基于改進SIS模型的跨國油氣管道政治風險擴散研究

摘要：相較其他國際工程項目，跨國油氣管道項目的政治風險更加突出。以中緬天然氣管道項目為例，以復雜網絡理論和平均場理論為基礎，引入信息風險并運用改進SIS模型對中緬天然氣管道項目的政治風險擴散特性進行分析，為其他跨國油氣管道項目政治風險管理和風險擴散應對提供有益參考。

關鍵詞：跨國油氣管道；政治風險；復雜網絡；改進SIS模型

0 引言

隨著我國“一帶一路”倡議的深化和對外開放合作步伐的加快，我國海外油氣項目呈現井噴式增長，涉及石油、天然氣、頁巖氣等多個產業。其中，跨國油氣管道項目跨越多個國家，其政治、經濟、自然環境較為復雜，不可控性較多，如何做好油氣管道項目政治風險管理是企業和項目團隊急需解決的問題。油氣管道政治風險還會進一步擴散，對其他行為主體產生風險影響。本文以中緬天然氣管道項目為研究對象，在改進SIS模型基礎上引入多層級網絡，運用ORIGIN軟件對項目政治風險擴散進行定性分析，為下一步油氣管道項目政治風險擴散應對提供思路和方法，為項目安全建設提供有益參考。

目前，SIS模型在研究傳染病、信息及風險擴散傳播機制方面已經進行了運用。例如，Zhang等^[1]運用SIS反應擴散對流模型的漸近行為研究飽和和自發感染機制。周琦萍等^[2]運用SIS模型對輿情預警機制進行研究分析。宋之杰等^[3]運用優化SIS模型對共享經濟消費傳染的內在機理、擴散過程和變化規律進行研究。目前，缺乏運用SIS模型及多層級網絡對油氣管道項目政治風險擴散進行研究的文獻。

1 中緬天然氣管道項目概況與政治風險識別

1.1 項目概況

中緬天然氣管道項目起點位于緬甸若開邦皎漂蘭里島，從云南瑞麗入境我國，延伸至寶山、大理、昆明歸入貴州，最終達到廣西貴港，全長2520km，緬甸境內管道全長793km，輸氣能力為120億m³/a。該項目于2013年7月28日正式投產，由6方組成合資公司進行建設和運營。

1.2 政治風險識別

以中緬天然氣管道項目為例進行政治風險擴散研究，研究周期為2013年7月—2022年1月。這一時期為中緬天然氣管道項目的運營期，項目的政治風險比較復雜和突出。

為確保準確識別中緬天然氣管道項目的政治風險，采用三類組合方法進行分析。第一類是中緬天然氣管道項目內部資料，中國石油集團東南亞管道公司作為中緬天然管道項目建設運營主體擁有第一手風險管理資料，包括政治風險分析和處置等風險研究資料；第二類是通過中英文數據庫檢索得到的研究資料^[4-11]；第三類是通過對各參建方，包括設計單位、施工單位、監理單位、政府部門的溝通調研獲得的資料。通過上述方法列出該時期中緬天然氣管道項目面臨的主要政治風險。中緬天然氣管道項目主要政治風險辨識圖如圖1所示。

2 基于改進SIS模型的中緬天然氣管道項目政治風險擴散研究

2.1 政治風險擴散模型構建

SIS模型是一種典型的流行病傳播模型，其中S表示易感者，I表示感染者。SIS模型可以描述如下：最初，所有的節點都處于易感染狀態。然后，部分節點接觸到風險后，變為感染狀態。這些感染狀態的節點繼續感染其他易感染狀態的節點，或者進入恢復狀態；恢復狀態后，仍然有再次被感染進而繼續參與風險的傳播的機會^[12]。

本文將SIS模型引入中緬天然氣管道項目政治風險擴散模型，研究范圍為多層級能源環境網絡。將能源環境網絡分為三個層級，依次為項目層、企業層和政府層，每個層級都有不同的主體，風險擴散除了在同層進行，也會在不同層進行。同時，政治風險通過信息媒介傳播也是一個關鍵的風險擴散模式。而信息導致的風險能量增加也是政治風險擴散的重要載體和手段。本文基于改進SIS模型的中緬天然氣管道項目政治風險擴散研究，不僅考慮擴散網絡的層次性，也把政治信息風險納入其中^[13-14]。

