基于AHP-TOPSIS最優(yōu)組合賦權(quán)的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估*

潘金蘭 ，徐慶娟,劉合香，2

(1.南寧師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,廣西 南寧 530100;2.廣西北部灣海洋災(zāi)害研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 欽州 535000)

1 引言

中國(guó)是世界上遭受臺(tái)風(fēng)災(zāi)害最多的國(guó)家之一.對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害進(jìn)行合理、客觀的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)進(jìn)一步做好防災(zāi)減災(zāi)工作，盡可能地降低臺(tái)風(fēng)造成的損失尤為重要.在對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的大量工作中，其指標(biāo)的選取、指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的構(gòu)建等問題受到不少學(xué)者的關(guān)注與研究.

在指標(biāo)選取方面，陳香等[1]、周亞飛等[2]從致災(zāi)因子、承災(zāi)體、防災(zāi)減災(zāi)能力三個(gè)方面選取指標(biāo)，牛海燕等[3]從致災(zāi)因子和承災(zāi)體兩個(gè)方面選取指標(biāo)，Jie Yin等[4]根據(jù)自然災(zāi)害和承災(zāi)體暴露度、脆弱性選取指標(biāo)，陳映強(qiáng)等[5]從致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體三個(gè)方面選取指標(biāo).

在模型構(gòu)建方面，陳文方等[6]、張悅等[7]均從致災(zāi)因子和承災(zāi)體兩個(gè)方面選取指標(biāo)，分別利用主成分分析和傳統(tǒng)的層次分析法計(jì)算臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，進(jìn)而對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估. 劉合香等[8]利用遺傳-投影尋蹤和層次分析法的組合權(quán)重, 構(gòu)建華南臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，主要從災(zāi)情因子和致災(zāi)因子兩個(gè)方面進(jìn)行分析. 陳楷俊等[9]從致災(zāi)因子、承災(zāi)體、防災(zāi)減災(zāi)能力三個(gè)方面選取指標(biāo)，利用熵值法確定各指標(biāo)的權(quán)重，構(gòu)建了近30年來粵東地區(qū)的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型. 由于傳統(tǒng)的層次分析法的主觀性太強(qiáng)和對(duì)城市防災(zāi)減災(zāi)能力的忽視會(huì)導(dǎo)致模型評(píng)估誤差，因此指標(biāo)選取、權(quán)重計(jì)算和模型構(gòu)建還需要進(jìn)一步研究.

在權(quán)重計(jì)算方面，改進(jìn)的層次分析法(AHP)[8,10]采用模糊評(píng)價(jià)矩陣構(gòu)造判斷矩陣,免去了傳統(tǒng)層次分析法中專家打分這個(gè)環(huán)節(jié)，克服了其主觀性太強(qiáng)的缺陷. TOPSIS方法(又稱逼近理想解排序法)，主要根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)向量和最劣向量的距離對(duì)方案進(jìn)行排序. 該方法簡(jiǎn)單易操作，可有效反映風(fēng)險(xiǎn)因子決策問題的復(fù)雜性[11,12]. 最小熵原理[13]作為計(jì)算最優(yōu)組合權(quán)重的重要方法，不僅可以避免權(quán)重過于主觀或客觀，而且會(huì)使主觀和客觀權(quán)重比例達(dá)到最佳.

本文嘗試從臺(tái)風(fēng)致災(zāi)、承災(zāi)、防災(zāi)減災(zāi)三個(gè)方面選取臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于改進(jìn)的層次分析法、TOPSIS方法確定其主、客觀權(quán)重，利用最小熵原理進(jìn)行組合優(yōu)化賦權(quán)，構(gòu)建臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，對(duì)1984-2016年華南臺(tái)風(fēng)進(jìn)行災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.

2 臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系

臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是一個(gè)較為復(fù)雜的問題，需要多種方法綜合運(yùn)用[1].本文嘗試以致災(zāi)源危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性、防災(zāi)減災(zāi)能力為評(píng)價(jià)因素，基于最小熵原理將改進(jìn)的層次分析法和TOPSIS法相結(jié)合，計(jì)算最優(yōu)組合權(quán)重，然后分別計(jì)算致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)、承災(zāi)體脆弱性指數(shù)、防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)，再基于TOPSIS法計(jì)算臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，從而構(gòu)建臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型 (具體流程見圖1).

