“21世紀(jì)海上絲綢之路”集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)連通性分析

于安琪　王諾

摘要：

為科學(xué)決策我國在“21世紀(jì)海上絲綢之路”沿線國家的港口投資和航線開辟，基于海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征分析沿線港口分布特點(diǎn)和港口失效后網(wǎng)絡(luò)效率的變化趨勢;通過對班輪運(yùn)輸連通指數(shù)的定量計(jì)算得到沿線各國的連通程度及其變化幅度;從海洋地理視角研究沿線各重要海峽對海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)連通性的影響。研究顯示：位于“21世紀(jì)海上絲綢之路”兩端及中間的中國、歐洲和新加坡的港口節(jié)點(diǎn)度較高，而其他區(qū)段的東南亞、非洲港口節(jié)點(diǎn)度較低;網(wǎng)絡(luò)的連通性在面對蓄意攻擊時(shí)十分脆弱;盡管中國及歐洲各國的連通指數(shù)較高，且增長較快，但沿線國家的連通指數(shù)普遍較低且增長緩慢;位于“21世紀(jì)海上絲綢之路”沿線的干線通道是影響連通性的軟肋。

關(guān)鍵詞：

21世紀(jì)海上絲綢之路;?集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò);?連通性;?通道

中圖分類號：U692.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：?2018-10-19

修回日期：?2019-04-17

基金項(xiàng)目：?國家海洋軟科學(xué)項(xiàng)目（JJYX201612-1）

作者簡介：

于安琪（1993—），女，遼寧鞍山人，博士研究生，研究方向?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸規(guī)劃與管理，（E-mail）yuanqidlmu@163.com;

王諾（1954—），男，遼寧大連人，教授，博導(dǎo)，博士，研究方向?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸規(guī)劃與管理，（E-mail）wangnuodl@126.com

Connectivity?analysis?of?container?shipping?network?of?“21st?Century?Maritime?Silk?Road”

YU?Anqi，?WANG?Nuo

（Transportation?Engineering?College，?Dalian?Maritime?University，?Dalian?116026，?Liaoning，?China）

Abstract：

In?order?to?scientifically?decide?on?port?investment?and?route?development?of?China?in?the?countries?along?“21st?Century?Maritime?Silk?Road”，?based?on?the?structural?characteristics?of?maritime?network，?the?distribution?characteristics?of?the?ports?along?the?route?and?the?change?trend?of?network?efficiency?when?channels?are?blocked?are?analyzed.?Through?the?quantitative?calculation?of?the?liner?shipping?connectivity?index，?the?degree?of?connectivity?and?the?extent?of?its?change?of?the?countries?along?the?route?are?obtained.?From?the?perspective?of?marine?geography，?the?influence?of?important?straits?along?the?route?on?the?connectivity?of?shipping?network?is?studied.?The?results?show?that：?the?node?degree?of?the?ports?of?China，?Europe?and?Singapore?located?at?both?ends?and?in?the?middle?of?“21st?Century?Maritime?Silk?Road”?is?higher，?while?the?node?degree?of?the?ports?of?Southeast?Asia?and?Africa?in?other?sections?is?lower;?when?the?network?is?deliberately?attacked，?the?network?connectivity?is?very?fragile;?despite?the?high?connectivity?index?and?its?rapid?growth?in?China?and?Europe?countries，?the?connectivity?indexes?of?countries?along?the?route?are?generally?low?and?their?growth?is?slow;?the?trunk?channels?along?the?“21st?Century?Maritime?Silk?Road”?is?the?soft?spot?that?affects?network?connectivity.

Key?words：

21st?Century?Maritime?Silk?Road;?container?shipping?network;?connectivity;?aisle

0?引?言

建設(shè)“21世紀(jì)海上絲綢之路”（以下簡稱“海上絲路”），意在加強(qiáng)我國與東盟、南亞、西亞、非洲以及歐洲的多層次海上合作?！昂Ｉ辖z路”沿途分布有多個(gè)海峽要道，航線蜿蜒曲折，港口設(shè)施參差不齊，急需提高各國間海上運(yùn)輸互聯(lián)互通水平。在這一背景下，探討“海上絲路”海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的分布特點(diǎn)，開展對沿線國家之間海上運(yùn)輸連通性的定量化評估，對于我國在“海上絲路”沿線國家投資港口建設(shè)、開辟新的航線進(jìn)行科學(xué)決策，采取有效措施維護(hù)海上通道安全，具有重要的意義。

