馬曉雪 何佩龍 喬衛(wèi)亮 劉陽

(1 大連海事大學(xué),公共管理與人文藝術(shù)學(xué)院,遼寧 大連 116026;2 大連海事大學(xué),航運(yùn)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,遼寧 大連 116026;3 大連海事大學(xué),輪機(jī)工程學(xué)院,遼寧 大連 116026)

0 引言

北極航線航行環(huán)境正醞釀重大變化并有望在夏季實(shí)現(xiàn)全線通航[1],國際社會(huì)對北極的關(guān)注度也因此變得越來越高。針對北極通航安全風(fēng)險(xiǎn),目前已經(jīng)形成了較為完整的研究體系。對于北極航線安全風(fēng)險(xiǎn)模糊性特征造成的認(rèn)知障礙,李振福等[2]利用盲數(shù)理論提出了處理盲信息灰信息等不確定信息的方法;與之類似,后悔理論也被應(yīng)用于北極航線安全風(fēng)險(xiǎn)分析中[3];另外,王銳等[4]借助灰色系統(tǒng)理論在處理不確定信息方面的優(yōu)勢對北極環(huán)境數(shù)據(jù)中的確定性信息進(jìn)行了分析。為更好地解決由北極安全風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)性造成的認(rèn)知困境,馬曉雪等[5]依托動(dòng)態(tài)貝葉斯理論實(shí)現(xiàn)了對北極航線安全風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)把握。目前應(yīng)用韌性理論來研究北極安全風(fēng)險(xiǎn)的成果并不多見,付姍姍等[6]依托韌性工程構(gòu)建了涉及四因素五方面的極地船舶航行框架,為后續(xù)研究提供了參考。以上研究多從“人-機(jī)-環(huán)-管”的框架下認(rèn)識船舶航行風(fēng)險(xiǎn),將研究重點(diǎn)聚焦在風(fēng)險(xiǎn)及其后果上,未重點(diǎn)考慮應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)的能力建設(shè),且缺少對風(fēng)險(xiǎn)間耦合級聯(lián)效應(yīng)的探討;鑒于此,引入韌性理論重新認(rèn)識北極航行風(fēng)險(xiǎn),并依托模糊認(rèn)知圖模型深度分析安全風(fēng)險(xiǎn)的級聯(lián)效應(yīng)。

1 韌性及韌性視域下北極航行風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知

1.1 韌性理論及其釋義

正如“韌性”釋義為跳回的動(dòng)作,韌性最早被認(rèn)知是在工程領(lǐng)域并用來解釋木材受驟然壓力不會(huì)斷裂的現(xiàn)象。Holling[7]將韌性理論引入生態(tài)學(xué)并對“生態(tài)韌性”的概念做了反復(fù)修正,認(rèn)為韌性屬于系統(tǒng)自身特性并決定著系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)聯(lián)的持續(xù)性,系統(tǒng)韌性測度以其維持穩(wěn)態(tài)所吸收的擾動(dòng)量級來計(jì)算;隨后在 Holling 的研究基礎(chǔ)上,Berkes 和Folke[8]Gunderson[9]拓展了生態(tài)韌性概念,致力于探索“社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)”中的韌性思維,重點(diǎn)關(guān)注了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)變化;Carpenter 等[10]在此基礎(chǔ)上細(xì)化了擾動(dòng)量的具體內(nèi)涵,將其歸結(jié)于吸收的擾動(dòng)量自組織與學(xué)習(xí)適應(yīng)程度。隨著對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)制運(yùn)行認(rèn)識的深入,一種源于適應(yīng)循環(huán)理論的演進(jìn)韌性概念被提出,Folke 等[11]重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了持續(xù)韌性適應(yīng)性轉(zhuǎn)變性,可見演進(jìn)韌性更關(guān)注持續(xù)適應(yīng)并在優(yōu)化中實(shí)現(xiàn)狀態(tài)恢復(fù)的能力。概而言之,作為研究和分析負(fù)面事件的新視域,韌性摒棄了傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)或“亡羊補(bǔ)牢”的消極姿態(tài),從系統(tǒng)自身角度出發(fā),將負(fù)面事件內(nèi)化為穩(wěn)定狀態(tài)下的一部分,即為一種“共存”思維。借助“共存”思維所構(gòu)建的安全邏輯,承認(rèn)容許并主動(dòng)應(yīng)對負(fù)面事件。這種安全邏輯普遍被認(rèn)為應(yīng)包含吸收適應(yīng)及變革三個(gè)維度[12-15],見表1。因此,總體來看,韌性是系統(tǒng)維持或恢復(fù)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)的內(nèi)在能力,保證系統(tǒng)在面對擾動(dòng)后能夠繼續(xù)運(yùn)行,以“吸收能力”“適應(yīng)能力”和“變革能力”為具體表現(xiàn)形式。

表1 韌性能力的內(nèi)涵要義Table 1.The connotation of resilience

1.2 韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)及北極航行風(fēng)險(xiǎn)的韌性認(rèn)知

