京津冀城市群雾霾灾害风险评价研究

崔明家

（1.石家庄铁道大学经济管理学院，河北 石家庄 050043；2.河北经贸大学公共管理学院，河北 石家庄 050061）

京津冀及周边地区是我国雾霾最严重的区域，雾霾已经成为该区域经济、社会、民生发展的心头之患，因此，对区域雾霾灾害风险进行评估，可深化对区域雾霾灾害的认知，对于区域雾霾灾害的防范和治理具有重要意义。

国外学者对雾霾风险的影响评价研究较早，但主要侧重对雾霾的气候特征及其对区域气候的影响进行了较为深入研究[1-4]。近几年，我国学者才开始对雾霾灾害的影响评价研究，主要有吴伟强等[5]基于故障树模型对杭州市雾霾风险进行了分析；盛小星等[6]利用集对分析法对长三角雾霾风险进行了评估；卿清涛等[7]建立评价模型对四川盆地地区雾霾灾害风险区划分析。本文借鉴比较成熟的自然灾害风险评价理论和方法，建立了基于致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性3个因子的多指标雾霾灾害风险评价模型，并采集2013～2017年数据对京津冀区域13个重点城市进行了评估和分析，该模型考虑全面，且易于操作，其评估结果科学实用，可为京津冀区域雾霾灾害防治提供科学依据，也可为其他相关研究提供参考借鉴。

1 评价模型与方法

1.1 评价方法

区域灾害系统论认为灾害是区域内致灾因子、孕灾环境与承灾体等多要素共同作用的复杂系统[8]，致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性以及承灾体的脆弱性共同决定了灾情的大小。本文基于灾害系统风险理论，根据雾霾灾害的特点，选取雾霾灾害中致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性3个评价因子（每个因子含若干子指标），建立雾霾灾害风险综合评价模型。具体计算步骤如下：

（1）确定雾霾灾害风险综合评价指标集：

其中，Xh，Xe，Xv分别为致灾因子、孕灾环境、承灾体三项一级指标，每项一级指标下根据专家打分筛选出若干有代表性、能够量化的二级指标。

（2）确定评价指标权重：模型所有指标权重值由层次分析法确定，层次分析法在专家打分表基础上将问题进行定性和定量的分析，可以在某种程度上避免评价中产生的主观性，并保证了数据的一致性。权重向量为W=｛Wh，We，Wv｝，Wh、We、Wv分别为致灾因子、孕灾环境、承灾体三项指标权重。

（3）确定雾霾灾害风险指数：

由于各个指标量纲不一致，采用极值化方法对指标数据进行规范化处理，以消除各自指标的量纲和数量级差异，规范化公式为：其中，

1.2 评价指标选择

致灾因子是指产生于孕灾环境并能够对各类承灾体（人、财产、社会、生态等）造成不利影响和损失的因素，致灾因子危险性是指灾害引发危险的可能性，主要由致灾因子强度和活动频次决定的，一般来说，强度越大，频次越高，所造成的损失越严重，风险也就越大。根据雾霾灾害特点，本文选取空气质量不达标天数、空气综合质量指数作为雾霾灾害致灾因子危险性指标。

孕灾环境是灾害孕育、发生、发展、变化的基础，孕灾环境敏感性是指在不考虑天气背景的情况下，自然、社会经济因素对某区域灾害形成的作用程度，雾霾的形成除天气因素外，主要受地形因素、工业排放、能源消耗、机动车排放、绿地植被等因素影响较大。本文选取地形高程、地均GDP、第二产业比重、单位GDP能耗、机动车保有量、建成区绿化覆盖率六个指标来评价孕灾环境敏感性。

承灾体是直接受到灾害影响而造成损害的对象，承灾体涉及面广，包括人类自身、社会经济系统、自然资源和生态环境等。根据雾霾灾害的特点，雾霾主要对人体、交通运输特别是公路交通影响很大，因此，本文选择人口密度、公路密度（单位面积公路里程）作为评价指标。雾霾灾害风险评价指标体系如图1所示。

图1 雾霾灾害风险评价指标体系

1.3 指标权重的确定

根据上述评价方法对准则层因子和评价层各项指标进行权重计算，其计算结果如表1所示。

表1 雾霾灾害综合风险评价指标权重

2 京津冀主要城市评价结果与分析

2.1 数据来源

自2013年起，全国74个重点城市开始执行新的《环境空气质量标准》（GB 3095—2012），并发布环境空气质量指数（AQI），基于数据可得性，本文收集了自2013～2017年共5年的数据，数据来源包括京津冀13个主要城市的国民经济和社会发展统计公报，还有环保部发布的年度中国环境状况公报。

2.2 总体分析

对收集的5年的数据按指标取平均值，进行规范化处理后，利用综合评价模型，分别计算出每个城市3个评价因子和综合风险，结果分析如下：

（1）雾霾灾害致灾因子危险性，致灾因子危险性排序如图2所示。

图2 致灾因子危险性排序

从图2可知，邢台、保定、衡水、石家庄、邯郸的致灾因子危险性最高，说明这几个地区空气污染物浓度高，雾霾天气发生的频度也很高，这几个城市也是我国雾霾灾害最严重，2013～2017年在全国74个空气质量重点监测城市中几乎年年都是倒数，而张家口、承德和秦皇岛处在较低水平，在京津冀区域属于空气质量好的地区。雾霾致灾因子成分复杂，不同城市间差异也较大，准确识别区域致灾因子，对其进行科学管理，减小致灾因子造成的消极影响，可达到防灾减灾的目的。

