于安琪　王诺

摘要：

為科学决策我国在“21世纪海上丝绸之路”沿线国家的港口投资和航线开辟，基于海运网络结构特征分析沿线港口分布特点和港口失效后网络效率的变化趋势;通过对班轮运输连通指数的定量计算得到沿线各国的连通程度及其变化幅度;从海洋地理视角研究沿线各重要海峡对海运网络连通性的影响。研究显示：位于“21世纪海上丝绸之路”两端及中间的中国、欧洲和新加坡的港口节点度较高，而其他区段的东南亚、非洲港口节点度较低;网络的连通性在面对蓄意攻击时十分脆弱;尽管中国及欧洲各国的连通指数较高，且增长较快，但沿线国家的连通指数普遍较低且增长缓慢;位于“21世纪海上丝绸之路”沿线的干线通道是影响连通性的软肋。

关键词：

21世纪海上丝绸之路; 集装箱海运网络; 连通性; 通道

中图分类号：U692.3

文献标志码：A

收稿日期： 2018-10-19

修回日期： 2019-04-17

基金项目： 国家海洋软科学项目（JJYX201612-1）

作者简介：

于安琪（1993—），女，辽宁鞍山人，博士研究生，研究方向为交通运输规划与管理，（E-mail）yuanqidlmu@163.com;

王诺（1954—），男，辽宁大连人，教授，博导，博士，研究方向为交通运输规划与管理，（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

建设“21世纪海上丝绸之路”（以下简称“海上丝路”），意在加强我国与东盟、南亚、西亚、非洲以及欧洲的多层次海上合作。“海上丝路”沿途分布有多个海峡要道，航线蜿蜒曲折，港口设施参差不齐，急需提高各国间海上运输互联互通水平。在这一背景下，探讨“海上丝路”海运网络的分布特点，开展对沿线国家之间海上运输连通性的定量化评估，对于我国在“海上丝路”沿线国家投资港口建设、开辟新的航线进行科学决策，采取有效措施维护海上通道安全，具有重要的意义。

建设“海上丝路”的倡议一经提出，便引起了国内外诸多学者[1-2]的广泛关注。刘婵娟等[3]分析了“海上丝路”海运网络的空间格局和拓扑性质;袁莉琳等[4]利用枢纽区位优化方法对沿线区域的枢纽港口进行了优化选择;曾庆成等[5]运用空间计量地理方法分析了“海上丝路”沿线港口的集聚性特征和向外扩张的发展趋势;王成等[6]类比了“海上丝路”航运网络不同地区嵌入模式的差异，并识别了网络中的功能节点;赵旭等[7]探讨了“海上丝路”沿线港口体系空间布局的演化机理;严南南等[8]分析了在局部和全局攻击模式下“海上丝路”网络的抗毁性问题。

有关航运网络的连通性问题已有一些研究成果。JIANG等[9]从集装箱港口转运能力的角度分析了港口在全球集装箱海运网络中的连通能力;TOVAR等[10]利用图论方法评估了港口之间的连通性和竞争力;BARTHOLDI等[11]提出了集装箱港口连通指数，并评估了集装箱港口在全球网络结构中的地位;REZA等[12]探讨了东南亚地区港口挂靠船舶的规模与港口连通性的关系;李倩雯等[13]运用空间运输联系强度模型测算了区域间集装箱海上运输的空间联系强度;王诺等[14]研究了全球集装箱网络受到蓄意破坏时连通性的变化。

分析发现，尽管此类文献较多，但其多数集中在对集装箱海运网络的拓扑结构和基本地缘特征的研究方面，缺少关于“海上丝路”集装箱海运网络连通性的定量分析。鉴于此，本文在相关学者研究的基础上从3个方面深入研究“海上丝路”集装箱海運网络的连通性问题：①“海上丝路”集装箱海运网络港口分布的基本特征对网络整体连通性的影响;②定量计算并分析沿线各国班轮运输的连通指数;③沿线各重要海峡的地理特点对海运通道连通性的影响。本文的研究可为我国在“海上丝路”沿线港口的投资决策提供参考。

