林火管理工作中的科學(xué)決策方法

王海暉，毛麗君，牛晨旭，Chen Ke-Ping

（1. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥230027; 2. 南京森林警察學(xué)院，江蘇 南京210023;3. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥230027; 4. BigData Earth Pty Ltd， Sydney， Australia 2114）

林火管理部門(mén)肩負(fù)著保護(hù)森林資源及其維系的生態(tài)環(huán)境和人類生命財(cái)產(chǎn)免受自然災(zāi)害破壞的責(zé)任。近些年在全國(guó)各?。▍^(qū)、市）推行的行政首長(zhǎng)負(fù)責(zé)制集中反映了政府和社會(huì)各界對(duì)林火管理工作的高度重視[1]。

林火管理工作不但涉及全國(guó)各地具有不同地形和地貌以及氣候條件下的林區(qū)，更是覆蓋由災(zāi)害預(yù)防到監(jiān)測(cè)和備戰(zhàn)、再到特定火災(zāi)的應(yīng)急響應(yīng)與控制以及善后的全過(guò)程。管理工作的復(fù)雜性更與災(zāi)害的不確定性密切相關(guān)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及技術(shù)的更新?lián)Q代，不斷增加的林火防治工作中的技術(shù)元素以及工作方案的多元化和多樣性，使得各級(jí)森林防火機(jī)構(gòu)面臨更多管理工作細(xì)節(jié)的決策和對(duì)運(yùn)行效果的考量。

目前突顯的全球性氣候變化，對(duì)全世界多林國(guó)家森林防火工作帶來(lái)空前的壓力。突發(fā)性火災(zāi)呈規(guī)?；厔?shì)，導(dǎo)致火災(zāi)撲救費(fèi)用、林業(yè)資源及財(cái)富損失不斷飆升。有必要在尋求將有限投入效益最大化的同時(shí)，努力降低應(yīng)急響應(yīng)開(kāi)銷及火災(zāi)造成的損失。美國(guó)森林防火同行考慮廣泛實(shí)施的林火管理決策中的風(fēng)險(xiǎn)管理框架，將風(fēng)險(xiǎn)管理理念和具體措施全面融入森林防火工作的方方面面[2]。誠(chéng)然，風(fēng)險(xiǎn)管理一直作為不確定性災(zāi)害防治工作的先進(jìn)決策方法被廣泛采用，已或多或少滲透進(jìn)林火管理工作中。

在持續(xù)推進(jìn)森林防火工作專業(yè)化和技術(shù)化進(jìn)程的大潮中，加強(qiáng)管理工作的科學(xué)決策內(nèi)涵，對(duì)于提升我國(guó)森林火災(zāi)管理工作的水平和效果有重要的推動(dòng)作用?；诖耍疚慕Y(jié)合目前國(guó)內(nèi)外林火管理工作的現(xiàn)狀，系統(tǒng)闡述風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)林火管理工作的影響，并探討其在災(zāi)害管理工作中的發(fā)展前景。

1 現(xiàn)行管理工作中的風(fēng)險(xiǎn)理念與實(shí)踐

位于特定地區(qū)的森林，其遭受火災(zāi)的威脅具有不確定性。僅就火源條件來(lái)說(shuō)，不僅源于人類活動(dòng)，還會(huì)來(lái)自特殊天氣和自然環(huán)境，如雷暴或自燃現(xiàn)象等；發(fā)生火災(zāi)及其演化更具有明顯的隨機(jī)性。森林火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，則是由火災(zāi)發(fā)生概率、受火災(zāi)威脅區(qū)域的植被、資產(chǎn)和人群分布狀況以及其脆弱性諸多因子共同作用的結(jié)果?；诜阑鸸ぷ鞯男再|(zhì)和管理目標(biāo)，風(fēng)險(xiǎn)理念一直貫穿森林防火工作中。

目前國(guó)內(nèi)通行的火災(zāi)防治工作兩大支柱，一是以消除潛在人為火源為目標(biāo)的火源管理，二是以避免火災(zāi)或大規(guī)模火災(zāi)為宗旨的可燃物管理。它們?cè)诮档突馂?zāi)發(fā)生概率、有效制約規(guī)模化火災(zāi)的形成上發(fā)揮了重要作用。另一個(gè)明顯例證是，全世界各地區(qū)對(duì)防火期的設(shè)置和運(yùn)用[3]。植物生長(zhǎng)更替受一年四季的氣候變化影響，每個(gè)地區(qū)均有幾乎不會(huì)形成野外火災(zāi)和擴(kuò)張發(fā)展成規(guī)?；馂?zāi)的時(shí)間區(qū)段。在該時(shí)間區(qū)段，各項(xiàng)森林防火工作安排完全可以區(qū)別于防火期內(nèi)的，比如潛在火源來(lái)源管理和林火監(jiān)測(cè)等。目前廣泛應(yīng)用的火險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)手段，通過(guò)對(duì)野外火災(zāi)發(fā)生天氣條件的準(zhǔn)確把握，將出現(xiàn)火災(zāi)的可能性分等級(jí)預(yù)報(bào)，為火災(zāi)預(yù)防和應(yīng)急準(zhǔn)備等管理工作實(shí)現(xiàn)“有的放矢”奠定基礎(chǔ)[3-5]。