（2）雾霾灾害孕灾环境敏感性，孕灾环境敏感性排序如图3所示。

图3 孕灾环境敏感性排序

从图3可知，唐山、天津、石家庄的孕灾环境敏感性最高，从具体指标可知三地具有地形高度低、第二产业比重大、机动车保有量高、单位GDP能耗高等共同特征，这些因素是导致雾霾灾害形成的重要原因，从具体数据看，2017年唐山的第二产业比重仍高达56%，高出同期全国平均值十多个百分点，机动车保有量也达到210多万辆，单位GDP能耗1.185 t标准煤/万元，在整个区域排名第一。孕灾环境具有一定的稳定性和区域差异性，识别、分析环境中的不稳定因素，并对其加以治理，可从根本上减低灾害的发生的风险。

（3）雾霾灾害承灾体脆弱性，承灾体脆弱性排序如图4所示。

图4 承灾体脆弱性排序

从图4可知，北京、天津的承灾体脆弱性最高，其次是石家庄、邯郸、廊坊等，主要是因为这几个城市经济发达，人口密度、公路密度都非常大，尤其是京津两地，雾霾灾害发生对这些地区造成的影响和损失最为严重，需要切实采取措施做好对承灾体的防护，可减少灾害影响和损失。

（4）雾霾灾害综合风险分析，雾霾灾害综合风险排序如图5所示。

图5 雾霾灾害综合风险排序

从图5可知，综合致灾因子、孕灾环境、承灾体三个要素，除张家口、承德、秦皇岛三地外，其他城市综合风险值差别不大，其中石家庄、天津、邯郸、北京综合风险较高，但造成各城市风险高的影响因子不同，应针对具体情况采取针对性措施，以降低雾霾灾害综合风险。而承德、张家口综合风险值较低，从具体指标上看，这两个城市的三个评价因子都处在较低水平，雾霾危害不大，对这两地来讲重点是“防”——防止雾霾灾害加重。

2.3 趋势分析

利用数据计算每年的评价因子和综合风险值，可以看出相关指标的变化情况，具体分析如下。

（1）从图6可知，2013～2017年这5年间，各城市致灾因子危险性总体呈下降态势，但下降趋势不显著，而且中间还有起伏。雾霾治理是一个长期性工作，任重道远，从图中可以看出个别城市有起伏，特别是2017年起伏比较明显，这可能是受当年气候因素影响。

（2）从图7可知，2013～2017年这5年间，各城市孕灾环境敏感性下降趋势明显，说明这几年各地都加大了治理力度，特别是在优化产业结构、改变能源结构、降低能源消耗、增加绿地面积等方面成效显著。

（3）从图8可知，2013～2017年这5年间，各城市承灾体脆弱变化不明显，一般来讲，随着经济的发展，承灾体脆弱性有不断加大的趋势，从图中可以看到大部分城市承灾体脆弱性有加大趋势，但也有一些城市有减低情况，比如2017年北京、天津、张家口都略有下降，从具体数据看，这三地2017年的常住人口都有减少，这可能和产业转移、城市综合治理有关。

（4）图9反映了2013～2017年这5年三个因素叠加影响的综合风险变化情况，总体来看各地综合风险呈下降趋势，但不显著，且有起伏，雾霾灾害影响因素众多，成因复杂，必将是一项长期的系统工程。

图6 致灾因子危险性变化情况

图7 孕灾环境敏感性变化情况

图8 承灾体脆弱性变化情况

图9 雾霾灾害综合风险变化情况

3 结语

（1）从总体看，京津冀区域是我国雾霾灾害最严重地区，除张家口、承德、秦皇岛三地外，其他10个城市雾霾灾害综合风险值都很高，彼此间差别不大。但从风险构成看，这10个风险最高城市间还有较大差异，京津主要是因为承灾体脆弱性高，而唐山、邯郸等在这要是因为孕灾环境敏感性高，雾霾灾害治理应从以孕灾环境治理为主，具体措施主要有：调整产业结构，促进产业升级；改革能源结构，降低能耗；发展公共交通，倡导绿色出行，强化机动车减排；科学规划城市用地，增加植被覆盖面积等。

（2）从时空变化看，这5年各地的综合风险呈下降趋势，但下降不够显著，说明各地都在加大雾霾治理力度，尤其是孕灾环境的治理取得了一定效果，京津冀地区的雾霾问题成因复杂、其社会影响大，其治理必将是一项复杂的、长期的系统工程，迫切需要进一步深入雾霾灾害的机理和构成要素的研究，从孕灾环境、致灾因子、承灾体三个方面入手，综合运用行政、经济、法律、科技、文化等手段多措并举，政府、企业、媒体和社会各界齐心协力、共同参与，跨行政区域协同联动作战，综合施策，切实从根本上解决好雾霾问题。

（3）评价模型综合考虑致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性等3个因子，并选取10个二级指标，采用层次分析法确定各指标权重，此评价模型考虑全面，且易于操作，其评估结果科学实用。