复杂关联情境下城市关键基础设施运行风险演化机理研究

明晰城市关键基础设施运行风险演化机理是有效防范和化解风险的前提与基础,而现实中动态变化的多风险、多系统以及多风险关联和多系统关联叠加形成的复杂关联情境加大了机理研究的难度。本文从复杂关联情境着手,分别分析了多风险关联和多系统关联的演化机理。然后,利用系统动力学模型,构建了城市关键基础设施运行风险演化仿真模型,并设计了三个针对性的仿真实验。仿真结果表明,影响城市关键基础设施运行的风险因素呈现动态演化性,在不同的时间节点应关注的风险因素有明显差异;风险因素在多系统层面的叠加作用将扩大风险损失,且随着系统关联强度的增加,系统失效率会进一步加大;系统关联强度的不同将影响风险应对策略的恢复效率。研究成果将为城市关键基础设施相关监管部门管理者直观识别复杂关联情境下多风险的动态演化路径、科学研判影响多系统运行的关键风险因素,以及制定风险应对策略提供重要的决策依据。     

多元化集成模式下交通基础设施建设融资风险识别研究

从单一模式向多元化集成模式转变已成为新形势下拓宽交通基础设施建设融资渠道的必然选择,在规避单一模式局限、形成多元模式优势合力的同时,也加剧了融资不确定性和复杂性,从而对融资风险识别提出了更高的要求。综合考虑多元化集成模式下交通基础设施建设融资风险的多源性、关联性、模糊性、随机性等典型表征,设计了与典型表征相匹配的融资风险识别框架,并构建了融资风险识别两阶段模型。在该模型中,明确了融资风险因素确定流程和维度划分规则,并提出了基于随机二元语义DEMATEL的风险因素关联分析方法进行融资风险因素的研判与诊断。最后,以“PPP+ABS”模式下大成西黄河大桥收益权计划为例开展了计算实验,验证了所构建模型的有效性,并给出了融资风险应对与化解的启示与建议。研究成果能够为相关利益主体明晰融资风险因素构成、研判融资风险因素影响力、诊断融资风险因素可控性、有效应对与化解融资风险提供系统性解决方案。     

关键基础设施及其安全管理

关键基础设施(CI)系统是复杂的、高度相互依存的、网络化的社会-技术系统,一旦系统被中断或者被破坏,将会对国民健康、国土安全、经济稳定以及政府的正常运转等产生重大的影响.主要研究关键基础设施及其安全管理过程中的若干问题,对CI的特点进行了分析和总结,建立了网络化CI系统的体系结构,并利用视图模型来描述系统,同时还给出了灾难处理的一般过程.最后,进一步探讨了如何使用系统工程的方法来分析和模拟网络化CI系统的运行方式、潜在的薄弱环节以及改进这些薄弱环节的实施方法.     

不同网络结构下银行间传染风险研究

基于复杂网络理论,研究了银行间市场随机网络、小世界网络和无标度网络中银行间传染风险特征及其差异.首先构建了银行间市场有向随机网络、小世界网络和无标度网络,进而通过描述银行资产负债表建立了银行间传染风险分析模型.最后,在银行分别为同质和异质下模拟分析了随机性冲击和选择性冲击下传染风险特征.研究结果表明:随机性冲击与选择性冲击造成的传染风险效应与网络结构以及遭受冲击银行数目密切相关;在三种网络结构下,冲击在小世界网络中造成的传染风险效应最大,在无标度网络中最小.该研究结果意味着:在此三种网络结构下,银行间市场无标度网络面对冲击具有最高的稳定性.     

复杂网络视角下行业风险传染与银行信贷配置

信贷业务是银行业主要的收益和风险来源.然而，我国的银行对行业风险进行评估的过程中，没有考虑行业间的整体关联性.因此，基于已有研究，从复杂网络视角研究我国行业风险的主要聚类类型(循环型、中介型、吸收型和扩散型),在考虑行业聚类风险的基础上构建行业层面的银行信贷配置模型(Min-C即最小聚类系数模型)并给出信贷配置最优策略和信贷配置集中化的度量指标C-I-HHI(clustering-industry-HHI).研究结果表明：在4种聚类风险中，国内的行业间聚类风险主要是吸收型，属于较高风险传染类型；Min-C模型由于综合考虑了行业间的聚类风险类型，所以其信贷配置策略在贷款收益率、不良贷款率等指标上优于传统的Na6ve策略、Min-V模型和Min-CVaR模型下的最优策略；Min-C模型下的最优策略的银行不良贷款率也分别低于我国城市商业银行与农村商业银行的平均不良贷款率；稳健性检验中构造的C-I-HHI指标不仅说明了Min-C模型的稳定性，还为银行信贷配置是集中化还是多元化更优的争论提供了新的分析思路.     