針對(duì)火災(zāi)多發(fā)地區(qū)的火災(zāi)危險(xiǎn)性的評(píng)定，是典型的量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。通過(guò)對(duì)特定地域的火源條件、著火要素以及是否出現(xiàn)向二次引燃轉(zhuǎn)化和形成規(guī)模化火災(zāi)條件的取證和分析，確定地域引發(fā)森林火災(zāi)的可能性和潛在火情。這種定量評(píng)判有所側(cè)重地展示特定地域的火災(zāi)隱患，為開(kāi)展防火設(shè)計(jì)以填補(bǔ)特定林區(qū)生態(tài)環(huán)境以及生活、生產(chǎn)等各項(xiàng)林間設(shè)施在火災(zāi)場(chǎng)景中的脆弱性短板提供指南[6]。

利用以往火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)開(kāi)展主成分分析，可以對(duì)全國(guó)各?。▍^(qū)、市）火災(zāi)損失分布狀態(tài)進(jìn)行分析，定量揭示森林火災(zāi)在各省（區(qū)、市）造成的影響，為從全國(guó)層面上合理分配資源和配備撲救力量提供依據(jù)[7]。根據(jù)林火頻度和損失情況提出防火隊(duì)伍的建設(shè)密度同樣是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的一種體現(xiàn)[8]。目前在許多省份廣為流行的簽訂基層管理機(jī)構(gòu)與社區(qū)居民防火責(zé)任狀等工作，則是風(fēng)險(xiǎn)交流和分擔(dān)的具體表現(xiàn)。

依靠?jī)?yōu)秀的管理干部做出正確的決策是一種行之有效的管理模式，但必須認(rèn)識(shí)到基于當(dāng)前形勢(shì)決策環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性以及以往各項(xiàng)決定的累積影響導(dǎo)致現(xiàn)下面臨無(wú)數(shù)挑戰(zhàn)。例如，在危機(jī)應(yīng)急管理諸多單元中各自比重和力量安排，尤其是預(yù)防和撲救力量的分配比例問(wèn)題；地面撲救與控制力量、空中監(jiān)測(cè)與滅火力量的建設(shè)及使用效率問(wèn)題；關(guān)于建設(shè)各類撲救隊(duì)伍類型的決策以及裝備標(biāo)準(zhǔn)和日常維持與管理相關(guān)問(wèn)題。毫無(wú)疑問(wèn)，在人力資源和地方財(cái)力允許的情形下，即使可以配備地面撲救力量、現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)設(shè)森林防火工程阻隔帶力量、快速機(jī)降消防力量、空中滅火力量以及后勤保障力量等，如何在不同力量單元間精準(zhǔn)選擇，確保其裝備恰如其分到位并最終在實(shí)際火災(zāi)撲救工作中發(fā)揮各自應(yīng)有的作用，亦成為擺在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)面前的問(wèn)題。所有這些均存在許多復(fù)雜和艱難的抉擇?；诖?，有必要為各級(jí)管理人員創(chuàng)造條件，以系統(tǒng)識(shí)別已知和未知，自信應(yīng)對(duì)災(zāi)害防御管理工作中的不確定性，做出風(fēng)險(xiǎn)知情和正確的決策。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本步驟包括情景資料收集，了解事件背景、現(xiàn)狀和決策空間；評(píng)估分析收集到的信息；利用收集到的信息進(jìn)行分析，對(duì)火災(zāi)的短期和長(zhǎng)期蔓延行為、嚴(yán)重程度、威脅到的資產(chǎn)和撲救作業(yè)成本以及暴露人群健康和安全相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)做出預(yù)測(cè)，確定潛在的利益和挑戰(zhàn)。據(jù)此制定控制措施以應(yīng)對(duì)已查明的風(fēng)險(xiǎn)，并由此確定潛在的火災(zāi)管理策略、戰(zhàn)術(shù)和具體應(yīng)急措施，以減輕已確定的風(fēng)險(xiǎn)并完成事故管理目標(biāo)。檢驗(yàn)決策的有效性。這一步驟承認(rèn)并接受在合理緩解風(fēng)險(xiǎn)的措施計(jì)劃實(shí)施后仍存在的殘余風(fēng)險(xiǎn)，仔細(xì)權(quán)衡潛在損失的風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)生消極結(jié)果的根源。在管理工作推進(jìn)過(guò)程中，定期重新評(píng)估潛在火災(zāi)形勢(shì)，視需要修訂決策及后續(xù)行動(dòng)方針。這一步驟結(jié)合森林火災(zāi)的動(dòng)態(tài)時(shí)空特性，確保決策者即時(shí)更新對(duì)火災(zāi)的認(rèn)識(shí)以及應(yīng)對(duì)措施[9-11]。

