“21世纪海上丝绸之路”集装箱海运网络的脆弱性变化

为探究“21世纪海上丝绸之路”集装箱海运网络在蓄意攻击下的脆弱性变化情况,基于蓄意攻击下集装箱海运网络的地理空间联系变化和网络分裂过程,提出了集装箱海运网络崩溃临界点的识别方法,进而建立了集装箱海运网络脆弱性变化趋势和程度的量化方法,并利用2015年和2019年海上丝绸之路中港口和航线的统计数据构建网络进行分析。结果表明：2015年和2019年“海上丝路”网络的蓄意攻击承受能力分别为4.21%和5.51%,说明2019年的“海上丝路”海运网络比2015年更加强壮,其相对变化率为30.88%;“海上丝路”网络脆弱性变化的驱动机制主要包括港口层级结构的差异性减弱、关键港口备份机制日趋完备、东亚和东南亚与其他区域间的集装箱海运联系更加紧密等。最后,从持续保障中国与“海上丝路”沿线各国集装箱海运互联互通的角度,提出了相应的对策和建议。研究成果对于揭示“海上丝路”海运网络的脆弱性变化及其驱动机制和影响因素,进而有针对性的持续保障该网络的互联互通,具有重要的理论意义和实用价值,且本文的分析方法对其他运输网络脆弱性变化的相关研究也可提供借鉴。     

蓄意攻击下全球集装箱海运网络脆弱性变化

为探究近年来全球集装箱海运网络脆弱性的变化趋势,提出了研究网络脆弱性变化度的分析思路和量化方法.基于2004和2014年两个年度的世界主要集装箱班轮公司航线分布数据,将相关港口按节点度大小排序后以1%~10%的比例逐步删除,选择删除前后的网络平均度,网络聚类系数,网络孤立节点比例,网络平均距离和网络效率等特征值的变化率作为量化指标;提出了网络压力测试方法,由此求出各特征值对网络脆弱性的影响权重及贡献值,进而得到了在设定攻击规模内集装箱海运网络脆弱性变化的量化值.研究结果表明:在蓄意攻击下,近10年的全球集装箱海运网络的脆弱性呈变差趋势;当攻击规模为整体网络的10%以内时,网络脆弱性的变差幅度约为6.1%.研究成果对于深化港口地理学研究具有重要意义,其分析思路和方法对其他领域的网络脆弱性变化趋势研究也可提供借鉴.     

中国集装箱内河运输网络的结构脆弱性研究

根据内河集装箱班轮运输航线的港口挂靠信息,构建中国集装箱内河运输网络。基于复杂网络理论中衡量节点重要性的度中心性和中介中心性指标,模拟针对港口的蓄意攻击,分析中国集装箱内河运输网络的结构脆弱性。结果表明:两种蓄意攻击下,当失效港口比例达到33%时,网络基本都陷入瘫痪;与基于港口度中心性攻击相比,网络结构应对港口中介中心性攻击时较为脆弱。此外,进一步结合港口的空间分布格局,识别出对于维持中国集装箱内河运输网络稳定起决定性作用的14个重要港口及其影响范围。     

“21世纪海上丝绸之路”海运网络空间格局及其复杂性研究

基于全球十大集装箱班轮公司的港口航线数据统计出"21世纪海上丝绸之路"沿线主要的164个港口之间的海运联系情况,构建21世纪海上丝绸之路海运网络。借助网络的整体结构和节点中心性评价指标,对21世纪海上丝绸之路集装箱海运网络的拓扑结构复杂性和空间格局进行分析。结果表明:"21世纪海上丝绸之路"海运网络整体呈现出小世界和无标度网络特性;度与度分布空间差异性较大;网络中节点中心性呈现出明显的位序-规模递减趋势和分层情况;在21世纪海上丝绸之路海运网络中三种中心度最大的港口均是新加坡港,新加坡港具有最高的整体中心度,处于绝对核心地位;从度数中心度和接近中心度分析,排名前15位的港口基本相同,仅在位序上略有差异;三种中心性排名前列的港口大多分布在海运实力较强,海运辐射范围较大的东亚、西亚和东盟地区。     

主航道中断背景下集装箱海运网络的脆弱性及其对中国的影响北大核心CSCDCSSCI

为研究马六甲海峡、苏伊士运河及巴拿马运河等主航道受到攻击时对全球集装箱海运网络的影响,在统计全球集装箱班轮航线及挂靠港的基础上,分别计算三大主航道中断背景下海运网络的网络平均度、孤立节点比例、聚类系数、网络平均距离和网络效率的变化;结合地理特征分析了上述情况对中国集装箱海运产生的影响。研究表明:全球集装箱海运网络对三大主航道的畅通性十分敏感,影响最大的是马六甲海峡,其次是苏伊士运河;当三大主航道遭受攻击时,中国港口与国际其他港口间的网络距离产生了不同程度的增加,网络效率明显下降。为维系中国港口与全球其他港口间运输的畅通,讨论了替代航线,并从保障海运安全的角度提出了相应的对策。     