中緬天然氣管道項目政治風險擴散示意圖如圖2所示。假設政治風險在項目層L₁開始擴散，即政治風險從中緬天然氣管道項目開始，經過t時刻后，通過自身政治風險的耦合、放大等效應開始擴散，使項目層L₁的能源項目被激活和感染的數量越來越多，且積聚的風險能量越來越大，不再只局限于在項目層L₁進行風險擴散，而會通過層間的風險關聯的連邊擴散至其他層級的風險節點，如擴散到企業層L₂，即可視為中緬天然氣管道項目政治風險擴散到了企業節點。與此同時，企業層L₂的風險節點被激活后，也會在本層傳播擴散并進入到其他層如政府層L₃，同時也可能回到項目層L₁。

本文用感染率、感染密度來表征中緬天然氣管道項目的政治風險擴散過程。風險能量除通過關聯關系（連邊）進行擴散，還會通過信息流進行擴散。信息流主要是通過網絡等媒介，將風險信息（如負面信息、謠言、模糊信息、失真信息等）通過相應載體傳遞到其他節點，這也是政治風險被動放大的主要原因。因中緬天然氣管道項目為初始風險源，故假定風險源在L_P層，政治風險擴散動力學模型公式如下

式中，L_n表示中緬天然氣管道項目政治風險擴散網絡中第n層網絡；N_n表示第L_n層的節點總數；ρ^L_n表示第L_n層中被感染節點的密度；N^r_n表示第L_n層中感染節點的數量；P_nv表示第L_n層節點與第L_v層節點的連接概率；α_n表示第L_n層穩定節點被感染的可能性；γ_n表示第L_n層風險節點信息流感染的可能性，主要指信息渠道和信息資源本身的負效應；β_n表示第L_n層被感染節點重新回到穩定狀態的可能性；

多層級風險網絡綜合擴散速率μ=（α+γ）/β=α/β+γ/β；接觸擴散速率v=α/β；信息擴散速率ψ=γ/β。因此，在第L_n層的風險擴散速率μ_n=（α_n+γ_n）/β_n。

2.2 政治風險擴散模型分析

本文選取的中緬天然氣管道項目政治風險擴散范圍限定為項目所處的能源環境體系，涉及能源勘察、開發、生產、加工、轉換、運輸、分配、儲備、使用等各環節，由與中緬天然氣管道項目相關的不同能源國、能源企業、能源項目各主體組成，是相互間政治、經濟、社會等關系要素的宏觀體現。中緬天然氣管道項目所在能源環境體系也處于整個國民經濟大環境中，會不斷與其他環境進行物質、信息、資源等交換、整合和傳遞。

結合中緬天然氣管道項目資料、檢索文獻和專家溝通，將政治風險擴散網絡分為三個層級，項目層選取22個節點、企業層選取18個節點、政府層選取8個節點。基于專家問卷方法，對中緬天然氣管道項目風險關聯關系進行分析確認。所選專家為跨國油氣管道項目的專業人員和管理人員。若超過50%的專家認為中緬天然氣管道項目與某一主體節點存在直接風險關聯，則認為兩個主體存在連邊；若低于50%，則認為不存在直接風險關聯，但是會通過中間節點存在風險關聯^[15]。按照上述方法，發放10份專家調查問卷，對中緬天然氣管道項目各個節點的風險關聯關系進行確認。若存在直接風險關聯，則選1；若不存在直接風險關聯，則選0。若超過50%的專家認為存在關聯節點，則認為節點存在直接風險關聯；若低于50%，則認為不存在直接風險關聯。最后得到各層級風險關聯矩陣。

根據改進的SIS模型，求得穩態解，公式如下

2.2.1 項目層政治風險擴散分析

以中緬天然氣管道項目為政治風險擴散的源頭，即項目層為擴散的起點。假設信息擴散的層內擴散概率均為0.1，風險擴散速率范圍為0～5，通過選取不同的項目層風險鄰居節點數，進行ORIGIN軟件數據分析。項目層政治風險擴散速率與風險節點密度關系圖如圖3所示。

當中緬天然氣管道項目發生政治風險擴散時，風險擴散速率與信息擴散速率分別用x和y軸表示，項目層的風險節點密度用z軸表示。由圖3可知，當初始階段項目層的風險擴散速率與信息風險擴散速率都相較較小時，項目層的風險節點密度也較小；隨著風險擴散速率增加，項目層的風險節點密度呈現快速增長勢頭。當項目層的風險節點密度達到0.8時，風險擴散速率達到約4。隨著風險擴散速率增加，項目層的風險節點密度變化相對平緩。

