區(qū)域承災力評價的協(xié)調(diào)度模型與實證

趙昕，郭晶

（中國海洋大學經(jīng)濟學院，山東青島266100）

區(qū)域承災力評價的協(xié)調(diào)度模型與實證

趙昕，郭晶

（中國海洋大學經(jīng)濟學院，山東青島266100）

科學評價區(qū)域承災力是防災減災工作的起點。目前區(qū)域承災力的評價主要以基于多指標體系的綜合評價為主，方法單一，評價結(jié)果主觀性強，且不具有可比性。文章基于協(xié)調(diào)性思想，構(gòu)建了區(qū)域承災力評價的協(xié)調(diào)度模型，并以山東省承災力評價為例進行了實證研究。該模型通過考察區(qū)域潛在損失與防御力之間變化的協(xié)調(diào)性，評價區(qū)域承災力，評價結(jié)果具有縱向、橫向可比性，對于定量分析區(qū)域承災力的變化趨勢具有一定的指導意義。

區(qū)域承災力；協(xié)調(diào)度模型；主成分分析；灰色模型

所謂區(qū)域承災力是指區(qū)域?qū)δ骋环N或多種突發(fā)事故災難的預測、預防、救援及恢復等的綜合能力[1]。承災力的評價是區(qū)域防災減災工作的起點，對于區(qū)域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前，我國有關(guān)區(qū)域承災力評價的研究主要基于以下思路[2][3][4]：（1）構(gòu)建評價指標體系；（2）權(quán)重賦值；（3）建立評價準則；（4）計算評價體系的承災力指數(shù)。上述方法對于評價指標體系的建立及評價方法的選擇具有較高的依賴性，評價結(jié)果不具有可比性，且無法準確反映承災力變化的具體原因。從協(xié)調(diào)性思想出發(fā)，區(qū)域承災力可以表示為承災體的潛在損失與防御力之間變化的協(xié)調(diào)程度，二者變化越協(xié)調(diào)，則區(qū)域承災力越強。利用協(xié)調(diào)度模型評價區(qū)域承災力，不受指標體系的約束，評價結(jié)果具有相對可比性，且能夠大致反映造成區(qū)域承災力不足的相關(guān)因素。因此，本文基于協(xié)調(diào)性思想，利用灰色建模理論構(gòu)建了區(qū)域承災力評價的協(xié)調(diào)度模型，并以山東省為例進行了實證研究。

1 協(xié)調(diào)度模型的構(gòu)建

1.1 指標體系設(shè)計

區(qū)域潛在損失與防御力評價指標體系涉及經(jīng)濟、社會、環(huán)境等諸多子系統(tǒng)，指標數(shù)量龐大，結(jié)構(gòu)復雜又具有一定的邏輯關(guān)系。本文借鑒層次分析法的思路，分別以區(qū)域潛在損失與防御力為目標，采用逐級分解的方法漸次展開相關(guān)指標，最終落實到易于獲得的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)上。

1.1.1 區(qū)域災害潛在損失評價指標體系

區(qū)域災害潛在損失是指災害對區(qū)域經(jīng)濟、社會、環(huán)境三個子系統(tǒng)發(fā)展造成的損失總和，既反映了災害的預期損失，也暗示了區(qū)域的發(fā)展水平，因此指標體系的構(gòu)建既與災害可能造成的后果有關(guān)，也與區(qū)域發(fā)展有關(guān)[5]。區(qū)域災害潛在損失評價指標體系具體結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 區(qū)域災害潛在損失評價指標體系

1.1.2 區(qū)域災害防御力評價指標體系

區(qū)域災害防御力是指區(qū)域抵御災害風險的能力，包括在地理、地質(zhì)、氣候等自然環(huán)境因素影響下形成的自發(fā)防御力，以及通過基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、防災減災投入、資源環(huán)境保護等措施形成的人為防御力。區(qū)域災害防御力評價指標體系具體結(jié)構(gòu)如表2所示。