凸顯風(fēng)險(xiǎn)管控的管理工作模式，是一組協(xié)調(diào)一致的流程和業(yè)務(wù)，用于識(shí)別、監(jiān)測(cè)、評(píng)估、確定組織機(jī)構(gòu)面臨的風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行優(yōu)先排序以實(shí)施控制。簡(jiǎn)言之，即推行某種消除火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)方案，并檢測(cè)和核查其消除火災(zāi)危險(xiǎn)性和其他風(fēng)險(xiǎn)的效果[12]。管理者需要直接采納或經(jīng)調(diào)整應(yīng)用最佳方案。在通常情形下，最佳方案都不僅僅源于直線式思維，管理人員還需進(jìn)行分析，以確定如何和為什么做出特定決定。這些分析應(yīng)以迄今掌握的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)為基礎(chǔ)，做到應(yīng)時(shí)、系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)化。風(fēng)險(xiǎn)管理屬迭代型，通過(guò)學(xué)習(xí)和情況的跟蹤，明確解決問(wèn)題的不確定性，盡量確保決策質(zhì)量和效果。表1 將其與傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型管理的聯(lián)系和區(qū)別進(jìn)行對(duì)比[10-11]。

2 全面推行量化風(fēng)險(xiǎn)管理工作的內(nèi)容和優(yōu)勢(shì)

基于森林防火工作的性質(zhì)，管理工作涉及的諸多方面都包含一定的工作風(fēng)險(xiǎn)。因發(fā)生火災(zāi)造成的風(fēng)險(xiǎn)只是諸多風(fēng)險(xiǎn)中的主要需考慮的。除火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)外，還有日常管理中人和設(shè)備出現(xiàn)意外的風(fēng)險(xiǎn)、應(yīng)急響應(yīng)工作成功與否的風(fēng)險(xiǎn)、暴露人群生命安全風(fēng)險(xiǎn)以及資源、生態(tài)和環(huán)境遭受某種程度破壞的風(fēng)險(xiǎn)。就組織建制來(lái)說(shuō)，不但有個(gè)體到戰(zhàn)斗小組（撲救分隊(duì)）到參與一線撲救工作的所有隊(duì)伍再到日常性的隊(duì)伍經(jīng)營(yíng)所存在的風(fēng)險(xiǎn)，還有各級(jí)管理機(jī)構(gòu)運(yùn)行效果、效率和效益保障的風(fēng)險(xiǎn)。

林火風(fēng)險(xiǎn)是制約社會(huì)發(fā)展的重要因素之一，有可能造成重大人員傷亡事故，并給自然資源、社會(huì)財(cái)產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境等方面帶來(lái)巨大損失。用科學(xué)的方法辨析和量化林火風(fēng)險(xiǎn)是非常必要的，這是林火量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本出發(fā)點(diǎn)[13]。除此之外，消防管理干部需要準(zhǔn)確而全面地評(píng)價(jià)林火的風(fēng)險(xiǎn)，研究產(chǎn)生林火的主要因素，并在一定程度上限制或者降低風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。關(guān)于如何均衡投入經(jīng)費(fèi)和防滅火資源的問(wèn)題，同樣隸屬于風(fēng)險(xiǎn)管理的范疇；如何確定不同林區(qū)的優(yōu)先級(jí)別并且實(shí)施恰當(dāng)?shù)墓芾聿僮?，都可以由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估給出答案[10，12]?？陀^評(píng)估決策的成本、收益以及平衡等方面的數(shù)據(jù)也都可以源于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。相應(yīng)開(kāi)發(fā)出的評(píng)估模型或系統(tǒng)可以作為決策支持工具，為火災(zāi)管理規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)提高決策的透明度[12，14-15]。

林火量化風(fēng)險(xiǎn)的主要工作內(nèi)容和目標(biāo)為：①運(yùn)用信息技術(shù)和分析方法，通過(guò)引入模型和相關(guān)架構(gòu)，獲得對(duì)林火風(fēng)險(xiǎn)的清晰認(rèn)識(shí)，深切了解林火風(fēng)險(xiǎn)源頭、發(fā)生的概率以及在空間和時(shí)間上對(duì)資源和環(huán)境造成的影響，最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)的可能性；②在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，遴選高效和優(yōu)化的控制措施，在有效降低抵御大型火災(zāi)成本的同時(shí)，將火災(zāi)對(duì)人身、財(cái)產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的影響降低到最低程度；③將優(yōu)化消防資源的分配和調(diào)度納入到?jīng)Q策之中，使其在風(fēng)險(xiǎn)管理中發(fā)揮作用；④確保林火管理實(shí)踐中職工的健康和安全，并密切關(guān)注各項(xiàng)工作對(duì)環(huán)境和生態(tài)的潛在影響，最大限度地收獲環(huán)境和生態(tài)方面的效益[2，10，11]。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的管理工作流程為：在辨析問(wèn)題和界定問(wèn)題之后，列出所有可能的措施和做法，科學(xué)評(píng)估這些措施和做法如何影響風(fēng)險(xiǎn)因子以及最終的風(fēng)險(xiǎn)大小，以正常心態(tài)并實(shí)事求是地尋找如何綜合這些措施以達(dá)到事半功倍的效果。然后，結(jié)合工作實(shí)際，有計(jì)劃、有條理地推行相關(guān)工作，并及時(shí)檢討執(zhí)行的成效。流程的核心是對(duì)具有不確定性的火災(zāi)防治管理工作決策實(shí)現(xiàn)“四化”，即理性化、系統(tǒng)化、程序化和模式化[10，11]。

