基于知识图谱的国内外北极航线安全研究进展与比较分析*

马晓雪 刘 阳 刘 雨

（大连海事大学公共管理与人文艺术学院 辽宁大连 116026）

0 引 言

全球气候变暖引起北极冰层加速消融，北极航线作为连通亚洲、欧洲、美洲三大洲和太平洋、大西洋、北冰洋三大洋的便利通道，其有望开通的良好态势引起了国内外的共同关注。北极国家作为最大的利益相关群体，既有围绕北极地区最为核心的主权纠纷展开的激烈博弈，又有包括资源能源开发等海洋权益的争夺，还有保障海上航行安全的探索。总之，无论是在制定北极战略还是在主导北极治理过程中，都突出体现了北极航线安全的重要性，其对于各自声称的北极应有权益的维护也会对航线安全产生直接影响。而北极航线相较于传统航线的潜在经济性及重大战略价值也吸引着越来越多的非北极国家关注与探索，积极参与北极事务[1]，其中，以与北极国家建立双边或多边合作关系为基础，从“航线安全”这一低度政治领域入手，发挥本国尖端科技研发、船舶设计建造等领域优势，成为这些国家渐进式参与北极治理的主要路径。

中国正处在由海运大国向“海洋强国”迈进的过程中，开发利用北极航线对中国航运事业发展、对外贸易开拓具有重要意义，北极航线安全作为相关活动的基础保障性条件自然不容忽视。2018年1月26日，国务院新闻办公室发布《中国的北极政策》白皮书，标志着北极问题正式上升为国家战略，借此向世界表明了中国积极参与北极治理、共同应对全球性挑战的立场、政策和责任[2]，提供北极航线安全保障为中国参与北极事务提供了很好的切入点，在此背景下，对于北极航线安全的研究不仅契合北极相关国家的利益关切，也有利于中国北极政策目标的实现。为此，笔者立足于国际视角，从北极航线最为核心的安全问题出发，基于CiteSpace构建知识图谱，从时空角度阐述国内外北极航线安全研究概况，从研究主体和研究内容2个方面对比异同，并进一步探讨研究主题热点和研究前沿趋势，以期为后续研究提供方法和方向的参考。

1 数据来源与分析方法

1.1 数据来源

为保证数据来源的可靠性与全面性，文章以中国期刊全文数据库（CNKI）为国内文献数据来源，采用“高级检索”模式，设置主题为“北极航线安全”或者“北极航道安全”或者“北极航行安全”或者“北极航运安全”的检索条件，通过人工方式对检索出的文献数据进行筛选，得到有效文献数据206条，通过格式转换处理，形成研究的国内样本数据库；国外以Web of Science核心合集数据库为来源，采用以“Arctic route safety”or“Arctic shipping route safety”or“Arctic shipping safety”or“Arctic navigation safety”为主题，时间跨度为“所有年份（1986—2018）”的检索策略，去除重复与非研究类文献，得到有效文献数据115条，形成研究的国外样本数据库。

1.2 分析方法

采用文献计量方法，结合美国德雷赛尔大学陈超美教授应用Java语言开发的可视化软件CiteSpace V，以上述国内外样本数据库为研究对象，通过文献计量，研究一定范畴下文献数据的分布结构、数量关系、变化规律等，通过参数设置，用路径搜索算法（pathfinder）和路径网络简化（pruning sliced networks）呈现出具有完备性的科学知识图谱[3]。在梳理研究概况的基础上，分别选取“作者”“机构”“关键词”3类节点绘制知识图谱，然后从研究主体和研究内容2个方面进行比较分析。

2 时空视角下北极航线安全研究概况

2.1 北极航线安全研究的空间分布

为直观呈现北极航线安全在世界范围的受关注程度和研究状况，基于Web of Science核心合集数据库中各国发表的论文数量，利用CiteSpace获取相关研究的主要国家/地区分布情况，统计见图1。

图1 北极航线安全研究主要国家/地区情况（前10位）Fig.1 Major countries/regions in the study of Arctic shipping routes safety（Top 10）

