基于模糊综合评价法的“国家脆弱性”评价及气候影响分析*

孙晓玲 杨烨军 贺晓剑

(安徽财经大学统计与应用数学学院 安徽蚌埠 233030)

“国家脆弱性”是指国家的能力或合法性弱，不能满足人民的基本需要和期望，无法抵御自然、社会和安全领域的内外风险[1].当今，对国家脆弱性的研究已成为国家稳定和可持续发展领域的关注焦点[2].国家脆弱性影响因素众多，主要包括：经济、政治、社会等，气候变化是21世纪对和平与安全最普遍的全球性威胁之一.近年来，随着人们对气候变化影响的研究，气候变化也通过直接或间接手段成为影响国家脆弱性的重要因素之一[3].因此，应科学地衡量气候变化对各国脆弱性的影响，有针对性地加强国家的稳定.

1数据来源与模型假设

文章所用数据来源于世界银行不同脆弱程度的国家2015的观测数据[4]，其中包括也门、安哥拉、老挝、马来西亚、波兰等国家.为便于解决问题与模型的建立对文章提出以下假设：①所选指标充分反映国家脆弱性，不影响问题分析；②其他因素对城市空气质量的影响较小不考虑；③在分析温度、降水量、人均CO2排放量对国家脆弱性影响时，假设其他因素不产生影响或影响很小忽略不计；④不考虑所使用数据的统计误差，所选数据具有统计分析价值.

2国家脆弱性评价指标体系

为合理度量国家脆弱性，考虑气候变化对国家脆弱性的直接和间接影响，文章首先构建综合考虑国家脆弱性的影响因素，构建评价国家脆弱性的指标体系，如表1所示.

表1 国家脆弱性指标体系

3基于PCA的模糊综合评价法对国家脆弱性的评价

3.1研究思路

根据世界银行公布信息，选取不同脆弱程度的国家作为分析基础.运用主成分分析法计算各指标的权重向量，运用模糊综合评价法对呈现模糊化的国家脆弱性信息进行分析，对国家脆弱性做出科学、合理的量化评价[5]，并根据评价结果对国家脆弱性进行划分.

3.2研究方法

设U={u1,u2,…un}是待评价的n个国家集合，V={v1,V2,…vm}是评价因素集合，将国家集合U中的每个方案用评价因素集合V中的每个因素进行衡量[6]，文章选用16个不同脆弱程度国家2015年的观测数据得到观测矩阵X.

其中，xij表示第j个方案关于第i项评价因素的指标值，向量xj=(xij,x2j,…,xmj)表示第j个方案关于m项评价指标的评价向量.

3.2.1建立国家脆弱性理想方案 记国家脆弱性理想指标向量为u.

3.2.2建立相对偏差模糊矩阵 根据所建立的理想方案，代入16个国家的观测数据，计算求出相对偏差模糊矩阵.

3.2.3建立各评价指标的权重 文章采用主成分分析法求各评价指标的权重，使用SPSS软件处理数据，得到输出结果.为保障公因子对数据的解释能力，在进行操作时选择提取主成分的个数，使因子累计方差贡献率足够大(这里取大于85%为宜)，详见表2.

表2 特征根与方差贡献率

由表2可知，当提取5个主成分时，因子的累计方差贡献率已经达到88.508%，满足要求，故选取前5个因子进行分析.表中第i个因子的列向量除以相应特征根的平方根后就得到这个主成分的变异系数向量，如表3所示.

表3 主成分系数表

以每一个主成分的贡献率占总贡献率的比例为权重计算每个因子的综合系数，从而得到各评价指标的权重向量：

W=(-0.1214,0.2750,0.0798,0.2515,-0.0911,0.1597,0.12,0.272,0.1218)T

3.2.4建立综合评价模型

3.3结果分析

综合得分越大，国家脆弱性越强.代入观测数据计算得到16个国家的综合得分及脆弱性排名如表4所示.

表4 综合得分表

用Excel软件绘出综合得分分布图，如图1所示.超过60%国家的国家脆弱性综合得分超过0.4，接近50%国家的国家脆弱性综合得分超过0.6，国家脆弱性整体偏高，综合得分较高的国家应该科学地衡量气候变化对各国脆弱性的影响，有针对性地增强国家稳定.

图1 综合得分分布图

根据所求得分及排序，将评分划分为脆弱的、易受攻击的、稳定的3个等级，划分原则如表5.

