型表層的風(fēng)險(xiǎn)因素有集疏運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的完善程度（S1）、通道基本狀況（S2）、國(guó)家安全保障能力（S12）和海洋污染（S14）4個(gè)，是海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的直接影響因素。通?？梢酝ㄟ^(guò)約束底層或者中間層因素進(jìn)行控制，若要加強(qiáng)國(guó)家安全保障能力可以通過(guò)加強(qiáng)法律法規(guī)體系建設(shè)、設(shè)立海警局、聯(lián)合巡邏等形式實(shí)現(xiàn)，而集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)受到相關(guān)國(guó)家政治穩(wěn)定狀況以及港口基礎(chǔ)設(shè)施狀況的影響，相關(guān)國(guó)家之間的外交情況會(huì)直接影響航線的設(shè)置，基礎(chǔ)設(shè)施故障則會(huì)通過(guò)導(dǎo)致航線中斷而影響航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但這種影響往往是短期的。

2.5.2 中間層間接影響因素

處于模型中間層(2-3層)的風(fēng)險(xiǎn)因素共有沿線國(guó)家政治環(huán)境（S6）、港口基礎(chǔ)設(shè)施狀況（S8）、沿線國(guó)家相關(guān)法律政策約束（S11）以及海上交通事故（S13）8個(gè)。中間層一般為間接影響因素，即在模型中起傳遞作用，將底層風(fēng)險(xiǎn)傳遞給頂層風(fēng)險(xiǎn)因素。值得注意的是處于模型第三層的沿岸軍事實(shí)力（S7）并不會(huì)受到底層因素的影響，在此將其歸為底層影響因素。船舶密度和通航地理?xiàng)l件（位于模型第三層）都會(huì)受到底層影響因素氣象水文海況的影響，同時(shí)也都會(huì)影響交通事故（位于模型第二層）的發(fā)生，而海上交通事故的發(fā)生又會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成污染，這樣氣象水文海況就通過(guò)船舶密度、通航地理?xiàng)l件和海上交通事故這三個(gè)中間層因素影響海洋污染，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)的傳遞。

表2 層次化的可達(dá)矩陣

2.5.3 底層根本影響因素

處于模型底層的風(fēng)險(xiǎn)因素有沿線國(guó)家軍事實(shí)力（S7）、恐怖主義情況（S10）和氣象水文海況（S3）3個(gè)因素。處于底層的因素屬于系統(tǒng)中的根本影響因素，它們可以直接或間接地對(duì)上層因素產(chǎn)生影響，是影響海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的關(guān)鍵因素。若能有效控制世界恐怖主義的發(fā)生或降低恐怖主義造成的不良后果，保證沿線國(guó)家政治穩(wěn)定，則能有效控制海上絲綢之路的地緣政治風(fēng)險(xiǎn)，氣象水文海況則是降低自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)。通過(guò)控制這兩方面的風(fēng)險(xiǎn)可以從根本上降低海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的脆弱性。

3 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)果表明，在眾多影響海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)脆弱性的因素中，集疏運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的完善程度、通道基本狀況、國(guó)家安全保障能力和海洋污染的影響是最直接的，其改善帶來(lái)的推動(dòng)作用也是最快速的。與此同時(shí)，恐怖主義情況和氣象水文海況的影響則是最基礎(chǔ)性的、深遠(yuǎn)的，其中恐怖主義情況和沿線國(guó)家軍事實(shí)力難以在短時(shí)間內(nèi)有較大變動(dòng)，但一旦得到改善將從根本上降低海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)地緣政治風(fēng)險(xiǎn)。而氣象水文海況屬于不可控風(fēng)險(xiǎn)，只能通過(guò)氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警等方面降低其風(fēng)險(xiǎn)。

本文針對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)因素之間的復(fù)雜關(guān)系，構(gòu)建了海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)路脆弱性影響因素的ISM模型，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行梳理和計(jì)算，得到海上絲綢之路集裝箱航運(yùn)網(wǎng)路脆弱性影響因素的多層級(jí)結(jié)構(gòu)，對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)因素之間的關(guān)系有更直觀、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。各風(fēng)險(xiǎn)因素間存在著一定的制約關(guān)系，在面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)威脅時(shí)，要從根本原因入手，從而快速直接地解決安全問(wèn)題。