實(shí)施原則和可操作性在于，是系統(tǒng)的、結(jié)構(gòu)化和及時(shí)的，并建立在最完整現(xiàn)有信息的基礎(chǔ)上；與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和地域特征緊密結(jié)合，著力保護(hù)森林資源和環(huán)境以及林間設(shè)施安全；運(yùn)用概率分析方法，明確解決災(zāi)害發(fā)生及其演化過(guò)程中的不確定性問(wèn)題；作為決策的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是所有管理機(jī)構(gòu)運(yùn)作過(guò)程中不可或缺的有機(jī)組成；產(chǎn)生的措施和方案是為特定事件或地域量身定做的，能夠與之后的風(fēng)險(xiǎn)管理工作無(wú)縫對(duì)接[10，11]。

以遙感為核心的近地觀測(cè)技術(shù)提供了可利用的數(shù)據(jù)和分析手段，使得針對(duì)特定地域開(kāi)展細(xì)致的框架性分析成為現(xiàn)實(shí)[16-18]?，F(xiàn)下積累的對(duì)火災(zāi)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和開(kāi)發(fā)出的各類火行為預(yù)測(cè)模型，再加上區(qū)域氣候預(yù)測(cè)模型，可用于評(píng)估特定地區(qū)乃至具體景觀林地未來(lái)可能的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，包括潛在火災(zāi)類型、火焰高度和燃燒強(qiáng)度以及森林燒損破壞程度等[9，11，19]。通過(guò)推演和分析各種預(yù)防措施對(duì)潛在火災(zāi)的影響，以落實(shí)與特定林區(qū)相適應(yīng)的火源和可燃物管理辦法。這些措施包括確定重點(diǎn)火源監(jiān)控和管理區(qū)域，還可以通過(guò)局部森林結(jié)構(gòu)的改造，以降低規(guī)?；癁?zāi)害的危險(xiǎn)性和資源的脆弱性。計(jì)劃燒除、清除局部林下易燃物、營(yíng)建遮陰型和常規(guī)生物防火林帶或?qū)嵤┓拍恋染鶠檩^佳備選解決方案[13，19-21]。

Stonesifer 等人開(kāi)展一項(xiàng)廣泛的專家意見(jiàn)調(diào)查，評(píng)估各類型隊(duì)伍存在的必要性和稀缺性[22]。近些年的調(diào)查結(jié)果表明，20 名經(jīng)驗(yàn)豐富人員組成的戰(zhàn)斗分隊(duì)是進(jìn)行直接和間接攻擊的最重要資源。這些人員的重要性一方面源于高水平培訓(xùn)出的技能和參與火災(zāi)撲救工作積累的經(jīng)驗(yàn)。這與數(shù)年前在浙江部分地區(qū)調(diào)研時(shí)獲得的結(jié)果完全一致。先進(jìn)的伐木機(jī)械和領(lǐng)航機(jī)被認(rèn)為是不可替代的，提供經(jīng)常性的和必要的服務(wù)。調(diào)查結(jié)果確認(rèn)消防車對(duì)直接控火很有效，而推土機(jī)對(duì)間接撲救工作很重要。專家意見(jiàn)的廣泛適用性為理解用于管理林火的許多資源的相對(duì)有效性奠定了基礎(chǔ)，凸顯出火災(zāi)管理投資的優(yōu)先考慮事項(xiàng)[22]。

在火災(zāi)發(fā)生頻度較高地區(qū)配備必要的應(yīng)急響應(yīng)（撲救）力量，對(duì)于實(shí)現(xiàn)火災(zāi)早期控制，貫徹“打早、打小、打了”的撲救方針至關(guān)重要。已有研究表明[23]，第一時(shí)間可以利用的撲救資源對(duì)于有效壓制特定規(guī)?；馂?zāi)具有極其重要的影響。發(fā)生在美國(guó)西部大量火災(zāi)案例證實(shí)[2]，如果沒(méi)有在潛在大規(guī)?；馂?zāi)地域儲(chǔ)備足夠的消防資源，結(jié)果很可能是額外的財(cái)政開(kāi)支以及因調(diào)配和輸運(yùn)撲救力量造成應(yīng)急響應(yīng)的延誤。保證將恰當(dāng)種類和數(shù)量的滅火資源配給至潛在大型災(zāi)害發(fā)生地域，是各級(jí)森林防火管理機(jī)構(gòu)面臨的一項(xiàng)重大任務(wù)。毫無(wú)疑問(wèn)，風(fēng)險(xiǎn)辨析和評(píng)估以及相應(yīng)的管理會(huì)為此帶來(lái)有效解決方案。

