区域承灾力评价的协调度模型与实证

2011-10-18赵昕郭晶

统计与决策 2011年6期

关键词：山东省灾害指标体系

赵昕，郭晶

（中国海洋大学经济学院，山东青岛266100）

区域承灾力评价的协调度模型与实证

赵昕，郭晶

（中国海洋大学经济学院，山东青岛266100）

科学评价区域承灾力是防灾减灾工作的起点。目前区域承灾力的评价主要以基于多指标体系的综合评价为主，方法单一，评价结果主观性强，且不具有可比性。文章基于协调性思想，构建了区域承灾力评价的协调度模型，并以山东省承灾力评价为例进行了实证研究。该模型通过考察区域潜在损失与防御力之间变化的协调性，评价区域承灾力，评价结果具有纵向、横向可比性，对于定量分析区域承灾力的变化趋势具有一定的指导意义。

区域承灾力；协调度模型；主成分分析；灰色模型

所谓区域承灾力是指区域对某一种或多种突发事故灾难的预测、预防、救援及恢复等的综合能力[1]。承灾力的评价是区域防灾减灾工作的起点，对于区域社会经济可持续发展具有重要意义。目前，我国有关区域承灾力评价的研究主要基于以下思路[2][3][4]：（1）构建评价指标体系；（2）权重赋值；（3）建立评价准则；（4）计算评价体系的承灾力指数。上述方法对于评价指标体系的建立及评价方法的选择具有较高的依赖性，评价结果不具有可比性，且无法准确反映承灾力变化的具体原因。从协调性思想出发，区域承灾力可以表示为承灾体的潜在损失与防御力之间变化的协调程度，二者变化越协调，则区域承灾力越强。利用协调度模型评价区域承灾力，不受指标体系的约束，评价结果具有相对可比性，且能够大致反映造成区域承灾力不足的相关因素。因此，本文基于协调性思想，利用灰色建模理论构建了区域承灾力评价的协调度模型，并以山东省为例进行了实证研究。

1 协调度模型的构建

1.1 指标体系设计

区域潜在损失与防御力评价指标体系涉及经济、社会、环境等诸多子系统，指标数量庞大，结构复杂又具有一定的逻辑关系。本文借鉴层次分析法的思路，分别以区域潜在损失与防御力为目标，采用逐级分解的方法渐次展开相关指标，最终落实到易于获得的相关统计数据上。

1.1.1 区域灾害潜在损失评价指标体系

区域灾害潜在损失是指灾害对区域经济、社会、环境三个子系统发展造成的损失总和，既反映了灾害的预期损失，也暗示了区域的发展水平，因此指标体系的构建既与灾害可能造成的后果有关，也与区域发展有关[5]。区域灾害潜在损失评价指标体系具体结构如表1所示。

表1 区域灾害潜在损失评价指标体系

1.1.2 区域灾害防御力评价指标体系

区域灾害防御力是指区域抵御灾害风险的能力，包括在地理、地质、气候等自然环境因素影响下形成的自发防御力，以及通过基础设施建设、防灾减灾投入、资源环境保护等措施形成的人为防御力。区域灾害防御力评价指标体系具体结构如表2所示。

表2 区域灾害防御力评价指标体系

1.2 协调度模型的构建与判定

有关系统内部各要素之间协调度的计算方法很多，其中，灰色系统理论由于着重研究“小样本”、“贫信息”等不确定性问题而获得广泛应用[6][7][8]。灰色系统理论中的GM（1，N）模型是一种分析系统作用变量对系统行为变量的动态作用的模型，可以反映系统中各变量之间相互依赖、相互影响、相互制约的关系[9]。

多维灰色模型GM（1，N）的基本形式如下：

将式（1）展开后可得：

其中，a为系统发展系数，当a<0时，系统行为变量x1前k-1年的累加值对其第k年的值起正向促进作用，即系统具有自我发展能力；当a>0时，系统行为变量x1前k-1年的累加值对其第k年的值起反向抑制作用，即系统缺乏自我发展能力。b为灰色作用量，当bi>0时，系统作用变量xi对系统行为变量x1起促进作用；相反，当bi<0时，系统作用变量xi对系统行为变量x1起抑制作用。从系统协调度的角度出发，当a<0时，称为系统数量协调；当bi>0(i=1，2，…，n)时，称为系统结构协调[8]。

根据式（1），令：

2 区域承灾力评价实证研究

2.1 数据收集

本文收集了山东省1996～2008年的相关统计数据，按区域灾害潜在损失与防御力评价指标体系的要求进行分类汇总。其中：城市房屋建筑面积、污染直接经济损失2008年没有相关统计，近似处理为2007年水平；工业污染治理投资、保险公司保费收入1997年前未有相关统计，近似处理为1997年水平；废气治理设施1999年缺少相关统计，近似处理为相邻两年的平均值。

2.2 数据预处理

本文采用SPSS进行主成分分析，可自动对数据进行标注化处理；但是在主成分分析中，各指标必须与主成分保持相同的趋势，因此需要对逆向指标进行正向化处理。本文所建立的评价指标体系中，只有区域灾害防御力评价指标体系中的污染直接经济损失指标属于逆向指标，因此，对其进行取反操作。

2.3 区域灾害潜在损失与防御力的综合评价

首先，对区域灾害潜在损失与防御力评价指标体系中的各项指标进行相关性分析，发现各项指标相关度较高，具有显著的相关性，存在信息上的重叠，具备采用主成分分析法进行主要信息提取的条件。

