河南省縣域單元自然災(zāi)害社會脆弱性評價

賀山峰，杜麗萍，高秀華

（1.河南理工大學(xué) 安全與應(yīng)急管理研究中心，河南 焦作454000；2.河南理工大學(xué) 應(yīng)急管理學(xué)院，河南 焦作454000）

自然災(zāi)害社會脆弱性研究是當(dāng)今國際社會和學(xué)術(shù)界普遍關(guān)注的熱點問題，同時也是尋求經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要切入點，國內(nèi)外學(xué)者對其展開了大量的研究［1－9］。Cutter利用 HOP概念模型來綜合分析自然環(huán)境和社會狀況對脆弱性的影響，從而把自然脆弱性研究中的風(fēng)險概念與社會脆弱性研究中的恢復(fù)力、應(yīng)對能力等結(jié)合起來并落實到具體空間地域單元［1］。Brooks等認(rèn)為社會脆弱性是系統(tǒng)內(nèi)在特征的固有屬性，是災(zāi)害發(fā)生前系統(tǒng)存在的一種狀態(tài)［2］。Fekete等結(jié)合德國洪災(zāi)案例，探討了社會脆弱性評估中的空間尺度問題［4］。Birkman將具有代表性的脆弱性定義進行了系統(tǒng)的分類，認(rèn)為社會脆弱性主要側(cè)重于個人（群體）、組織及社會暴露于不利事件或災(zāi)害沖擊下潛在的受災(zāi)程度和社會經(jīng)濟文化背景相關(guān)的應(yīng)對能力［5］。我國學(xué)者開展的脆弱性定性和定量研究也極大地促進了災(zāi)害風(fēng)險管理的發(fā)展。史培軍認(rèn)為脆弱性是災(zāi)害系統(tǒng)的重要組成部分，主要取決于區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)達程度與社會安全建設(shè)水平［6］。趙衛(wèi)權(quán)等應(yīng)用主成分分析法和GIS對重慶市自然災(zāi)害社會易損性進行了分析［7］。程曉昀從人口、經(jīng)濟、社會結(jié)構(gòu)和社會文化4個方面構(gòu)建了自然災(zāi)害社會易損性評價指標(biāo)體系，并探討了江蘇省2000年和2008年社會易損性的時空演變格局［8］。聶承靜等通過分析傳統(tǒng)地震災(zāi)害人口脆弱性的宏觀和微觀評價方法和模型，對全國各縣市區(qū)的人口脆弱性進行了評估［9］?？偨Y(jié)上述研究可以發(fā)現(xiàn)，社會脆弱性是導(dǎo)致自然災(zāi)害災(zāi)情差異的重要原因之一，準(zhǔn)確評價社會脆弱性可以有效減輕自然災(zāi)害造成的損失和影響。

自然災(zāi)害具有自然和社會雙重屬性。一般認(rèn)為，自然災(zāi)害風(fēng)險由自然災(zāi)變危險性和社會脆弱性兩個要素構(gòu)成［10］。其中，自然災(zāi)變危險性評價是從形成災(zāi)害的自然屬性角度，即致災(zāi)因子和孕災(zāi)環(huán)境兩方面來分析自然災(zāi)害的危險性；而社會脆弱性可以分解為各類承災(zāi)體的脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力兩大方面（見圖1）。承災(zāi)體的脆弱性是災(zāi)害承受體一旦遭受自然災(zāi)變打擊時所表現(xiàn)出來的可能受到的影響和破壞的一種度量，具體包括人口、經(jīng)濟、農(nóng)作物、房屋、基礎(chǔ)設(shè)施等方面的脆弱性。人類社會的防災(zāi)減災(zāi)能力也是社會脆弱性的重要組成部分，防災(zāi)減災(zāi)能力越強，抵抗和應(yīng)對自然災(zāi)害的能力越強，社會脆弱性就越小；反之，社會脆弱性越大。本文重點對自然災(zāi)害的社會脆弱性要素進行分析評估。

