于安琪　王諾

摘要：

為科學決策我國在“21世紀海上絲綢之路”沿線國家的港口投資和航線開辟，基于海運網絡結構特征分析沿線港口分布特點和港口失效后網絡效率的變化趨勢;通過對班輪運輸連通指數的定量計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網絡連通性的影響。研究顯示：位于“21世紀海上絲綢之路”兩端及中間的中國、歐洲和新加坡的港口節(jié)點度較高，而其他區(qū)段的東南亞、非洲港口節(jié)點度較低;網絡的連通性在面對蓄意攻擊時十分脆弱;盡管中國及歐洲各國的連通指數較高，且增長較快，但沿線國家的連通指數普遍較低且增長緩慢;位于“21世紀海上絲綢之路”沿線的干線通道是影響連通性的軟肋。

關鍵詞：

21世紀海上絲綢之路;?集裝箱海運網絡;?連通性;?通道

中圖分類號：U692.3

文獻標志碼：A

收稿日期：?2018-10-19

修回日期：?2019-04-17

基金項目：?國家海洋軟科學項目（JJYX201612-1）

作者簡介：

于安琪（1993—），女，遼寧鞍山人，博士研究生，研究方向為交通運輸規(guī)劃與管理，（E-mail）yuanqidlmu@163.com;

王諾（1954—），男，遼寧大連人，教授，博導，博士，研究方向為交通運輸規(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“21世紀海上絲綢之路”（以下簡稱“海上絲路”），意在加強我國與東盟、南亞、西亞、非洲以及歐洲的多層次海上合作。“海上絲路”沿途分布有多個海峽要道，航線蜿蜒曲折，港口設施參差不齊，急需提高各國間海上運輸互聯互通水平。在這一背景下，探討“海上絲路”海運網絡的分布特點，開展對沿線國家之間海上運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、開辟新的航線進行科學決策，采取有效措施維護海上通道安全，具有重要的意義。

建設“海上絲路”的倡議一經提出，便引起了國內外諸多學者[1-2]的廣泛關注。劉嬋娟等[3]分析了“海上絲路”海運網絡的空間格局和拓撲性質;袁莉琳等[4]利用樞紐區(qū)位優(yōu)化方法對沿線區(qū)域的樞紐港口進行了優(yōu)化選擇;曾慶成等[5]運用空間計量地理方法分析了“海上絲路”沿線港口的集聚性特征和向外擴張的發(fā)展趨勢;王成等[6]類比了“海上絲路”航運網絡不同地區(qū)嵌入模式的差異，并識別了網絡中的功能節(jié)點;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理;嚴南南等[8]分析了在局部和全局攻擊模式下“海上絲路”網絡的抗毀性問題。

有關航運網絡的連通性問題已有一些研究成果。JIANG等[9]從集裝箱港口轉運能力的角度分析了港口在全球集裝箱海運網絡中的連通能力;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，并評估了集裝箱港口在全球網絡結構中的地位;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系;李倩雯等[13]運用空間運輸聯系強度模型測算了區(qū)域間集裝箱海上運輸的空間聯系強度;王諾等[14]研究了全球集裝箱網絡受到蓄意破壞時連通性的變化。

分析發(fā)現，盡管此類文獻較多，但其多數集中在對集裝箱海運網絡的拓撲結構和基本地緣特征的研究方面，缺少關于“海上絲路”集裝箱海運網絡連通性的定量分析。鑒于此，本文在相關學者研究的基礎上從3個方面深入研究“海上絲路”集裝箱海運網絡的連通性問題：①“海上絲路”集裝箱海運網絡港口分布的基本特征對網絡整體連通性的影響;②定量計算并分析沿線各國班輪運輸的連通指數;③沿線各重要海峽的地理特點對海運通道連通性的影響。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”集裝箱海運網絡的特點，本文已以Alphaliner海運咨詢網站2015年根據118家班輪公司（占世界總運力的96.67%）官方網站所發(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個國家的港口和航線數據，構建“海上絲路”集裝箱海運網絡。統(tǒng)計結果顯示：“海上絲路”共有集裝箱港口375個、班輪航線2?429條，占全球比例分別達59.95%和85.92%，表明“海上絲路”集裝箱海運網絡是全球海運網絡的主體。根據復雜網絡理論，如果將“海上絲路”的港口抽象為節(jié)點，與該點連接的邊的數量抽象為節(jié)點度[10]，則可得到“海上絲路”集裝箱海運網絡節(jié)點度的概

率分布曲線（圖1）。由圖1可知，該曲線滿足截斷遞減冪律分布特點，即節(jié)點度較大的節(jié)點所占比例較小，節(jié)點度較小的節(jié)點所占的比例較大，表明網絡具有無標度特性[14]，其中節(jié)點度排名前30位的港口見表1。由表1可知：除新加坡港和中東阿聯酋的杰貝阿里港之外，節(jié)點度排名前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)點度較低的支線港或喂給港。根據表1港口節(jié)點數據，繪制“海上絲路”沿線主要港口節(jié)點度的網絡拓撲圖見圖2。由于無標度網絡具有偏好依附性特點，即節(jié)點度越高越容易吸引節(jié)點度較低的中小港口與其建立航線聯系，“海上絲路”海運網絡的發(fā)展也將遵循這一客觀規(guī)律，因此注重推動成長中的中小港口與網絡中節(jié)點度較大的樞紐港建立航線聯系是提高網絡連通性的重要途徑。

由復雜網絡理論可知，網絡效率是衡量網絡連通性的重要指標之一。網絡效率能夠反映貨物在運

輸網絡中流通的難易程度，網絡效率越高說明其連通性越好。網絡效率定義為網絡中所有節(jié)點對之間最短路徑長度倒數的平均值，其表達式如下：

式中：E為網絡效率;dij為港口i與港口j之間的距離;N為網絡節(jié)點個數。

檢驗網絡連通性一般通過測度網絡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致的，這些因素大體上可分為兩類：一類是臺風、海嘯及地震等偶然事件，可統(tǒng)稱為隨機發(fā)生事件，本文以一定的概率隨機地刪除“海上絲路”海運網絡中的港口對此類情境進行模擬;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”海運網絡中影響力最大的港口對此類情境進行模擬。隨著港口失效比例的增加，網絡效率變化的幅度變大，“海上絲路”海運網絡連通性受到的影響變大[20]。

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

（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較高，且年增幅較大，發(fā)展勢頭強勁，對于引領沿線國家和地區(qū)的互聯互通具有重要作用;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，提高其互聯互通水平任務艱巨。

（3）“海上絲路”沿線海峽通道對海運網絡連通性形成制約?；凇昂Ｉ辖z路”東西向狹長的地理特點，任何一個海運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”互聯互通的重要內容。

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的連通性，關于如何構建海運聯盟，維護“海上絲路”海運通道的運行安全，是下一步要研究的內容。

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（編輯?賈裙平）