圖1 臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程圖

3 研究方法

3.1 數(shù)據(jù)歸一化

在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)研究所選取的指標(biāo)中，各評(píng)價(jià)指標(biāo)的量綱間有一定的差異，為消除各因子的量綱不同對(duì)模型的影響，本文運(yùn)用如下公式對(duì)指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，將數(shù)據(jù)映射到區(qū)間[0.5,1][14].

(1)

(2)

其中,Zij表示第j個(gè)指標(biāo)的第i個(gè)樣本的歸一化值，Xij表示第j個(gè)指標(biāo)的第i個(gè)樣本值，max{Xij}、min{Xij}分別表示第j個(gè)指標(biāo)的樣本值的最大值和最小值.

3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重賦值對(duì)綜合評(píng)估起著決定性作用.因主觀賦權(quán)具有強(qiáng)烈的主觀隨意性，客觀賦權(quán)并未顧及各屬性的偏好，所以為了使評(píng)估更科學(xué)、合理，將改進(jìn)的層次分析法(AHP)作為主觀賦權(quán)，TOPSIS法作為客觀賦權(quán)，基于最小熵原理計(jì)算最優(yōu)組合權(quán)重.

3.2.1用改進(jìn)的層次分析法確定指標(biāo)主觀權(quán)重W1=(w1j,j=1,2，…,n)

層次分析法是一種既簡(jiǎn)便又靈活的對(duì)定性問題進(jìn)行定量分析的多準(zhǔn)則決策方法. 本文運(yùn)用文[10]的改進(jìn)的層次分析法(AHP)，計(jì)算各指標(biāo)的主觀權(quán)重. 該方法既簡(jiǎn)便靈活，又克服了傳統(tǒng)層次分析法主觀性太強(qiáng)的不足，常用于評(píng)價(jià)指標(biāo)的排序權(quán)重，在自然災(zāi)害評(píng)估中備受研究者的青睞.

3.2.2用TOPSIS法確定指標(biāo)客觀權(quán)重W2=(w2j,j=1,2，…,n)

TOPSIS方法的基本思想是構(gòu)建最劣向量和最優(yōu)向量，在可行方案中尋找一個(gè)最優(yōu)方案，使得指標(biāo)值離最劣向量最遠(yuǎn)，距離最優(yōu)向量最近[11]. 本文使用TOPSIS方法確定指標(biāo)客觀權(quán)重.

計(jì)算步驟

構(gòu)造相對(duì)誤差矩陣R=(rij)m×n：

計(jì)算夾角余弦來確定權(quán)重：

歸一化得權(quán)重：

3.2.3最小熵原理確定組合權(quán)重W=(w(j),j=1,2,…,n)

本文基于最小熵原理將AHP和TOPSIS方法結(jié)合，計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)最優(yōu)組合權(quán)重.依據(jù)最小熵原理，應(yīng)使組合權(quán)重與主觀權(quán)重、客觀權(quán)重盡可能地接近，為此構(gòu)建如下的最優(yōu)化問題：

可利用拉格朗日乘子法求解得到：

3.3 致災(zāi)、承災(zāi)、防災(zāi)減災(zāi)評(píng)價(jià)指數(shù)的計(jì)算

為綜合考慮各影響因子對(duì)總體的影響程度，可利用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法，計(jì)算致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)VH、承災(zāi)體脆弱性指數(shù)VS和防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)VR，計(jì)算公式簡(jiǎn)記為

(3)

其中，wj為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，Zij表示各臺(tái)風(fēng)樣本指標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)歸一化處理后的值.

3.4 臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算

根據(jù)傳統(tǒng)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的合成規(guī)則，采用的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算公式為

ITDR=(VHWH)(VSWS)(VRWR),

(4)

其中，ITDR為臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，ITDR越大，說明臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度越高.WH,WS,WR分別表示致災(zāi)源危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力影響臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)重.

4 案例分析

本文以1984—2016年數(shù)據(jù)較為完整的50個(gè)影響華南地區(qū)(廣西、廣東和海南)的臺(tái)風(fēng)為例，對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估. 災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的致災(zāi)源危險(xiǎn)性指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《熱帶氣旋年鑒》(氣象出版社出版的1984年至2014年各年的《熱帶氣旋年鑒》)和華南三省區(qū)氣候中心.承災(zāi)體脆弱性與防災(zāi)減災(zāi)能力指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社出版的1984年至2016年各年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》).