圖1 自然災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)要素構(gòu)成

河南省位于我國中原地區(qū)，承東啟西，連南貫北，具有十分重要的戰(zhàn)略地位。2013年末河南省總?cè)丝跒?0 601萬人，常住人口為9 413萬人，全省國內(nèi)生產(chǎn)總值32 155.86億元，其中農(nóng)業(yè)在我國糧食生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。全省土地面積約16.7萬km2，轄鄭州市、開封市、洛陽市等18個地級市，地勢西高東低，地貌類型復(fù)雜多變。由于特殊的地理地質(zhì)條件和氣象原因，河南省自然災(zāi)害具有種類多、頻率高、分布廣、季節(jié)性明顯等特點，是暴雨、內(nèi)澇、干旱、高溫、雷擊和地面沉降等自然災(zāi)害的頻發(fā)地區(qū)，局部地區(qū)災(zāi)情嚴(yán)重，給河南省的經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展帶來負(fù)面影響。本研究應(yīng)用專家調(diào)查法、層次分析法和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，從人口、經(jīng)濟、基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力四個方面，選取12個評價指標(biāo)對河南省自然災(zāi)害社會脆弱性進行綜合評價，并將評價結(jié)果表達在空間縣域單元上，以期為河南省防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃和社會可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 自然災(zāi)害社會脆弱性評價指標(biāo)體系

1.1 評價指標(biāo)選取

自然災(zāi)害社會脆弱性指標(biāo)一般是以政府部門的統(tǒng)計年鑒資料為基礎(chǔ)，并充分吸收政府部門正式公布的其他數(shù)據(jù)資料構(gòu)建而成［11］。但由于自然災(zāi)害社會脆弱性系統(tǒng)龐大，囊括自然、經(jīng)濟和社會體系，隨意選取評價指標(biāo)并不能科學(xué)地反映區(qū)域自然災(zāi)害社會脆弱性的信息。在借鑒國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，本文選取指標(biāo)時遵循了以下三個原則：科學(xué)性原則、針對性原則、可比性原則。此外，本文構(gòu)建的指標(biāo)體系還具有以下3個特點：

（1）多災(zāi)種性。各種自然災(zāi)害往往并非孤立存在，而是存在著某種復(fù)雜的響應(yīng)—連鎖關(guān)系［12］。本文選取的評價指標(biāo)并不針對某一具體災(zāi)種，而是從河南省經(jīng)濟社會這一承災(zāi)體自身的特征出發(fā)，評價社會經(jīng)濟系統(tǒng)對自然災(zāi)害的綜合脆弱性。

（2）注重社會要素。自然災(zāi)害既具有自然屬性，也具有社會屬性。自然環(huán)境因子異常變化可能會導(dǎo)致自然災(zāi)害發(fā)生［13］，但改變自然環(huán)境因子是非常困難的，所以本文認(rèn)為，降低自然災(zāi)害風(fēng)險更加有效的出發(fā)點在于改善其社會經(jīng)濟要素。

（3）強調(diào)防災(zāi)減災(zāi)能力。人類社會的防災(zāi)減災(zāi)能力是自然災(zāi)害能否發(fā)生以及產(chǎn)生多大損失的重要影響因素［14］。防災(zāi)減災(zāi)能力是社會脆弱性不可忽視的組成部分，本文希望通過定量的分析研究，衡量出防災(zāi)減災(zāi)能力大小對社會脆弱性的影響程度。

1.2 評價指標(biāo)體系建立及指標(biāo)權(quán)重的確定

本文研究數(shù)據(jù)主要來自于《2013年河南省統(tǒng)計年鑒》，同時也使用了部分民政部門和地方政府發(fā)布的數(shù)據(jù)。根據(jù)指標(biāo)選取原則、特點以及自然災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)的有關(guān)原理，本文從人口、經(jīng)濟、基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力等方面選取了12個指標(biāo)（見表1）。

