區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動的超網(wǎng)絡(luò)分析

朱莉　陸倩倩　李婧琦　吉中會

摘要：以2007年太湖藍(lán)藻事件中“蘇-錫-常”三市的協(xié)同應(yīng)急為例，針對災(zāi)害跨城域以及單個區(qū)域應(yīng)急能力不足等情形，提出了區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動的超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過分析應(yīng)急優(yōu)化目標(biāo)和對受災(zāi)點實施救助的最優(yōu)決策行為，構(gòu)建了區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動的超網(wǎng)絡(luò)模型，并將其應(yīng)用于蘇錫常協(xié)調(diào)應(yīng)對水污染的資源配置方案優(yōu)化設(shè)計中。結(jié)合關(guān)鍵因素分析，得出結(jié)論：各出救點與受災(zāi)區(qū)域關(guān)聯(lián)的脆弱性和應(yīng)急能力上限、各受災(zāi)區(qū)域脆弱性直接影響到應(yīng)急資源調(diào)配方案的選擇。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急；超網(wǎng)絡(luò)；區(qū)域；聯(lián)動；資源調(diào)配

近年來頻繁發(fā)生的災(zāi)害事件逐漸呈現(xiàn)跨區(qū)域特征，隨著各鄰近區(qū)域之間社會經(jīng)濟聯(lián)系的愈發(fā)緊密，建立統(tǒng)籌部署的區(qū)域協(xié)調(diào)應(yīng)急聯(lián)動模式被提上日程。2009年在泛珠三角建立了全國首個省級區(qū)域性應(yīng)急管理聯(lián)動機制，2011年京津冀城市群食品安全應(yīng)急聯(lián)動機制正式建立，2013年京津冀構(gòu)建區(qū)域重污染天氣應(yīng)急響應(yīng)體系，2013年滬蘇浙皖簽署《長三角地區(qū)跨界環(huán)境污染事件應(yīng)急聯(lián)動工作方案》，這些區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動機制的構(gòu)建，主要是為了突破行政區(qū)域局限、集中資源、協(xié)同提高應(yīng)急效率。

學(xué)術(shù)界有不少學(xué)者關(guān)注區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動問題，如Tufekci早在1995年就提議構(gòu)建區(qū)域救援決策支持系統(tǒng)以應(yīng)對颶風(fēng)災(zāi)害。Green等明確指出跨區(qū)域協(xié)調(diào)是未來應(yīng)急領(lǐng)域重要發(fā)展方向。Groothedde等驗證了各區(qū)域相互合作能有效降低物流成本。滕五曉等構(gòu)架了應(yīng)對危機的區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動模式。呂志奎等介紹了美國跨州應(yīng)急管理協(xié)作制度和框架。Calixto等以巴西為例提出多組織跨區(qū)協(xié)同的應(yīng)急模式。Arora等發(fā)現(xiàn)一些小區(qū)縣更多受益于相互協(xié)調(diào)而非中央儲備庫的救助。Balcik等探討了供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機制在區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動中的適用性問題。佘廉等提出以信息化和資源化為基礎(chǔ)、縱橫交錯的區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動綜合體系設(shè)想。Sawik研究不同災(zāi)害情形下區(qū)域性緊急庫存的預(yù)先部署問題。Toro-Dfaz等提倡建立應(yīng)急醫(yī)療服務(wù)的跨區(qū)域聯(lián)合選址一配送模式。Li等強調(diào)構(gòu)建跨區(qū)域應(yīng)急信息協(xié)同系統(tǒng)的重要性。

目前的跨區(qū)域應(yīng)急相關(guān)文獻(xiàn)以提出定性概念框架為主，也有少數(shù)是運用各類選址或分配理論模型的定量研究，但均未特別關(guān)注各區(qū)域之間的差異化影響。本文以2007年太湖藍(lán)藻事件為例，應(yīng)用超網(wǎng)絡(luò)方法來定量分析在應(yīng)對藍(lán)藻事件過程中跨區(qū)域應(yīng)急資源調(diào)配的內(nèi)在協(xié)調(diào)機制。首先，介紹藍(lán)藻事件中所涉及的太湖和長三角城市蘇州、無錫、常州等研究區(qū)域概況及案例背景；然后，構(gòu)建由來自不同城市應(yīng)急主體組成的跨區(qū)域協(xié)調(diào)應(yīng)急超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并通過定量化表達(dá)區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動的優(yōu)化目標(biāo)和救助受災(zāi)點的最優(yōu)決策行為，構(gòu)建跨區(qū)域應(yīng)急資源協(xié)調(diào)調(diào)配的超網(wǎng)絡(luò)模型；最后，將所建模型應(yīng)用于太湖藍(lán)藻事件中應(yīng)急物資的區(qū)域優(yōu)化配置研究，對關(guān)鍵參數(shù)進行敏感性分析，為完善區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動機制建設(shè)提供有益思考。

