农业旱灾频发区旱灾恢复力评估方法研究——以鲁西北地区为例

李福夺, 杨兴洪

(贵州大学管理学院,贵州贵阳550025)

农业旱灾频发区旱灾恢复力评估方法研究
——以鲁西北地区为例

李福夺, 杨兴洪

(贵州大学管理学院,贵州贵阳550025)

鲁西北地区是我国农业旱灾的频发区,该地区的旱灾具有发生频率高、影响范围广的特点,严重影响了当地的农业生产和经济发展.在这种情况下,尝试构建合理的旱灾恢复力评估模型来对该地区农业旱灾灾后恢复力进行综合测评并以此为依据制定减灾策略就显得十分必要了.本文运用AHP通过建立相对完善的指标体系,从自然环境、国民经济、社会援助和政府组织四方面对鲁西北地区旱灾恢复力进行分析评估,创建起比较符合实际的评估模型,以期为鲁西北地区抗旱行为提供辅助决策.图1,表5,参7.

鲁西北地区;农业旱灾;恢复力评估;AHP

1 研究背景

鲁西北地区地处暖温带季风气候区,是我国重要的粮、棉、水果、油料等的生产基地,但农业灾害,特别是旱灾发生频率高,影响范围广,是制约该地区农业发展的主要因素之一.据统计,干旱是该地区发生年份最多,涉及面积最大的一种自然灾害,常年遭受旱灾面积在500～700万亩之间,占山东省所有旱灾面积的五分之一[1].同时,该地区的旱灾受灾面积为年平均自然灾害总受灾面积的50%左右.从不同地区来看,近百年的旱灾统计表明,鲁西北地区多于鲁西南和鲁东南地区,而鲁西南、鲁东南地区有多于半岛地区;从历史来看,建国60多年来,该地区有30多个年份发生了不同程度的旱灾,其中受灾面积在500亩以上的有1951～1953年, 1957年,1959年,1962年,1965～1968年,1970～1975年,1977～1979年,1986～1989年,2002～2003年共24个年份[2].通过对1949～1990年鲁西北地区综合灾情和旱灾受灾面积的统计可以看出,该地区旱灾灾情重,发生频率高.在参加统计的60多年中,每年都有不同程度的自然灾害发生,但旱灾仍旧是影响农业稳产、高产的主要因素.

鲁西北地区特殊的地理位置、地形和地貌特征,使之成为我国旱灾损失较为严重的地区之一.加之近年来大规模的开发活动,使得该地区旱灾发生频率增加,相应的,农业损失也呈现出迸发式增长的趋势,严重影响了人们的生活、消费和投资行为.例如,2002年山东发生严重旱灾,因灾造成直接经济损失达391.69亿元,其中农业直接损失336.58亿元,占GDP的3.7%,占财政收入的64%,而鲁西北地区在此次旱灾中直接经济损失106.79亿元,占全省因灾造成直接经济损失的31.7%.2014年5月,山东省政府在年度抗旱工作会议上提出要“立足抗大旱、抢大险、救大灾,从最不利情况出发,向最好结果努力”的抗旱战略,为的就是要从根本上解决山东省旱灾发生频率过高、灾害损失过大的现实问题.在这种情况下,尝试构建合理的旱灾恢复力评估模型来对该地区农业旱灾灾后恢复力进行综合测评并以此为依据制定减灾策略就显得十分必要了.

2 我国旱灾恢复力评估方法研究现状

尽管中国是世界上旱灾灾害发生最频繁、遭受旱灾损失最严重的国家之一,但是有关旱灾灾后恢复力评估方法的研究在我国起步较晚,研究成果和研究深度都远不如国外.目前我国在该方面的研究仍主要以定性评估为主,且侧重如何增强灾害恢复力,在定量评估方法方面的研究相对缺乏.谷洪波、李晶云和唐恺等学者曾在吸纳前人研究成果的基础上,提出了一种相对完善的灾害恢复力评估模型[3];刘婧、方伟华等在分析湖南省旱灾影响因素和形成机制的基础上,选取相关评价指标体系,构建评估模型,并选择湖南省长沙市为研究对象尝试进行过恢复力计量验证[4].本研究在广泛参考相关文献、合理继承前人研究成果的基础上,结合影响鲁西北地区旱灾灾后恢复力的主要因素,尝试探索一套适合本地实际情况的旱灾恢复力定量评估方法,以期为鲁西北地区制定防灾减灾策略提供科学的理论依据.