其中，最早制定和颁布北极战略的国家——挪威发文量最多，其次是加拿大、俄罗斯、美国，以上4个国家的发文量加总占据全球发文总量的65.2%，对于北极航线安全研究做出了重要贡献。美国、日本、加拿大、中国、韩国、德国的中心性较高，在该研究中占有重要地位和影响力。就发文时间来看，北极国家普遍对于北极航线安全关注较早，发文量较多，而随着全球气候变暖，北极航线价值的逐渐显现，越来越多的非北极国家开始关注北极航线，尽管由于研究起步较晚，在发文量上与挪威、加拿大、俄罗斯、美国存在较大差距，但能够跻身主要研究国家行列并且具有较高中心性，说明非北极国家在北极航线安全研究中显示出了较强的国际交流实力与潜力。

2.2 北极航线安全研究的时间演变

对国内外北极航线安全研究概况的分析除从空间分布上把握其研究特征以外，还需要从时间角度探索其发展轨迹，形成对于研究现状的阶段性认识。科学文献数量作为衡量科学知识量的重要指标，能够对一段时间内某一问题研究成果进行直接显现[4]，因此，将CNKI和Web of Science核心合集数据库的文献进行时间分布统计，得到国内外发文量时序图，见图2。

图2 国内外发文量时序图Fig.2 Timing chart of domestic and foreign publications

对比来看，国外北极航线安全研究始于1997年，之后稍有停滞，真正的持续研究始于2005年。2005—2010年的5年间发文量一直较少，说明这一问题还未引起国际学界的广泛关注，2011年起呈现较大的波动上升趋势，并于2015年达到顶峰，其后稍有回落但逐渐趋于平缓；而国内对于北极航线安全问题的研究开始于2009年，远滞后于国外，这与国内对于北极航线本身关注较晚有直接关系。2009年后呈现明显的波动上升趋势，同国外一样，于2015年达到发文量的高峰，之后由于该研究领域的细化、深入而出现明显下降。总体来看，发文数量偏低以及折线图中尚未呈现平稳的上升趋势，说明无论是国内还是国外对于北极航线安全的研究都仍处于探索发展阶段。

3 国内外研究主体的比较分析

3.1 国内外核心作者比较分析

核心作者是在某一研究领域中具有较多研究成果和较大影响力的科研人员，对于核心作者进行辨识，一方面可以依据其研究方向了解当前问题研究的重点，在已有研究基础上探索未知；另一方面，通过对核心作者高被引文献的解读有助于直接把握领域内具有较高认可度的研究论断，并借助文献的引证关系探索研究脉络。运行CiteSpace软件，通过将“Node Types”设置为 author得到国内外北极航线安全研究学者的相关信息，结合普赖斯定律[5]统计出核心作者见表1。

表1 国内外北极航线安全研究核心作者列表Tab.1 Thecoreauthorsofthestudyindomesticandforeign

国内来看，李振福和白佳玉研究成果最为丰硕，其中，李振福主要从事北极及北极航线问题研究，其发表的《北极航道通航环境评价》[6]一文，通过对北极航线现状和通航事故的统计分析，提出在北极航线研究中，保障通航安全是不可忽略的关注重点，并采用灰色模糊综合评价方法，对北极航线通航环境进行了初步分析，作为该作者的最高被引文献，文章对于后续关于北极航线通航环境的深入分析以及从安全角度研究北极航线开发利用活动具有重要影响。位居其后的核心作者白佳玉主要是从国际法视角下对北极航线问题展开研究。通过对比中心性大小可以看出，李振福对于北极航线安全的研究在国内处于核心地位，具有最高影响力。核心作者中李漪、王文雅基于学缘关系与其构成合作网络；张晓是在参与“永盛”轮往返东北航道的探索性商业航行后，结合航行的准备和实施情况，对北极航行安全的关键问题进行分析并提出相关保障建议；马建文则主要针对北极航行船员培训进行研究。