4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

4.1.1致災(zāi)源危險(xiǎn)性

臺(tái)風(fēng)災(zāi)害危險(xiǎn)性是指引起臺(tái)風(fēng)的致災(zāi)源危險(xiǎn)性強(qiáng)度及概率特征[1]. 結(jié)合登陸華南區(qū)域的臺(tái)風(fēng)特征，選取登陸時(shí)中心氣壓、登陸時(shí)最大風(fēng)速和降雨天數(shù)作為致災(zāi)源危險(xiǎn)性指標(biāo).其中，登陸時(shí)中心氣壓為逆向指標(biāo)，歸一化時(shí)運(yùn)用式(1)進(jìn)行處理，其余兩個(gè)指標(biāo)為正向指標(biāo)，歸一化時(shí)運(yùn)用式(2)進(jìn)行處理.運(yùn)用3.2節(jié)指標(biāo)權(quán)重的確定方法，得到華南臺(tái)風(fēng)災(zāi)害致災(zāi)源危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)的最優(yōu)組合權(quán)重為W=(0.370 2,0.289 9,0.339 9)，即登陸時(shí)中心氣壓的權(quán)重為0.370 2，對(duì)致災(zāi)源危險(xiǎn)性影響最大；登陸時(shí)最大風(fēng)速的權(quán)重為0.289 9，對(duì)致災(zāi)源危險(xiǎn)性影響最小；降雨天數(shù)的權(quán)重為0.339 9，對(duì)致災(zāi)源危險(xiǎn)性影響僅次于登陸時(shí)中心氣壓.

4.1.2承災(zāi)體脆弱性

由于課堂授課時(shí)間有限，《導(dǎo)基》這門課的傳統(tǒng)教學(xué)方式只能滿足部分學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。而智慧課堂教學(xué)可以在課前、課中、課后各個(gè)階段利用網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)給學(xué)生輸送課件、圖片、視頻及練習(xí)等，同時(shí)教師還可以根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容實(shí)時(shí)發(fā)布小問題、討論和頭腦風(fēng)暴，以滿足不同學(xué)情的學(xué)生多方面的學(xué)習(xí)需求。

臺(tái)風(fēng)災(zāi)害脆弱性是指受災(zāi)區(qū)承災(zāi)體的抗災(zāi)性能.本文選取地方財(cái)政一般預(yù)算收入、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資、建筑業(yè)房屋竣工面積、建筑業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)作物總播種面積、經(jīng)濟(jì)密度、人口密度和人均GDP 9個(gè)指標(biāo)作為承災(zāi)體脆弱性指標(biāo).所有的脆弱性指標(biāo)均為正向指標(biāo)，利用式(2)進(jìn)行歸一化，按照3.2節(jié)方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，可得到承災(zāi)體脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)最優(yōu)組合權(quán)重W′=(0.092 0,0.092 5,0.125 4,0.092 7,0.111 5,0.153 2,0.098 3,0.132 3,0.102 1).其中，農(nóng)作物總播種面積對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害脆弱性的影響權(quán)重最大，為15.32%；人口密度僅次于農(nóng)作物總播種面積，占比13.23%；建筑業(yè)房屋竣工面積第三高，占比12.54%；農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和人均GDP再次之，占比分別為11.15%和為10.21%；地方財(cái)政一般預(yù)算收入、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資、建筑業(yè)總產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)密度占比基本持平，大約為9%.顯然，農(nóng)作物總播種面積對(duì)華南臺(tái)風(fēng)災(zāi)害脆弱性的影響最大，這與實(shí)際情況是十分吻合的.

4.1.3防災(zāi)減災(zāi)能力

防災(zāi)減災(zāi)能力是指受災(zāi)區(qū)在受到臺(tái)風(fēng)襲擊后的恢復(fù)能力.選取電話普及率、單位面積公路里程、單位面積鐵路營(yíng)業(yè)里程、每千人擁有醫(yī)生數(shù)、每萬人擁有醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)、每萬人在校大學(xué)生數(shù)和普通高等學(xué)校專任教師數(shù)作為華南臺(tái)風(fēng)防災(zāi)減災(zāi)能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)，這7個(gè)指標(biāo)均為逆向指標(biāo)，利用式(1)將數(shù)據(jù)歸一化，基于3.2節(jié)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算方法，可得防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的最優(yōu)組合權(quán)重W″=(0.126 9,0.153 0,0.151 7,0.173 5,0.136 2,0.125 3,0.133 4).其中，每千人擁有醫(yī)生數(shù)對(duì)臺(tái)風(fēng)防災(zāi)減災(zāi)能力的影響最大，權(quán)重為17.35%；單位面積公路里程和鐵路營(yíng)業(yè)里程對(duì)臺(tái)風(fēng)防災(zāi)減災(zāi)能力的影響次之，占比約為15%；再次是每萬人擁有醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)和普通高等學(xué)校專任教師數(shù)，比重略高于13%；電話普及率和每萬人在校大學(xué)生數(shù)對(duì)其影響最小，占比約為12.5%.顯然，醫(yī)生人數(shù)的直接占比、交通狀況對(duì)防災(zāi)減災(zāi)能力的影響較大，其他指標(biāo)的影響基本持平，這與實(shí)際情況基本一致.