主航道中断背景下集装箱海运网络的脆弱性及其对中国的影响

为研究马六甲海峡、苏伊士运河及巴拿马运河等主航道受到攻击时对全球集装箱海运网络的影响,在统计全球集装箱班轮航线及挂靠港的基础上,分别计算三大主航道中断背景下海运网络的网络平均度、孤立节点比例、聚类系数、网络平均距离和网络效率的变化;结合地理特征分析了上述情况对中国集装箱海运产生的影响。研究表明:全球集装箱海运网络对三大主航道的畅通性十分敏感,影响最大的是马六甲海峡,其次是苏伊士运河;当三大主航道遭受攻击时,中国港口与国际其他港口间的网络距离产生了不同程度的增加,网络效率明显下降。为维系中国港口与全球其他港口间运输的畅通,讨论了替代航线,并从保障海运安全的角度提出了相应的对策。     

海上丝路文化在雷州的传播、影响及其开发利用

在分析雷州具有临海、港湾众多等自然地理特征,是中国海上丝路必经之地的历史基础上,阐述海上丝路文化在雷州广泛而深入的传播,在农业土地利用、器艺制作、建筑、以佛教和妈祖崇拜为主的观念文化等方面留下深刻影响,并在很大程度上决定雷州文化具有多元、海洋、开放、包容、冒险等文化特质和风格。在当代背景下,应充分认识雷州海上丝路文化资源的历史价值、科研价值和经济价值,并通过开展海上丝路文化古迹普查,建立区域合作关系,构建海丝会展平台,进行宗教文化交流,参与海上丝绸之路申遗等途径,对雷州海上丝路文化资源加以深度发掘及开发利用,为建设“一带一路”之海上丝路服务。     

基于“海上丝绸之路”通道安全的海外港口战略布局研究

本文研究了“海上丝绸之路”通道网络安全的海外港口布局,对沿线集装箱港口及航线挂靠情况进行统计分析,探讨了“海上丝绸之路”主要通道通航受阻时网络连通性的变化。根据地缘特点,对“海上丝绸之路”所覆盖海域的通道安全进行了风险分析;为加强“海上丝绸之路”运输网络的风险控制,保障其互联互通,结合地缘风险探讨了近年来我国对“海上丝绸之路”沿线港口投资的分布状况。研究表明,为加强“海上丝绸之路”的畅通性,应在保障本国港口和周边海域海上通行安全的同时,积极参与全球不稳定因素的治理,进一步加强“海上丝绸之路”各个国家间的友好往来;重点加强在莫桑比克海峡和英吉利海峡周围的港口布点;在主动布局各海上通道投资港口的同时,还应不断加强海上军事力量建设,建立海外军事基地,提升海军的远洋能力,增加我国在重要海上通道周边海域的军事存在;积极推动沿线国家的政治互信,促进区域的和平发展。本文成果对于科学规划我国在“海上丝绸之路”的海外港口布局具有重要借鉴价值。     

"海丝之路"沿线中国原油进口海运网络货流分布格局脆弱性分析

根据全球船舶自动识别系统数据,提取中国从海上丝绸之路沿线港口进口原油的货流联系,并以此构建原油海运网络,利用显著流分析法和赫芬达尔-赫希曼指数计算中国进口原油海运网络货流分布格局的脆弱性。结果表明:中国从海上丝绸之路沿线的进口原油海运货流具有不均匀分布的特点,呈现明显的区域集聚现象。尽管中国同海上丝绸之路沿线范围内的多数港口都存在货流联系,但主要联系仅依靠各海运区域内的少数核心港口,且区域货流分布脆弱度与集中度呈正相关。总体上看,在中国从海上丝绸之路沿线的进口原油海运货流中,各海运区域的货流分布格局与中国区域相比更为脆弱,且脆弱度由东向西呈“低-中-高”分布。     

中国国内航空网络的可靠性评价

天气或者人为破坏等因素会导致机场的航班延误,从而影响整个航空网络的运输效率。该文定量分析了机场失效对航空网络的影响,分别从随机故障和4种不同蓄意攻击的情况下评价了2012年国内航空网络的抗攻击能力(称为网络的可靠性),研究结果发现:在随机故障下我国航空网络的可靠性较好,失效机场数目达到80%以上时网络瘫痪;在基于加权度中心性、加权中介中心性、加权邻近中心性和吞吐量4种蓄意攻击模式下,失效机场达到约为20%时网络瘫痪,其中,基于机场加权中介中心性的蓄意攻击能够最迅速地导致网络崩溃。认为由这1/5的机场组成的子网络可以界定为航空网络的主干网络,加大主干网络的建设对优化航空网络运输效率具有重要意义;最后,从网络可靠性角度分析了主干网络中34个机场对全国网络的重要性,探讨了区域性枢纽的竞争地位。     