建設(shè)“海上絲路”的倡議一經(jīng)提出，便引起了國內(nèi)外諸多學(xué)者[1-2]的廣泛關(guān)注。劉嬋娟等[3]分析了“海上絲路”海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的空間格局和拓?fù)湫再|(zhì);袁莉琳等[4]利用樞紐區(qū)位優(yōu)化方法對沿線區(qū)域的樞紐港口進(jìn)行了優(yōu)化選擇;曾慶成等[5]運(yùn)用空間計(jì)量地理方法分析了“海上絲路”沿線港口的集聚性特征和向外擴(kuò)張的發(fā)展趨勢;王成等[6]類比了“海上絲路”航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)不同地區(qū)嵌入模式的差異，并識別了網(wǎng)絡(luò)中的功能節(jié)點(diǎn);趙旭等[7]探討了“海上絲路”沿線港口體系空間布局的演化機(jī)理;嚴(yán)南南等[8]分析了在局部和全局攻擊模式下“海上絲路”網(wǎng)絡(luò)的抗毀性問題。

有關(guān)航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的連通性問題已有一些研究成果。JIANG等[9]從集裝箱港口轉(zhuǎn)運(yùn)能力的角度分析了港口在全球集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中的連通能力;TOVAR等[10]利用圖論方法評估了港口之間的連通性和競爭力;BARTHOLDI等[11]提出了集裝箱港口連通指數(shù)，并評估了集裝箱港口在全球網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的地位;REZA等[12]探討了東南亞地區(qū)港口掛靠船舶的規(guī)模與港口連通性的關(guān)系;李倩雯等[13]運(yùn)用空間運(yùn)輸聯(lián)系強(qiáng)度模型測算了區(qū)域間集裝箱海上運(yùn)輸?shù)目臻g聯(lián)系強(qiáng)度;王諾等[14]研究了全球集裝箱網(wǎng)絡(luò)受到蓄意破壞時(shí)連通性的變化。

分析發(fā)現(xiàn)，盡管此類文獻(xiàn)較多，但其多數(shù)集中在對集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和基本地緣特征的研究方面，缺少關(guān)于“海上絲路”集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)連通性的定量分析。鑒于此，本文在相關(guān)學(xué)者研究的基礎(chǔ)上從3個(gè)方面深入研究“海上絲路”集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的連通性問題：①“海上絲路”集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)港口分布的基本特征對網(wǎng)絡(luò)整體連通性的影響;②定量計(jì)算并分析沿線各國班輪運(yùn)輸?shù)倪B通指數(shù);③沿線各重要海峽的地理特點(diǎn)對海運(yùn)通道連通性的影響。本文的研究可為我國在“海上絲路”沿線港口的投資決策提供參考。

1?沿線港口的連通性分析

為揭示“海上絲路”集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，本文已以Alphaliner海運(yùn)咨詢網(wǎng)站2015年根據(jù)118家班輪公司（占世界總運(yùn)力的96.67%）官方網(wǎng)站所發(fā)布的集裝箱班輪掛靠港口和航線信息提取和整理的“海上絲路”沿線28個(gè)國家的港口和航線數(shù)據(jù)，構(gòu)建“海上絲路”集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：“海上絲路”共有集裝箱港口375個(gè)、班輪航線2?429條，占全球比例分別達(dá)59.95%和85.92%，表明“海上絲路”集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)是全球海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的主體。根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，如果將“海上絲路”的港口抽象為節(jié)點(diǎn)，與該點(diǎn)連接的邊的數(shù)量抽象為節(jié)點(diǎn)度[10]，則可得到“海上絲路”集裝箱海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度的概

率分布曲線（圖1）。由圖1可知，該曲線滿足截?cái)噙f減冪律分布特點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)度較大的節(jié)點(diǎn)所占比例較小，節(jié)點(diǎn)度較小的節(jié)點(diǎn)所占的比例較大，表明網(wǎng)絡(luò)具有無標(biāo)度特性[14]，其中節(jié)點(diǎn)度排名前30位的港口見表1。由表1可知：除新加坡港和中東阿聯(lián)酋的杰貝阿里港之外，節(jié)點(diǎn)度排名前10位的港口大致分布于“海上絲路”兩端，均位于東亞、東南亞和歐洲，這些港口基本上是集裝箱樞紐港。在中段狹長地帶分布的大多是節(jié)點(diǎn)度較低的支線港或喂給港。根據(jù)表1港口節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，繪制“海上絲路”沿線主要港口節(jié)點(diǎn)度的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見圖2。由于無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)具有偏好依附性特點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)度越高越容易吸引節(jié)點(diǎn)度較低的中小港口與其建立航線聯(lián)系，“海上絲路”海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也將遵循這一客觀規(guī)律，因此注重推動(dòng)成長中的中小港口與網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)度較大的樞紐港建立航線聯(lián)系是提高網(wǎng)絡(luò)連通性的重要途徑。