韌性理論繼承了傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理與脆弱性研究的優(yōu)勢,從系統(tǒng)角度出發(fā)探討“安全”與“風(fēng)險(xiǎn)”的內(nèi)在邏輯。Crichton[16]認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)作為發(fā)生損失的概率,應(yīng)從三方面界定,即危險(xiǎn)源脆弱性和暴露度,其中“危險(xiǎn)源”指環(huán)境中本當(dāng)存在的風(fēng)險(xiǎn),“脆弱性”與“暴露度”則決定了系統(tǒng)會(huì)不會(huì)受到干擾。與其類似,作為韌性理論研究的集大成者,Hollnagel[17]強(qiáng)調(diào)了外力在系統(tǒng)韌性建構(gòu)中引發(fā)的負(fù)面作用,而這種外力通常源于環(huán)境,Hollnagel 的“外力”與Crichton 的“危險(xiǎn)源”不謀而合,共同探討了環(huán)境中本當(dāng)存在的風(fēng)險(xiǎn)造成系統(tǒng)能力變化的關(guān)鍵作用。但不同的是,Hollnagel 等[18]認(rèn)為“系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)并不是失效概率造成的,而是系統(tǒng)自身功能變化引發(fā)擾動(dòng)的后果”。這一觀點(diǎn)突破了傳統(tǒng)脆弱性視角下的風(fēng)險(xiǎn)定義,將風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因歸結(jié)于系統(tǒng)自身的功能可變性,從系統(tǒng)能力角度出發(fā)探尋“韌性能力”與“安全風(fēng)險(xiǎn)”的內(nèi)在邏輯?！霸跀_動(dòng)前后有效調(diào)整系統(tǒng)功能可以維護(hù)系統(tǒng)韌性”[19],在Hollnagel 等看來,擾動(dòng)是造成系統(tǒng)韌性發(fā)生變化的關(guān)鍵因素,控制擾動(dòng)應(yīng)以調(diào)整系統(tǒng)功能為前提。根據(jù)前文可知,擾動(dòng)來源于系統(tǒng)自身的功能變化,因此,若要達(dá)到韌性永續(xù),需要從系統(tǒng)功能可變性角度出發(fā)反觀“風(fēng)險(xiǎn)”,即若要維持系統(tǒng)韌性,需要控制哪些擾動(dòng),那么“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”便應(yīng)運(yùn)而生。然而,擾動(dòng)并不會(huì)“憑空出現(xiàn)”,根據(jù)前文可知,外力是系統(tǒng)韌性變化的源頭,因此,將“本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)”納入“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”范疇。同時(shí),將以本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)作用于系統(tǒng)自身引發(fā)系統(tǒng)功能變化所形成的擾動(dòng)視作“誘致性風(fēng)險(xiǎn)”。“本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)”與“誘致性風(fēng)險(xiǎn)”共同構(gòu)成“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”內(nèi)涵,見圖1。根據(jù)上節(jié)對韌性能力的分析,將“誘致性風(fēng)險(xiǎn)”具體分為常規(guī)性風(fēng)險(xiǎn)變例性風(fēng)險(xiǎn)與宏觀性風(fēng)險(xiǎn),以此構(gòu)建新的研究范式,來認(rèn)識北極航行安全風(fēng)險(xiǎn),見表2。

表2 韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)及北極航行風(fēng)險(xiǎn)的韌性認(rèn)知Table 2.Risks under the resilience perspective and the resilience perception of Arctic navigation risks

圖1 韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)分析邏輯Fig.1.Risk analysis logic from the perspective of resilience

一般情況下,風(fēng)險(xiǎn)通常被認(rèn)為是一種潛在的危險(xiǎn),而風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生使?jié)撛诘奈ｋU(xiǎn)轉(zhuǎn)化成為現(xiàn)實(shí)的損失[20]。從這個(gè)意義上來說,當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)尚未對系統(tǒng)安全產(chǎn)生沖擊效果,即風(fēng)險(xiǎn)處于暴露狀態(tài)時(shí),風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為潛在“風(fēng)險(xiǎn)要素”;當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊效果,即風(fēng)險(xiǎn)處于沖擊狀態(tài)時(shí),風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為“風(fēng)險(xiǎn)事件”(或稱“風(fēng)險(xiǎn)事故”)。以潛在危險(xiǎn)與現(xiàn)實(shí)損失劃分“風(fēng)險(xiǎn)要素”與“風(fēng)險(xiǎn)事件”不僅有助于從可變及動(dòng)態(tài)角度掌握風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)涵,更適應(yīng)了“韌性視域下風(fēng)險(xiǎn)”以及“風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)”的分析要求。

根據(jù)表2,確定韌性視域下北極航行風(fēng)險(xiǎn)的典型風(fēng)險(xiǎn)要素(見表3)。

表3 韌性視域下北極航行安全風(fēng)險(xiǎn)要素Table 3.Arctic navigation safety risk indicators under the resilience perspective

長期以來,針對風(fēng)險(xiǎn)管控問題,研究思路基本是基于“人-機(jī)-環(huán)-管”四個(gè)維度,依托“風(fēng)險(xiǎn)識別-風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)-風(fēng)險(xiǎn)控制”三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)建分析模型,以實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避或控制為最終目標(biāo)[36-37]。與其不同,韌性理論以肯定并接受環(huán)境的非安全性和持續(xù)變化為前提,將風(fēng)險(xiǎn)管控視角從外部轉(zhuǎn)向?qū)ρ芯繉ο蟊旧砉δ芸勺冃缘钠饰?。作為一種新探索,“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”正是建立在對功能可變性剖析的基礎(chǔ)之上。將“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”引入北極航行風(fēng)險(xiǎn)研究,其創(chuàng)新與優(yōu)勢主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

(1)傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理研究視角是“由外而內(nèi)”的,“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”是“由內(nèi)而外”的。這種思維摒棄以外部風(fēng)險(xiǎn)的不確定性為起點(diǎn)對風(fēng)險(xiǎn)問題進(jìn)行剖析的方式,將研究對象轉(zhuǎn)向北極安全主體自身,實(shí)現(xiàn)從“不可控”到“可控”。

(2)傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理研究的最終目標(biāo)是“風(fēng)險(xiǎn)控制”,“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”是“風(fēng)險(xiǎn)適應(yīng)”?！胺啦粍俜馈狈从沉藦?fù)雜社會(huì)環(huán)境下應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)威脅的被動(dòng)困境,尤其是在北極這個(gè)具有高度不確定性與未知性的研究領(lǐng)域下,傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理模式更是“捉襟見肘”。與傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理模式不同,“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”淡化了“風(fēng)險(xiǎn)防御”概念,承認(rèn)并主張與未知性共存,以追求安全永續(xù),更適用于探討復(fù)雜模糊的北極風(fēng)險(xiǎn)問題。

(3)傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理研究應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)威脅是“消極被動(dòng)”的,“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”是“積極主動(dòng)”的。“識別-評價(jià)-控制”從側(cè)面反映出風(fēng)險(xiǎn)管理過程的滯后性。類似于病毒變異,北極風(fēng)險(xiǎn)也是持續(xù)動(dòng)態(tài)變化的,當(dāng)我們在識別風(fēng)險(xiǎn)時(shí),風(fēng)險(xiǎn)或早已產(chǎn)生威脅。與其不同,“韌性視域下的風(fēng)險(xiǎn)”從系統(tǒng)自身出發(fā),將風(fēng)險(xiǎn)視為內(nèi)生產(chǎn)物和功能的邏輯體現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)管理的態(tài)度轉(zhuǎn)向,更利于我們直面北極風(fēng)險(xiǎn)問題。