3 鲁西北地区农业旱灾恢复力评估方法

3.1 根据旱灾恢复力影响因素确定评估指标

农业旱灾恢复力是指农业系统遭受重大旱灾打击、受灾体(农作物、农户)遭受损失后,继续抵抗并弥补损失,以便能够快速恢复到原来生产、生活水平的能力[5].总体来看,农业旱灾恢复力的影响因素可概括为以下两类:

(1)农业系统内部的因素

农业系统内部的因素包括农业系统受到旱灾干扰之前系统本身的结构、功能等方面的因素.一般认为,农业系统自身的结构、功能越简单,系统的恢复力就越弱,反之则越强.这与区域本身所处的自然地理位置、水文气象条件有关,还与旱灾发生持续时间长短,灾害强度、灾害损失有关,灾害持续时间越长,强度越大,损失越大,农业系统的恢复能力就越弱.

(2)农业系统的外部因素

农业系统的外部因素对于提高或者降低旱灾灾后恢复力起着至关重要的作用.这些因素包括社会经济因素(人均GDP或人均纯收入、国民经济增长率等)、政府组织因素(灾区重建计划和政策、对农户自身积极开展抗旱救灾的鼓励程度等)、社会援助因素(外部援助、灾害保险等).遭受同样灾害后,经济发达,政府组织管理合理,社会援助机制健全的地区,农业旱灾恢复速度明显快于落后地区.

在依据旱灾恢复力影响因素建立评价指标体系时,要注意遵循科学性、整体性、协调性、可操作性、独立性的原则.一要综合考虑指标选取的整体性、协调性、科学性和独立性原则,不能仅凭某一项原则决定指标的取舍;另一方面,由于各项原则具有认识上的差异性和特殊性,因此对各项原则的把握标准,我们不能强求一致.

考虑到内部状况、灾害状况和社会经济综合状况对农业旱灾恢复力的影响,根据指标选取的原则,选取自然环境指标(气候条件、水文条件、地质地貌条件、土地利用状况),社会会经济指标(农户收入、劳动力数量与结构、生活支出情况、农业投入、水利设施),政府组织指标(灾区重建计划和政策、对农户自身积极开展抗旱救灾的鼓励程度),社会援助指标(外部援助、灾害保险)来研究农业系统发生旱灾后的恢复力.利用多目标决策方法,构建如下多层次农业旱灾恢复力评估指标体系,见表1.

表1 旱灾灾害恢复力评估指标体系Tab.1 The index system of the assessment of agriculture drought resilience

3.2 评估指标权重

假设有n个同层次指标进行比较,通过专家打分的方法,两两比较所要评价的指标,并进行分析,以给出相应权重.通过对专家进行多伦次匿名问卷调查来确定初始权重向量,然后根据专家意见,深入处理搜集的数据,建立判断矩阵,判断矩阵的构造,也就是对于同一层次上的每个元素,关于上一层次中元素进行两两比较,判断他们的相对重要性,判断矩阵可构造为A=(aij)n×n,即

其中:aij=1/aji;i,j=1,2,···n;aij的取值按照下表2确定,其表示同层的第i个指标相对于第j个指标的重要程度.

表2 两两比较评价分值表Tab.2 The assessment scores of the couple comparison

根据判断矩阵A=(aij)n×n,得到归一化的判断矩阵B=(bij)n×n其中,1,2,…,n然后对矩阵B=(bij)n×n按照每行元素相加的方法得到一列向量:

所得W=(W1,W2,……,Wn)T即为权重向量。

计算出了权重向量,下面就要进行一致性检验,要进行一致性检验,就要计算矩阵的最大特征根λmax,,计算出λmax后,就可以进行一致性检验了,一致性检验指标为 CI=,通过计算CR=CI/RI就可以检验判断矩阵是否具有满意的一致性.若CR＜0.1,则认为判断矩阵具有一致性,否则就不具备一致性.对于1～17阶矩阵,RI可查表如表3所示.