中国嵌入“21世纪海上丝绸之路”航运网络的关键节点识别

共建“21世纪海上丝绸之路”重大倡议的提出,疏通了东西方经由航运往来,实现全要素“流动”的海上通道,拓展了中国连接世界经济的新型贸易之路。本文基于航运往来关系,引入社会网络分析方法,分析中外整体航运网络空间结构及核心—边缘构局,结合嵌入广度、嵌入深度和网络中介功能,类比不同地区航运网络嵌入模式差异;综合考量中外港口节点的网络中心地位和现实航运能力,识别航运网络中的功能节点。研究发现：①沿线航运网络呈现以中国—东南亚地区紧密关联为重心的“镐头”状空间格局,上海、深圳、新加坡、巴生港共同架构起沿线港口低耗高效的轴辐式关联网络结构;②过滤得到关联骨干网络和核心网络,并识别出关联广度和强度差异的海外港口特殊节点和核心节点;③港口嵌入航运网络的方式大致可分为以中国和东南亚港口为代表的(广度、深度、中介功能)层级嵌入模式和以非洲、南西亚—中东、南亚和欧洲地区为代表的均质嵌入模式;④中国港口外向关联强度层级特征明显,识别出潜在复合型枢纽港、外向干线港、内向直挂港、中介支线港和边缘喂给港五种类型的港口节点,并明确分工提出发展建议,以期有效协调港口组织格局和节点功能互补共进,强化“21世纪海上丝绸之路”的通道价值。     

中国沿海集装箱港口航运网络空间联系及区域差异

沿海港口是“一带一路”海陆双向通道的交汇点,航运网络则是港口融入海上丝绸之路的载体,其空间联系及一体化水平是港口整体竞争力的重要指标。利用复杂网络模型对2005年与2015年航运网络联系进行定量刻画和空间分析,探讨近10年来中国集装箱港口航运网络的空间联系和区域差异,结果表明：① 中国集装箱港口航运网络具有较高的集聚系数与较小的平均路径长度,整体服从小世界模型。各港口间的网络可达性与中转衔接功能差异性较小,各地的区域性枢纽港较为稳定。② 基于社会网络分析(UCINET)呈现的最强联系航运网络看,三个相对独立的区域性网络演变为全国性的轴—辐空间网络,航运网络的一体化程度显著提升。③ 从区域差异来看,四大区域港口间的联系强度增强,台湾地区各港口的最强联系区域由珠三角变为长三角,其网络可达性及中转衔接功能有所提升,并形成以高雄港为区域性枢纽的区域性网络。整个台湾地区港口与大陆其他区域的联系强度上升79.46%,而香港港虽保持了与深圳港的最强联系,但与大陆港口的整体联系强度却下降了22.99%,从全国性枢纽港弱化为珠三角区域性枢纽港。     

海上丝路背景下南亚地缘格局的解构与再建构

印巴战略平衡是南亚地区格局形成的基础,是影响中国海上丝路地缘安全最重要的变量之一。进入21世纪以来,由于印度和巴基斯坦在经济和军事尤其是核力量方面持续不平衡增长以及美国南亚战略发生转向,持续多年的南亚地区均势走向瓦解,以中美印大三角为核心的弹性均势体系正逐步取代过去中印巴和美印巴并行的双三角体系。一个缺少制衡且向西方倾斜的印度,可能会给中国印度洋海上油路安全以及西南边疆稳定带来更多不确定性;巴基斯坦的战略处境更加困难,其作为中国与穆斯林世界桥梁、屏蔽极端势力向新疆渗透的能力会有所削弱。未来中国应积极参与南亚地区再平衡建设,在利用经济合作增进地区互信的同时,还应强化对巴基斯坦的经济和军事支持,并在南亚次大陆周边寻找更多战略立足点,谨防在西太平洋和北印度洋两个方向被美日印联合压制,力求把海上丝路沿线地缘安全风险降到最小。     