2 風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)及北極航行風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)的認(rèn)識

2.1 風(fēng)險(xiǎn)因果關(guān)系:風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)的邏輯起點(diǎn)

逆境下的風(fēng)險(xiǎn)并不固定,而是動(dòng)態(tài)變化的,如果忽視風(fēng)險(xiǎn)間的關(guān)聯(lián)性往往會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知偏差[38]。正如前文所述,韌性理論強(qiáng)調(diào)對持續(xù)穩(wěn)定狀態(tài)的追求,而風(fēng)險(xiǎn)又如此復(fù)雜,因此對風(fēng)險(xiǎn)的分析,僅做到認(rèn)識風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,有必要準(zhǔn)確把握風(fēng)險(xiǎn)間的關(guān)系,以保證系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)韌性的永續(xù)。

風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)常被簡單認(rèn)為是多米諾骨牌效應(yīng),但這顯然是不準(zhǔn)確也不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。作為理解風(fēng)險(xiǎn)社會(huì)的重要視角,“級聯(lián)”及“級聯(lián)效應(yīng)”受到供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理災(zāi)難管理運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)管理等多個(gè)研究領(lǐng)域的關(guān)注,但“級聯(lián)效應(yīng)”在不同的應(yīng)用場景中,其概念并不固定。在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理中,更傾向于以“風(fēng)險(xiǎn)傳播”來定義風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng),將其界定為供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障,進(jìn)而產(chǎn)生連鎖反應(yīng),放大風(fēng)險(xiǎn)破壞效果的過程[39-40]。在災(zāi)難管理領(lǐng)域,Caroleo 等[41]將級聯(lián)效應(yīng)定義為特定隱患發(fā)生所可能導(dǎo)致的事件鏈。雖然學(xué)界目前對“級聯(lián)效應(yīng)”的描述并不一致,但是通過文獻(xiàn)梳理發(fā)現(xiàn),目前有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)的研究多從風(fēng)險(xiǎn)要素間的因果關(guān)系出發(fā)來討論級聯(lián)過程,Feng 等[42]則借助貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析定義風(fēng)險(xiǎn)要素及其因果關(guān)系,以此為基礎(chǔ)探討風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)過程的復(fù)雜性和不確定性。與之類似,Fang 和Marle[43]開發(fā)了決策支持系統(tǒng)框架,構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將“節(jié)點(diǎn)”視作風(fēng)險(xiǎn),“邊”視作因果關(guān)系,以此展開模擬,闡釋了忽略項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的級聯(lián)效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致決策過程失誤的觀點(diǎn)。

綜合來看,風(fēng)險(xiǎn)間存在著普遍的因果關(guān)系,它既是引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)的源頭[44],也是主要驅(qū)動(dòng)因素。作為“導(dǎo)火索”,風(fēng)險(xiǎn)“因果關(guān)系”與“級聯(lián)”“級聯(lián)效應(yīng)”存在著復(fù)雜的聯(lián)系。具體來看,當(dāng)多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)要素均未產(chǎn)生擾動(dòng)效果時(shí),它們之間普遍存在潛在的因果關(guān)系,這種關(guān)系是靜態(tài)的,不會(huì)對系統(tǒng)安全產(chǎn)生影響。所謂“級聯(lián)”是指當(dāng)某個(gè)風(fēng)險(xiǎn)要素產(chǎn)生沖擊效果后,該要素與其他風(fēng)險(xiǎn)要素間的因果關(guān)系便活躍起來,進(jìn)而激活其他風(fēng)險(xiǎn)要素,形成“風(fēng)險(xiǎn)事件”的過程。所謂風(fēng)險(xiǎn)“級聯(lián)效應(yīng)”是指在風(fēng)險(xiǎn)“級聯(lián)”的基礎(chǔ)之上,多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)要素共同產(chǎn)生沖擊效果,驅(qū)動(dòng)因果關(guān)系,促成二次甚至更多次級聯(lián),形成復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)事件鏈的動(dòng)態(tài)過程。可以說風(fēng)險(xiǎn)“因果關(guān)系”是“級聯(lián)效應(yīng)”的本質(zhì)和內(nèi)生動(dòng)力,“級聯(lián)效應(yīng)”是“因果關(guān)系”的外在表現(xiàn)形式,而風(fēng)險(xiǎn)由潛在“風(fēng)險(xiǎn)要素”激活為“風(fēng)險(xiǎn)事件”的過程便是促成“因果關(guān)系”轉(zhuǎn)變?yōu)椤凹壜?lián)效應(yīng)”的催化劑。

2.2 北極航行風(fēng)險(xiǎn)因果關(guān)系

根據(jù)級聯(lián)效應(yīng)理論分析可知,探討風(fēng)險(xiǎn)要素之間的因果關(guān)系是展開級聯(lián)效應(yīng)分析的第一步。因此,依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料事故報(bào)告及專家意見收集來確定二級指標(biāo)間的因果關(guān)系,見表4。在獲取風(fēng)險(xiǎn)要素因果關(guān)系后,以此為基礎(chǔ)展開北極航行風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)分析。

表4 北極航行風(fēng)險(xiǎn)要素因果關(guān)系說明及來源Table 4.The causal relationship between the secondary indicators and the references

3 因果知識表示的FCM 分析法

3.1 模糊認(rèn)知圖分析法:表示與推理

Aexlord 首次提出了一種由概念節(jié)點(diǎn)有向弧及關(guān)聯(lián)權(quán)重三元素所構(gòu)成的認(rèn)知圖模型并將其應(yīng)用于商業(yè)或制度決策的過程。其中,概念節(jié)點(diǎn)代表事件,有向弧表示兩者間的因果關(guān)系,權(quán)重則代表兩者間的關(guān)聯(lián)效果。而后Kosko[68]在Aexlord的基礎(chǔ)上改進(jìn)了離散的關(guān)聯(lián)效果并確定了[-1,1]的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度區(qū)間以適應(yīng)于模糊推理,模糊認(rèn)知圖(Fuzzy Cognitive Map,FCM)模型應(yīng)運(yùn)而生。

