自动识别系统数据的经济适用性：使用案例和前进方向（英）

不。244 2023年3 月 亚洲开发银行简介 要点 •政策制定者需要实时信息，以便快速有效地做出应对事件的决策。来自自动识别系统（AIS）的指示器 ，用于跟踪 船舶越来越多地用于经济监测和分析。 •基于AIS的港通和港口时间等指标显示，在冠状病毒病（COVID-19）大流行期间，全球海上运输中断，并且 在亚洲和太平洋地区的不同港口不同程度。 •AIS衍生的贸易相关指标，如港口停靠和吃水变化，与官方相比 统计数据显示了估计和预测该地区经济体国际贸易流动的潜力。 •分析和实时AIS数据也可以支持 对港口基础设施、航运排放以及气候变化和自然灾害引发的灾害的影响等领域进行干预。1 自动识别系统数据的经济适用性：用例和前进方向 Kijin金Sanchita苏达斯 高级经济学家经济学家 亚洲发展银行亚洲开发银行 Madhavi权威人士保罗Magnata 高级经济学家顾问 亚洲发展银行亚洲开发银行 Mahinthanmariasinghamcherryl奇科 高级统计学家顾问 亚洲发展银行亚洲开发银行 介绍 自动识别系统（AIS）是为海上交通安全而设计的，但它生成的数据越来越多地用于不同的应用。例如，船舶发出的无线电信号以相互通信以及与沿海当局通信 越来越多地用于衡量海上交通、港口绩效和贸易量。AIS消息每天发送多次，并显示有关船舶位置，方向，速度和深度或有效载荷的信息。由于全球贸易量的80%以上和价值的70%以上由全球海港装船处理（UNCTAD2017），因此使用AIS数据的贸易和海事指标可以使公共和私营部门的利益相关者做出更快，更有效的决策 。 1研究支持由ChanchalKedia，JeromeAbesamis，ZemmaArdaniel和BenjaminEndriga提供。该简报极大地受益于DuncanMcIntosh和Ah-HyunJo（韩国海事研究所）的评论。该研究的赠款资金来自日本 亚洲及太平洋繁荣和复原力基金由日本政府通过亚洲开发银行和技术援助特别基金提供资金。 注意: 亚洲开发银行承认韩国“朝鲜”。 ISBN978-92-9270-071-3(打印)978-92-9270-072-0(电子)ISSN2071-7202(印刷) 2218-2675(电子) 股票没有出版。BRF230082-2 DOI:http://dx.doi.org/10.22617/BRF230082-2 表1：自动识别系统数据的类别 静态信息(船特征) 船舶动态信息(运动) Voyage-related信息(当前航次) •海上移动通信业务标识符(MMSI) •国际海事组织(IMO)号码 •呼号•船的名字•类型•维 •船的位置(经度、纬度)•速度在地面(SOG)•课程在地面(齿轮)•导航状态 •目的地•预计到达时间(ETA)•草案 资料来源：联合国全球平台AIS手册。https://unstats.un.org/wiki/display/AIS/Overview+of+AIS+dataset。 经济分析中的应用包括估计贸易流量、评估港口绩效以及监测渔业和海洋二氧化碳排放（Arslanalp、Koepke和Verschuur2021）。虽然官方月度贸易数据通常滞后1至2个月，但AIS数据可以为国际贸易流量提供更及时的估计。基于AIS数据的指标可以作为船舶实际移动中断时的运输成本的领先指标 港动立即受到影响。来自AIS消息的报告船舶吃水测量值也可以用作估计船舶有效载荷的基础。 本简报探讨了高频AIS数据在制定贸易监测和分析关键指标方面的潜在用途 。具体而言，该简报提出了从AIS数据中得出的指标，这些指标代表了海事绩效和贸易流量;评估冠状病毒病（COVID-19）对 基于这些衍生措施，亚洲主要港口的船舶流量和等待时间;并探讨它们在估计贸易流量方面的用处。最后，它探讨了使用AIS数据的机会 以证据为基础的政策实施。 