国外来看，研究成果最为突出的学者是挪威科技大学教授S.Ehlers，主要从事北冰洋可持续运输问题研究，尤其关注北极航线航行船舶的结构设计和功能提升，最早关于北极航线安全问题研究的文章是《Increased crashworthiness due to Arctic conditions-The influence of sub-zero temperature》[7]，该文通过对船舶低温条件下碰撞阻力的分析，以结构受冲击载荷作用下的全响应仿真模拟展示了低温条件对于碰撞力量的影响，探讨了造船钢材料断裂应变、碰撞力、能量吸收能力等性能，最终通过模拟手段确定了不同零下温度条件下最为合适的造船钢材料，对于帮助实现北极安全作业和运输具有一定作用，作为作者被引频次最高的文献，该篇文章对后续关于冰荷载船舶结构设计具有重要的借鉴与参考意义。排在其后的核心作者中，P.Kujala长期从事冰荷载的全尺度测量及统计分析、船舶冰区航行性能模拟、船舶结构优化和海上交通安全系统研发等问题研究，其所领导的研究团队在冰区航行安全等方面具有丰硕的成果；Yan Xinping，S.Kum,F Khan则主要从风险视角对北极航线安全问题进行研究；T.Walter尤其关注全球导航卫星系统在北极的适用性以及性能提升问题；F.Ralph重点研究北极航线航行船舶的结构设计、极地规则以及油气资源勘测开采等。

通过对国内外核心作者的对比研究，可以得到以下结论。

1）整体来看，核心作者只是相对而言，国内核心作者发文量占到国内发文总量的25.7%，国外占到13.9%，说明当前尚未形成成熟的北极航线安全问题研究核心作者群体，结合作者的发文量可以推断，国内外已有一定数量的北极航线安全研究的学者队伍，但研究成果并不突出，说明对这一问题进行持续关注或深入研究的作者不多，未来还需致力于纵向的深入研究。

2）国内对于北极航线安全的研究成果集中在交通运输领域和法学方向，国外主要基于工程学方向进行研究，更加注重结合实践解决现实问题，作者关注视角的多样侧面反映出北极航线安全本身的综合性与复杂性，未来在横向延伸领域上的拓展还具有很大空间。

3.2 国内外研究机构比较分析

科研机构作为宏观研究主体，相比于作者这一微观研究主体而言更加具有资源优势，而机构间合作关系的建立则更有利于发挥科研优势、汇聚智慧力量，对于加快学术研究进展以及实现领域内关键问题的突破具有重要意义。借助CiteSpace软件绘制国内外北极航线安全主要研究机构合作共现图谱，见图3，其中节点大小反映机构发文量的多少，节点间的连线表示机构之间的合作关系。

图3 国内外研究机构合作共现图谱Fig.3 Co-occurrence map of research institutions in domestic and foreign

通过对国内外北极航线安全主要研究机构进行对比，可以得到以下结论。

1）机构类型上，国内外均以高等院校（及其附属机构）为主要研究力量，但也有如中国极地研究中心、俄罗斯科学院（Russian Academy of Sciences）等的国家科学组织以及如DNV GL的企业集团。特征上，国内主要研究机构多属于海洋、海事类高等院校，而国外高校则多以工程学与工业科技研究见长，这一定程度上也反映了国外的应用技术研究成果会更为突出。

2）发文数量上，国内以大连海事大学和中国海洋大学为首，领先于其他研究机构，显示出较强的科研能力；国外挪威科技大学位居第一，俄罗斯科学院、加拿大纽芬兰纪念大学紧随其后，整体上机构间发文数量差距不大，武汉理工大学作为国际主要研究机构之一，其研究成果具有较大的国际影响力。

3）合作网络上，国外主要呈现出以挪威科技大学为中心的放射性合作关系和一些主要研究机构的双方或多方合作关系，较为明显的合作群体有挪威科技大学—加拿大纽芬兰纪念大学—德国汉堡工业大学，挪威科技大学—DNV GL集团；国内主要是由中国海洋大学与中国极地研究中心构成的双方合作关系。总体来看，无论是机构内部还是机构外部合作都较为稀疏松散，机构间的合作关系也都是近几年才建立起来的，说明学界在前有研究成果的积淀上开始注重对于北极航线安全的合作研究。