(1)FCM 的結(jié)構(gòu)表示

FCM 將模糊理論與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)合?；緢D解結(jié)構(gòu)由概念節(jié)點(diǎn)和有向弧組成,所有概念節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系及相互作用組成了一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。圖2 即為一個(gè)簡單的FCM 模型,具有5 個(gè)概念節(jié)點(diǎn)(C1C2C3C4C5),其中C1對C2存在有向弧,含義為概念節(jié)點(diǎn)C1狀態(tài)值的改變會(huì)導(dǎo)致概念節(jié)點(diǎn)C2狀態(tài)值的改變,其關(guān)聯(lián)程度為有向弧權(quán)值w12,其余5 條有向弧也具備相似的含義。由圖解結(jié)構(gòu)模型可得FCM 鄰接矩陣。

圖2 模糊認(rèn)知圖結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2.Schematic diagram of FCM structure

(2)FCM 的數(shù)學(xué)表示與推理機(jī)制

FCM 基本模型以簡單的四元組G=(C,X,W,f)進(jìn)行數(shù)學(xué)表示,其中,由n個(gè)概念節(jié)點(diǎn)組成的集合C={C1,C2,…,Cn};概念節(jié)點(diǎn)C1至Cn在某一時(shí)刻的狀態(tài)值組成的集合X={x1,x2,…,xn};任意兩個(gè)概念節(jié)點(diǎn)Ci對Cj的有向弧權(quán)值所構(gòu)成的集合W={wij},則W={wij}n×n即為整個(gè)FCM 模型的鄰接矩陣;f代表閾值函數(shù),其目的是將每次迭代后的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)值轉(zhuǎn)化為[-1,1]。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在不同時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)值不同,若在時(shí)間點(diǎn)t時(shí),n個(gè)概念節(jié)點(diǎn)組成的狀態(tài)值集合X(t)={x1(t),x2(t),…,xn(t)},那么在時(shí)間點(diǎn)t+1 時(shí),n個(gè)概念節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)值即為:

常見的閾值函數(shù)有雙曲正切函數(shù),Sigmoid 函數(shù)。根據(jù)模糊特征,選擇陡度參數(shù)λ的Sigmoid函數(shù)為閾值函數(shù):

對概念節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)值進(jìn)行迭代計(jì)算后,將最終穩(wěn)定至一個(gè)固定點(diǎn)或極限循環(huán)兩種狀態(tài)。但實(shí)際上,FCM 推理也可能會(huì)使各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入無限不循環(huán)狀態(tài),即為一種混沌狀態(tài)。

3.2 模糊認(rèn)知圖分析法有向弧權(quán)值:模糊層次分析法

FCM 因果關(guān)系形成后,對存在因果關(guān)系的兩個(gè)概念節(jié)點(diǎn)間的有向弧權(quán)重做進(jìn)一步分析。文章引入梯形模糊數(shù)法及專家置信度水平來進(jìn)行模糊綜合評估[69]。首先收集并量化專家評語。邀請海上交通安全領(lǐng)域北極安全領(lǐng)域內(nèi)共5 位專家并展開問卷調(diào)查,將調(diào)查結(jié)果轉(zhuǎn)化為梯形模糊數(shù)A=(a1,a2,a3,a4)(表5)。其次,計(jì)算專家置信度。受異質(zhì)專家的個(gè)人閱歷知識背景行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的影響,專家評語往往不可一概而論。引入專家置信度(專家權(quán)重)概念,從職位水平(epl)學(xué)歷水平(edl)經(jīng)驗(yàn)水平(eel)和適任水平(ecl)來確定專家綜合置信程度,評分標(biāo)準(zhǔn)見表6。專家評語置信度(el)以及專家置信度Q(Eu)的計(jì)算公式分別為:

表5 專家評語標(biāo)度Table 5.Expert comment scale

表6 專家置信度評分標(biāo)準(zhǔn)Table 6.Expert confidence scoring standards

第m位專家評語為Pm(m=1,2,…,n),分別計(jì)算專家評語的平均一致度和一致性系數(shù)并進(jìn)行去模糊化處理,測量有向弧權(quán)重。

第1 步,評語間相似度計(jì)算:若以Pu(a1,a2,a3,a4)和Pv(b1,b2,b3,b4)表示兩位專家評語的梯形模糊數(shù)標(biāo)度,那么兩位專家間評語相似度Suv(Pu,Pv)表示為:

第2 步,平均一致度計(jì)算:若有n位專家,第u位專家評語平均一致度AA(Pu)表示為:

第3 步,相對一致度計(jì)算:若有n位專家,第u位專家評語相對一致度RA(Pu)表示為:

第4 步,一致性系數(shù)計(jì)算:Q(Eu)對于RA(Pu)的重要程度以β表示,β取0.5,第u位專家的一致性系數(shù)CC(Pu)表示為:

第5 步,聚類模糊數(shù)計(jì)算:聚類模糊數(shù)以RA表示為:

第6 步,去模糊化處理:采用中心面積法去模糊化,以μM(x)表示聚合的隸屬函數(shù),去模糊化權(quán)重以AV表示為:

當(dāng)模糊綜合評價(jià)集采用梯形模糊數(shù)標(biāo)度時(shí),若梯形模糊數(shù)為A=(a1,a2,a3,a4),則有:

4 韌性視域下北極航行風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)分析

4.1 風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)判斷標(biāo)準(zhǔn)與情景選定

根據(jù)前文分析可知,風(fēng)險(xiǎn)存在兩種表現(xiàn)形式,當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)未達(dá)到既定閾值時(shí),風(fēng)險(xiǎn)僅可被視作具有潛在危險(xiǎn)性的“風(fēng)險(xiǎn)要素”;當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到甚至超過既定閾值時(shí),風(fēng)險(xiǎn)由潛在危險(xiǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂鞋F(xiàn)實(shí)損失的破壞性“風(fēng)險(xiǎn)事件”。因此,確定閾值以判斷風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)至關(guān)重要。在綜合國內(nèi)外北極航線風(fēng)險(xiǎn)等級界定標(biāo)準(zhǔn)以及廣泛征詢專家意見的基礎(chǔ)上,結(jié)合前期研究成果以及研究區(qū)域背景狀況,針對定量客觀指標(biāo),即本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn),構(gòu)建判斷層來界定風(fēng)險(xiǎn)要素及其量值范圍(表7)。對于定性指標(biāo),即誘致性風(fēng)險(xiǎn),由于指標(biāo)自身具有一定的籠統(tǒng)性和不確定性,很難以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來界定其量值范圍,因此誘致性風(fēng)險(xiǎn)量值范圍主要通過領(lǐng)域內(nèi)專家和具有北極航行經(jīng)驗(yàn)船員的打分結(jié)果獲得。表7 為獲取北極航行風(fēng)險(xiǎn)因果關(guān)系強(qiáng)度以及級聯(lián)效應(yīng)情景模擬分析提供了重要的指示性參考。

表7 北極航行本質(zhì)性安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)判斷標(biāo)準(zhǔn)及參考來源Table 7.Judgement standards for essential risk of Arctic navigation and reference sources

通過文獻(xiàn)分析與專家意見收集,確定當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè)判斷層指標(biāo)達(dá)到“較低可接受”水平時(shí),風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)便處于激活狀態(tài)。處于激活狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)具備兩種能力,一是能夠?qū)ο到y(tǒng)產(chǎn)生干擾,二是能夠促使與其相關(guān)的因果關(guān)系鏈活躍起來,進(jìn)而產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)。從北極客觀環(huán)境出發(fā),以表8 收集到的事故報(bào)告分析為基礎(chǔ),將“海冰”“低溫”兩個(gè)本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)確定為北極航行常態(tài)化風(fēng)險(xiǎn)要素,將“船員適任性低”及“國際交流渠道狹窄”兩個(gè)誘致性風(fēng)險(xiǎn)確定為高頻風(fēng)險(xiǎn)要素。以此為例分別開展本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)情景分析以及誘致性風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)情景分析。

表8 底層數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)信息及其來源Table 8.The underlying data statistics and their sources

4.2 北極航行風(fēng)險(xiǎn)FCM 模型構(gòu)建

根據(jù)表4 北極航行風(fēng)險(xiǎn)因果關(guān)系,構(gòu)建由一級指標(biāo)間一級與二級指標(biāo)間以及二級指標(biāo)間的聯(lián)合模糊認(rèn)知圖模型(圖3)。

圖3 韌性視域下北極航行風(fēng)險(xiǎn)的模糊認(rèn)知圖Fig.3.A fuzzy cognition map of Arctic navigation risks from the perspective of resilience

4.3 北極航行風(fēng)險(xiǎn)因果關(guān)聯(lián)程度分析

為保證研究結(jié)果科學(xué)可靠,以表7 和表8 為指示性參考,選擇北極安全海上交通安全領(lǐng)域內(nèi)的科研專家和有經(jīng)驗(yàn)的船員組成異質(zhì)專家組展開討論與調(diào)查。根據(jù)表6 及公式(3)(4)對每位專家的置信度進(jìn)行計(jì)算,專家信息及置信度水平見表9。

表9 專家信息及置信度水平Table 9.Expert information and the confidence level

根據(jù)公式(5)～(11)計(jì)算存在因果關(guān)系的有向弧權(quán)值,三類因果關(guān)系的有向弧權(quán)值測量結(jié)果見表10。

表10 FCM 有向弧權(quán)值Table 10.FCM directed arc weights

本研究共確定了45 條有向弧權(quán)值,其中,一級指標(biāo)間,C3→C2的因果關(guān)系最強(qiáng),有向弧權(quán)值達(dá)到0.849;C3→C1的因果關(guān)系次之,有向弧權(quán)值達(dá)到0.820,表明在一般情況下,“宏觀性風(fēng)險(xiǎn)”對導(dǎo)致“常規(guī)性風(fēng)險(xiǎn)”與“變例性風(fēng)險(xiǎn)”具有很強(qiáng)的效果。一級與二級指標(biāo)間,C01→C0的因果關(guān)系最強(qiáng),有向弧權(quán)值達(dá)到0.885,表明在一般情況下“海冰”對導(dǎo)致“本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)”水平的提高具有很強(qiáng)的效果;C14→C1的因果關(guān)系次之,有向弧權(quán)值為0.816,表明在一般情況下,“導(dǎo)助航設(shè)備失靈”對導(dǎo)致“常規(guī)性風(fēng)險(xiǎn)”水平的提高具有很強(qiáng)的效果。二級指標(biāo)間,C02→C01的因果關(guān)系最強(qiáng),有向弧權(quán)值達(dá)到0.850,表明在一般情況下“低溫”對導(dǎo)致“海冰”具有很強(qiáng)的效果,C05→C14的因果關(guān)系次之,有向弧權(quán)值為0.811,表明在一般情況下“高緯和磁暴”對導(dǎo)致“導(dǎo)助航設(shè)備失靈”具有很強(qiáng)的效果。

4.4 情景一:北極航行本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)的級聯(lián)效應(yīng)分析

激活模糊認(rèn)知圖中特定節(jié)點(diǎn)開展情景模擬分析。激活特定風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)后,經(jīng)過多次迭代,如果模型中其他風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)值不再發(fā)生明顯變化,符合收斂性要求,則表明該情景具有現(xiàn)實(shí)意義,此時(shí),所有節(jié)點(diǎn)的最終狀態(tài)值與初始狀態(tài)值之間的差值表征該節(jié)點(diǎn)與激活風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)之間的級聯(lián)強(qiáng)弱[80]。如果多次迭代后,其他風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)值無法收斂,表明激活的風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)與其他任何風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)間不存在明顯的級聯(lián)關(guān)系。以本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)中的“海冰C01”和“低溫C02”作激活風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)為例,風(fēng)險(xiǎn)的級聯(lián)效應(yīng)分析過程為:

(1)第一階段:以C01C02為激活節(jié)點(diǎn)

第1 步,定義初始向量,賦予初始向量狀態(tài)值:20 個(gè)概念節(jié)點(diǎn)組成的初始狀態(tài)值集合X(0)={1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}。

第2 步,遞推下一時(shí)刻狀態(tài)值,迭代狀態(tài)值:根據(jù)公式(1)得出下一時(shí)刻狀態(tài)值。

根據(jù)公式(2)代入變換函數(shù),其中λ取5,則有:

第3 步,校準(zhǔn)狀態(tài)向量:滿足X(t)=X(t+ 1),則迭代結(jié)束,X(t+ 1)為最終狀態(tài)向量值。顯然X(1)≠X(0),即X(1)不是模型最終狀態(tài)向量值,需要繼續(xù)迭代計(jì)算。

第4 步,多次迭代直至狀態(tài)值穩(wěn)定:在本情境下,經(jīng)過13 次迭代計(jì)算,得到X(12)=X(13),即X(13)為最終狀態(tài)向量值。部分迭代次數(shù)狀態(tài)向量值及數(shù)值變化幅度M(Ci)如表11所示,其中Is表示第s次迭代。

表11 部分時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)向量值及數(shù)值變化幅度(情景一:第一階段)Table 11.The state vector value and numerical change range of each node at some time(scenario 1:first stage)

在推理的過程中,激活節(jié)點(diǎn)以外的其他節(jié)點(diǎn)狀態(tài)值均發(fā)生了變化,表明其他風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)均與“海冰”和“低溫”存在一定的級聯(lián)關(guān)系。M(Ci)表示第i個(gè)節(jié)點(diǎn)初始狀態(tài)值與收斂狀態(tài)值之間的差值,數(shù)值越小,表明該節(jié)點(diǎn)與激活風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)的級聯(lián)性越強(qiáng)。按照M(Ci)由小到大依次是“獲援概率極低C23”(0.0197)“狹窄水道C06”(0.0629)“維護(hù)保養(yǎng)不到位 C12”(0.1173),其他節(jié)點(diǎn)的M(Ci)均在0.49 附近,這說明在“海冰”“低溫”風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下,最容易導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)事件依次是“獲援概率極低”“狹窄水道”“維護(hù)保養(yǎng)不到位”。那么在下一階段的情景模擬過程中,激活節(jié)點(diǎn)便由2 個(gè)擴(kuò)大到5 個(gè)。

(2)第二階段:以C01C02C06C12C23為激活節(jié)點(diǎn)

以“海冰”“低溫”“狹窄水道”“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“獲援概率極低”驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖模型,重復(fù)第一階段的第1～4 步,觀察M(Ci),結(jié)果如表12所示。

根據(jù)表12,經(jīng)過第二階段的推理發(fā)現(xiàn),以源激活節(jié)點(diǎn)(“海冰”“低溫”)及一次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)(“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“獲援概率極低”“狹窄水道”)為新的激活節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖模型,除了一次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)M(Ci)較第一階段明顯變小以外,按照M(Ci)由小到大依次是“導(dǎo)助航設(shè)備失靈 C14”(0.0733)“設(shè)備搶修速度慢C22”(0.1379),其他節(jié)點(diǎn)M(Ci)均在0.49 附近。這說明在該情景下,當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)事件遞進(jìn)至第二階段時(shí),最容易導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)事件依次是“導(dǎo)助航設(shè)備失靈”“設(shè)備搶修速度慢”。

表12 部分時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)向量值及數(shù)值變化幅度(情景一:第二階段)Table 12.The state vector value and numerical change range of each node at some time(scenario 1:second stage)

(3)第三階段:以C01C02C06C12C14C22C23為激活節(jié)點(diǎn)

以“海冰”“低溫”“狹窄水道”“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“導(dǎo)助航設(shè)備失靈”“設(shè)備搶修速度慢”“獲援概率極低”驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖模型,重復(fù)第一階段的第1～4 步,觀察M(Ci),結(jié)果如表13所示。

根據(jù)表13,經(jīng)過第三階段的推理發(fā)現(xiàn),以源激活節(jié)點(diǎn)(“海冰”“低溫”)一次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)(“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“獲援概率極低”“狹窄水道”)及二次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)(“導(dǎo)助航設(shè)備失靈”“設(shè)備搶修速度慢”)為新的激活節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖模型,除了二次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)M(Ci)較第一階段明顯變小以外,只有“疏散調(diào)度能力弱C21”對應(yīng)的M(Ci)明顯變小,為0.1296。這說明在該情景下,當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)事件遞進(jìn)至第三階段,最容易導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)事件是“疏散調(diào)度能力弱”。

表13 部分時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)向量值及數(shù)值變化幅度(情景一:第三階段)Table 13.The state vector value and numerical change range of each node at some time(scenario 1:third stage)

(4)第四階段:以C01C02C06C12C14C21C22C23為激活節(jié)點(diǎn)

以“海冰”“低溫”“狹窄水道”“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“導(dǎo)助航設(shè)備失靈”“疏散調(diào)度能力弱”“設(shè)備搶修速度慢”“獲援概率極低”驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖模型,重復(fù)第一階段的第1～4 步,觀察M(Ci),結(jié)果如表14所示。

根據(jù)表 14,經(jīng)過第四階段的推理發(fā)現(xiàn),以源激活節(jié)點(diǎn)(“海冰”“低溫”)一次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)(“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“獲援概率極低”“狹窄水道”)二次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)(“導(dǎo)助航設(shè)備失靈”“設(shè)備搶修速度慢”)及三次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)(“疏散調(diào)度能力弱”)為新的激活節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖模型,除了三次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)的M(Ci)較第二階段明顯變小以外,其余節(jié)點(diǎn)M(Ci)均沒有發(fā)現(xiàn)明顯的變化,即沒有導(dǎo)致新的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。則以“海冰”“低溫”為源激活節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)過程情景模擬結(jié)束。

表14 部分時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)向量值及數(shù)值變化幅度(情景一:第四階段)Table 14.The state vector value and numerical change range of each node at some time(scenario 1:fourth stage)