“21世纪海上丝绸之路”航运服务业网络格局研究

在“一带一路”倡议下,发展航运服务业对于巩固与提升中国在全球航运网络中的地位具有重要意义。构建103家跨国公司在“21世纪海上丝绸之路（海丝之路）”沿线1 054个城市的分布数据库,分析7种航运服务业在“海丝之路”沿线的网络特征。研究表明：① “海丝之路”沿线航运服务业网络的层级分布特征明显,处于第一层级的均为亚洲城市,说明亚洲航运服务业在航运服务业网络中地位重要。② 在“海丝之路”这一层面,伦敦、香港、新加坡等城市和地区构成大的联系三角,在中国层面,上海、香港、北京构成小的联系三角。③ 高端航运服务业主要分布在欧洲城市,亚洲城市在中端航运服务业方面占据重要地位,在低端航运服务业方面,非洲城市在仓储服务业表现突出,亚洲和欧洲城市则在船舶修造业实力雄厚。④ 高端航运服务业往往受城市的历史、文化、语言、法律、制度影响较大,对地方的根植性较强,倾向于首都等内陆城市,而中低端航运服务业主要依托于货物运输,受自然条件和区位条件等因素的影响较大,往往随货物运输转移而转移,倾向于分布在港口城市。     

全球海洋运输网络健壮性评估（英文）

The robustness of cargo ship transportation networks is essential to the stability of the world trade system. The current research mainly focuses on the coarse-grained, holistic cargo ship transportation network while ignoring the structural diversity of different sub-networks. In this paper, we evaluate the robustness of the global cargo ship transportation network based on the most recent Automatic Identification System(AIS) data available. First, we subdivide three typical cargo ship transportation networks(i.e., oil tanker, container ship and bulk carrier) from the original cargo ship transportation network. Then, we design statistical indices based on complex network theory and employ four attack strategies, including random attack and three intentional attacks(i.e., degree-based attack, betweenness-based attack and flux-based attack) to evaluate the robustness of the three typical cargo ship transportation networks. Finally, we compare the integrity of the remaining ports of the network when a small proportion of ports lose their function. The results show that 1) compared with the holistic cargo ship transportation network, the fine-grain-based cargo ship transportation networks can fully reflect the pattern and process of global cargo transportation; 2) different cargo ship networks behave heterogeneously in terms of their robustness, with the container network being the weakest and the bulk carrier network being the strongest; and 3) small-scale intentional attacks may have significant influence on the integrity of the container network but a minor impact on the bulk carrier and oil tanker transportation networks. These conclusions can help improve the decision support capabilities in maritime transportation planning and emergency response and facilitate the establishment of a more reliable maritime transportation system.     

A fine-grained perspective on the robustness of global cargo ship transportation networks

The robustness of cargo ship transportation networks is essential to the stability of the world trade system. The current research mainly focuses on the coarse-grained, holistic cargo ship transportation network while ignoring the structural diversity of different sub-networks. In this paper, we evaluate the robustness of the global cargo ship transportation network based on the most recent Automatic Identification System (AIS) data available. First, we subdivide three typical cargo ship transportation networks (i.e., oil tanker, container ship and bulk carrier) from the original cargo ship transportation network. Then, we design statistical indices based on complex network theory and employ four attack strategies, including random attack and three intentional attacks (i.e., degree-based attack, betweenness- based attack and flux-based attack) to evaluate the robustness of the three typical cargo ship transportation networks. Finally, we compare the integrity of the remaining ports of the network when a small proportion of ports lose their function. The results show that 1) compared with the holistic cargo ship transportation network, the fine-grain-based cargo ship transportation networks can fully reflect the pattern and process of global cargo transportation; 2) different cargo ship networks behave heterogeneously in terms of their robustness, with the container network being the weakest and the bulk carrier network being the strongest; and 3) small-scale intentional attacks may have significant influence on the integrity of the container network but a minor impact on the bulk carrier and oil tanker transportation networks. These conclusions can help improve the decision support capabilities in maritime transportation planning and emergency response and facilitate the establishment of a more reliable maritime transportation system.     

南海周边航运网络脆弱性及对中国集装箱运输的影响

随着中国对外贸易的发展,南海在中国对外运输中的重要性不断提升,评估南海周边航运网络失效对中国不同港口的影响程度十分必要。以2018年前18强船公司的集装箱航线数据为基础,构建南海周边港口的集装箱航运网络,通过网络节点指标、最短路径模拟等方法测度网络的脆弱性,并分析南海周边港口失效对中国的影响。全文主要结论如下：南海航运的抗毁性较弱,15%~25%的头部港口失效对整体航运网络组织会产生实质性的毁坏;釜山和新加坡是本区域最重要的港口,海防、上海、青岛、东京、泗水、横滨、神户等在区域中具有高脆弱性;评估港口失效后的替代港口方案,发现替代集装箱港口的可选择范围很小,很少有港口失效后能同时满足地理临近、介数增长和能力相当三大条件,在海上航运网络中港口失效带来的影响是难以修补的;以最短路径模拟中国港口对南海周边其他港口的挂靠情况,发现新加坡、巴生和釜山是对中国具有全局影响力的三大港口,林查班、马尼拉、宿务、圣费尔南多、海防等对其他港口具有点对点的局域影响。