基于供应商图示评审网络的复杂产品关键质量源诊断与探测问题研究

复杂产品的质量主要取决于其整体供应链的质量管理水平,主制造商居于供应链质量管理的核心地位.本文基于主制造商角度针对"主制造商-供应商"模式下复杂产品供应商质量管理问题,构建一种新型的供应商质量损失传递网络模型并设计其有效求解算法,合理度量供应商质量损失及其波动对最终产品影响程度,探测和诊断供应商网络中关键质量源.针对某型号大飞机开展算例研览,证明上述模型及算法的有效性和实用性,为复杂产品供应商质量管理提供了一种新的分析方法和研究思路.     

企业国际化经营中关键风险的识别研究

风险识别是企业从事国际化经营时进行风险管理采取的首要步骤,也是进一步实施风险防范与规避的前提和基础.本文以中国企业的国际化经营为研究背景,在对国际风险分类与识别进行理论推导的基础上,通过实证研究,对企业在采取不同国际市场进入模式时所面临的各类风险加以识别,并对关键风险进行聚焦探析.     

自然风险治理视角下的城市弹性社区模型研究

社区是城市风险治理的重要单元。社区弹性能力的高低是社区应对各类风险的关键因素。本文对弹性社区理论基础进行阐释,构建弹性社区模型,并在此基础之上提出我国城市弹性社区建设的对策建议。     

企业关键智力资本识别的社会网络分析法研究

在知识经济社会环境下,智力资本作为企业的主导生产要素,已经成为企业创造价值和获取竞争优势的重要源泉。如何识别企业智力资本,尤其是对企业实现其战略目标具有重要作用的关键智力资本,是企业智力资本管理不得不面对的重要问题。文章引入社会网络分析法(SNA)识别企业关键智力资本,采用理论研究与案例研究相结合的方法,分析了企业智力资本的动态性和网络属性,对现有企业智力资本识别理论进行了回顾,简要介绍了社会网络分析的理论内涵及其分析方法之一——中心性分析法;从战略分析、智力资本分析、关联分析、矩阵分析等方面构建了基于SNA的企业关键智力资本识别模式;并运用中国企业的实例进行说明。文章在理论上拓展了社会网络分析法的应用范围,同时为企业智力资本管理提供了新的研究思路。     

Cyber Risk Management for Critical Infrastructure: A Risk Analysis Model and Three Case Studies

Managing cyber security in an organization involves allocating the protection budget across a spectrum of possible options. This requires assessing the benefits and the costs of these options. The risk analyses presented here are statistical when relevant data are available, and system‐based for high‐consequence events that have not happened yet. This article presents, first, a general probabilistic risk analysis framework for cyber security in an organization to be specified. It then describes three examples of forward‐looking analyses motivated by recent cyber attacks. The first one is the statistical analysis of an actual database, extended at the upper end of the loss distribution by a Bayesian analysis of possible, high‐consequence attack scenarios that may happen in the future. The second is a systems analysis of cyber risks for a smart, connected electric grid, showing that there is an optimal level of connectivity. The third is an analysis of sequential decisions to upgrade the software of an existing cyber security system or to adopt a new one to stay ahead of adversaries trying to find their way in. The results are distributions of losses to cyber attacks, with and without some considered countermeasures in support of risk management decisions based both on past data and anticipated incidents.     

基础项目融资风险的分担比例研究

基础项目融资风险分配是否合理直接决定着基础项目融资能否成功,针对政府和项目主办方共同承担的风险,本文分别研究了影响项目成本和影响项目收益的风险分担比例模型.     

基于Bayes推理的灾害演化GERT网络模型研究

灾害、衍生和次生灾害及其相互耦合使得灾情恶化,作为灾害对抗力量的抢险、避险、控制的救险等措施使得灾害向灾情减轻的方向转化,本文对灾害的这一动态演化过程进行描述,建立一种综合考虑灾害的自然演化与抢险救灾行动的基于Bayes推理的灾害演化GERT(Graph Evaluation and Review Technique)网络模型;把GERT网络方法和贝叶斯推理工具相结合,根据获得的新信息,对GERT网络中活动参数进行动态修正,对灾害的演化路径,各种主要状态的演化概率和时间进行动态预测、预警与评价;对衍生与次生灾害、抢险救灾行动等外界行为对系统演化的影响进行定性与定量分析,并给出定量评价结论。本文提供了灾害演化定性与定量结合的分析框架与工具,揭示灾害演化机理,为灾害发展态势的预测、预警与评价提供了一种新的研究方法和研究思路。     

基于元网络分析的重大基础设施建设项目风险评估框架与实证

重大基础设施项目具有战略性、集成性、复杂性等特征，项目容易受到多种风险因素的综合影响，导致项目目标的偏离。现有风险评估与风险决策的方法缺乏对于风险因素、风险事件之间关联的分析。为了实现重大基础设施建设项目综合系统的风险评估，本文采用元网络分析方法，构建项目目标、风险事件和风险因素的交互模型，揭示重大基础设施风险事件发生机制的黑箱过程。风险评估过程中，通过多个网络叠加运算分析每个风险因素对于各种风险事件以及项目各目标的影响情况，改进了以往仅对风险因素单一影响程度的风险评估方法。同时，本研究选择我国某河流水电站过坝运输项目方案比选的风险评估过程验证方法的适用性。     