4.5 情景二:北極航行誘致性風(fēng)險(xiǎn)的級聯(lián)效應(yīng)分析

“海冰C01”與“低溫C02”是北極航行常態(tài)化風(fēng)險(xiǎn)要素,在分析誘致性風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)過程中也應(yīng)處于激活狀態(tài)。在分析表8 中相關(guān)事故報(bào)告

的基礎(chǔ)上,選取“船員適任性低C11”“國際交流渠道狹窄C31”兩個(gè)誘致性風(fēng)險(xiǎn)要素作為激活節(jié)點(diǎn),開展風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)分析工作,計(jì)算過程同第4.4 節(jié)。

(1)第一階段:以C01C02C11C31為激活節(jié)點(diǎn)

以“海冰”“低溫”“船員適任性低”“國際交流渠道狹窄”為激活節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖模型,重復(fù)4.4 節(jié)的第1～4 步,觀察M(Ci),結(jié)果如表15所示。

表15 部分時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)向量值及數(shù)值變化幅度(情景二:第一階段)Table 15.The state vector value and numerical change range of each node at some time(scenario 2:first stage)

根據(jù)表15,經(jīng)過第一階段的推理發(fā)現(xiàn),每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)值均有所不同,表明以C01C02C11C31為激活風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖展開情景模擬具有現(xiàn)實(shí)意義。按照M(Ci)由小到大依次是“維護(hù)保養(yǎng)不到位C12”(0.0037)“獲援概率極低C23”(0.0197)“北極航行資料缺失C13”(0.0299)“狹窄水道C06”(0.0629)“北極救援力量匱乏C32”(0.0831)及“疏散調(diào)度能力弱C21”(0.0910),其他節(jié)點(diǎn)M(Ci)均在0.49 附近。這說明在常態(tài)化風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下(海冰和低溫),“船員適任性低”以及“國際交流渠道狹窄”形成的風(fēng)險(xiǎn)組合最容易導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)事件依次是“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“獲援概率極低”“北極航行資料缺失”“狹窄水道”“北極救援力量匱乏”及“疏散調(diào)度能力弱”。

(2)第二階段:以C01C02C06C11C12C13C21C23C31C32為激活節(jié)點(diǎn)

以“海冰”“低溫”“狹窄水道”“船員適任性低”“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“北極航行資料缺失”“疏散調(diào)度能力弱”“獲援概率極低”“國際交流渠道狹窄”“北極救援力量匱乏”為激活節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖模型,重復(fù)4.4 節(jié)中第1～4步,觀察M(Ci),結(jié)果如表16所示。

表16 部分時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)向量值及數(shù)值變化幅度(情景二:第二階段)Table 16.The state vector value and numerical change range of each node at some time(scenario 2:second stage)

根據(jù)表16,經(jīng)過第二階段的推理發(fā)現(xiàn),以源激活節(jié)點(diǎn)(“海冰”“低溫”“船員適任性低”“國際交流渠道狹窄”)及一次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)(“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“獲援概率極低”“北極航行資料缺失”“狹窄水道”“北極救援力量匱乏”及“疏散調(diào)度能力弱”)為新的激活節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)模糊認(rèn)知圖模型,除了一次級聯(lián)節(jié)點(diǎn)的M(Ci)較第一階段明顯變小以外,按照M(Ci)由小到大依次是“導(dǎo)助航設(shè)備失靈C14”(0.0733)“科考及技術(shù)創(chuàng)新不足C33”(0.1193)“設(shè)備搶修速度慢C22”(0.1379)。這說明在該情景下,當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)遞進(jìn)至第二階段,最容易導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)事件依次是“導(dǎo)助航設(shè)備失靈”“科考及技術(shù)創(chuàng)新不足”“設(shè)備搶修速度慢”。同時(shí),可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)狀況遞進(jìn)至該階段時(shí),除了部分本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)M(Ci)沒有明顯變化外,其他風(fēng)險(xiǎn)均被激活,表明誘致性風(fēng)險(xiǎn)相對于本質(zhì)性風(fēng)險(xiǎn)在風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)過程中的連鎖效應(yīng)更迅速也更為猛烈。由于各個(gè)節(jié)點(diǎn)均被激活,在此情景下,風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)模擬過程結(jié)束。

4.6 結(jié)果解析與方法評析

根據(jù)模擬過程,做出如下分析。

以“海冰”“低溫”為源激活節(jié)點(diǎn)開展北極航行風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)的情景模擬結(jié)果顯示:風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)共經(jīng)歷了四個(gè)階段,最容易導(dǎo)致“獲援概率極低”“狹窄水道”“維護(hù)保養(yǎng)不到位”。整體來看,級聯(lián)過程激活的6 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)均對應(yīng)韌性理論下的吸收和適應(yīng)能力。因此,未來北極航行安全保障基礎(chǔ)能力建設(shè)過程中應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)的吸收和適應(yīng)能力。

以“海冰”“低溫”“船員適任性低”“國際交流渠道狹窄”為源激活節(jié)點(diǎn)開展北極航行風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)的情景模擬結(jié)果顯示:風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)共經(jīng)歷了兩個(gè)階段,最容易導(dǎo)致“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“獲援概率極低”“北極航行資料缺失”。整體來看,級聯(lián)過程中,誘致性風(fēng)險(xiǎn)下的全部節(jié)點(diǎn)均被激活。因此,在誘致性風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)發(fā)揮作用時(shí),北極航行安全保障基礎(chǔ)能力建設(shè)過程中應(yīng)同時(shí)關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)的吸收適應(yīng)和變革能力。