表3 平均随机一致性指标RI取值表Tab.3 The consistency index of average and random(RI)

3.3 旱灾恢复力评估模型

对于第三级各统计指标,分别记为xij,i=1,2, 3,j=1,2,….xij表示第i级第j个指标实际统计值.为了排除由于各种指标单位不同以及数值数量级不同带来的影响,有必要对指标类型一致化后的各指标做无量纲化处理,方法如下:

令Mi=max{xij},mi=min{xij},则有:

由此,就可以得到第i级指标恢复力为:Gi=再有得到上一级恢复力值,最终得到旱灾灾后恢复力的综合评估值.

3.4 实证分析

3.4.1 研究区域概况

鲁西北地区在地理位置上是指山东省黄河以北的地区,包括现在的聊城市、德州市、滨州市(不含邹平县和博兴县)以及济南市的商河县、济阳县和东营市的河口区和利津县(见图1).全区面积3.2万km2,人口1 700万,是山东省重要的工业基地和较发达地区,以德州为经济文化交通中心.鲁西北地区地处温带季风气候区,是典型的半干旱大陆性气候,表现为季节变化显著、季风气候特征突出.该地区年干燥度为1.7～1.9之间,年平均气温为13.1℃,其中1月份最冷,平均气温为-2.5℃;7月份最热,平均气温为34.3℃.鲁西北地区大多数年份的年降水量在326.87 mm到841.54 mm之间,均值为578.4 mm,降水分布东部多于西部、东南部多于西北部,其全年降水近70%集中在夏秋季,春季降水最少,干旱发生频繁,有“十年九春旱”之说[6].

图1 鲁西北地区地理位置图Fig.1 The geographical position of the northwest of Shandong province

3.4.2 数据来源与处理

以鲁西北地区农业经济系统为研究对象,通过查阅《山东统计年鉴》以及一些其他相关文献,并通过设计详尽的调研方案,于2014年5月到鲁西北地区开展实地调研,收集了大量的统计数据.通过运用上述数据的无量纲化处理技术,获得了恢复力指标体系中第三层次的统计数据,见下表4中的最后一列数据.

表4 农业旱灾恢复力计算结果Tab.4 The results of agriculture drought resilience

3.4.3 确定评估指标权重

研究采用向该领域有关权威专家进行多伦次匿名问卷调查的方法来确定初始指标权重向量,共发出调查问卷50份,回收48份,回收率为96.0%.其中有效问卷47份,占回收问卷总数的97.9%.为了个别专家出现偏见,本研究采用47份有效问卷数据的算术平均数来作为相应的各级指标权重,见表1中各权重数据.

3.4.4 恢复力计算

在提取到各级相关的指标数据和权重后,将各变量特征值进行归一化处理.根据统计指标权重和表8得到一致化归一数据,并结合四个子系统的恢复力权重,由公式得出鲁西北地区旱灾灾后恢复力综合评估结果,为0.373.各级指标分值见上表4.

理论上计算出的农业旱灾恢复力值应在0～1之间,本研究计算出的鲁西北地区为0.373,契合理论范围,说明本文的研究方法和计算过程还是比较准确的.特别要指出的是,农业旱灾恢复力值为1的含义是各变量值都取到了数据中的最大值,但实际情况是每个农户只有某些变量值较高,而另一些较低,因此这种极端情况很难出现.

3.4.5 评估结果讨论

旱灾灾后恢复力综合评估值不仅能客观的评价不同地域的旱灾恢复力大小的问题,而且能为各级政府在制定防旱减灾措施,特别是制定灾后恢复重建对策时提供更为科学的参考依据.通过对鲁西北地区旱灾恢复力评估实证分析,本研究所给出的这一评估方法对该地区各级政府快速确定哪些局部灾区需要立即采取那些救灾措施(恢复力值越小的局部灾区就越需要立即采取救灾措施,评估结果值越小的子系统就越需要立即改善),并立即采取措施开展灾后恢复与重建工作,对防止发生更多次生灾害和社会风险,减轻灾害造成的损失具有十分重大的意义.

通过查阅相关文献及参考以往的研究,我们可以根据恢复力值的大小把旱灾恢复力进行分级,在不同地域不同情况下分级标准有所不同,本文根据鲁西北地区旱灾评价指标的实际情况,对旱灾恢复力进行了以下的划分(表5).