經(jīng)過(guò)風(fēng)險(xiǎn)知情決策過(guò)程，可以開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)備一套切合實(shí)際、較有把握的應(yīng)對(duì)措施和應(yīng)急預(yù)案，落實(shí)適當(dāng)?shù)膿渚荣Y源，盡可能減少當(dāng)?shù)鼐用窈蛽渚汝?duì)員不必要的暴露，實(shí)現(xiàn)有效減少損失和避免不必要傷亡的目標(biāo)。美國(guó)多個(gè)州長(zhǎng)期應(yīng)急響應(yīng)實(shí)踐證實(shí)[2]，撲救隊(duì)伍接近野外地形復(fù)雜的火場(chǎng)、實(shí)施戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)以及遭遇極端火災(zāi)行為是造成應(yīng)急響應(yīng)人員傷亡的重要原因。美國(guó)林業(yè)界目前推行風(fēng)險(xiǎn)管理方針，要求管理人員積極計(jì)劃未來(lái)火災(zāi)的應(yīng)對(duì)措施，盡量減少撲救隊(duì)員接觸不必要危險(xiǎn)的機(jī)會(huì)。

針對(duì)特定事件的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，不僅涉及具體火災(zāi)控制業(yè)務(wù)，還涉及與此相關(guān)聯(lián)的火情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、隊(duì)伍和裝備的動(dòng)態(tài)調(diào)配以及相關(guān)的后勤保障工作。依據(jù)獲得的林火數(shù)據(jù)信息，綜合考慮撲救隊(duì)伍的安全系數(shù)和潛在的資源損失情況，制定風(fēng)險(xiǎn)管理主導(dǎo)的撲救戰(zhàn)術(shù)。景觀至縣（市）一級(jí)的整體野外火管理和實(shí)施計(jì)劃應(yīng)基于評(píng)估獲得的野外火風(fēng)險(xiǎn)情景以及當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)參數(shù)，在特定地域范圍內(nèi)廣泛統(tǒng)籌火災(zāi)監(jiān)測(cè)、火源管理、局部可燃物處理以及滅火力量的設(shè)置和布局[9，11]。以往的經(jīng)驗(yàn)證明，所有這些對(duì)于貫徹有效的預(yù)防戰(zhàn)略和措施極為有利；與直接火災(zāi)撲救和阻隔火災(zāi)相比，防火不僅更可取，而且也是管理森林火災(zāi)一種具有成本效益的方法。

地區(qū)至?。▍^(qū)、市）一級(jí)林火風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估信息有助于消防力量的優(yōu)化配置和對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的保護(hù)。評(píng)價(jià)備選政策設(shè)想方案對(duì)區(qū)域確定的優(yōu)先事項(xiàng)的影響風(fēng)險(xiǎn)以識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先領(lǐng)域，并通過(guò)進(jìn)一步分析減少潛在的不必要投資。國(guó)家層面風(fēng)險(xiǎn)管理工作，在于督促不同地區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估使用一致的流程和數(shù)據(jù)，并通過(guò)匯總和分析形成國(guó)家規(guī)模的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。以統(tǒng)一的方式向社會(huì)通報(bào)行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)分布情況，相應(yīng)制定和協(xié)調(diào)有效的區(qū)域預(yù)防和應(yīng)對(duì)機(jī)制[9，11，15]。將風(fēng)險(xiǎn)管理納入行業(yè)預(yù)防、監(jiān)測(cè)、撲救和善后處置工作中，包括全國(guó)性資源調(diào)配以及協(xié)調(diào)重大災(zāi)害的處置等；同時(shí)，將風(fēng)險(xiǎn)管理的內(nèi)容滲透進(jìn)具體行業(yè)規(guī)范以及科技發(fā)展和未來(lái)技術(shù)儲(chǔ)備規(guī)劃中。圖1直觀展示幾個(gè)層面所涉風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理的主要內(nèi)容及其內(nèi)在聯(lián)系。

圖1 不同層面風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的主要內(nèi)容和相互間聯(lián)系

作為信息時(shí)代的產(chǎn)物，處方式措施旨在確保管理工作的規(guī)劃，包括隊(duì)伍建設(shè)和裝備建設(shè)、日常災(zāi)害預(yù)防及應(yīng)急響應(yīng)工作，對(duì)潛在災(zāi)害影響產(chǎn)生效益的最大化，充分實(shí)現(xiàn)資源利用和調(diào)配的最優(yōu)化。正如圖2 所展示的，全面貫徹風(fēng)險(xiǎn)管理的主要優(yōu)勢(shì)和突出效果體現(xiàn)在，可以在重點(diǎn)防火時(shí)間以外，開(kāi)展相關(guān)調(diào)研，面向高質(zhì)量產(chǎn)出開(kāi)展決策前的評(píng)估和規(guī)劃；作為上游計(jì)劃，為時(shí)間壓力很大的應(yīng)急響應(yīng)工作贏得先機(jī)和決策空間，從而增加實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可能性；通過(guò)主動(dòng)識(shí)別和消除風(fēng)險(xiǎn)，改進(jìn)治理辦法，為決策和規(guī)劃的有效性提供保障；確保人力和社會(huì)資源分配、調(diào)度和使用的有效性，提高防滅火工作效能、效率和安全性[11，24]。改進(jìn)各級(jí)機(jī)構(gòu)日常損失預(yù)防和事故管理措施，確保職工健康和安全，并密切關(guān)注各項(xiàng)工作對(duì)環(huán)境和生態(tài)的潛在影響，以最大限度地減少損失并收獲環(huán)境和生態(tài)方面的效益。全面促進(jìn)特定組織機(jī)構(gòu)乃至整個(gè)行業(yè)的學(xué)習(xí)能力，健全管理系統(tǒng)的恢復(fù)功能。與此同時(shí)，通過(guò)準(zhǔn)確把握與未來(lái)潛在災(zāi)害相關(guān)的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)，提升各級(jí)政府和社區(qū)預(yù)防災(zāi)害和戰(zhàn)勝災(zāi)害的信心[11]。