表2 區(qū)域災害防御力評價指標體系

1.2 協(xié)調(diào)度模型的構(gòu)建與判定

有關(guān)系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間協(xié)調(diào)度的計算方法很多，其中，灰色系統(tǒng)理論由于著重研究“小樣本”、“貧信息”等不確定性問題而獲得廣泛應用[6][7][8]?；疑到y(tǒng)理論中的GM（1，N）模型是一種分析系統(tǒng)作用變量對系統(tǒng)行為變量的動態(tài)作用的模型，可以反映系統(tǒng)中各變量之間相互依賴、相互影響、相互制約的關(guān)系[9]。

多維灰色模型GM（1，N）的基本形式如下：

將式（1）展開后可得：

其中，a為系統(tǒng)發(fā)展系數(shù)，當a<0時，系統(tǒng)行為變量x1前k-1年的累加值對其第k年的值起正向促進作用，即系統(tǒng)具有自我發(fā)展能力；當a>0時，系統(tǒng)行為變量x1前k-1年的累加值對其第k年的值起反向抑制作用，即系統(tǒng)缺乏自我發(fā)展能力。b為灰色作用量，當bi>0時，系統(tǒng)作用變量xi對系統(tǒng)行為變量x1起促進作用；相反，當bi<0時，系統(tǒng)作用變量xi對系統(tǒng)行為變量x1起抑制作用。從系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的角度出發(fā)，當a<0時，稱為系統(tǒng)數(shù)量協(xié)調(diào)；當bi>0(i=1，2，…，n)時，稱為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)[8]。

根據(jù)式（1），令：

2 區(qū)域承災力評價實證研究

2.1 數(shù)據(jù)收集

本文收集了山東省1996～2008年的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，按區(qū)域災害潛在損失與防御力評價指標體系的要求進行分類匯總。其中：城市房屋建筑面積、污染直接經(jīng)濟損失2008年沒有相關(guān)統(tǒng)計，近似處理為2007年水平；工業(yè)污染治理投資、保險公司保費收入1997年前未有相關(guān)統(tǒng)計，近似處理為1997年水平；廢氣治理設(shè)施1999年缺少相關(guān)統(tǒng)計，近似處理為相鄰兩年的平均值。

2.2 數(shù)據(jù)預處理

本文采用SPSS進行主成分分析，可自動對數(shù)據(jù)進行標注化處理；但是在主成分分析中，各指標必須與主成分保持相同的趨勢，因此需要對逆向指標進行正向化處理。本文所建立的評價指標體系中，只有區(qū)域災害防御力評價指標體系中的污染直接經(jīng)濟損失指標屬于逆向指標，因此，對其進行取反操作。

2.3 區(qū)域災害潛在損失與防御力的綜合評價

首先，對區(qū)域災害潛在損失與防御力評價指標體系中的各項指標進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)各項指標相關(guān)度較高，具有顯著的相關(guān)性，存在信息上的重疊，具備采用主成分分析法進行主要信息提取的條件。

本文運用SPSS16.0統(tǒng)計軟件對山東省災害潛在損失與防御力評價指標體系進行主成分分析，結(jié)果如表3所示。

表3 山東省災害潛在損失與防御力綜合評價指數(shù)

2.4 區(qū)域承災力評價的協(xié)調(diào)度模型構(gòu)建

本文通過研究災害潛在損失與防御力之間的協(xié)調(diào)度來評估山東省1996～2008年承災力的大小及變化趨勢，因此，可構(gòu)建GM(1，2)模型進行協(xié)調(diào)度分析。

令X(0)表示災害潛在損失序列；Y(0)表示災害防御力序列。則

X(0)=(-0.8315，-0.7547，-0.6420，-0.5654，-0.5818，-0.5418，-0.4117，-0.1610，0.1136，0.5461，0.8351，1.18901，1.8062) 2.4.1區(qū)域災害潛在損失對災害防御力的協(xié)調(diào)度模型