本文應(yīng)用層次分析法并結(jié)合專家意見確定各評價指標(biāo)的權(quán)重。層次分析法是20世紀(jì)70年代由著名運籌學(xué)家Saaty最先提出的，此方法能把復(fù)雜系統(tǒng)的決策思維進行層次化，把決策過程中定性和定量的因素有機地結(jié)合起來，特別適用于那些難于完全用定量進行分析的復(fù)雜問題［15］。確定權(quán)重值的關(guān)鍵在于，根據(jù)各指標(biāo)間相對重要性構(gòu)建判斷矩陣。本研究最終確定的自然災(zāi)害社會脆弱性評價指標(biāo)權(quán)重值見表1。

表1 河南省自然災(zāi)害社會脆弱性評價指標(biāo)與權(quán)重表

2 自然災(zāi)害社會脆弱性評價方法

2.1 自然災(zāi)害社會脆弱性評價模型構(gòu)建

由于各評價指標(biāo)計量單位不同，數(shù)值范圍變幅很大，需要在使用之前對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，即對各指標(biāo)數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化，使各指標(biāo)取值均在［0，1］范圍內(nèi)。本文所采用以下公式對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

式中：Xi——某項指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值；Ni——某縣域單元該項指標(biāo)統(tǒng)計數(shù)據(jù)；Nmax——各縣域單元中該項指標(biāo)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的最大值。

根據(jù)所篩選的評價指標(biāo)體系與社會脆弱性之間的相關(guān)性，本文構(gòu)建了河南省縣域單元自然災(zāi)害社會脆弱性評價模型如下：

式中：V——河南省自然災(zāi)害社會綜合脆弱性；wi（i＝1，2，…，12）——各個指標(biāo)的權(quán)重值；Xi（i＝1，2，…，12）——各評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值。V值越大，表示自然災(zāi)害社會綜合脆弱性越大。

2.2 自然災(zāi)害社會脆弱性評價等級劃分

本文將河南省自然災(zāi)害社會脆弱性分為5個等級：輕度、低度、中度、高度、重度。具體的分級方法如下［16］：首先依據(jù)各縣域單元自然災(zāi)害社會脆弱性指數(shù)大小排序；然后按1∶2∶4∶2∶1的大致比例對全省126個縣（市、轄區(qū)）進行分級；最后各等級縣域個數(shù)分別設(shè)定為13，26，48，26，13。此種分級方法可已在一定程度上降低人為主觀性對分級標(biāo)準(zhǔn)的影響。

3 結(jié)果與分析

3.1 人口脆弱性分析

由圖2a可知，自然災(zāi)害人口脆弱性等級較高的地區(qū)主要集中在河南省中東部和部分地級市轄區(qū)，其中人口脆弱性最高的是新鄉(xiāng)市轄區(qū)，其次是鄭州市轄區(qū)、周口市轄區(qū)、洛陽市轄區(qū)和長垣縣。在城鎮(zhèn)化背景下，近年來我國城市快速擴張，鄭州市和新鄉(xiāng)市是全省城鎮(zhèn)化水平第一和第三高的城市，分別達到66.3%和51.6%。大量農(nóng)村地區(qū)人口向更為發(fā)達的市區(qū)流動，這就使得人口密度較大的市轄區(qū)人口脆弱性較高。另外，農(nóng)業(yè)是受自然災(zāi)害影響最為嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)，從事農(nóng)業(yè)人口較多的地區(qū)當(dāng)災(zāi)害來臨時將導(dǎo)致較多的受災(zāi)人數(shù)。比如，長垣縣的第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比例高達58%，縣域內(nèi)人口過度依賴農(nóng)業(yè)，使得其人口脆弱性也很高。