表1 華南區(qū)域臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重

4.2 致災(zāi)、承災(zāi)、防災(zāi)減災(zāi)評(píng)價(jià)指數(shù)的計(jì)算

將歸一化處理的指標(biāo)數(shù)據(jù)和最優(yōu)組合權(quán)重代入式(3)，可得到致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)VH、承災(zāi)體脆弱性指數(shù)VS、防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)VR，結(jié)果見表2.

表2 1984—2016年華南臺(tái)風(fēng)災(zāi)害各評(píng)價(jià)指數(shù)值、綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值和等級(jí)劃分

續(xù)表

4.3 臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算

基于3.2節(jié)TOPSIS權(quán)重計(jì)算方法，計(jì)算致災(zāi)源危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力對(duì)華南臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響的權(quán)重，結(jié)果為w=(WH,WS,WR)=(0.468 9，0.319 2，0.211 9).由此可以看出WH>WS>WR，即對(duì)華南臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響最大的是致災(zāi)源危險(xiǎn)性，其次是承災(zāi)體脆弱性，影響最弱的是防災(zāi)減災(zāi)能力.

需要指出的是，盡管本文選取的指標(biāo)與文獻(xiàn)[1]所選取的指標(biāo)不全相同，二者的數(shù)據(jù)和各評(píng)價(jià)指數(shù)對(duì)臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響權(quán)重的計(jì)算方法完全不同，但本文所得到的各評(píng)價(jià)指數(shù)的權(quán)重與文獻(xiàn)[1]對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的影響程度賦予的權(quán)重w=(WH,WS,WR)=(0.4，0.35，0.25)相差并不大.這在一定程度上說明，無論是福建省，還是華南三省區(qū)，在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，都是致災(zāi)源危險(xiǎn)性對(duì)綜合風(fēng)險(xiǎn)的影響最大，承災(zāi)體脆弱性影響次之，防災(zāi)減災(zāi)能力影響最弱.

將前面計(jì)算得到的VH,WS,VR以及權(quán)重w，代入式(4)，即可得到華南50個(gè)臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)ITDR，結(jié)果見表2(表2中的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分方法見表3).

4.4 臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

表3 華南臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分方法

利用表3的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分方法，可得華南50個(gè)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害樣本的綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，具體結(jié)果詳見表2.

4.5 結(jié)果分析

4.5.1致災(zāi)源危險(xiǎn)性分析

致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)VH越大，危險(xiǎn)性就越高，臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)就越大. 從表2結(jié)果可知，1409號(hào)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”的危險(xiǎn)性指數(shù)最高,為0.943 3；第二高為1311號(hào)臺(tái)風(fēng)“尤特”，其危險(xiǎn)性指數(shù)為0.767 8；第三高是0518號(hào)臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”，其危險(xiǎn)性指數(shù)為0.760 4.這與實(shí)際情況基本相符.臺(tái)風(fēng)“威馬遜”登陸海南時(shí)的最大風(fēng)力等級(jí)高達(dá)17級(jí)，在華南50個(gè)臺(tái)風(fēng)中危險(xiǎn)性最強(qiáng).

同年8月和9月登陸的9612號(hào)臺(tái)風(fēng)“耐克”和9615號(hào)臺(tái)風(fēng)“莎莉”的承災(zāi)體脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力基本一致，后者的致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)為0.695 4，高于前者的致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)0.591 7.因此，臺(tái)風(fēng)“莎莉”的危險(xiǎn)性比臺(tái)風(fēng)“耐克”的危險(xiǎn)性高，導(dǎo)致其綜合風(fēng)險(xiǎn)也高于后者. 這是符合實(shí)際的，因?yàn)榕_(tái)風(fēng)“莎莉”登陸時(shí)最大風(fēng)速遠(yuǎn)大于臺(tái)風(fēng)“耐克”的最大風(fēng)速，其中心氣壓明顯低于臺(tái)風(fēng)“耐克”，導(dǎo)致其危險(xiǎn)性遠(yuǎn)大于臺(tái)風(fēng)“耐克”.

