國家運輸支撐力下的陸上絲綢之路運輸通道風險測算方法*

呂 敏，帥 斌，張士行，左 靜

(1.西南交通大學 交通運輸與物流學院，四川 成都 611756；2.蘭州交通大學 自動化與電氣工程學院，甘肅 蘭州 730070)

0 引言

絲綢之路陸上運輸通道跨越多個國家，運輸風險受政治、經濟等因素影響具有很強的復雜性[1]，高效安全運營對全球戰略合作至關重要。因此，對運輸通道進行風險分析，有效識別運輸網絡中薄弱要素，評估通道安全性對優化運輸組織，提升應急處置能力，保障國際合作具有重大意義。

傳統運輸風險研究多從人(運輸人員)、機(車輛)、物(貨物)、環(運輸網絡及環境)、管(運輸管理系統)視角進行風險因素識別與歸類分析[2-4]。此類微觀運營風險分析方法不適合研究具有較大地理空間差異特性且受宏觀因素影響的國際運輸通道風險。

目前，絲綢之路風險研究主要集中在國家經濟、政治領域。孫曉蕾等[5]用資本定價理論研究國家系統性風險，為投資決策者提供更多維度的風險信息；李原等[6]和邸玉娜等[7]分別用主成分分析法和引力模型分析對“一帶一路”國家的投資決策；王亞軍[8]從公共產品角度定性分析沿線國家潛在風險并提出韌性治理策略。以上研究未從運輸角度考慮運輸與物流服務水平對保障絲綢之路國際運輸活動順利進行的重要性。

運輸通道風險則以研究海上運輸為主，高天航等[9]用二元語義表征專家評價信息研究風險因素的耦合性；李晶等[10]綜合考慮海峽、運河等關鍵節點和通道的其他影響因素構建了雙層指標體系評估我國海上安全狀況；Yang等[11]用模糊證據推理方法量化港口設施風險并對相關安全控制措施進行成本分析；吳迪等[12]研究了海運網絡的脆弱性形成因素和抗毀性機制。上述研究雖涉及節點和網絡層面的運輸風險及其影響因素，但缺乏針對運輸通道視角的整體考慮，且節點風險并不能表征運輸通道風險。

本文綜合考慮政治、經濟、交通等多方面影響因素，通過對運輸通道風險構成機制的研究，提出了基于國家運輸支撐力的絲綢之路陸上運輸通道風險測度方法，識別各通道薄弱點和通道線路的風險特性，為保障“一帶一路”國際運輸通道安全提供理論依據。

1 多因素下陸上絲綢之路運輸通道的確立

根據《中歐班列建設發展規劃(2016-2020)》[13]及“一帶一路”頂層規劃[14]，將連接亞歐的陸上絲綢之路運輸通道劃分為3條主線，即北線、西線和南線，并進一步細化為北1、北2、西1、西2、西3、西4、南共7條單通道。考慮運輸網絡構建、國家數據獲取及其在陸上運輸通道的地位和作用，本文選取沿線25個國家為承載主體進行通道風險分析，其中，設定中國為起點，德國為終點。各通道上國家具體情況見表1。

表1 陸上絲綢之路運輸通道國家Table 1 Countries on transport corridors of Land Silk Road

2 國家運輸支撐力下的運輸通道風險測度模型

本文通過量化國家運輸節點的綜合風險衡量其對通道運輸的支撐力。并基于通道風險的構成機制，用國家運輸節點綜合風險構建運輸通道風險。

2.1 國家運輸節點綜合風險測算

2.1.1 指標體系建立

為測算國家運輸節點綜合風險，以國家風險、運輸風險為主要關鍵詞檢索并分析現有文獻，從中提取主要國家風險影響因素共30項，構建測算國家運輸節點的綜合風險指標體系，見表2。

2.1.2 風險測度模型構建

本文采用因子分析法提取綜合指標描述原有指標，全面刻畫國家運輸節點綜合風險。為使因子分析結果更準確，將30項國家風險影響因素根據屬性分為經濟主權、政治社會和交通物流3類。測算國家運輸節點綜合風險具體步驟如下：

1)基于主成分分析法選取累計貢獻率超過75%的綜合因子、確定因子個數，并通過正交旋轉確定因子載荷矩陣Q。

2)確定每類影響因素的因子綜合得分Fj：

(1)