以Y(0)為系統(tǒng)行為變量，X(0)為系統(tǒng)作用變量建立GM (1，2)模型：其中：

Z(1)=(-1.35665，-2.155，-2.78515，-3.34015，-3.78865，-4.0672，-4.0514，-3.80405，-3.42255，-2.79645，-1.92795，-0.7194)

令k分別取2，3，…13，可得歷年待估參數(shù)的值，估計結(jié)果如表4所示。

由表4可知，1997～2008年山東省災害潛在損失對防御力的協(xié)調(diào)度變化分為三個階段：

（1）1997～2002年，a>0，b>0，系統(tǒng)呈現(xiàn)數(shù)量不協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)。即災害防御力自我發(fā)展的內(nèi)在動力不足，但災害潛在損失對災害防御力的發(fā)展具有正向促進作用。也就是說，這一時期山東省災害防御力的發(fā)展主要是應對災害潛在損失的不斷升級。

（2）2003～2007年，a<0，b<0，系統(tǒng)呈現(xiàn)數(shù)量協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)。即災害防御力具備自我發(fā)展性，而災害潛在損失對災害防御力的發(fā)展具有抑制作用。也就是說，這一時期山東省災害防御力的發(fā)展動力主要源于防御機制的健全和防御設(shè)施的完善。

（3）2008年，a>0，b>0，系統(tǒng)呈現(xiàn)數(shù)量不協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)。即這一時期山東省災害潛在損失對防御力的協(xié)調(diào)度發(fā)展趨勢與第一階段相同。

表4 區(qū)域災害潛在損失對災害防御力的協(xié)調(diào)度模型估計結(jié)果

2.4.2 區(qū)域災害防御力對災害潛在損失的協(xié)調(diào)度模型

以X(0)為系統(tǒng)行為變量，Y(0)為系統(tǒng)作用變量建立GM (1，2)模型：Z（1）=（-1.20885，-1.9072，-2.5109-3.0845，-3.6463，-4.12305，-4.4094，-4.4331，-4.10325，-3.41265，-2.4006，-0.903）

令k分別取2，3，…13，可得歷年待估參數(shù)的值，估計結(jié)果如表5所示。

表5 區(qū)域災害防御力對災害潛在損失的協(xié)調(diào)度模型估計結(jié)果

由表5可知，1997～2008年山東省災害防御力對潛在損失的協(xié)調(diào)度變化趨勢一致，a>0，b>0，系統(tǒng)呈現(xiàn)數(shù)量不協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)。即災害潛在損失不存在自我發(fā)展性，災害防御力對潛在損失具有正向促進作用。

2.5 結(jié)果分析

根據(jù)山東省承災力的評價結(jié)果可知，1997～2008年山東省災害潛在損失與防御力基本呈數(shù)量不協(xié)調(diào)關(guān)系，從而導致區(qū)域承災力不具備自我發(fā)展動力；其中，2003～2007年災害潛在損失與防御力呈現(xiàn)單向結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)，導致這一時期區(qū)域承災力顯著不足。具體分析如下。

（1）災害潛在損失自我發(fā)展動力不足。

災害潛在損失實質(zhì)上是指區(qū)域發(fā)展的綜合能力，即區(qū)域越發(fā)達，災害潛在損失越大；相反，區(qū)域越落后，災害潛在損失也就越小。災害潛在損失的自我發(fā)展包括其子系統(tǒng)，即經(jīng)濟、社會、環(huán)境的獨立發(fā)展以及三者的協(xié)調(diào)發(fā)展。1996～2008年，山東省經(jīng)濟發(fā)展速度顯著，平均經(jīng)濟增長率達15%；而社會、環(huán)境子系統(tǒng)的發(fā)展速度則相對滯后，尤其是經(jīng)濟增長帶來的環(huán)境壓力已成為制約山東省綜合發(fā)展能力的重要因素。