由復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論可知，網(wǎng)絡(luò)效率是衡量網(wǎng)絡(luò)連通性的重要指標(biāo)之一。網(wǎng)絡(luò)效率能夠反映貨物在運(yùn)

輸網(wǎng)絡(luò)中流通的難易程度，網(wǎng)絡(luò)效率越高說明其連通性越好。網(wǎng)絡(luò)效率定義為網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)對之間最短路徑長度倒數(shù)的平均值，其表達(dá)式如下：

式中：E為網(wǎng)絡(luò)效率;dij為港口i與港口j之間的距離;N為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)。

檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)連通性一般通過測度網(wǎng)絡(luò)效率在不同港口失效程度下的變化。港口失效一般可能是由多種因素導(dǎo)致的，這些因素大體上可分為兩類：一類是臺風(fēng)、海嘯及地震等偶然事件，可統(tǒng)稱為隨機(jī)發(fā)生事件，本文以一定的概率隨機(jī)地刪除“海上絲路”海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中的港口對此類情境進(jìn)行模擬;另一類是恐怖襲擊或軍事封鎖等人為事件，可統(tǒng)稱為蓄意攻擊事件，本文有選擇地刪除“海上絲路”海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中影響力最大的港口對此類情境進(jìn)行模擬。隨著港口失效比例的增加，網(wǎng)絡(luò)效率變化的幅度變大，“海上絲路”海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)連通性受到的影響變大[20]。

為能清晰地揭示網(wǎng)絡(luò)效率的變化，本文按照式（1）分別模擬隨機(jī)發(fā)生事件和蓄意攻擊事件，并以1%的比例逐步增加，分別刪除網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，觀察網(wǎng)絡(luò)效率的變化情況（圖3）。由圖3可以看到：當(dāng)發(fā)生臺風(fēng)、海嘯、地震等隨機(jī)事件時(shí)，海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)效率在開始階段下降幅度微小，只有當(dāng)波及到的節(jié)點(diǎn)的比例增加到40%時(shí)，其下降速度才迅速增大，而在實(shí)際中這樣大范圍的襲擊可能性極小;當(dāng)發(fā)生恐怖襲擊等蓄意攻擊時(shí)，海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)效率急劇下降，當(dāng)波及到的節(jié)點(diǎn)的比例增加到20%時(shí)，網(wǎng)絡(luò)效率就已接近為0。上述變化趨勢說明“海上絲路”網(wǎng)絡(luò)的連通性在遇到隨機(jī)事件時(shí)所受的影響有限，而當(dāng)面對蓄意攻擊事件時(shí)則十分脆弱。

（2）“海上絲路”沿線國家的連通性差別顯著。中國、新加坡、韓國和馬來西亞基數(shù)較高，且年增幅較大，發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，對于引領(lǐng)沿線國家和地區(qū)的互聯(lián)互通具有重要作用;索馬里等非洲國家與緬甸、柬埔寨等東南亞國家之間的連通性有較大差距，提高其互聯(lián)互通水平任務(wù)艱巨。

（3）“海上絲路”沿線海峽通道對海運(yùn)網(wǎng)絡(luò)連通性形成制約?；凇昂Ｉ辖z路”東西向狹長的地理特點(diǎn)，任何一個(gè)海運(yùn)干線通道通航受阻都將阻斷“海上絲路”的正常通航。保障這些海峽要道的安全是提高“海上絲路”互聯(lián)互通的重要內(nèi)容。

本文僅從“海上絲路”的地理特征和港航狀況方面分析了航運(yùn)的連通性，關(guān)于如何構(gòu)建海運(yùn)聯(lián)盟，維護(hù)“海上絲路”海運(yùn)通道的運(yùn)行安全，是下一步要研究的內(nèi)容。

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（編輯?賈裙平）