圖2 處方式管理工作的效果示意

3 量化決策方法的支持軟件和發(fā)展前景

作為一種自然災(zāi)害，森林火災(zāi)的復(fù)雜性在于其發(fā)生在遼闊的野外平原、丘陵和山地，并明顯受氣候條件制約；發(fā)生的概率覆蓋整個(gè)防火期，單一事件的時(shí)間跨度可以在數(shù)小時(shí)至數(shù)十天內(nèi)變化；發(fā)生后的行為及其對(duì)資源和環(huán)境的影響與當(dāng)時(shí)的氣候變化以及應(yīng)急響應(yīng)力量的介入密切相關(guān)?；诹只鸬母叨炔淮_定性，美國(guó)林業(yè)科技工作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期而艱苦的努力和積累，將以潛在林火行為和產(chǎn)生的影響為核心的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作由概念轉(zhuǎn)變成可操作。當(dāng)然，亦源于目前較先進(jìn)的地理空間分析、遙感生物質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)加上天氣和氣候預(yù)測(cè)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最新進(jìn)展，使得與評(píng)估相關(guān)的海量信息的即時(shí)獲取、匹配、集成、分析、調(diào)用以及共享成為現(xiàn)實(shí)。

作為外圍基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息資料庫(kù)，ArcFuels是基于ArcMap GIS 軟件設(shè)立的可燃物管理規(guī)劃和林火風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具欄，它開(kāi)辟了一個(gè)大尺度界面作為平臺(tái)以開(kāi)展各種森林植被生長(zhǎng)和火災(zāi)行為模擬[15]。作為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，ArcFuels還可直接用于針對(duì)特定林地的火災(zāi)行為建模和空間分析。LandFire 為地理空間產(chǎn)品和數(shù)據(jù)庫(kù)，主要記錄美國(guó)本土和島嶼地區(qū)的森林和荒地可燃物分布及火災(zāi)歷史情況[25]。該系統(tǒng)支持跨國(guó)規(guī)劃以及自然資源和防火管理。以一種全面和統(tǒng)一的方法納入植被分布和歷史林火信息，LandFire 可直接用于火災(zāi)處置戰(zhàn)略和自然資源管理規(guī)劃及分析。

BehavePlus 軟件用以預(yù)測(cè)潛在和正在發(fā)生的森林火災(zāi)行為，基本覆蓋地表火、典型樹(shù)冠火及飛火現(xiàn)象?；贐ehave程序開(kāi)發(fā)，于2002年完成的基礎(chǔ)版本，代表美國(guó)林業(yè)界半個(gè)多世紀(jì)辛勤勞動(dòng)的最新成就[26]。Farsite 作為一個(gè)平行軟件可以確定地形、植被和天氣等不同條件下長(zhǎng)時(shí)間尺度的森林火災(zāi)發(fā)生和行為[27]。與BehavePlus程序一樣，F(xiàn)arsite 是一個(gè)確定性的計(jì)算軟件，可以直接輸出不同條件下潛在的火災(zāi)行為，如火蔓延速率、火焰長(zhǎng)度以及樹(shù)冠火發(fā)展?fàn)顩r。該系統(tǒng)還可以用來(lái)模擬空中和地面壓制行動(dòng)的效果，并以類似火災(zāi)模擬游戲的形式提問(wèn)并比對(duì)結(jié)果[27]。

目前針對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的不確定性主要考慮天氣變化情況、起火位置以及火災(zāi)發(fā)生后被遏制的概率[14]。與林火行為相關(guān)的地形條件和可燃物分布狀態(tài)在這些隨機(jī)模擬系統(tǒng)中被看成是不變的。與火災(zāi)天氣有關(guān)的可變輸入?yún)?shù)包括風(fēng)速和風(fēng)向以及可燃物水分含量。與林火發(fā)生有關(guān)的輸入變量包括頻度（單位時(shí)間發(fā)生次數(shù)）、可能時(shí)間段（與季節(jié)干燥度有關(guān)）以及可能的火災(zāi)起始位置。作為對(duì)一種偶發(fā)性火災(zāi)現(xiàn)象的數(shù)值模擬，隨機(jī)模擬是在模擬輸入中引入不確定性，并將輸入的不確定性和可變性有機(jī)融入仿真中，通過(guò)數(shù)千次迭代歸納出一個(gè)統(tǒng)計(jì)分布結(jié)果[14，28]?，F(xiàn)有的隨機(jī)林火模擬系統(tǒng)包括FSPro、FSim和FlamMap。其在林火發(fā)生和潛在火行為以及產(chǎn)生影響的概率計(jì)算軟件構(gòu)架中的位置見(jiàn)圖3。