4 国内外研究内容的比较分析

4.1 国内外研究主题热点比较分析

关键词是作者对文章重点内容的提炼和概括，能够在一定程度上反映文章的核心内容，通过对关键词的聚类分析，可以较为快速地捕捉对应领域研究主题热点。将“Node Types”设置为keyword得到国内外北极航线安全研究主要关键词，见表2。为更清晰地呈现研究热点的集中领域，在此基础上进一步对关键词进行聚类，见图4和图5。总体来看，国内外对于北极航线安全研究主要集中于需求分析和影响因素分析2个方面，在具体研究视角和研究方法上稍有不同。4.1.1 北极航线安全研究需求的分析

表2 国内外北极航线安全研究主要关键词Tab.2 The keywords of the study in domestic and foreign （Top 15）

国内外对于北极航线安全研究需求的分析主要围绕北极航运安全保障需求和北极地区安全治理需求2个方面，前者体现为#6水路运输、#1 arctic navigation等聚类标签，后者体现为#13治理、#8北极国家、#14挪威、#3俄罗斯、#9 adaptive governance、#11 law of the sea等聚类标签。

北极航运安全保障需求方面，北极涉海经济活动的快速增加导致航线安全形势日益严峻，北极理事会颁布的《北极海运评估报告》（2009）中对1995—2004年这10年间在北极海域发生的海上船舶事故进行了统计分析，共发生船舶事故293起[8]，随着北极航线的持续开发和利用，加之北极地区气候条件恶劣、地广人稀、基础设施建设相对落后，未来船舶事故数量的增加将会使北极航线安全保障面临更大的压力。学界也将此作为研究中的重要课题，S.Kum[9]，S.S.Fu[10]，W.B.Samuels[11]等从搁浅、碰撞、冰困、溢油等多种事故类型出发，采用贝叶斯网络、事故树分析法、蝴蝶结法进行了实证研究，探讨了航行过程中的危险情况。综合来看，事故数据资料的难以获取是当前研究中的一大障碍，也是国内研究中鲜有此类文章的原因之一，而普遍采用的专家评价法虽然有一系列的去模糊化处理，但始终无法替代真实记录数据的客观优势。未来研究中，有关核动力破冰船可能发生的事故和危害及低温影响下的机械故障事故还需进一步深入研究，而如何创新事故统计分析、事故建模等研究方法，在有限的数据资源中挖掘出更多的研究价值，并着重探讨抑制事故发生发展的可行举措，推进北极国家在构建统一、精准的北极船舶事故基础数据库上的一致努力也需要学界的智力支持。

图4 国内北极航线安全研究主题热点Fig.4 The topic hotspots of the study in domestic

图5 国外北极航线安全研究主题热点Fig.5 The topic hotspots of the study in foreign

北极地区安全治理需求方面，当前北极地区正经历着前所未有的态势变化，在全球气候变暖、多国政治博弈等多重影响下，北极要开发但同时更应注重治理。W.H.Shyu等[12]在探究影响北极航线建设的关键因素时，通过模糊层次分析法印证了“治理与合作”在其中的重要性仅次于航行安全风险，并指出为了北极航运业的发展，亟需一个综合治理和监管体系为航运公司克服北极国家制定的各种规则障碍；云宇龙[13]主张北极共同安全治理框架下应以北极能源与航线安全议题为重点，从而防止北极地区陷入安全困境，确保北极的长期稳定、开放与安全。总体来看，北极地区除传统的军事安全外，还包括资源能源、生态环境、气候、经济等非传统安全，其中，以北极航线归属与利用为代表的安全治理议题，正日益引起国内外的广泛关注。研究方法上，除传统的SWOT和PEST等定性分析方法[14-15]外，还有应用能量地形仿真、博弈模型、螺旋模型等方法[16-18]对北极航线安全地缘政治格局和管理机制完善路径的探讨。