自动识别系统的概述 AIS是一种船舶识别系统，通过甚高频无线电转发器传输船舶路线的实时信息（March等人，2021年）。自2004年以来，国际海事组织（IMO）要求所有船舶 从事国际航行的300总吨或以上（或500总吨或以上不从事国际航行）配备AIS转发器。这些应答器每隔几秒钟或几分钟发送一次无线电消息 向其他船舶和沿海当局提供，以加强海上安全。此类数据可能包括船舶类型、船舶位置（纬度和经度）、大小、速度、船舶吃水（船舶龙骨与吃水线之间的垂直距离，可以指示其负载）、目的地、 和导航状态（锚定、停泊、使用发动机进行）（Cerdeiro和Komaromi2020） 。AIS越来越多地被小型渔船和休闲船自愿使用，从而可以进行更好的监控多样性的世界各地的船只。 AIS数据包含有关船舶特性（静态），运动（动态）以及记录中船舶的行程的信息（表1）。海事移动服务标识是 通过无线电频率用于根据注册国家/地区识别船舶的唯一9位船舶标识符，而IMO编号是国际海事组织使用的标识符。同样，呼号也是船舶的唯一标识符，当报告的船舶名称难以识别时会有所帮助。导航状态是指船舶使用发动机、锚定或停泊时进行的位置，而吃水是根据船舶侧面的吃水标记在给定时间的读数 。与目的地一起，这些信息提供了独特的观察结果估算船舶的有效载荷、海上交通和港口拥堵。 统计局和国际组织可通过联合国全球平台免费获取AIS数据，该平台提供2018年12月以后的全球数据。AIS数据以及所有其他大数据源中可用的大量信息正在改变官方统计数据的计算方式。这 联合国大数据和数据科学官方统计专家委员会（UN-CEBD）建立了联合国全球平台（UNGP），使那些没有基础设施和技能来处理此类数据集的人更容易获得AIS数据。AIS工作组，一个全球社区，开发有关使用的研究和方法 AIS数据,补充了这个平台。2 研究利用AIS数据在文献中 基于AIS的高频贸易流量估计可以补充官方贸易数据，而官方贸易数据只能在较低频率下获得。例如，塞代罗和科马罗米（2020） 2亚洲开发银行（亚行）作为AIS工作组的成员，利用UNGP探索AIS数据对其发展中成员体的潜在应用。此外，亚行还支持联合国官方统计大数据和数据科学专家委员会，在AIS数据架构和 UNGP基础设施维护方面提供技术援助。 利用机器学习算法从基于AIS的港口停靠数据构建贸易量指标，并根据荷兰经济政策分析局发布的实际贸易数据进行衡量。他们得出的全球贸易情报指数可用于临近预报以及 预测贸易流量。就整个世界而言，计算出的指数与月度水平的相关性为0.9，与季度增长率的相关性为0.4。Arslanalp、Koepke和Verschuur（2021年）发现，基于AIS的贸易流量估计与太平洋岛国的官方数据非常吻合，但数据可用性有限。3 利用AIS数据，几项研究发现，大流行对海上活动造成了重大干扰，导致贸易减少。Millefiori等人（2021年）发现，根据2020年的累计航行里程，船舶机动性显着下降：集装箱船为5.6%-13.8%，湿散货为0.2%-9.3%，客运量为19.6%-42.8%。马奇等. （2021）发现2020年1月和2月船舶交通密度，每平方公里船舶过境次数与去年同期相似，但到3月宣布大流行时，约有50%的细胞密度下降。 Depellegrin等人（2020年）研究了意大利的威尼托大区，这是欧洲第一个受到封锁的海洋地区，发现与2017年同期相比，2020年3月至4月封锁期间的船舶活动减少了69%。Verschuur、Koks和Hall（2021）发现，前8个月海上贸易下降了7%-9.6% 2020年，制造业受到的打击最大，小岛屿发展中国家和低收入国家遭受的相对损失最大。Cerdeiro和Komaromi（2020）发现，从无限制到全面封锁使进口增长减少了约11%，这表明各国的封锁通过全球供应链进行下游传播。 AIS数据也被广泛用于解决国际航运对环境的影响。该行业每年占全球温室气体排放量的3%左右（Brown等人，2022年）。