3.2 經(jīng)濟脆弱性分析

以“京廣鐵路線”為界，河南省自然災(zāi)害經(jīng)濟脆弱性東西部分布差異很大，東部地區(qū)經(jīng)濟脆弱性整體明顯高于西部（見圖2b）。就單個縣域單元來看，經(jīng)濟脆弱性最高為義馬市（京廣線以西），這主要與其經(jīng)濟發(fā)達、人口較少有關(guān)。作為全省排名第一的綜合實力百強縣市，義馬市的人均生產(chǎn)總值全省最高，達到11.13萬元，是全省平均水平的3.53倍。除義馬市，杞縣、商水縣、正陽縣和睢縣的經(jīng)濟脆弱性也很高（均位于京廣線以東），這些縣域人均生產(chǎn)總值雖然不高，但其區(qū)域經(jīng)濟對第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的依賴性較大。如駐馬店市正陽縣的第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP比例達39.28%，為全省最高，遠(yuǎn)高于全省平均水平；周口市商水縣第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例（37.25%）僅次于正陽縣，農(nóng)作物播種面積比例也高于全省絕大部分縣域，這一點亦符合周口市是我省農(nóng)業(yè)大市的現(xiàn)實情況。

3.3 基礎(chǔ)設(shè)施脆弱分析

基礎(chǔ)設(shè)施是社會賴以生存和發(fā)展的一般物質(zhì)條件，主要包括水、電、油、氣、通訊等生命線工程和公路、鐵路、橋梁、機場等公共設(shè)施，它們是自然災(zāi)害潛在的損失對象。如圖2c所示，河南省基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性主要分布于西北部地區(qū)。從影響區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性的指標(biāo)來看，由于義馬市近年來大力實施“四大一高”戰(zhàn)略，積極打造千億元煤化工產(chǎn)業(yè)集群，其2013年人均固定資產(chǎn)投資為8.84萬元/人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全省平均水平2.39萬元/人，這也就使得義馬市的基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性全省最高，其次是洛陽市轄區(qū)、長垣縣、鄭州市轄區(qū)和三門峽市轄區(qū)，這與上述地區(qū)經(jīng)濟實力較為雄厚、近年來大力開展城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)濟建設(shè)有關(guān)。

3.4 防災(zāi)減災(zāi)能力分析

防災(zāi)減災(zāi)能力為社會綜合脆弱性的負(fù)性指標(biāo)，即防災(zāi)減災(zāi)能力越強表明社會脆弱性越低，災(zāi)害導(dǎo)致的損失和影響越?。?7］。從圖2d中可以看出，河南省防災(zāi)減災(zāi)能力較高的縣域主要分布在西北部地區(qū)和各地級市轄區(qū)。大多數(shù)市轄區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)能力明顯高于一般縣域，這與市轄區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平和醫(yī)療衛(wèi)生及教育程度有關(guān)。防災(zāi)減災(zāi)能力最高的是鄭州市轄區(qū)，其次是三門峽市轄區(qū)、許昌市市轄區(qū)、義馬市和濮陽市市轄區(qū)。鄭州市是河南省的省會，全省的政治、經(jīng)濟、文化中心，市轄區(qū)的經(jīng)濟和社會發(fā)展速度明顯高于其他縣域單元，在財政投入、醫(yī)療衛(wèi)生和教育方面政府的投入都是比較大的，各項指標(biāo)是全省平均水平的大約2～5倍，從而使得鄭州市轄區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)能力處于全省最高水平。義馬市作為三門峽市的縣級市，其防災(zāi)減災(zāi)能力也很高，甚至高于大部分市轄區(qū)，這主要是因為以煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來的義馬市在財政收入、醫(yī)療衛(wèi)生和教育方面的投入也都比較大。防災(zāi)減災(zāi)能力高的地區(qū)應(yīng)對自然災(zāi)害的能力較強，從而可以更好地保障區(qū)域內(nèi)人們的生命財產(chǎn)安全。

圖2 河南省人口脆弱性、經(jīng)濟脆弱性、基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力等級空間分布

3.5 社會綜合脆弱性分析

在對人口、經(jīng)濟、基礎(chǔ)設(shè)施各單項承災(zāi)體脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力評價的基礎(chǔ)上，依據(jù)已建立的評價模型（式1），在ArcGIS中對各指標(biāo)圖層進行疊加，得到河南省自然災(zāi)害社會綜合脆弱性等級空間分布圖（圖3）。