1.研究區(qū)域概況及案例背景

太湖是中國第三大淡水湖，位于江蘇南部、長三角中部，全部水域在江蘇省境內(nèi)，由蘇州、無錫和常州三市共同管轄，管轄比例分別為70%、28.5%和1.5%。蘇州位于江蘇東南部，總面積8848.42平方千米（含太湖水域），常住人口1176.91萬人（第六次全國人口普查），共轄5個市轄區(qū)、1個縣級行政管理區(qū)和4個縣級市。無錫是太湖流域的交通中樞，總面積4606.75平方千米（含太湖水域），常住人口637.26萬人（第六次全國人口普查），共轄6個行政區(qū)、2個縣級市和1個國家級開發(fā)區(qū)。常州位于長三角中心地帶，總面積4385平方千米（含太湖水域），至2012年底常住人口468.68萬人，共轄5個市轄區(qū)和2個縣級市。

2007年5～6月間太湖爆發(fā)藍(lán)藻污染事件，對周邊城市居民生活和經(jīng)濟運轉(zhuǎn)造成嚴(yán)重影響：5月14日，太湖西北部水域出現(xiàn)較大范圍藍(lán)藻，面積達(dá)151平方千米；28日上午無錫貢湖沙渚取水口水色已略發(fā)黃，下午集聚在取水口的藻類突然大量死亡，水中溶解氧迅速下降，導(dǎo)致總氮（磷）等指標(biāo)大幅上升；29日晨，無錫市民家中自來水夾帶明顯的腐敗性臭味，無錫水源地水質(zhì)嚴(yán)重惡化、水體黑臭，不能滿足供水要求，水廠被迫停水。無錫市民紛紛前往超市搶購純凈水和面包，整個無錫籠罩在水污染的巨大陰影中。水危機發(fā)生后，無錫政府立刻采取了加大“引江濟太”調(diào)水力度和容量、自來水公司緊急采取技術(shù)提高自來水水質(zhì)、組織市民打撈藍(lán)藻、實施人工降雨改善水質(zhì)等一系列應(yīng)急措施，并緊急啟動應(yīng)急預(yù)案，組織從常州和蘇州等周邊城市大批調(diào)運純凈水，對鄰近區(qū)域開通純凈水運輸綠色通道，以保證無錫飲用水市場供應(yīng)。自此次藍(lán)藻事件后，政府意識到區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動的重要性，針對長三角經(jīng)濟環(huán)境跨界聯(lián)系緊密的實際情況，眾多專家也一再呼吁構(gòu)建區(qū)域應(yīng)急合作機制。

2.區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動的超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和模型

藍(lán)藻事件中區(qū)域應(yīng)急資源協(xié)調(diào)調(diào)配優(yōu)化可以采用超網(wǎng)絡(luò)方法予以分析。最早將超網(wǎng)絡(luò)用于物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域的是Nagurney，后擴展應(yīng)用到電子商務(wù)、環(huán)境治理及全球化等場景。自王志平等撰寫了第一本中文超網(wǎng)絡(luò)著作之后，國內(nèi)也逐漸關(guān)注超網(wǎng)絡(luò)研究。事實上，區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動體系具備典型超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征：多層級、多維性、多準(zhǔn)則、擁塞洼和協(xié)調(diào)性，尤其超網(wǎng)絡(luò)理論突破了對一般應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)中“點”和“邊”同質(zhì)性假設(shè)的限制，能更準(zhǔn)確地從定量角度刻畫不同屬性主體間的相互協(xié)調(diào)合作機制。

首先構(gòu)建以A和B兩城市為例的跨區(qū)域協(xié)調(diào)應(yīng)急超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（如圖1左部）：把各城市出救點和受災(zāi)點抽象成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；將出救點與受災(zāi)點間的資源調(diào)配關(guān)系抽象成網(wǎng)絡(luò)有向邊（以實線表示）；虛線則表示兩城市應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)間的相互協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)?；诖顺W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，再構(gòu)建一個與之功能等價的層級網(wǎng)絡(luò)用以建模分析（如圖1右部），設(shè)立區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動總指揮中心0來協(xié)調(diào)不同城市的合作應(yīng)急。