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Vulnerability Assessment for Port Logistics System: History
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Subjects: Transportation
Contributor: Yuntong Qian , Haiyan Wang

漏洞是系统本身的属性。当面临威胁时,系统的不足是这方面的一个重要表现。港口物流系统脆弱性的定义尚不完全清楚,但一些专家提供了自己的见解。例如,在内外部因素的干扰和干扰下,港口物流系统由于自身系统的不稳定性和敏感性而失去全部或部分运行能力,导致物流系统的效率下降或停滞。

  • port logistics
  • vulnerability

1. Introduction

The vulnerability of the port logistics system itself has rarely been studied in depth by scholars. Most of the existing research on the stability of logistics systems focuses on robustness, resilience, vulnerability, etc., but it is crucial to unearth the vulnerabilities that exist in the system because all system breakdowns start from the most vulnerable places, which in turn undermine the overall stability of the system. Ports are the most important and significant gathering and distributing point of global goods are important nodes for trade between countries, and their impact on the development of global trade is significant [1,2]. Ports are also important nodes in the global supply chain [3]. However, for their own reasons, ports are susceptible to a number of threats to port efficiency, the effects of which are transmitted to the various nodes of the supply chain [4,5]. At the same time, as a key transportation node connecting water and land, port logistics is susceptible to a variety of factors from both the seaside and the land side [6]. Any interruption of the seaport will have a direct impact on the supply chain to which the seaport belongs and will be transmitted to the supply chain network to have an indirect impact on the whole industry [7]. Therefore, with the deepening of international trade and cooperation, the healthy and sustainable development of port logistics, especially the vulnerability study of the port logistics system, has received more and more attention.
The occurrence of various port accidents has also prompted research on the vulnerability of port logistics. Natural disaster risks [8], security risks [9], trade risks [10], environmental risks [11], and operational risks [12] faced by ports can be the trigger for the port logistics system’s own vulnerability [13,14], which can lead to a decrease in the efficiency of port operation. However, less research has been completed on mining the vulnerabilities of the port logistics system itself. Most of the current vulnerability studies focus on the specific threats faced by the port logistics sector, neglecting the excavation of the potential vulnerability of the port logistics system under normal conditions, while the concept of the vulnerability of the port logistics system is not yet clear.

2. Vulnerability Assessment for Port Logistics System 

2.1. 港口物流系统

港口物流是指利用港口自身的地理条件和靠近海洋的地理位置,以各种运输方式与环境的有利条件相结合为核心的综合物流体系[22,23]。
流体、载流体和流向是其三个主要组成部分[24]。通过港口的移动功能,港口进行物流活动,缩短货物空间位置之间的距离,并将其发送到需要的地方是港口物流的目标[25]。载体是进行流通的基础设施设备[26]。流向是代表货物在物流运作过程中,最后到配送环节,将货物从一系列全面的活动,最后以特殊的交付形式送到消费者手中,完成物流的最后环节[27]。港口实现具有复合优势的现代物流中心功能,港口的多重身份在国际物流中具有战略地位,港口通过物流系统提供增值服务[28]。
港口物流系统是一个高度集成和复杂的系统。港口执行多种运输方式的改造任务,港口内部功能模块也多种多样。因此,影响港口物流发展的因素也是多种多样的。

2.2. 漏洞

漏洞是系统本身的属性。当面临威胁时,系统的不足是这方面的一个重要表现。虽然脆弱性是在风险分析的基础上提出的,但它们的侧重点不同。风险分析通常侧重于事件造成的人员、环境和财产损失或影响[29]。在分析系统的脆弱性时,研究应侧重于“扩展的威胁和后果”、“降低系统风险并使系统恢复到新的稳定状态”以及“系统建立新稳定性之前的断链时间”。
基于生态学等其他领域脆弱性理论的发展,许多专家对港口研究中的脆弱性提出了见解。张伟喜等[30]指出,物流系统的脆弱性是港口的基本特征。依赖港口的物流活动的任何变化都会引起整个系统的变化,包括运输、工业贸易、金融和多式联运。港口物流不仅是一个相对复杂的系统,而且与外部环境密切相关,这使得港口物流的脆弱性研究变得困难。同时,端口本身是一个高度集成的系统,具有多个组件。评估一个港口的脆弱性是非常具有挑战性的,从以下几个方面可以看出:第一,港口脆弱性存在多维度的定义[31],不同的专家关注不同的纬度;二是港口发生重大灾害的临界阈值没有统计[32];第三,如何构建脆弱性指标[33]。
港口物流系统脆弱性的定义尚不完全清楚,但一些专家提供了自己的见解。例如,在内外部因素的干扰和干扰下,港口物流系统由于自身系统的不稳定性和敏感性而全部或部分丧失了运行能力,导致物流系统效率下降或停滞[21]。