不同的是，国内较国外对于北极航线安全问题需求研究更具有明显的“中国特色”，体现为：#1环境保护、#2极地水域、#4冰上丝绸之路等聚类标签。其中之一表现在从构建“人类命运共同体”角度，强调环境保护对于北极航线安全保障的需求。北极地区生态环境的脆弱性不仅体现在涉海活动对于当地生物群落的影响，更体现在重大事故发生可能带来的全球范围内的灾难性后果，因此，北极海域的开发和利用应以不破坏当地生态环境系统为前提，有效维护北极航线安全是全人类共同的责任和义务。二是“冰上丝绸之路”的多方共建需要中国增进与其他国家特别是环北极国家的安全合作，通过加强对北极地区的建设投资和对北极地区认知，促进中国为北极地区的安全稳定贡献大国力量，提升参与北极治理的话语权[19]。

4.1.2 北极航线安全影响因素的分析

国内外对于北极航线安全影响因素的分析集中于风险视角下对北极航线安全隐患的探讨，体现为：#5 风险、#2 probabilistic risk assessment、#17 uncertainty、#14 safety index等聚类标签。北极航线相较于传统航线而言具有风险不确定性突出、风险关联性强、风险危害程度大等特征，而随着人类活动在北极地区的拓展，相关人为风险因素的增加使得北极环境愈加复杂。从研究内容来看，风险识别阶段，围绕以人-机-环-管为核心的水上交通安全系统进行不同航线、不同层次的展开分析，形成以船员谨慎操作、冰区航行经验、破冰船护航协作为主要人为因素，以航海图书资料、船舶冰区适航状况、设备系统防寒技术、导助航设施为主要装备设备因素，以能见度、低温、风、海冰、航道深度、宽度为主要环境因素，以国际法律法规、沿岸国立法管控、应急救援与处理为主要管理因素的普遍认识；风险评估阶段，围绕北极航线安全总体态势及演变、分航线视角下的航行过程风险和基于风险测度的重要风险因素识别三大模块进行风险评价，实现了对于北极航线安全风险的科学认识，同时也为从根本上消除风险和过程中规避、控制风险提供了可行的探索路径。研究方法上以定量分析为主，前期应用德尔菲法、层次分析法、解释结构模型等方法[20-21]实现了对于北极航线安全风险及风险间复杂关系的体系构建，之后在解决风险的不确定性问题方面引入灰色理论、概率论、模糊理论、粗糙集理论、云模型等进行改进，体现为模糊层次分析、贝叶斯网络、蒙特卡洛模拟等方法及方法组合[22-24]的具体应用。然而，风险评价工作往往因为对研究对象的不了解而难以进行或导致结果的重大误差[25]，缺乏客观数据支持是当前研究中的普遍困境，使得对于风险失效可能性及后果的预测分析尚不深入。除此之外，对北极航线安全影响因素的分析如何超越静态评价的限制，尝试基于风险变动性和时空特性从动态演变视角展开研究还有很大空间。北极航线横跨地域范围广，3条分航线中不同海域的情况也不同，其中关键海峡的通航环境可能更为特殊，需要在当前研究基础上进一步细化。对于北极航线安全风险的情景分析可以突破从人、机、环重要因素中提取单一场景构建，尝试从宏观管理因素出发探讨关联情景变化下北极航线安全演变的可行性，实现由点到面至由面到点的思维转变。

研究得出的共同结论是，海冰状况是最为突出的风险因素，体现为：#9海冰、#11冰况图、#3 sea-ice modelling等聚类标签。其危险性在于：①海冰状况对于航线能否通航及通航安全具有直接影响。有关学者利用雷达图像监测和卫星遥感反演等技术手段进行海冰资料获取，通过系列海冰模型的建立与改进进行北极航线冰情模拟预测，研究认为，东北航线通航情况较好、西北航线一般，航行过程中对海冰的实时监测和数值预报能力尤为重要[26]；②以海冰为致因的意外事故发生可能性高，如船冰碰撞、冰困、船损或机械设备损坏以及碎冰堵塞海底阀门、海水管路等意外情况很可能导致船舶事故[27-29]发生；③海冰对搜寻救援行动的不良阻碍，如在冰区环境下可能无法正常降放救生艇[30]、延迟救援队伍的快速响应时间[31]、对船员身体造成伤害[32]等。总体来看，虽然北极海冰状况的改善为北极航线的开通提供了良好的预期，但其本身高纬高寒的地理条件使得包括海冰范围、海冰密集度、海冰厚度、冰间水道的变化都会对航线安全产生直接、持续的影响。研究方法上，针对海冰与船舶相互作用过程的冰荷载进行按照国际规范公式计算、数值模拟仿真、冰池试验等深入研究，可对船舶设计与航行安全提供有益的参考。未来应更加注重海冰研究的成果转化，共同塑造“政用产学研”的协同创新新形态。