4.5.2承災(zāi)體脆弱性分析

承災(zāi)體脆弱性指數(shù)VS越大，脆弱性就越高，臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)就越大. 承災(zāi)體的脆弱性主要是從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及人口方面選取指標(biāo).從表2可以看出，承災(zāi)體脆弱性指數(shù)基本上是逐年增長(zhǎng)的，說明承災(zāi)體脆弱性逐年增加.

4.5.3防災(zāi)減災(zāi)能力分析

由于防災(zāi)減災(zāi)因子對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)來說是逆向型指標(biāo)，因此，防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)VR越小，防災(zāi)減災(zāi)能力就越高，臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)就越小.從表2結(jié)果可知，防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)基本上是逐年減小的，說明防災(zāi)減災(zāi)能力逐年增強(qiáng).

4.5.4綜合風(fēng)險(xiǎn)分析

從表2的綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果可以看出，V級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的臺(tái)風(fēng)有1個(gè)，為1409號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”.該臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)達(dá)到0.834 5，在1984—2016年華南50個(gè)臺(tái)風(fēng)中是最高的. 資料顯示，該臺(tái)風(fēng)是中華人民共和國(guó)成立以來登陸我國(guó)的最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失在華南50個(gè)臺(tái)風(fēng)中也是最高的，達(dá)到416.7億元.

IV級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的臺(tái)風(fēng)有9個(gè)，分別是1522、9615、1415、1319、1311、0814、0518、1208和9204號(hào)臺(tái)風(fēng).其中，2000年以后的臺(tái)風(fēng)有7個(gè)，占77.78%.除了9204號(hào)臺(tái)風(fēng)，其他臺(tái)風(fēng)均屬于強(qiáng)臺(tái)風(fēng)或超強(qiáng)臺(tái)風(fēng). 其中，1311號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“尤特”綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)第二高，達(dá)到0.759 8，其直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)190.7億元.造成288億元直接經(jīng)濟(jì)損失的1522號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“彩虹”的綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.723 7，略低于1319、1311、0814和0518號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng). 盡管其直接經(jīng)濟(jì)損失高于這些臺(tái)風(fēng)，但其死亡人數(shù)明顯低于這些臺(tái)風(fēng). 與1415號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)相比，9204號(hào)臺(tái)風(fēng)的直接經(jīng)濟(jì)損失較小，但其風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)卻明顯偏高，原因是9204號(hào)臺(tái)風(fēng)的降雨天數(shù)為8天，在所有華南臺(tái)風(fēng)中最多，而降雨天數(shù)在三個(gè)致災(zāi)因子中的權(quán)重又高于風(fēng)速.

III級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的臺(tái)風(fēng)有12個(gè)，分別是9107、9108、9111、9318、0016、0103、0312、1213、0601、1117、1621和1622號(hào)臺(tái)風(fēng).除了1621號(hào)臺(tái)風(fēng)“莎莉嘉”和1622號(hào)臺(tái)風(fēng)“海馬”屬于強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)值偏低，其他均屬于臺(tái)風(fēng)級(jí)別，風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)值正常.1621號(hào)臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.707，很接近IV等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)閾值0.712.1622號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.691 9.其風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)之所以偏小，可能是因?yàn)槠浣涤晏鞌?shù)在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)中偏少，氣壓偏大.1117號(hào)臺(tái)風(fēng)“納沙”的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.691 6，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在III級(jí)臺(tái)風(fēng)中最小，分析其原因，一是該臺(tái)風(fēng)的降雨天數(shù)偏少，氣壓偏大；二是該臺(tái)風(fēng)的防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)為0.655 7，有點(diǎn)偏高.