圖3 林火發(fā)生概率分布、潛在火行為以及產(chǎn)生影響的計(jì)算軟件構(gòu)架

三個(gè)隨機(jī)模擬系統(tǒng)以大致相同的方式估算景觀中具體位置（像素單元）的燒損概率（BP）。首先，系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)千次迭代；每次迭代包含林火發(fā)生和/或火災(zāi)天氣的隨機(jī)元素，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的結(jié)果；結(jié)果可以表示為最終的火災(zāi)周邊長(zhǎng)（或一組周邊長(zhǎng)）。然后，在整個(gè)景觀中每個(gè)像素單元上計(jì)算林火周邊上的重疊次數(shù)。該計(jì)數(shù)除以總迭代次數(shù)，即為像素單元的燒損概率[14，28]。相應(yīng)地，計(jì)算出時(shí)空區(qū)域出現(xiàn)特定火焰長(zhǎng)度等行為概率的分布。三個(gè)隨機(jī)模擬系統(tǒng)在功能上區(qū)別為：FSPro模擬特定持續(xù)時(shí)間內(nèi)多種天氣場(chǎng)景的單一火災(zāi)事故，F(xiàn)Sim模擬大型景觀地域整個(gè)防火期多種天氣場(chǎng)景的多火災(zāi)事件，而FlamMap 則模擬極端天氣場(chǎng)景中出現(xiàn)許多火災(zāi)起始點(diǎn)的林火發(fā)展情況[14，28]。

在GIS 平臺(tái)上將野外火隨機(jī)模擬系統(tǒng)與Rav?ar資源影響模塊疊加構(gòu)建出野外火決策支持系統(tǒng)（WFDSS）[9]。Ravar 通常與FSPro 系統(tǒng)集成，以確定不同資源受到持續(xù)事件影響的可能性。發(fā)展始于2004年，WFDSS將空間火災(zāi)威脅與實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)值關(guān)聯(lián)起來(lái)，代表著森林火災(zāi)管理決策支持系統(tǒng)的革命性進(jìn)展。WFDSS 主要用于確定大型持續(xù)火災(zāi)事件產(chǎn)生特定火行為概率的時(shí)空分布以及所威脅的主要資源、財(cái)富分布[9]。作為美國(guó)林業(yè)界廣泛使用的工具，WFDSS 每年至少協(xié)助數(shù)百起重要火災(zāi)事件的管理工作。通過(guò)權(quán)衡各種風(fēng)險(xiǎn)、火災(zāi)動(dòng)態(tài)蔓延的危險(xiǎn)性以及易受損失自然資源分布情況，消防指揮人員可以在最有效減少損失的地方部署撲救力量。基于網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)建模工具與潛在的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在聯(lián)邦森林火災(zāi)管理各個(gè)層次上信息的實(shí)時(shí)共享。通過(guò)實(shí)施更好的風(fēng)險(xiǎn)知情管理，不但可以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，降低當(dāng)前火災(zāi)管理的直接成本，還可以通過(guò)增加特定林區(qū)的可燃物防火分區(qū)和阻隔系統(tǒng)的設(shè)置，降低未來(lái)的管理成本[9]。

面對(duì)火災(zāi)控制過(guò)程中潛在危險(xiǎn)性、不斷上升的撲救成本、對(duì)未來(lái)氣候變化推動(dòng)火災(zāi)活動(dòng)增加的預(yù)期和居民區(qū)向林地滲透等因素，美國(guó)林火管理部門(mén)著手實(shí)施“國(guó)家協(xié)調(diào)一致的野外火災(zāi)管理戰(zhàn)略”。該戰(zhàn)略闡明了國(guó)家應(yīng)對(duì)野外火災(zāi)的集體愿景，將風(fēng)險(xiǎn)作為確定優(yōu)先事項(xiàng)和指導(dǎo)決策的一種組織理念，全面執(zhí)行安全和有效的林火應(yīng)對(duì)措施[9]。美國(guó)現(xiàn)行的風(fēng)險(xiǎn)管理方針尤其要求管理人員積極計(jì)劃未來(lái)火災(zāi)的應(yīng)對(duì)措施，最大限度地確保應(yīng)急隊(duì)伍參與火災(zāi)撲救工作的安全性[2]。