不同的是，国外对于影响因素的分析较国内更加注重量化研究并且取得丰富研究成果，体现为：#2 probabilistic risk assessment、#4 structural equation modelling、#7 nonlinear impact response、safety index等聚类标签。对于北极航线安全影响因素的量化研究能够为航行实践问题的解决提供科学依据，如通过钢板结构的非线性冲击响应研究能够指导北极地区船舶和海上作业平台的安全设计[33]，基于海冰厚度和海冰密度随机域建立的随机路径优化模型，对于北极航路规划具有参考价值[34]，而实际上的量化研究很难穷尽所有的影响因素，学者也致力于通过公式的改正、更正以及更优的模型选择与模型设计使研究结论更具科学性与实践价值。反观国内，由于基础数据信息获取上的劣势以及相关研究定量积累不足，在定量研究的内容丰富和提升研究应用性上还有较大的进步空间。

4.2 国内外研究前沿进展比较分析

结合CiteSpace V生成关键词“Time Zone”时区视图用以呈现国内外北极航线安全研究的演进脉络，见图6和图7，能够更好地在时间维度上具体展示研究热点的演进过程，并通过近几年的关键词捕捉目前该领域的研究前沿，预测未来的发展趋势。

最初，国内对于北极航线的关注主要围绕“北极航线问题”展开，安全问题还未被独立出来进行研究。样本库中检索到的第一篇与上述主题相关的文章发表于2009年，学者李振福在论述《中国面对开辟北极航线的机遇与挑战》[35]时，结合中国北极航线的国家战略，提出了需要有关部门完善对极地海冰情况的监控从而为中国通航船只提供安全保障这一相关建议。2009—2010年作为研究的起步阶段，集中于对北极航线的政治环境和自然环境的分析，研究视角较为单一、宏观，之后的3年内，无论是从研究方法上还是研究内容上都开始丰富起来，而2014年大都是对以往研究的延续，没有出现较多新的研究热点。近几年（2015—2018年）值得关注的研究前沿主要集中在以下2个方面。

图6 国内研究演进脉络图Fig.6 The evolution choroid diagram of the study in domestic

图7 国外研究演进脉络图Fig.7 The evolution choroid diagram of the study in foreign

1）通过航海安全保障能力的提升服务于北极航运事业的发展，包括：“中远航运”“航海保障”“船员培训”“船舶”“短波通信”等关键词。加强极地航海保障是服务于航运发展、建设“海洋强国”的一项全新的基础性工作[36]，自2013年永盛轮作为中国第一艘商船首航北极以来，中国航运企业在开展北极专业化、项目化、常态化航行探索上已积累了丰富的航行经验也发现了不足，北极航线特殊的地理位置和恶劣的自然环境使得船舶为实现在该水域的安全航行，对冰情、水文、气象等信息供给能力，以及船舶导助航、船船通信、船岸通信等航海保障服务能力提出了更高的要求。卜庆滨等[37]指出需要根据北极航线航行的特点，有针对性地投入大量人力物力，争取早日实现卫星导航定位、水文气象信息监测采集、极地核动力破冰船设计建造等核心技术的突破，为北极航线的进一步发展扫清技术上的障碍；刘雷等[38]则认为中国海事航海保障机构应主动响应航线变化需求，发挥科研、资金、基建等能力优势，加强与国内外相关机构合作交流，协力构建统一的北极航线安全保障体系。综合来看，当前航海保障服务能力的提升与健全完备的航海保障体系建设仍然面临着技术攻关、资源整合和多方主体协同合作等多重困境，任重道远，需要业界、学界共同积极探索，从而更好地满足中国北极航运事业发展对于航海保障服务的现实需求。