II級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的臺(tái)風(fēng)有22個(gè)，分別是0606、1003、9509、9309、0915、0313、0307、9315、1510、0320、9302、9612、8926、9903、8908、0107、1604、9106、8905、8410、1002、8710號(hào)臺(tái)風(fēng).其中，2000年前發(fā)生的臺(tái)風(fēng)有17個(gè)，占77.27%.其中，直接經(jīng)濟(jì)損失為80.765 6億元的0606號(hào)臺(tái)風(fēng)“派比安”綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.662 5，在II級(jí)臺(tái)風(fēng)中處于中等偏低位置，很可能是由于該臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)的中心氣壓較高，登陸時(shí)的最大風(fēng)速較低，導(dǎo)致其致災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)偏低，進(jìn)而其綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)也偏低.9509號(hào)臺(tái)風(fēng)“肯特”綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在II級(jí)臺(tái)風(fēng)中位于第四低，這可能與其在廣東登陸時(shí)最大風(fēng)速較低，中心氣壓偏高，降雨天數(shù)偏少導(dǎo)致的致災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)較低有關(guān)，同時(shí)也與其防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)0.961 2較高有關(guān).

I級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的臺(tái)風(fēng)有6個(gè)，分別是8823、9205、0906、8521、8805和9316號(hào)臺(tái)風(fēng)，全部是2000年之前的臺(tái)風(fēng).9316號(hào)臺(tái)風(fēng)“貝姬”綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.647 6，在I級(jí)臺(tái)風(fēng)中最高，已非常接近II級(jí)風(fēng)險(xiǎn)閾值0.65.該綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)偏低可能與其登陸時(shí)中心氣壓較高，最大風(fēng)速較低有關(guān)，也與其防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)在I級(jí)臺(tái)風(fēng)中第二高有關(guān).

綜上可知，IV級(jí)和V級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的臺(tái)風(fēng)有10個(gè)，除了9204號(hào)臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)估計(jì)偏高，其他臺(tái)風(fēng)均為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)或超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，與實(shí)際非常一致. III級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的臺(tái)風(fēng)有12個(gè)，除了1621號(hào)和1622號(hào)臺(tái)風(fēng)屬于強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，其他臺(tái)風(fēng)被劃為III級(jí)臺(tái)風(fēng)，與實(shí)際情況也很一致. II級(jí)和I級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的臺(tái)風(fēng)28個(gè)，除了0606號(hào)、9509號(hào)和9316號(hào)臺(tái)風(fēng)，其他臺(tái)風(fēng)的等級(jí)也與實(shí)際吻合. 分析個(gè)別臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)存在偏誤的原因，可知在一定程度上都與致災(zāi)因子的評(píng)價(jià)指標(biāo)選取有關(guān)，這也是以后進(jìn)一步的研究方向.

5 結(jié)語(yǔ)

本文選取臺(tái)風(fēng)致災(zāi)源危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性、防災(zāi)減災(zāi)能力三個(gè)方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別利用改進(jìn)的層次分析法和TOPSIS計(jì)算指標(biāo)主觀和客觀權(quán)重，基于最小熵原理進(jìn)行最優(yōu)組合賦權(quán)，構(gòu)建了臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型.以1984—2016年華南50個(gè)臺(tái)風(fēng)為例，進(jìn)行臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和等級(jí)劃分，并得出如下結(jié)論：

(1) 從致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)來看，1409號(hào)臺(tái)風(fēng)的危險(xiǎn)性最大；承災(zāi)體脆弱性指數(shù)逐年增大，其脆弱性逐年遞增；防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)逐年降低，防災(zāi)減災(zāi)能力逐年增強(qiáng).

(2) 得出致災(zāi)源、承災(zāi)體、防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)華南臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響的權(quán)重為w=(WH,WS,WR)=(0.4689，0.3192，0.2119)，WH>WS>WR，致災(zāi)源危險(xiǎn)性對(duì)華南臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響最大，其次是承災(zāi)體脆弱性，影響最小的是防災(zāi)減災(zāi)能力.

(3) 得出華南50個(gè)臺(tái)風(fēng)的綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，并進(jìn)行等級(jí)劃分.結(jié)果表明，1409號(hào)臺(tái)風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)最大，等級(jí)為V級(jí)；IV級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的9個(gè)臺(tái)風(fēng)中，僅9204號(hào)臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)偏高；III級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的12個(gè)臺(tái)風(fēng)中，僅1621和1622號(hào)臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)偏低；II級(jí)和I級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的28個(gè)臺(tái)風(fēng)中，僅0606號(hào)、9509號(hào)和9316號(hào)臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)偏低.因此，除個(gè)別臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)存在偏誤外，其他臺(tái)風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)均與實(shí)際情況一致.