主要文献侧重于使用诸如船舶类型、行驶距离、速度、 以及其他数据来源，这些数据源结合起来实施“自下而上”的方法（Jalkanen等人，2009年;施和翁2021）。一些研究侧重于特定港口和沿海地区（Goldsworthy和Goldsworthy）的排放 2015;蒂恰夫斯卡和托瓦尔2015）。其他应用包括 使用AIS数据评估航运活动的环境影响（例如溢油风险）的监测系统（Eide等人，2007年;梅特卡夫等人，2018年）。Vicente-Cera等人（2020）测量了邮轮部门施加的环境压力。 AIS基于数据指标 AIS数据中的一个关键指标是端口调用。其他几个指标可以从港口停靠数据中得出，因为它们包含有关港口拥堵、港口效率和海上贸易的信息。当船舶（i）进入被视为港口的区域时，即进行港口停靠， (ii)在港口边界内停止或减速，以及（iii）离开港口。AIS数据与港区和船舶尺 寸信息相结合，产生港口停靠数据，其中通常包含海事移动服务标识，IMO船号，船名，港口名称，经济，到达日期，出发日期，到达吃水，离港吃水，最后停靠港和最后停靠港经济的详细信息。 草稿也可用于提取有关贸易活动的信息。具体而言，由于从船上装卸货物而导致的吃水变化可用于估计主要通过海上运输的某些类型货物的数量。表2 显示了从AIS数据得出的可能指标清单，这些指标有可能用于分析工作，包括本研究。指标的计算见附录1。 使用AIS指标评估海事活动 COVID-19的出现给航运运营和管理带来了新的挑战。例如，港口的新协议和额外的边境管制措施可能导致内陆停泊作业的额外等待时间 海港转运业务和腹地运输管理。对船舶的进出实施与大流行有关的限制，并对乘客和运输工人实施了严格的检疫措施。 货船的下岸也受到诸如禁止船员在港口轮班、禁止船员上岸、禁止与卸货人员接触以及要求船员和船只在锚地检疫等措施的限制。由于这些流动性限制和检疫措施造成的供应链或海上活动中断导致基于AIS的指标出现重大变动。 2020年海事活动中断：AIS指标显示什么？ 港口停靠数据显示，疫情对全球海运造成了干扰，亚洲主要港口也不同程度地中断了海运。全球流动限制措施于2020年初开始实施，并迅速扩大（图1）。因此，港口停靠次数大幅下降，仍然很低 3截至2023年1月12日，14个太平洋国家中只有12个在国际货币基金组织贸易统计方向数据库中公布其双边商品贸易统计数据。不属于数据库的两个太平洋国家是库克群岛和纽埃。对于包含 商品级数据的联合国商品贸易统计数据库，只有斐济和萨摩亚发布了截至2021年的数据。目前没有马绍尔群岛、瑙鲁、图瓦卢和纽埃的数据，而其余八个太平洋国家的数据各不相同。 表2：有用的AIS衍生指标的候选名单 指示器 描述 每日停靠 以每日频率到达特定港口的船舶数量。可以按经济、港口和船舶类型进行汇总 草案改变 停靠港口的每艘船的到港吃水与离港吃水之差 每日港口出发 以每日频率从特定港口出发的船舶数量。它可以按经济、港口和船舶类型进行汇总。 在港口 船舶在特定港口停留的总小时数。周转时间包括锚地的等待时间和泊位的服务时间。 拉登/卸下停靠计数 基于船舶在港口停靠期间的吃水更改类型的每日港口停靠次数 船舶载客数 与旅游相关并在船舶旅行期间载客的船舶的每日港口停靠计数 货物装载船数 在船舶航行期间运送货物的船舶的每日港口停靠计数 旅行持续时间 持续时间的船最后停靠 端口连接 提取船舶的始发港口经济和目的地港口经济对的指标。这可以按始发地、目的地、船舶类型和日期进行汇总。 港口交通 一种指标，用于根据使用港口或港口停靠时间的每周基准来确定特定端口流量是否异常增加或减少 贸易额 估计从船上装卸的货物量，船舶吃水和载重的变化主要用于估计货物负载 资料来源:作者。 图1：2020年月度政府严格指数 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月2020年12月 人民共和国