第二，在国家北极政策、战略的宏观设计下开展北极航线安全研究，包括：“海洋强国建设”“北极政策”“北极航线战略”“一带一路”“冰上丝绸之路”“中俄合作”等关键词。在“要进一步关心海洋、认识海洋、经略海洋，推动中国海洋强国建设不断取得新成就”的时代背景下，积极推进中国北极事业发展无疑是“海洋强国梦”的重要组成部分，2017年7月，中俄共建“冰上丝绸之路”倡议的提出更是实现了“一带一路”战略在北极地区的自然延伸，以此为契机，对于北极航线安全问题的统筹推进也就显得更加迫切。李振福等[39]强调中国北极航线战略必须以安全性原则，以战略通道安全和外部环境稳定为实施的必要前提；张晓等[40]在总结实航经验基础上也指出，基于北极航线地缘政治尤其是北极国家北极政策，加快开展航线安全风险、航线安全保障、环境保护要求与实务等前瞻性研究有助于更好应对航线利用的困难与挑战；成昆凤等[41]还以地图信息为基础，直观分析了北冰洋海洋权益的分布及其对中国北极活动的影响，并就未来北极策略的制定提出应加强国际合作推动相关北极政策法规的制定，从而为北极和谐发展保驾护航。相关学者的初步探讨更加凸显了这一问题的战略价值，未来对于北极航线安全的探索，在更加关注新时期中国国家战略和相关政策、外部合作的趋势下，有利于进一步发现问题、明确问题以及最大限度的整合资源、协力合作，促进北极航线安全的早日实现。

国外对北极航线安全的研究始于1997年，开山之作为学者B.Judson发表的《A tanker navigation safety system》[42]一文，作为加拿大北极油轮风险分析项目（Arctic Tanker Risk Analysis Project，ATRA）的阶段成果，主要介绍了一种能够基于知识库进行航线规划和决策支持的船舶风险管理系统——原型油轮导航安全系统（TNSS），系统通过应用导航和避碰过程后形成的预测事故模型对路线计划中的每条航道进行风险评估，可以为海员或决策者提供及时的风险评估信息。结合时区视图研究内容的多寡可以看出，研究初期（1997—2010年）主要是从微观层面对影响北极航线安全的“risk analysis”“collision avoidance”“sea ice”风险因素进行分析，可以认为，风险管理理论在国外的发展为北极航线安全研究提供了重要的理论基础，围绕风险理论展开的研究成为国外研究的主要内容，并随着研究演进一直在不断丰富；2011年研究热点激增，众多学者从北极航线安全研究背景入手，就“circulation”“variability”“climate change”等自然环境的变化构建与该问题的联系性，通过“governance”等社会活动剖析这一问题的复杂性与重要性；其后3年没有较多新的研究热点出现，可视为国外研究的过渡阶段；近几年（2015—2018年）显示出的研究前沿主要集中在以下2个方面。

1）对于风险因素量化研究的丰富和创新。通过 关 键 词“analytic hierarchy process”“system”“model”“framework”“Bayesian network”等显示出来。从单一风险的视角，针对船舶过境的结冰风险，M.E.Samuelsen[43]首先利用挪威北极水域和阿拉斯加、加拿大东海岸的多个船型数据进行测试，全面评价了气象预报中对于海洋结冰概率预测的方法，以此为基础，提出了新的物理结冰模型并进行连续结冰率验证和敏感性试验，旨在为冰情预测提供更准确的信息支持；W.B.Zhang等[44]针对破冰船护航作业可能产生的风险，利用破冰船护航作业经验数据，设计了一种与汽车跟随现象相似的护航船舶与被护航船舶的耦合运动学模型，对于船舶之间的距离和护航船舶的速度进行了合理的估计；P.H.Tseng等[45]则是从综合风险视角出发，建立起包含经济、技术、政治、安全4类的风险因素体系，采用模糊层次分析法对影响因素进行排序，其结果对于航线选择以及航线安全的战略规划设计能够产生一定的参考价值。可以认为，系统科学在国外北极航线安全问题研究中的具体应用将对这一问题的研究从简单描述深入到了机制分析，通过对北极航行系统内各个风险因素的识别与分析以及风险之间影响关系的判断，对于实现北极航线风险管控，保障北极航线安全具有重要意义。

