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原文传递海上运输通道关键节点风险评价与预警研究

论文题名：	海上运输通道关键节点风险评价与预警研究
关键词：	海上运输通道;关键节点;风险评价;风险预警;证据推理;贝叶斯网络
摘要：	海上运输通道关键节点的安全问题是制约海上运输系统安全、稳定、高效地完成货物贸易的重要因素之一。分析影响海上运输通道关键节点的风险影响因素，评价关键节点风险状况，实现关键节点的风险预警，是保障国际贸易货物安全运输的重要课题之一。开展海上运输通道关键节点安全风险方面的研究，对于降低海上运输风险、保障海上运输通道安全、丰富风险评价和预警理论具有重要的现实意义和理论价值。　　目前从非传统安全威胁角度入手，对海上运输通道关键节点风险评价和风险预警的相关研究较少，大多数文献主要从海上交通事故、火灾爆炸等传统安全威胁角度出发，对海上运输船舶进行运输活动过程中遇到的风险进行分析和评价。此外，现有文献对海上运输风险的评价和预警很少考虑历史案例数据缺失问题、风险指标存在模糊性问题，以及风险影响因素存在状态转移过程等问题。因此，如何将非传统安全威胁因素融入到风险评价和风险预警模型中，如何采用适当的方法处理历史案例数据缺失问题，如何科学合理的表达风险评价指标的不确定性和风险影响因素在不同时刻之间的状态转移过程是本课题目前面临的挑战。　　针对上述问题，本文从海上运输通道关键节点风险影响因素的识别、风险评价和风险预警方面，开展探索和研究。主要研究内容如下：　　（1）对海上运输通道安全相关概念的界定和理论方法的应用展开研究。根据现有文献对海上运输通道安全相关概念的介绍，结合本文研究问题的特征，对海上运输通道、关键节点、海上运输通道关键节点安全以及海上运输通道关键节点风险影响因素的基本概念进行界定，明确本文的研究对象及其特征；根据我国主要海上运输航线，国际贸易进出口份额和结构对我国主要海上运输通道分布现状进行分析；根据本文采用方法的理论基础对其在海上运输通道关键节点风险评价和风险预警领域的具体应用进行分析，为后续的海上运输通道关键节点风险影响因素识别、风险评价和风险预警奠定基础。　　（2）对海上运输通道关键节点风险影响因素识别问题展开研究。根据我国主要海上运输通道分布状况、国际贸易货物运输量和运输船舶分布状况，筛选出本文所要研究的关键节点；分析和统计可能会影响关键节点风险的所有因素，包括非传统安全威胁因素，构建基于贝叶斯网络的关键节点风险影响因素识别模型，该模型利用EM算法有效地处理了历史案例数据缺失问题；实现了风险影响因素对风险水平的影响程度排序，为后续风险评价和风险预警模型的构建奠定基础。　　（3）对海上运输通道关键节点风险评价问题展开研究。根据风险影响因素识别结果，构建风险评价指标体系并确定指标权重；应用模糊集合的隶属度函数表示模型的输入和输出变量，有效地表达了风险评价指标的模糊性和不确定性；构建模糊信度规则库建立输入变量和输出变量之间的非线性关系，在不丢失重要信息的前提下最大程度地表达了自变量和因变量之间真实的非线性关系；应用证据推理理论和效用函数获得关键节点风险值，实现了关键节点风险状况的横向对比分析。　　（4）对海上运输通道关键节点风险预警问题展开研究。根据风险影响因素识别结果，构建风险预警模型初始拓扑结构；应用EM算法确定动态贝叶斯网络的条件概率和状态转移概率，有效地表达了风险影响因素在不同时刻之间的状态转移过程；构建基于动态贝叶斯网络的风险预警模型，实现了海上运输通道关键节点风险状况的动态预警；利用传统的贝叶斯模型和马尔可夫模型验证本文构建模型的有效性。　　本研究是系统工程理论、安全科学、风险分析和风险预警理论的交叉与渗透，对保障海上运输通道关键节点安全这一重要课题进行了有益的探索。本项研究风险影响因素识别、风险评价和风险预警等技术，可以为海运利益相关方保障海上运输通道关键节点安全的工作提供决策支持。
作者：	蒋美芝
专业：	交通运输规划与管理
导师：	吕靖
授予学位：	博士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2021