表5 脆弱水平分布表

当一个国家某年的综合得分在(0，0.4)时，该国家是稳定的；当一个国家某年的综合得分在(0.4，0.7)时，该国家是易受攻击的；当一个国家某年的综合得分在(0.7，1)时，该国家是脆弱的.

4气候变化对国家脆弱性的影响分析

4.1研究思路

在十大最脆弱国家中，选取苏丹为代表，由上述分析可知气候通过气温和降水量的变化直接影响国家脆弱性，气候变化通过影响CO2排放量间接影响国家脆弱性[7].为确定气候变化对国家脆弱性的影响，使用控制变量法分别改变气温，降水量和人均CO2排放量的数据，分析国家脆弱性随气候变化的影响.

4.2研究方法

由上述分析可知，影响国家脆弱性得分的指标包括人均GNI、基尼系数、军事支出占GDP的比重、公共教育支出占GDP的比重、人均CO2排放量、人口增长率、国际迁徙者占总人口比重、平均气温、平均降水量.并得知指标权重向量为：

W=(-0.1214,0.2750,0.0798,0.2515,-0.0911,0.1597,0.12,0.272,0.1218)T

4.2.1平均气温对国家脆弱性的影响 使用控制变量法，研究气温对国家脆弱性的影响.在其他因素不变时改变苏丹的平均气温，使其上升或下降5%、10%、15%，计算苏丹国家脆弱性得分，得到如表6所示的结果.

表6 平均气温对国家脆弱性的影响

对国家脆弱性和平均气温进行拟合，观察国家脆弱性的变化趋势，如图2所示.

图2 平均气温对国家脆弱性影响趋势图

由拟合结果可知，当苏丹平均气温发生变化时，其国家脆弱性得分发生改变.在平均气温偏离基准温度时，随着气温的升高，国家脆弱性得分增大即国家脆弱性增强，当气温上升15%时，苏丹脆弱水平由易受攻击变为脆弱的.

4.2.2平均降水量对国家脆弱性的影响 使用控制变量法，研究降水量变化对国家脆弱性的影响.在其他因素不变时改变苏丹的平均降水量，使其上升或下降5%、10%、15%，计算苏丹国家脆弱性得分，如表7所示.

表7 平均降水量对国家脆弱性影响

由表7可知，当苏丹降水量偏离标准时，其国家脆弱性得分发生改变.在偏离基准降水量时，随着降水量的减少，国家脆弱性得分增大即国家脆弱性增强，当平均降水量下降5%时，苏丹脆弱水平由易受攻击变为脆弱的.

4.2.3人均CO2排放量对国家脆弱性的影响 文章以CO2排放量为例，在其他因素不变的条件下，研究气候对国家脆弱性的间接影响[8].采用Excel软件对数据进行处理，得到苏丹国家的不同人均CO2排放量下国家脆弱性得分如表8所示.

表8 人均CO2排放量对国家脆弱性影响

对国家脆弱性和降水量进行拟合，观察国家脆弱性的变化趋势，如图3所示.

图3 人均 排放量对国家脆弱性影响趋势图

由图3可知， 放量上升，国家脆弱性得分增大，国家脆弱性增强.因此，降低CO2排放量在一定条件下可能减弱脆弱性.而CO2排放量在很大程度上受到人为因素影响，为降低CO2排放量国家应该实行低碳环保的生产生活方式.

4.3结果分析

由上述结果可知，气候通过直接和间接方式影响国家脆弱性.气候通过降水量和气温直接影响国家脆弱性时，当平均气温和平均降水量偏离标准国家脆弱性综合得分增加即国家脆弱性增强；气候通过 排放量间接影响国家脆弱性时，当CO2浓度增加国家脆弱性增强.而气候恶化主要由人为破坏引起.因此，政府应当大力提倡绿色生活，促进国家稳定促进社会可持续发展.

5结束语

文章针对气候变化对“国家脆弱性”的影响进行分析，建立基于PAC的模糊综合评价模型对国家脆弱性进行评估，评价体系阐明了国家脆弱性的激励机制，对提出了有效的控制或应对措施，增强了国家应对各种不利影响的能力具有重要的实际意义，为制定国家可持续发展战略提供了科学依据.使用模糊综合评价运用模糊数学知识处理数据，将模糊的国家脆弱性信息科学、合理量化评价，实现应用价值.