本文运用SPSS16.0统计软件对山东省灾害潜在损失与防御力评价指标体系进行主成分分析，结果如表3所示。

表3 山东省灾害潜在损失与防御力综合评价指数

2.4 区域承灾力评价的协调度模型构建

本文通过研究灾害潜在损失与防御力之间的协调度来评估山东省1996～2008年承灾力的大小及变化趋势，因此，可构建GM(1，2)模型进行协调度分析。

令X(0)表示灾害潜在损失序列；Y(0)表示灾害防御力序列。则

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区域灾害潜在损失对灾害防御力的协调度模型

以Y(0)为系统行为变量，X(0)为系统作用变量建立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分别取2，3，…13，可得历年待估参数的值，估计结果如表4所示。

由表4可知，1997～2008年山东省灾害潜在损失对防御力的协调度变化分为三个阶段：

（1）1997～2002年，a>0，b>0，系统呈现数量不协调，结构协调。即灾害防御力自我发展的内在动力不足，但灾害潜在损失对灾害防御力的发展具有正向促进作用。也就是说，这一时期山东省灾害防御力的发展主要是应对灾害潜在损失的不断升级。

（2）2003～2007年，a<0，b<0，系统呈现数量协调，结构不协调。即灾害防御力具备自我发展性，而灾害潜在损失对灾害防御力的发展具有抑制作用。也就是说，这一时期山东省灾害防御力的发展动力主要源于防御机制的健全和防御设施的完善。

（3）2008年，a>0，b>0，系统呈现数量不协调，结构协调。即这一时期山东省灾害潜在损失对防御力的协调度发展趋势与第一阶段相同。

表4 区域灾害潜在损失对灾害防御力的协调度模型估计结果

2.4.2 区域灾害防御力对灾害潜在损失的协调度模型

以X(0)为系统行为变量，Y(0)为系统作用变量建立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分别取2，3，…13，可得历年待估参数的值，估计结果如表5所示。

表5 区域灾害防御力对灾害潜在损失的协调度模型估计结果

由表5可知，1997～2008年山东省灾害防御力对潜在损失的协调度变化趋势一致，a>0，b>0，系统呈现数量不协调，结构协调。即灾害潜在损失不存在自我发展性，灾害防御力对潜在损失具有正向促进作用。

2.5 结果分析

根据山东省承灾力的评价结果可知，1997～2008年山东省灾害潜在损失与防御力基本呈数量不协调关系，从而导致区域承灾力不具备自我发展动力；其中，2003～2007年灾害潜在损失与防御力呈现单向结构不协调，导致这一时期区域承灾力显著不足。具体分析如下。

（1）灾害潜在损失自我发展动力不足。

灾害潜在损失实质上是指区域发展的综合能力，即区域越发达，灾害潜在损失越大；相反，区域越落后，灾害潜在损失也就越小。灾害潜在损失的自我发展包括其子系统，即经济、社会、环境的独立发展以及三者的协调发展。1996～2008年，山东省经济发展速度显著，平均经济增长率达15%；而社会、环境子系统的发展速度则相对滞后，尤其是经济增长带来的环境压力已成为制约山东省综合发展能力的重要因素。

（2）灾害防御力呈跳跃式渐进增长趋势。

长期而言，区域灾害防御力是不断上升的，但具体过程是呈跳跃式渐进增长趋势。我们将区域的发展大致分为三个阶段：正常时期（灾害损失较为稳定）、重灾时期（灾害损失骤升）、灾后时期。正常时期，灾害防御力稳步提升，这主要源于个体防御力的稳步提高，例如，居民人均收入的提高，政府财政收入的提高等；重灾时期，灾害防御力陡然上升，这通常是由于救灾措施的启动而导致，例如救灾资金的拨付等；灾后时期，灾害防御力稳步上升，上升速度快于正常时期，这是由于前期防御力提升的效应不会很快消失，很多防御措施的效果会逐渐显现，从而形成灾害防御力自我发展的内在动力。山东省灾害防御力发展趋势可见图1。

（3）承灾力呈螺旋上升态势

山东省灾害潜在损失与防御力基本呈结构协调的关系，即潜在损失的上升会导致防御力的提升；而防御力的提升又会进一步提高潜在损失，二者的正向促进关系最终将导致山东省承灾力等级的不断提升。

3 结语

本文依据系统论中的协调性思想构建了区域承灾力评价的协调度模型，并以山东省为例进行了实证分析。研究结果显示，协调度模型不仅可以从整体上对区域承灾力进行客观评价，而且可以识别导致区域承灾力不足的具体原因。通过运用协调度模型对山东省1997～2008年的区域承灾力进行评价，客观反映了山东省区域承灾力的发展水平以及存在的问题。根据不同区域的具体特点及发展现状，适当调整区域灾害潜在损失与防御力评价指标体系，可将这一模型广泛应用于各区域的承灾力评价过程中。

[1]郭章林，刘明广.基于AHM的城市承灾能力二级模糊综合评判[J].河北建筑科技学院报，2003，20（2）.

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[3]陈国华等.城域承灾能力评估研究及其应用[J].安全与环境学报，2008，（4）.

[4]樊运晓等.模糊综合评判区域承灾体脆弱性的理论模型[J].灾害学，2003，（9）.

[5]樊运晓等.区域承灾体脆弱性评价指标体系研究[J].现代地质，2001，（3）.

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[8]孙见荆.科技、经济和社会协调发展模型研究[J].中国管理科学，1996，（2）.

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

（责任编辑/浩天）

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