式中：j=1,2,3，分別表示經濟主權、政治社會和交通物流3類影響因素；i=1,2,…,nj,nj為第j類因子分析提取的主成分個數；Xij表示第j類的第i個因子的得分；εij表示第j類的第i個因子旋轉后的方差貢獻率。

3)確定通道沿線各個國家運輸節點綜合風險值Fc：

(2)

式中：Kj表示第j類指標的權重；Fj表示第j類指標的因子綜合得分。綜合風險值Fc越大，表示國家運輸節點風險越低。

2.2 國家運輸節點風險下運輸通道風險構成機制與測算模型

本文不考慮節點間耦合關系，假定各通道間風險相互獨立且風險不通過公共節點和邊傳遞。運輸通道風險由通道上的國家運輸節點的綜合風險構成，有以下3種構成機制：①通道風險為通道上所經國家運輸節點的綜合風險的累加，國家越多，潛在的政治經濟、文化宗教等矛盾沖突也越多，且各國家綜合風險越高，通道風險也越高；②具有較高穩定性的低風險國家的存在會提升通道整體的抗風險能力，而具有較低穩定性的高風險國家會增加通道整體風險；③低風險國家的存在會降低通道整體風險，但其效果有限，而高風險國家則會顯著提升通道整體風險，即通道整體風險受通道內高風險國家影響更大。結合風險構成機制的不同特征，構建以下3種計算各單通道運輸風險權重矩陣W的方案。

表2 國家運輸節點綜合風險影響因素Table 2 Influence factors for comprehensive risk of country transportation node

1)二進制0-1權重矩陣Wcont

若通道線路經過該國家，則對應權重元素值為1，不通過則為0。則：

(3)

式中：wcont為權重矩陣Wcont的元素；m={北1，北2，西1，西2，西3，西4，南}，c={德國，中國，俄羅斯…}。

2)反映國家風險排名貢獻的序權重矩陣Wrank

考慮不同風險等級的國家對通道整體風險的貢獻不同，風險排名越高(風險值越低)的國家影響越大。故依據通道上國家運輸節點綜合風險排序對風險權重賦值，定義：

(4)

式中：wrank為權重矩陣Wrank的元素；rc為國家c的風險排序；風險值越高，風險越小，其風險排序也越小，賦權越小。

3)反映國家風險值貢獻的值權重矩陣Wscore

同2)，國家風險越高，該國家對通道風險的貢獻越大，其影響(權重)隨該國具體的綜合風險值變化。風險值越大，風險越低，權重越小，則：

(5)

式中：wscore為權重矩陣Wscore的元素；Fc為國家c對應的風險值；Fmax為通道上風險值最大(風險最小)國家的風險值。

最后計算單運輸通道m的運輸風險值CRm：

CRm=Wmfm

(6)

式中：Wm為通道m上的國家權重構成的行向量，fm為通道m上的國家運輸節點綜合風險值構成的列向量。

3 實例分析及結果討論

利用第2部分通道風險的測算模型，對表1所示的絲綢之路沿線25個國家進行實例分析。

3.1 國家運輸節點綜合風險分析

為降低各國不同年份數據波動性造成的影響，本文依據表2所列數據來源，收集整理2012—2016年各國指標數據，取平均值進行因子分析[15]。KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)檢驗值均大于0.6，滿足因子分析條件，3類指標分別提取出4，3，2個主成分，累計貢獻率均大于75%。據式(1)～(2)計算得到國家運輸節點綜合風險值與排名見表3。

為衡量風險不平衡程度，采用3項風險值的方差測度定義各國內部風險不均衡指數αc。各國內部風險不均衡性如圖1所示。

由表3和圖1可知，通道兩端的德國和中國綜合風險最小，其次為捷克、俄羅斯；中亞及東南亞國家吉爾吉斯斯坦(西4通道)和緬甸(南線通道)的國家運輸綜合風險最大。各國政治社會風險水平較為分散，體現了絲路沿線國家政治穩定性不一致，可能會對通道發展造成一定影響。交通物流發展水平則相對集中，中國與印度交通物流類風險明顯低于其他國家，可能得益于兩國在交通基礎設施上的投入及其巨大的人口基數。