2.3. 港口物流系统漏洞

尽管关于港口风险或脆弱性分析的研究成果各不相同,但由于近年来港口事故的多发,关于港口脆弱性的文章较多。一般认为,影响港口物流脆弱性的因素大致可分为两个方面。首先是自然环境因素,主要包括一些自然灾害,如地震、海啸、海平面上升、闪电、自然火灾、气候变化、极端天气等。
Joan Pau Sierra等[34]利用线性波浪理论评估了地中海西北部加泰罗尼亚港口群对海平面上升的脆弱性,并强调需要将气候变化纳入长期港口规划和管理。Melissa Nursey Bray等[35]认为气候变化将对港口的环境、基础设施、员工安全和供应链产生影响,并从适应性和社会弹性的角度对港口适当应对气候变化提出了建议。Nathan J. Wood等[36]利用地理信息系统(GIS)技术评估了地震和海啸对港口脆弱性的影响。但是,这种方法也有一定的局限性。例如,GIS评估结果过于客观,需要手动衡量具体问题的权重。
另一方面,人为环境因素主要包括作业事故、人为火灾、管理不当、恐怖袭击、蓄意破坏、爆炸等。Patterson等[37]在关键资产保护风险分析与管理框架(RAMCAP)下采用(时变系数)TVC模型,分析了圣地亚哥联合港港口基础设施、人员和运输系统在发生恐怖袭击时的潜在脆弱性。Lin Zhou等[38]利用Hfacs-Hc和危险化学品人为因素分类分析了天津港“8.12”火灾爆炸事故,确定了不同层次的人为因素对港口脆弱性的影响。目前,大多数关于脆弱性的学术研究都是基于气候变化、自然灾害和人为原因的背景。关于港口物流系统正常运行下潜在脆弱性威胁的研究较少。

2.4. 漏洞识别和研究方法

M. Jiang等[39]从供应链角度评估了港口的脆弱性,将鲁棒性、重要性、效率和弹性作为影响脆弱性的因素,提出采用模糊逻辑法和(实体关系)ER法完成脆弱性评估体系的构建。Hsieh 和 C.-H.[40]使用GIS技术评估港口在港口面临的自然灾害方面的脆弱性。由此可见,港口脆弱性研究需要考虑不同知识的应用。S. Raicu等[41]认为,影响港口物流脆弱性的因素主要分为两个方面。一是港口物流运行中的风险,如交货延迟、库存过剩、预测不力、财务风险、港口机械故障、人为失误、信息技术系统故障等。二是港口物流的外部风险,如政治、经济政策、自然灾害、价格波动、战争等。Cao等[42]揭示了传统脆弱性评估方法存在两大难点:一是港口数据的不确定性难以克服,二是不同数据之间的相关性难以在脆弱性推理中挖掘。此外,他们以2015年天津港爆炸事件为例,提出了基于模糊证据推理(ER)[43\u201244]和模糊相似理想解排序方法(TOPSIS)[18]的快速响应港口脆弱性评估框架。然而,这种方法适用于后脆弱性,没有考虑与脆弱前相结合进行研究。脆弱性因子通常具有较强的隐蔽性和模糊性,在收集脆弱性因子方面存在较大的困难和挑战。从国内外的研究文献来看,交通领域的脆弱性识别方法通常是指风险识别方法。后来,研究人员慢慢开始探索通过定量方法测量的系统的脆弱性。定量脆弱性方法最早是在生态学领域发展起来的。Bar等[45]认为,脆弱性是灾害临界值的水平。Shieh整合了DEMATEL、ISM和ANP(Analytic Network Process)三种系统分析方法[17\u201219],识别了影响交通系统的脆弱性因素,有效地整合了脆弱性因素的特征和脆弱性因素之间的相互作用。同样,Chen等[15]整合了DEMATEL、ISM和AHP来克服脆弱性因素识别的挑战。Wang等[16]采用DEA和复杂网络方法研究了枢纽端口的吸引力。Ozmen[20]应用BWM-ABAC(alternative by alternative comparison)方法对地震灾害管理进行脆弱性评估,证实了该评估方法的有效性。桂东平等[46]利用贝叶斯网络(BNs)分析了端口拥塞的脆弱性风险。

This entry is adapted from the peer-reviewed paper 10.3390/systems11120567

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