河南省自然災(zāi)害社會綜合脆弱性等級大致上呈現(xiàn)以“東北—西南”一線較高，兩側(cè)地區(qū)社會脆弱性等級較低的分布格局。社會脆弱性在重度和高度以上的區(qū)域主要集中在中東部地區(qū)，其中社會脆弱性最高的是杞縣，其次為清豐縣、通許縣和上蔡縣等，這一方面是因為上述縣域第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比例和產(chǎn)值比例等指標(biāo)較高，另一方面也與這些地區(qū)在防災(zāi)減災(zāi)建設(shè)方面投入較小、自然災(zāi)害來臨時應(yīng)對災(zāi)害的能力較低有很大關(guān)系。北部一些縣域，如鄭州市轄區(qū)和義馬市，雖然人口、經(jīng)濟和基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性較高，但由于其防災(zāi)減災(zāi)能力很高，使得其社會綜合脆弱性并不高?？梢姺罏?zāi)減災(zāi)能力的大小深刻地影響著社會綜合脆弱性。

圖3 河南省自然災(zāi)害社會綜合脆弱性等級空間分布

4 結(jié)論與討論

本文基于自然災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)基本理論，構(gòu)建了社會脆弱性評價指標(biāo)體系和模型，分析了河南省自然災(zāi)害人口、經(jīng)濟、基礎(chǔ)設(shè)施等承災(zāi)體脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力，并將河南省縣域單元社會綜合脆弱性評價結(jié)果落實到了空間單元上。研究發(fā)現(xiàn)，河南省自然災(zāi)害社會脆弱性大致上呈現(xiàn)“東北—西南”一線較高，兩側(cè)較低的空間格局。此外，大多數(shù)地級市轄區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力明顯高于一般縣域?？梢姡嵘罏?zāi)減災(zāi)能力可有效降低自然災(zāi)害社會脆弱性，所以在今后的地方政府災(zāi)害風(fēng)險管理及防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃中需要尤為注意，這與劉毅等人的研究結(jié)論一致［18］。

社會脆弱性評價作為一種分析工具，可以預(yù)測某些人或組織在災(zāi)害風(fēng)險情鏡下可能會產(chǎn)生什么樣的狀況，以此來尋找降低脆弱性的方法并強化社會群體對災(zāi)害的適應(yīng)［19］。通過查閱《中國氣象災(zāi)害大典：河南卷》以及近些年自然災(zāi)害資料發(fā)現(xiàn)，河南省自然災(zāi)害嚴(yán)重的區(qū)域分布主要包括：豫北、豫東平原與豫西南淺山丘陵以及淮河干流以南地區(qū)為干旱區(qū)；京廣線以西—盧民—南召—內(nèi)鄉(xiāng)一線東，以及京廣線以東，淮河干流以北廣大平原地區(qū)為洪澇區(qū)；以安陽—焦作—澠池—嵩縣—西峽一線以西山區(qū)丘陵地帶為凍災(zāi)區(qū)。對比河南省自然災(zāi)害社會脆弱性評價結(jié)果表明，本文的評價結(jié)果與實際災(zāi)害發(fā)生區(qū)域基本符合。然而，社會脆弱性并非容易衡量的狀態(tài)，在量化研究上仍存在很多限制。首先，評價指標(biāo)的選取會受到數(shù)據(jù)可獲取性的局限和社會背景因素的影響；其次，無論使用哪種方法確定指標(biāo)權(quán)重，都難免存在一定的人為主觀性；此外，社會脆弱性是動態(tài)變化的，評價單個時間斷面上的社會脆弱性不能很好地反映區(qū)域社會脆弱性的時間演變特征和變化趨勢。雖然社會脆弱性研究仍存在這些局限，但評價災(zāi)害社會脆弱性仍可為災(zāi)害研究提供更具創(chuàng)意與解釋力的視角，同時對推進防災(zāi)減災(zāi)也具有重要的現(xiàn)實意義。

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