2）针对北极航线开发利用活动而展开的应用研究。通过关键词“oil”“collision”“accident”“AIS data”“polar meteorology”等显示出来。随着北极地区油气资源开发和北极航运活动的日益频繁，航线安全问题日益显现，国外对此问题的研究也开始结合具体实践进行探讨，并尝试通过技术手段的研究解决现实问题。如A.Baksh等[46]通过对某油轮在北方海航道（NSR）航行的实例分析，利用贝叶斯网络模型探讨船舶碰撞、沉没及搁浅等海上意外的可能性，研究证实东西伯利亚海发生碰撞、沉没和搁浅的可能性最高，海冰是事故发生的主要致因，这对于采取适当的预防、减轻措施应对风险，提高航运作业的整体安全具有一定价值。T.Reid等[47]通过对卫星增强系统改正轨道的多样性以及先进接收机自主完整性监测（ARAIM）的研究，将其与全球导航卫星系统相结合，对于实现冰区自主导航，提升海上测绘工作的精确度做出了一定贡献。A.Barabadi等[48]则针对低温结冰现象对北极海上生产设施修复时间和故障率等性能影响问题，建立了结冰风险指数，量化研究了结冰方式、结冰时间、结冰量以及结冰类型等对不同生产设施的性能影响。应用研究在当前北极航线安全基础研究成果上，就航线开发利用过程中遇到的实际问题提供了科学依据和解决方案，必然会随着北极人类活动的增加而得到进一步丰富发展，反之也会对相关基础理论研究起到直接的促进作用。

5 结论与展望

文章通过对国内外北极航线安全研究文献的分析发现：①无论是北极国家还是非北极国家均对北极航线安全产生极大兴趣，当前研究总体上仍处于探索发展阶段，作为一个多学科、多领域交叉的复杂问题，已有文献发布量、作者及机构数量和发文量等都反映出现有研究成果还较为单薄，需要进一步开阔思路逐步探索、不断丰富。②研究主体上，由于已有研究还不成熟以及问题本身的综合性，使国内外研究队伍都呈现数量较多但合作较为松散的状态，尚未形成稳定的、突出的核心研究群体，同时领域内核心研究作者的认定也是相对总体而言，研究成果上有望进一步突破。③研究内容上，国内外对于北极航线安全的研究主要集中于需求分析和影响因素分析2个方面，方法上各有侧重。通过主题热点的对比，发现国内外存在较为一致的关注点，但由于对应学科领域的倾斜，也呈现出一些不重合的研究热点；对研究前沿进行分析发现，北极航线安全问题研究开始逐渐深入细化，国内研究“本土化”特点明显。

随着全球化程度的不断加深，北极航线安全愈发突出，也就具有良好发展前景和重大研究价值。文章借助CiteSpace软件，通过知识图谱的呈现剖析当前北极航线安全研究进展的主题热点，探索得到有价值的领域研究前沿，并认为未来的研究需要注意以下问题：①重视结合理论或从理论视角对北极航线安全进行研究，从而提高这一问题研究的学术性和学理性，使之真正进入到理论化研究层次。②既要注意从宏观上把握北极航线安全的研究框架，又要实现从微观上进行专业领域内具体问题的具体分析，从而构建出全面的、有针对性的北极航线安全保障体系架构。③学术研究过程中也不能忽视合作交流机制的建设，应积极创建合作交流平台，广泛开展国家间、地区间、机构间的学术交流和合作，形成多个领域共同关注、共同探索的研究氛围，为北极地区安全、稳定、可持续发展贡献智慧力量。