表3 陸上絲綢之路沿線國家運輸節點風險值及排名Table 3 Scores and rankings of risk for country transportation node along Land Silk Road

圖1 國家不同類型風險值及風險不均衡性分布Fig.1 Distribution of values of risk with different types and risk imbalance in different countries

較多國家內部存在風險不平衡，3類指標排名最大相差10名以上。如印度政府腐敗、法律不健全和內部宗教沖突等政治社會風險較高，此類高風險一定程度上會影響其在交通物流方面優勢的發揮。

3.2 運輸通道風險分析

依據風險測度模型計算得出各運輸通道風險見表4。3種權重機制下西3，4和南線通道的整體風險較高，現中國開行中歐班列的北線和西1通道風險較低。

由表4可知，通道上國家越多，運輸活動中不確定性越大，高風險國家對通道整體運輸安全影響較大。3種方案下，北1通道風險均低于北2，原因為北2通道存在高風險國家蒙古。同理，所有方案中，西4通道風險高于西3，西3通道風險高于西2，其原因為西3同西2相比，增加了高風險國家烏茲別克斯坦，而西4通道相比西3則以最高風險國家吉爾吉斯斯坦替換了中等風險國家哈薩克斯坦(見表1及表3)。西1通道與西2～4相比則規避了大量中高風險國家，且增加了低風險的俄羅斯與波蘭。西4與南線通道存在大量的中高風險國家，整體風險較高。

表4 陸上絲綢之路各運輸通道風險值及排名Table 4 Scores and rankings of risk for each transport corridor of Land Silk Road

不同權重機制下高穩定性國家所起作用強弱不同，此情況與實際國際環境中不同情景下大國的參與度和影響力有關。北1通道在序權重和值權重方案下風險最低，西1通道在0-1權重下風險最低。因為在0-1權重方案下，西1通道上較高穩定性(較低風險)的波蘭抵消了中高風險國家哈薩克斯坦和白俄羅斯對通道風險的負面影響，但在序權重和值權重的假設中高風險國家白俄羅斯對通道的負面影響更顯著，而低風險的波蘭對通道的影響力在減弱。

3.3 多維度運輸通道不均衡性討論

1)通道內部風險不均衡性

將通道上各國經濟、政治、交通及綜合風險值的方差定義為通道內國家間風險不均衡指數αr，其反映通道內部的各維度風險的不均衡性，如圖2所示。各通道內的國家差異均較大，尤其各國的交通物流類發展水平參差不齊，未來通道建設需加大對國家交通物流設施的投資以降低通道的風險水平。北2和西4通道內部發展最為不均衡，原因為高風險國家顯著提高了通道整體的風險水平，如蒙古(風險值排名分別為24，10，23)與風險最小的中德俄同在北2通道上。該結論與3.2節通道分析結果一致，體現了模型的有效性。

圖2 各通道內國家間風險不均衡性Fig.2 Risk imbalance among countries in each corridor

2)通道間風險不均衡性

用值權重方案計算各通道3類指標的風險值分布如圖3所示，反映通道之間風險水平的不均衡性。由圖3可知，對于經濟主權類風險，北1通道風險值最大，北2、西4及南線通道風險值最小。而對于交通物流類和政治社會類風險，北通道風險值較大，西、南通道風險值偏小。

圖3 各通道3類風險值分布Fig.3 Distribution of values of risk with three types in each corridor

4 結論

1)本文考慮國家運輸支撐能力，量化國家運輸節點的綜合風險，并基于通道風險構成機制，構建了陸上絲綢之路運輸通道的風險測算模型，得出通道沿線各國的綜合風險以及各運輸通道的風險值與風險排名，分析了各國內部、同一通道各國之間以及跨通道的多維度風險不均衡性，為絲綢之路經濟帶宏觀決策、風險防控提供理論與實踐參考。

2)以25個絲路國家5a的歷史數據測算7條單通道的運輸風險并排序，結果表明：①通道上國家數目越多，通道風險越大；②高風險國家對通道整體的風險水平影響明顯；③低風險國家有助于降低通道風險水平；④7條單通道間風險不均衡，現有中歐班列運行的北線和西1通道風險最小；⑤在建設的西線和南線通道政治、經濟及交通類風險均較高，投資及決策部門需做好針對性的風險規避和控制。