（2）災害防御力呈跳躍式漸進增長趨勢。

長期而言，區(qū)域災害防御力是不斷上升的，但具體過程是呈跳躍式漸進增長趨勢。我們將區(qū)域的發(fā)展大致分為三個階段：正常時期（災害損失較為穩(wěn)定）、重災時期（災害損失驟升）、災后時期。正常時期，災害防御力穩(wěn)步提升，這主要源于個體防御力的穩(wěn)步提高，例如，居民人均收入的提高，政府財政收入的提高等；重災時期，災害防御力陡然上升，這通常是由于救災措施的啟動而導致，例如救災資金的撥付等；災后時期，災害防御力穩(wěn)步上升，上升速度快于正常時期，這是由于前期防御力提升的效應不會很快消失，很多防御措施的效果會逐漸顯現(xiàn)，從而形成災害防御力自我發(fā)展的內(nèi)在動力。山東省災害防御力發(fā)展趨勢可見圖1。

（3）承災力呈螺旋上升態(tài)勢

山東省災害潛在損失與防御力基本呈結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)的關(guān)系，即潛在損失的上升會導致防御力的提升；而防御力的提升又會進一步提高潛在損失，二者的正向促進關(guān)系最終將導致山東省承災力等級的不斷提升。

3 結(jié)語

本文依據(jù)系統(tǒng)論中的協(xié)調(diào)性思想構(gòu)建了區(qū)域承災力評價的協(xié)調(diào)度模型，并以山東省為例進行了實證分析。研究結(jié)果顯示，協(xié)調(diào)度模型不僅可以從整體上對區(qū)域承災力進行客觀評價，而且可以識別導致區(qū)域承災力不足的具體原因。通過運用協(xié)調(diào)度模型對山東省1997～2008年的區(qū)域承災力進行評價，客觀反映了山東省區(qū)域承災力的發(fā)展水平以及存在的問題。根據(jù)不同區(qū)域的具體特點及發(fā)展現(xiàn)狀，適當調(diào)整區(qū)域災害潛在損失與防御力評價指標體系，可將這一模型廣泛應用于各區(qū)域的承災力評價過程中。

[1]郭章林，劉明廣.基于AHM的城市承災能力二級模糊綜合評判[J].河北建筑科技學院報，2003，20（2）.

[2]謝永剛等.自然災害對農(nóng)戶經(jīng)濟的影響及農(nóng)戶承災力分析[J].自然災害學報，2007，（12）.

[3]陳國華等.城域承災能力評估研究及其應用[J].安全與環(huán)境學報，2008，（4）.

[4]樊運曉等.模糊綜合評判區(qū)域承災體脆弱性的理論模型[J].災害學，2003，（9）.

[5]樊運曉等.區(qū)域承災體脆弱性評價指標體系研究[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2001，（3）.

[6]李新運等.山東省耕地－糧食－人口系統(tǒng)的時空分析及協(xié)調(diào)研究[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學與綜合研究，1994，（10）.

[7]王磊，寧大同.區(qū)域能源－工業(yè)經(jīng)濟－環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展灰色決策[J].北京師范大學學報（自然科學版），1995，（3）.

[8]孫見荊.科技、經(jīng)濟和社會協(xié)調(diào)發(fā)展模型研究[J].中國管理科學，1996，（2）.

[9]張明媛等.基于灰色系統(tǒng)模型的城市承災經(jīng)濟協(xié)調(diào)性分析[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，2008，（3）.

[10]Kishor Thanawala.Economics,Environment and Equity[J].Forum for Social Economics,2001，(9).

（責任編輯/浩天）

N491.5；X43

A

1002-6487（2011）06-0063-03

山東省社會科學規(guī)劃研究項目；山東省海洋災害經(jīng)濟風險管理研究（06JDB043）

趙昕（1964-），女，遼寧錦州人，博士，教授，研究方向：海洋經(jīng)濟學、技術(shù)經(jīng)濟學。