北極水域環(huán)境復(fù)雜多變,脆弱敏感,非傳統(tǒng)性安全風(fēng)險(xiǎn)越來越成為北極航行風(fēng)險(xiǎn)研究的關(guān)注重點(diǎn)[31]。從風(fēng)險(xiǎn)識別到風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),再到風(fēng)險(xiǎn)控制,北極航行風(fēng)險(xiǎn)管理研究逐步體系化。傳統(tǒng)視角下的北極航行風(fēng)險(xiǎn)要素識別主要集中于兩大方面:一方面,基于“人-機(jī)-環(huán)-管”的北極航行風(fēng)險(xiǎn)分析成為主流框架[81],其中也有對四大維度中某一要素(如海冰[82]磁場[74]等)的細(xì)化研究;另一方面,依托碰撞或擱淺事故展開的風(fēng)險(xiǎn)分析模式也較為常見[27,83]。其次,在分析方法方面,除了有貝葉斯網(wǎng)絡(luò)[5]事故樹[84]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[49]等定量分析模型的引入以外,也有基于理論層面的定性探討[85]。從傳統(tǒng)分析方法取得的結(jié)論來看,譬如:有借助加權(quán)綜合評價(jià)展開北極東北航道風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分析,得出了海冰風(fēng)速對北極安全航行影響較大的結(jié)論[86];有依托模糊層次分析法從經(jīng)濟(jì)技術(shù)政治安全幾個(gè)角度對北極航道綜合性風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排序[87],證明了航行安全和地緣政治領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)對北極航行有重要的影響;同時(shí)也有基于“馬爾科夫鏈-蒙特卡洛方法”構(gòu)建了云模型,得出北極航行風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)間變化波動(dòng)明顯的結(jié)論[88]。從研究方法到研究結(jié)果,總結(jié)來看,依托于傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析方法所得出的研究結(jié)論主要集中于兩個(gè)方面,一是能夠識別出北極航行關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)要素,二是證實(shí)了風(fēng)險(xiǎn)要素間存在著動(dòng)態(tài)變化過程。所以,將以上兩個(gè)研究議題結(jié)合起來,深入探討關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)要素之間的互動(dòng)關(guān)聯(lián),模擬(還原)這種動(dòng)態(tài)變化過程,為突破風(fēng)險(xiǎn)困境提出保障能力建設(shè)策略顯得更加重要。這是目前國內(nèi)外學(xué)者較少關(guān)注的問題。因此,突破現(xiàn)有對于風(fēng)險(xiǎn)要素識別及其自身影響效果分析的研究界限,基于韌性理論,依托模糊認(rèn)知圖模型,模擬了兩種情景下的風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)過程。與現(xiàn)有研究方法取得的結(jié)果不同,該方法能夠明晰北極航行風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)究竟如何放大,明確風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)傳遞過程。同時(shí),更為重要的一點(diǎn)是,所采用的“風(fēng)險(xiǎn)-韌性”框架能夠直接從量化結(jié)果中明確北極航行安全保障能力建設(shè)的著力點(diǎn),這實(shí)際上擺脫了先問題分析,后對策建議,將兩者割裂來看的研究范式,實(shí)現(xiàn)了“問題”與“對策”融合,這也恰恰體現(xiàn)了“風(fēng)險(xiǎn)”與“韌性”的內(nèi)在邏輯與韌性理論研究優(yōu)勢。

5 結(jié)論

北極航行風(fēng)險(xiǎn)具有模糊多變的特征,傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析范式的研究視角始終困囿于“由外而內(nèi)”“風(fēng)險(xiǎn)控制”“消極被動(dòng)”的層面。因此,在現(xiàn)實(shí)與技術(shù)的矛盾下,應(yīng)對北極航行風(fēng)險(xiǎn)很難擺脫左支右絀的困境。韌性理論框架下的北極航行風(fēng)險(xiǎn)研究實(shí)現(xiàn)了“由內(nèi)到外”“由‘風(fēng)險(xiǎn)控制’到‘風(fēng)險(xiǎn)適應(yīng)’”“由‘消極被動(dòng)’到‘積極主動(dòng)’”的姿態(tài)轉(zhuǎn)變,即在承認(rèn)北極航行風(fēng)險(xiǎn)模糊復(fù)雜可變敏感的前提下,應(yīng)該如何從安全主體角度出發(fā)來看待和控制北極航行風(fēng)險(xiǎn)。在該理論的指引下展開風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)識別,將“韌性”與“級聯(lián)效應(yīng)”結(jié)合,首次探討了北極航行風(fēng)險(xiǎn)的級聯(lián)效應(yīng),改變了傳統(tǒng)分析方法集中于北極航行風(fēng)險(xiǎn)的表面性研究,真正將風(fēng)險(xiǎn)串聯(lián)起來。另外,將模糊認(rèn)知圖分析法引入北極航行風(fēng)險(xiǎn)分析中來,為風(fēng)險(xiǎn)理論中的級聯(lián)效應(yīng)研究提供了量化分析路徑。

本研究基于韌性理論的三個(gè)能力要素(吸收適應(yīng)變革)提出了一個(gè)以韌性視角來認(rèn)知北極航行風(fēng)險(xiǎn)(本質(zhì)性常規(guī)性變例性宏觀性)的研究范式,并以此為切入點(diǎn)對北極船舶航行安全風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)做深入分析。引入梯形模糊數(shù)和模糊層次分析法來量化各風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)間的因果關(guān)系強(qiáng)度,構(gòu)建了可用于韌性視域下北極航行安全風(fēng)險(xiǎn)分析的模糊認(rèn)知圖,為采取模擬實(shí)體方法研究北極航行安全風(fēng)險(xiǎn)提供了通用模型。最后針對兩種風(fēng)險(xiǎn)情景,通過級聯(lián)效應(yīng)分析,模擬風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)過程,指出為獲取持續(xù)安全狀態(tài)所應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的韌性能力。研究表明:北極常態(tài)化風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境(海冰和低溫)下,風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)共產(chǎn)生四個(gè)階段,最容易導(dǎo)致“獲援概率極低”“狹窄水道”“維護(hù)保養(yǎng)不到位”等,此情景下應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)的吸收和適應(yīng)能力;在常態(tài)化風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境耦合“船員適任性低”和“國際交流渠道狹窄”兩個(gè)誘致性風(fēng)險(xiǎn)的情景下,風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)共產(chǎn)生兩個(gè)階段,最容易導(dǎo)致“維護(hù)保養(yǎng)不到位”“獲援概率極低”“北極航行資料缺失”等,此種情景風(fēng)險(xiǎn)級聯(lián)效應(yīng)的過程更為迅速和猛烈,應(yīng)同時(shí)兼顧風(fēng)險(xiǎn)的吸收適應(yīng)和變革能力。