表5 鲁西北地区旱灾恢复力等级划分表Tab.5 The Classification of Agriculture Drought Resilience in the Northwest of Shandong Province

由上表可以看出,鲁西北地区旱灾恢复力值0.373位于0.25～0.50的可信度区间内,属于恢复力较弱区.这说明在综合了该地区影响旱灾恢复的各种自然和社会因素的基础上,如果没有恢复体制的创新和高效的运行机制,单靠现有条件,很难使该地区的农业经济恢复到之前水平.同时,由于恢复力值处于恢复力较弱的可信度区间内,那么此时该区域的各评价指标就基本满足该区间所对应的指标特征,如自然环境因素(G1)方面的大气降水偏少(仅400～500 mm/a)、水库调蓄能力不强(＜6万m3/km3·a)等,社会经济及政府调控(G2、G3、G4)方面则表现为人均收入和人均生活支出普遍不高、投入到农业发展领域的资金和生产资料更是严重不足(平均1 500～3 500元/人·a,大部分少于2 000元/人·a)、水利设施建设滞后、对弥补旱灾损失起到中坚作用的农业保险投保率过低(50%左右)等.因此,通过计算鲁西北地区旱灾灾害的恢复力值,还可以准确把握该值所对应的指标特征,从而以此为依据对每一项指标逐步优化,最终形成改进的合力,达到综合提高该地区旱灾恢复力的目的.

4 结 语

研究计算出的旱灾恢复力指数可以在宏观上反映出一个农业系统在遭受重大旱灾后的恢复力情况,但由于恢复力除反映系统承受外部干扰的能力外,还包括当干扰达到一定程度而又未完全改变系统原有的功能与结构时,重新回到原有稳态的能力[7],因此,这个数值还不能完全准确的评估系统的旱灾恢复力.对农民来说,旱灾发生时受影响最大、最直接的应当是农业产出或收入,当农户有条件种植耐旱作物或存在其他谋生手段时,可以认为是实际上提高了发生旱灾时农户和农业系统的恢复力.所以在评价一个区域旱灾恢复力水平时,还可结合耐旱作物的种植情况及农户的谋生手段等多种因素来研究.因此,在今后的旱灾恢复力研究方面,可以将一些不容易定量但又实实在在影响恢复力评估的因素考虑进来,与旱灾恢复力指数结合,加以综合评价,这样才能更完整的实现对恢复力的综合论述.

[1]张兰生.中国的农业自然灾害与灾情研究[J].中国人民保险公司农村灾害保险技术研究中心年报(1990～1991),1991(1):31-41.

[2]丁喜濮,肖培强,宋 民.自然灾害对山东省主要农作物的危害及防治对策[J].中国减灾,1992(18):55-57.

[3]谷洪波,李晶云,唐 恺.湖南省农业旱灾灾后恢复力评价指标体系及应用[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2013(3):270-274.

[4]刘 婧,方伟华.区域灾害恢复力及灾害风险管理研究[J].自然灾害学报,2006(12):21-23.

[5]孙 凯.农业干旱灾害风险管理研究[J].山东农业大学学报(社会科学版),2012(9):99-102.

[6]郑功成.基于历史数据的山东省灾情状况研究[J].山东大学学报,2010(11):10-13.

[7]樊如林,郭康城.水旱灾害恢复力研究进展综述[J].干旱区资源与环境,2004(13):35-36.

Study on Assessment M ethods of Drought Resilience in the Agriculture Drought-prone Area——Take the Northwest of Shandong Province as an Example

LIFu-duo, YANG Xing-hong

(School of Management of Guizhou University,Guiyang,550025 China)

The northwest of Shandong Province is the drought-prone area in China.The drought disaster there is characterized with high frequency and wide range influence,which also has brought bad effect on the agriculture production and economic development.In this case,it is necessary to construct a reasonablemodel to comprehensively assess the drought resilience in the area.This paper,applying AHP to establish relatively perfect index,evaluates the northwest of Shandong area from the perspective of nature environment,national economy,social assistance and government organization.A reasonable model of drought resilience is brought up to resist drought.1fig.,5tabs.,7refs.

the Northwestof Shandong Province;agriculture drought disaster;resilience assessment; AHP

S423

A

2095-7300(2014)04-022-06

2014-10-25

贵州省教育厅基金项目(编号:12JDO22)

李福夺(1989-),男,山东乐陵人,硕士研究生,研究方向:农业经济理论与政策.