2.2.2 企業層、政府層風險擴散分析

由于中緬天然氣管道項目為政治風險擴散的初始節點，首先在項目層進行擴散，導致項目層風險節點數量增加。當項目層分別與企業層、政府層的最大風險鄰居節點數為1～5時，項目層中的風險感染節點通過層間連接和信息關系繼續擴散到企業層和政府層節點，并導致其他層節點的風險感染。

運用ORIGIN軟件對企業層和政府層的風險節點密度與該層的政治風險擴散速率的關系進行分析。層內的政治風險擴散速率范圍為0～5，項目層與兩個層級的風險鄰居節點數量1～5，風險節點密度范圍為0～1。

為了便于比較項目層不同風險鄰居節點對企業層和政府層的擴散速率和層內風險節點密度的影響，假設企業層和政府層的信息擴散速率與接觸擴散速率相同，即""nbsp; ν=ψ""" ，將三維空間關系簡化為二維平面關系。企業層政治風險擴散速率與風險節點密度關系圖如圖4所示，政府層政治風險擴散速率與風險節點密度關系圖如圖5所示。

通過軟件計算發現，隨著企業層、政府層政治風險擴散速率增加，各層的風險節點密度增加。當層內政治風險擴散速率接近4時，層內風險節點密度變化較小，趨于穩定。當企業層節點與項目層節點的最大風險鄰居數量不斷增加時，各層的風險節點密度不斷增加。項目層最大風險節點越多，在相同的擴散速率下，企業層和政府層的風險節點密度也越大。隨著項目層最大風險節點越大，企業層和政府層的風險節點密度變化減小。

2.2.3 各層級政治風險擴散對比分析

結合ORIGIN軟件進行數值模擬。當項目層的最大風險節點數為1、2、3時，三個層級政治風險擴散速率、風險節點密度對比圖如圖6～圖8所示。

以中緬天然氣管道項目為風險源，軟件計算結果顯示：當各層風險擴散速率超過4時，三個層級的風險節點密度變化趨于平穩；當項目層最大風險節點增加時，三個層級在相同風險擴散速率下，層內的風險節點密度也相應增加度。

在相同的項目層最大風險節點和最大風險擴散速率下，三個層級中項目層的風險節點密度最大，也即中緬天然氣管道項目率先對項目層節點進行擴散和感染，其次為政府層，風險節點密度最小的為企業層。政府層如果與項目層的風險連接概率越大，被政治風險擴散感染的概率也越高。而連接概率的高低與選取的節點數量和節點度有關。由本文選取的節點特性可知，項目層與企業層的連接概率高于項目層與政府層。

3 結語

基于改進SIS模型對中緬天然氣管道項目風險擴散的研究，得出以下結論：

（1）風險擴散速率與風險節點密度呈正相關關系。當風險擴散速率和信息擴散速率越大時，層內的風險節點密度隨之不斷增大。當風險擴散速率和信息擴散速率在4以上時，項目層、企業層、政府層的層內風險節點密度變化趨于平緩，即感染節點密度增長越來越慢。

（2）最大風險鄰居節點與風險節點密度呈正相關關系。當項目層的風險節點密度越大，即企業層、政府層的風險鄰居節點越多時，企業層和政治層的風險節點密度會不斷增長；而當項目層的最大風險鄰居節點很大時，企業層、政府層風險節點密度趨于穩定。即節點數越大，風險節點密度的變化越小。

（3）層間連接度與風險節點密度呈正相關關系。由于政府層與項目層連接概率比企業層與項目層更高，從平均場角度，政府層的風險節點密度在相同條件下會大于企業層。

（4）信息擴散風險導致風險節點密度增長更快。由于信息擴散速率大于0，對于風險節點密度公式而言是增函數，也就是在考慮了信息擴散風險的情況下，其風險節點密度增長速率必然大于只考慮風險接觸擴散的情況。而信息擴散速率越大，層內風險節點密度也會增長越快。

本文以多層級復雜網絡為中緬天然氣管道項目政治風險擴散的研究范圍，運用改進SIS模型，引入信息擴散風險，以平均場理論為支撐，從宏觀視角對中緬天然氣管道項目的政治風險擴散特性進行分析，厘清了政治風險感染的相關影響因素，對天然氣管道項目政治風險管理有一定的積極意義，也為開展類似項目政治風險擴散研究提供了有益參考。

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收稿日期：2023-06-25

作者簡介：

邱湖淼（1986—），男，博士，高級工程師，PMP，研究方向：油氣項目風險管理。

魏東（1981—），男，工程師，研究方向：能源管理。

宋振騏（1935—），男，中國科學院院士，研究方向：能源管理。