基于复杂网络的信用风险传染模型研究

本文从信用风险持有者的心理和行为角度对信用风险传染过程进行了分析,通过引入信用风险传染的主体行为因素,建立了信用风险传染的网络模型。借助严格随机占优理论,分别探讨了社会网络中个体之间的关联关系、个体的风险态度、个体的风险抵御能力、金融市场监管者的监控强度和个体的网络结构特征对信用风险传染的影响机制,通过仿真实验进一步验证理论推到的正确性,并直观地刻画了信用风险传染的内部性和外部性对信用风险传染行为及其演化的影响。     

基于银行-资产双边网络模型的系统性风险及投资策略研究

受近几年的国际金融危机及金融全球化的影响,对金融系统的系统性风险的研究已成为国内外学者的关注热点。考虑到当前基于"银行-资产-银行"间接传播渠道的相关研究相对匮乏,本文基于银行-资产双边网络模型来分析银行系统性风险。首先,使用中国47家上市银行2018年的资产负债表数据构建了中国银行系统的双边网络模型,研究分析各类资产遭受冲击时外部冲击、降价出售效应及银行所持有的各类资产占银行总资产的比例对银行系统性风险的影响。然后,引入系统性冲击方式,通过设置具有不同属性的两大类资产并生成四种冲击事件来构建银行的投资策略模型,从资产视角探讨银行最优的投资策略。研究发现,外部冲击与降价出售效应这两个产生系统性风险的影响因素在一定区间值时会产生叠加效应,使银行系统性风险急剧增加;五种资产类中,贷款类资产对外部冲击最敏感;分析发现在各类资产冲击下都未倒闭的所有银行的资产组合具有一定的相似性;进一步研究发现银行系统中存在着最优的资产组合,使得银行在稳定的同时能获取最大收益,并且资产负债比越大的银行其风险承受能力越强,从而可以选择更激进的投资策略来追求高收益。     

A Probabilistic Model of the Economic Risk to Britain's Railway Network from Bridge Scour During Floods

Scour (localized erosion by water) is an important risk to bridges, and hence many infrastructure networks, around the world. In Britain, scour has caused the failure of railway bridges crossing rivers in more than 50 flood events. These events have been investigated in detail, providing a data set with which we develop and test a model to quantify scour risk. The risk analysis is formulated in terms of a generic, transferrable infrastructure network risk model. For some bridge failures, the severity of the causative flood was recorded or can be reconstructed. These data are combined with the background failure rate, and records of bridges that have not failed, to construct fragility curves that quantify the failure probability conditional on the severity of a flood event. The fragility curves generated are to some extent sensitive to the way in which these data are incorporated into the statistical analysis. The new fragility analysis is tested using flood events simulated from a spatial joint probability model for extreme river flows for all river gauging sites in Britain. The combined models appear robust in comparison with historical observations of the expected number of bridge failures in a flood event. The analysis is used to estimate the probability of single or multiple bridge failures in Britain's rail network. Combined with a model for passenger journey disruption in the event of bridge failure, we calculate a system‐wide estimate for the risk of scour failures in terms of passenger journey disruptions and associated economic costs.     

基于实物期权的基础设施投资担保负担测度及其风险管理研究

从项目筹资模式、基础设施投资担保现状及其运营模式视角出发,研究我国基础设施投资担保负担测度及其风险管理的问题。利用或有负债思想,分析了下限式担保、上下限式担保、比例上下限式担保三类担保的期权特性及其影响因素;运用实物期权方法,在不同担保方式下构建了担保负担评估模型,并对相应的项目投资担保负担进行了评估,结果显示,投资收益担保是担保负担最直接、最主要的来源,也是政府方的或有负债,基于此,在融资谈判中,政府方可以通过调整项目投资担保水平和项目投资担保方式来控制担保负担和锁定担保风险。     

A Risk Analysis Framework for Cyber Security and Critical Infrastructure Protection of the U.S. Electric Power Grid

The purpose of this article is to introduce a risk analysis framework to enhance the cyber security of and to protect the critical infrastructure of the electric power grid of the United States. Building on the fundamental questions of risk assessment and management, this framework aims to advance the current risk analysis discussions pertaining to the electric power grid. Most of the previous risk-related studies on the electric power grid focus mainly on the recovery of the network from hurricanes and other natural disasters. In contrast, a disproportionately small number of studies explicitly investigate the vulnerability of the electric power grid to cyber-attack scenarios, and how they could be prevented or mitigated. Such a limited approach leaves the United States vulnerable to foreign and domestic threats (both state-sponsored and “lone wolf”) to infiltrate a network that lacks a comprehensive security environment or coordinated government response. By conducting a review of the literature and presenting a risk-based framework, this article underscores the need for a coordinated U.S. cyber security effort toward formulating strategies and responses conducive to protecting the nation against attacks on the electric power grid.