【海洋观点】复杂适应系统框架下的北极航线体系演化过程与特征

复杂适应系统理论（CAS）是复杂系统科学经典理论之一，主要研究系统复杂性产生和涌现的机理。复杂适应理论提到了聚集、非线性、流、多样性、标识、内部模型、积木的７个特征。复杂适应系统满足这些特性是必要的，也是充分的。使用复杂适应系统理论研究北极航线体系，需要证明北极航线体系是否有复杂适应系统理论描述的７个特征。通过论证，北极航线体系与复杂适应系统的特征明显契合，因此用复杂适应系统来表现北极航线体系是可行的。根据复杂适应系统框架，将北极航线体系分为聚集体形成阶段，增长阶段，涌现阶段三个阶段。
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# p/ D. C9 ?. G) y1 \北极航线体系聚集体形成阶段的标志为北极航线体系的核心吸引物为北极航线战略价值。2007年俄罗斯北冰洋海底插旗事件引发了国际社会的关注，国际社会意识到北极航线具有潜在的重要价值。因此将2007年作为北极航线体系形成阶段出现的时间节点。
  D( V" D. B- c1 U* [北极航线增长阶段的标志为北极航线体系的核心吸引物转向战略价值与能源价值。亚马尔天然气的投产是北极航线能源价值的体现，因此将2017年作为北极航线体系增长阶段出现的时间点。
涌现阶段的标志为北极航线体系的核心吸引物有北极航线战略价值、北极航线能源价值、北极航线航运价值。考虑到北极航线经济价值体现，要求北极航线具有稳定的通航环境。根据美国国家冰雪数据中心预测，到2030年，北极海域夏季可能出现无冰状态，此时北极通航环境便能得到一定保证，此时北极航线经济性将得到体现。因此涌现阶段出现的时间节点初步选择为2030年，具体来说北极航线体系涌现阶段的出现与北极航线的自然、经济、技术环境密切相关，因此本文对涌现阶段的出现时间不做具体的估计。
一、北极航线体系聚集体形成阶段
( j  x8 Z9 P# {4 ^' l本阶段从2007年至2016年。此阶段由于北极航线的通航环境与技术条件较差，因此北极的能源价值与经济价值未得到体现，北极航线的战略价值成为北极航线体系的核心吸引物，吸引北极国家及域外国家向北极集聚。此阶段，国家（政府）是北极航线体系的主导。北极航线体系国家主体中，北极八国是其中的主导。北极八国针对北极航线具有不同的利益需求，由此产生了不同的北极政策。如俄罗斯、加拿大分别宣布东北航线与西北航线的主权。北极域外国家主要通过与北极国家进行能源、航道、科考等合作参与到北极事务中，如2013年中国等国家成为北极理事会参与到北极事务中。此阶段，北极航线的货运需求较小，东北航线主要为俄罗斯国内运输需求，跨境运输需求较少，西北航线需求更少，因此船公司、货主、港口、陆上运输线路等主体参与程度较低。
二、北极航线体系聚集体增长阶段
: o% R$ n% ^2 G2 C! e% X0 w& x1 w2017年直至目前都属于北极航线体系聚集体增长阶段，而且将持续很长一段时间。此阶段北极航线体系进入聚集体增长阶段。主要特征表现为：北极航线体系核心吸引物从北极航线战略价值转变为北极航线战略价值与能源价值，新的“标识”吸引了主体的聚集，北极航线聚集体规模增长。不同北极能源开发项目的投产，产生新的聚集体，聚集体数量增加。北极航线聚集体规模增长。2017年中俄提出共建“冰上丝绸之路”，标志着北极航线的合作走向务实化。此阶段北极航线体系核心吸引物转变为北极航线战略价值与能源价值。北极能源价值作为新的“标识”，产生了能源运输的需求，更多货主、船公司、港口、陆上运输线路主体加入到聚集体中，此阶段政府主体的主导作用逐渐降低，其他主体适应性行为在北极航线体系中起重要作用，推动北极航线运输基础设施完善，北极航线货流规模增大。北极航线货流规模的快速增长主要来自于亚马尔天然气项目等北极开发项目的投产，产生了北极能源运输的需求。依托亚马尔天然气项目，吸引了货主、船公司、港口、陆上运输线路向亚马尔半岛聚集。船公司的北极航线运营意愿增强，港口的基础设施建设不断推进。国家、货主、船公司、港口、陆上运输线路等主体的适应性行为推动亚马尔半岛的聚集体规模增长，亚马尔半岛具有的能源价值“标识”功能强化。北极航线体聚集体数量增长。北极航线的开发项目的多样性，使得北极航线聚集体数量增多。除亚马尔天然气项目外，北极的开发项目还有建设于鄂毕湾的浅海海域北极LNG2项目等，这些项目具有的“标识”同样将吸引国家、货主、船公司、港口、陆上运输线路等主体的聚集，形成新的聚集体。
三、北极航线体系聚集体的涌现阶段
本阶段为北极航线体系的发展趋势，此阶段开始时间为2030年左右，这一阶段，随着自然环境的改善与技术条件的改进，北极航线相较于传统航线具有经济性，北极航线的经济价值成为北极航线体系的另一个核心吸引物，将涌现出货主的跨北极运输需求，货主成为北极航线体系中活跃的主体，部分走传统亚欧航线或东亚—美东航线的货主根据成本与货物性质，选择走北极航线。涌现的跨北极运输需求将涌现其他主体的适应性行为，主体间、主体与环境间的作用进一步增强。其中，国家的主导作用进一步降低，国家起规划与政策协调作用，国家通过制定法律法规规范北极航线市场行为，通过制定政策引导企业开展北极航线基础设施建设。北极航线通航环境的稳定，北极航线经济价值的体现，使得更多船公司参与到北极航线运输业务中，船公司规划更具经济性地通过北极航线连接东亚、欧洲、北美的集装箱班轮航线，在北极航线体系中发挥重要作用。此外，北极航线改变了港口的区位条件，部分港口区位优势增加，这些港口中具有成为新的高纬度国际航运中心的潜力。陆上运输线路，俄罗斯北纬铁路、中俄建设的滨海国际运输通道等与北极航线相配套的陆上运输线路进一步完善，将极大提高北极航线运输可达性，促进北极航线海铁联运的发展。港口与陆上运输线路、船公司的适应性行为形成陆海运输网络，推动北极航线体系往更低成本、更高效率的方向演化。国家、船公司、货主、港口、陆上运输线路等主体适应行为将推动北极航线体系聚集体的整合，各种空间聚集体有机联合形成更大范围、更高等级的聚集体网络，优化北极航线体系空间结构，使体系涌现出新的多样化特质。
; d5 P  ]% s+ Y& U北极航线体系是一个复杂适应系统，北极航线体系主体的适应性行为推动体系的层次化和多样化。另外北极航线体系经历聚集体形成—聚集体增长—聚集体涌现的阶段。
北极航线体系研究尚处于初级阶段，对北极自然环境变化及技术变化在北极航线体系演化中的影响未进行研究，未来应分析北极航线体系外部环境对北极航线体系演化影响的问题。
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4 C3 o0 C* p! l+ o文章来源：节选自《复杂适应系统视角下的北极航线体系演化研究》，原刊于《系统科学学报》2024年第2期
作者：丁超君，系大连海事大学交通运输工程学院博士；李振福，系大连海事大学交通运输工程学院教授；陈雪，系大连海事大学交通运输工程学院硕士。