1 沿线港口的连通性分析

为揭示“海上丝路”集装箱海运网络的特点，本文已以Alphaliner海运咨询网站2015年根据118家班轮公司（占世界总运力的96.67%）官方网站所发布的集装箱班轮挂靠港口和航线信息提取和整理的“海上丝路”沿线28个国家的港口和航线数据，构建“海上丝路”集装箱海运网络。统计结果显示：“海上丝路”共有集装箱港口375个、班轮航线2 429条，占全球比例分别达59.95%和85.92%，表明“海上丝路”集装箱海运网络是全球海运网络的主体。根据复杂网络理论，如果将“海上丝路”的港口抽象为节点，与该点连接的边的数量抽象为节点度[10]，则可得到“海上丝路”集装箱海运网络节点度的概

率分布曲线（图1）。由图1可知，该曲线满足截断递减幂律分布特点，即节点度较大的节点所占比例较小，节点度较小的节点所占的比例较大，表明网络具有无标度特性[14]，其中节点度排名前30位的港口见表1。由表1可知：除新加坡港和中东阿联酋的杰贝阿里港之外，节点度排名前10位的港口大致分布于“海上丝路”两端，均位于东亚、东南亚和欧洲，这些港口基本上是集装箱枢纽港。在中段狭长地带分布的大多是节点度较低的支线港或喂给港。根据表1港口节点数据，绘制“海上丝路”沿线主要港口节点度的网络拓扑图见图2。由于无标度网络具有偏好依附性特点，即节点度越高越容易吸引节点度较低的中小港口与其建立航线联系，“海上丝路”海运网络的发展也将遵循这一客观规律，因此注重推动成长中的中小港口与网络中节点度较大的枢纽港建立航线联系是提高网络连通性的重要途径。

由复杂网络理论可知，网络效率是衡量网络连通性的重要指标之一。网络效率能够反映货物在运

输网络中流通的难易程度，网络效率越高说明其连通性越好。网络效率定义为网络中所有节点对之间最短路径长度倒数的平均值，其表达式如下：

式中：E为网络效率;dij为港口i与港口j之间的距离;N为网络节点个数。

检验网络连通性一般通过测度网络效率在不同港口失效程度下的变化。港口失效一般可能是由多种因素导致的，这些因素大体上可分为两类：一类是台风、海啸及地震等偶然事件，可统称为随机发生事件，本文以一定的概率随机地删除“海上丝路”海运网络中的港口对此类情境进行模拟;另一类是恐怖袭击或军事封锁等人为事件，可统称为蓄意攻击事件，本文有选择地删除“海上丝路”海运网络中影响力最大的港口对此类情境进行模拟。随着港口失效比例的增加，网络效率变化的幅度变大，“海上丝路”海运网络连通性受到的影响变大[20]。

为能清晰地揭示网络效率的变化，本文按照式（1）分别模拟随机发生事件和蓄意攻击事件，并以1%的比例逐步增加，分别删除网络中的节点，观察网络效率的变化情况（图3）。由图3可以看到：当发生台风、海啸、地震等随机事件时，海运网络效率在开始阶段下降幅度微小，只有当波及到的节点的比例增加到40%时，其下降速度才迅速增大，而在实际中这样大范围的袭击可能性极小;当发生恐怖袭击等蓄意攻击时，海运网络效率急剧下降，当波及到的节点的比例增加到20%时，网络效率就已接近为0。上述变化趋势说明“海上丝路”网络的连通性在遇到随机事件时所受的影响有限，而当面对蓄意攻击事件时则十分脆弱。

（2）“海上丝路”沿线国家的连通性差别显著。中国、新加坡、韩国和马来西亚基数较高，且年增幅较大，发展势头强劲，对于引领沿线国家和地区的互联互通具有重要作用;索马里等非洲国家与缅甸、柬埔寨等东南亚国家之间的连通性有较大差距，提高其互联互通水平任务艰巨。

（3）“海上丝路”沿线海峡通道对海运网络连通性形成制约。基于“海上丝路”东西向狭长的地理特点，任何一个海运干线通道通航受阻都将阻断“海上丝路”的正常通航。保障这些海峡要道的安全是提高“海上丝路”互联互通的重要内容。

本文仅从“海上丝路”的地理特征和港航状况方面分析了航运的连通性，关于如何构建海运联盟，维护“海上丝路”海运通道的运行安全，是下一步要研究的内容。

参考文献：

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[3]刘婵娟， 胡志华. “21世纪海上丝绸之路”海运网络空间格局及其复杂性研究[J]. 世界地理研究， 2018， 27（3）： 11-18. DOI： 10.3969/j.issn.1004-9479.2018.03.002.

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（编辑 贾裙平）