可信建模能力和火行為預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步提高[2，9]。與此同時(shí)，可以利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和相關(guān)分析的數(shù)據(jù)糾正林火行為預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)存在的偏差[16-18]。多種平行監(jiān)測(cè)技術(shù)獲得的多方位監(jiān)測(cè)資料可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)共享，通過(guò)在GIS 森林資源信息平臺(tái)上集成、匹配和分析，實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)的動(dòng)態(tài)發(fā)展及其對(duì)資源產(chǎn)生影響的實(shí)時(shí)跟蹤和量化評(píng)估，相應(yīng)為驗(yàn)證動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和及時(shí)修正現(xiàn)場(chǎng)撲救工作中的高風(fēng)險(xiǎn)事件并實(shí)現(xiàn)撲救成本的可控性提供可靠保障。

2016年在俄勒岡州普特蘭召開(kāi)的特別會(huì)議上，多位專家呼吁更多地利用經(jīng)濟(jì)理論和觀點(diǎn)推動(dòng)全面的風(fēng)險(xiǎn)分析工作[2]?；谖磥?lái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的量化管理需要，需在不同層面落實(shí)所涉工作內(nèi)容的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估算法和側(cè)重點(diǎn)，并對(duì)各項(xiàng)投入和產(chǎn)生的效益進(jìn)行量化標(biāo)定[12]。通過(guò)量化針對(duì)特定地域潛在火災(zāi)種類、強(qiáng)度和配備撲救力量的效能，進(jìn)一步為不同地域潛在火場(chǎng)的撲救措施、實(shí)施方案及管理目標(biāo)的確立奠定基礎(chǔ)?；谔囟ǖ赜虻淖匀毁Y源分布、生活人群、保護(hù)設(shè)施的重要程度以及管理工作的成本效益原則，考慮設(shè)定3 類不同管理目標(biāo)，即絕對(duì)不能出現(xiàn)火災(zāi)、不能出現(xiàn)局部火蔓延、不能出現(xiàn)大規(guī)模（重大）火災(zāi)。據(jù)此可以依據(jù)鎖定的管理目標(biāo)分級(jí)別開(kāi)展管理。

鑒于未來(lái)環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的壓力、高昂的撲救開(kāi)銷、撲救人員在地形復(fù)雜地區(qū)實(shí)施機(jī)動(dòng)并遭受極端火災(zāi)行為所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，有必要細(xì)致辨析風(fēng)險(xiǎn)源頭，及時(shí)尋求主動(dòng)性策略以消除潛在的各類風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)火災(zāi)的危害，通過(guò)填補(bǔ)各項(xiàng)工作的脆弱性短板，有效消減因火災(zāi)發(fā)生對(duì)資源、環(huán)境和生態(tài)造成的負(fù)面影響。最終管理工作目標(biāo)是，高效利用各級(jí)森林防火管理力量和聚集的社會(huì)資源，全面貫徹預(yù)防為主的戰(zhàn)略方針，最大限度地確保潛在林火波及的自然資源、林區(qū)各項(xiàng)設(shè)施以及當(dāng)?shù)鼐用裆拓?cái)產(chǎn)安全。

4 結(jié)論

以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為依據(jù)的量化管理辦法是信息時(shí)代的產(chǎn)物。處方式措施旨在確保管理工作（包括隊(duì)伍和裝備建設(shè)、日常災(zāi)害預(yù)防和應(yīng)急響應(yīng)以及善后工作）的效率和效益最大化，實(shí)現(xiàn)有限資源分配、調(diào)度和利用的最優(yōu)化。通過(guò)在各個(gè)層面實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)知情管理，不但可以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，降低當(dāng)前火災(zāi)管理的直接成本，還可以通過(guò)持續(xù)的可燃物防火分區(qū)和阻隔系統(tǒng)的設(shè)置，降低未來(lái)的管理成本。通過(guò)改進(jìn)各級(jí)機(jī)構(gòu)日常損失預(yù)防和事故管理措施，保障職工健康和安全，并最大限度收獲環(huán)境和生態(tài)方面的效益。

量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為基礎(chǔ)的管理模式是技術(shù)化災(zāi)害管理工作的必由之路。即時(shí)地近地觀測(cè)資料相應(yīng)為驗(yàn)證動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和及時(shí)糾正現(xiàn)場(chǎng)撲救工作中的高風(fēng)險(xiǎn)事件并實(shí)現(xiàn)撲救成本的可控性提供可靠保障。利用經(jīng)濟(jì)理論和觀點(diǎn)開(kāi)展對(duì)諸項(xiàng)投入和效益的量化計(jì)算，有利于進(jìn)一步推動(dòng)全面的風(fēng)險(xiǎn)分析。開(kāi)展細(xì)致的風(fēng)險(xiǎn)辨析和評(píng)估，及時(shí)尋求主動(dòng)性策略以消除潛在危害，并通過(guò)一系列措施彌補(bǔ)包括火災(zāi)場(chǎng)景在內(nèi)暴露載體的脆弱性短板，達(dá)到事半功倍的效果。高效利用各級(jí)森林防火管理力量和聚集的社會(huì)資源，全面貫徹預(yù)防為主的戰(zhàn)略方針，實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境和生態(tài)安全的最終目標(biāo)。