基于解释结构模型的北极航线通航环境影响因素分析
时间：2021-06-28 16:03:08 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：随着全球气候变暖，北冰洋冰层开始逐渐消融，北极航线的开通成为可能。但北极航线通航环境复杂，基础设施不完善，航行经验不足，船舶技术受限，至今仍无法通航。本文对北极航线通航环境影响因素做出定义，以此为基础，结合德尔菲法建立指标体系，随后运用解释结构模型（ISM）分析其各因素之间的层次因果关系框架并去噪简化，对北极航线通航环境进行影响因素重要性分析，最后提出针对性的对策和建议，可为我国在北极航线战略的制定提供参考。
关键词：北极航线；通航环境；影响因素
中图分类号：K901.4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1004-9479.2013.02.002
2007年卫星照片显示，北冰洋“东北航道”和“西北航道”迎来了12.5万年以来的首次同时消融，而2008和2009年分别有船舶成功穿越 “东北航道”和“西北航道”，这代表着以北极航线为基础的商业航行时代即将来临[1]，“西北航线”和“东北航线”将成为新的“世界轴心航线”[2]。然而北极航线的自然环境仍然十分恶劣，基础设施还不完善，船舶技术也存在限制，需全面系统地分析其通航环境，为其营造良好的通航环境提供理论基础。
目前，关于北极航线的相关研究主要集中在通航可行性、开通意义、发展前景、海冰状况、法律地位及船舶操纵等方面。国内外对北极航线通航环境的研究主要是通航环境评估。国内研究方法主要包括：灰色综合评价法，用指标量化各影响因素再运用系统动力性、物元分析法、模糊数学、灰色理论等数学方法对其综合分析评价[3-6]；层次单排序法，通过专家打分确定因素间的重要性，建立评判矩阵后计算各因素权重，基于权重排序依次提出对策和建议[7]；基于数理统计和概率论的方法，最典型的是安全指数法[8]，统计对某一期间内某一水域船舶活动量及发生的船舶交通事故并用该指标衡量该期间内该水域的通航安全状况。国外的小林弘明运用自然环境量化了海域操船难度[9]；新井康夫设立指标量化了影响操船的自然环境因素并验证了操船者与这些指标间的主观感觉关系[10]；井上欣三提出了环境压力模型评价操船困难度[11，12]。但以上研究多停留在对因素的列举，未能进行足够的定量分析以及深入研究构建各因素间的层次因果关系框架。
本文试图找出影响北极航线通航环境的若干因素并应用解释结构模型（ISM）进行结构分析，提出针对性的对策和建议，为我国的北极研究与战略部署提供参考。
1 北极航线通航环境特点与影响因素
1.1 北极航线通航环境主要特点
根据北极委员会统计，仅2004年，约有6000艘船舶在北极地区航行，包括20%的杂货船和50%的渔船[13]，沿挪威海岸线航行至俄罗斯的巴伦支海是航线的主要集中点。季节气候变化对北极航线航行影响很大，冬季几乎无船舶作业，而夏季是作业高峰期。目前，北极航线已开通的几条季节性航线中具有代表性的是自摩尔曼斯克港到俄罗斯远东港口的航线与欧洲航线。
北极航线虽为快捷通道，但气候条件、通航期限制、浮冰、漏油等船舶事故等都对通航环境有所影响，此外，在人文环境方面，北极航线因其战略和资源利益而存在着日益激烈的主权之争。
北极航线通航环境特点主要有：①不确定性，一是航行线路不确定，随通航环境和区域环境变化而变化；二是气候温度不确定，有的夏季海冰基本融化而有的夏季则较寒冷，冬季温度可达-30℃以下而夏季温度可达0℃左右。②未知性，技术及研究时间限制使得现有航行经验少，实际信息了解少。③模糊性，影响因素众多且独特，难以对其进行清晰明确地选择和定位。④综合性，涉及交通运输工程学、经济学、军事学等，属交叉学科。⑤复杂性，通航环境随时间和地域变化而变化，复杂无规律，且影响因素可能跨学科，其层次结构关系复杂[1]。因此需要科学系统地对北极航线通航环境进行分析。
1.2 北极航线通航环境的影响因素
由于北极航线通航环境较为复杂，不仅包括自然方面、助航方面的影响因素，还包括人文方面的影响因素，如大国间的政治博弈、各国军事力量演变、世界经济格局变化、航道沿岸国文化等因素，都对通航环境有一定程度的影响。所以，本文将北极航线通航环境影响因素定义为对北极航线的通航环境起着限制性、重要性和决定性影响的要素，是决定北极航线通航环境优劣的原因或条件，其中包括自然环境方面、助航方面以及人文环境方面的多种影响因素。
本文采用专家意见法，即德尔菲法，将北极航线通航环境的影响因素归类并编号为三大类30个因素：S1，S2，S3，…，S30（表1）。温度、能见度、风、海流速度、海冰密集度、海冰厚度、航道深度、岛屿分布等8个因素属于自然因素，通过影响船舶性能、船舶适航和船员操作等来影响北极航线的通航环境。船舶规范、破冰船的配备、港口设施、海图系统、导航设施、气象海况预报、航行经验等7个因素属于助航因素。比如，绘制海图需要大量人力物力，现有海图大都根据卫星图绘制，缺乏实地考察，而高纬度区海图系统更不完善；北极地区存在强烈的磁暴现象，对很多定位设施都有极大限制；当前观测系统还不完善，不能提供足够海况预报，这些都对通航环境有所影响。
各国军事力量的演变、军事威胁、军事部署、国际法律法规的限制、航道沿岸国国内法律约束、航道沿岸局部战争冲突、大国对航道控制力、航道主权之争、航道沿岸国政治战略措施、大国间政治博弈、世界经济格局变化、航道交通流密度、航道沿岸国民族文化、海盗及海上恐怖主义等属于人文环境因素，通过权益争夺、资源控制、军事制约等来影响通航环境。
2 北极航线通航环境影响因素的ISM模型分析
2.1 ISM模型的选用
ISM模型（解释结构模型）是对复杂的结构系统中的各个因素进行因果和结构关系分析，通过计算或计算机程序辅助计算，最终得到多层递接的结构模型，被广泛应用于教育体系、企业管理等方面的结构分析和优化。其特点是以定性分析为主，量化各个模糊的关系，从而得到清晰的结构模型，解决了数据少、关系模糊的问题，很好地适应了北极航线通航环境综合性、复杂性的特点。因此本文将采用ISM模型来分析北极航线通航环境影响因素关系结构。
