氣候變化對中國脆弱國家指數(shù)的影響分析

蔣穎 陳瑞 林學(xué)星 譚艷祥

摘要：首先詳細(xì)分析了氣候變化對中國脆弱國家指數(shù)影響的相關(guān)背景，然后用主成分分析建立的模型來對中國的脆弱性指標(biāo)進(jìn)行分析，分析了中國目前的脆弱性程度，中國能夠改善氣候變化影響的可行性，以及相應(yīng)的氣候變化所應(yīng)采取的干預(yù)措施（比如減碳，南水北調(diào)）。

關(guān)鍵詞：脆弱國家指數(shù)；主成分分析；干預(yù)措施

0.引言

氣候變化帶來的影響，包括干旱增加、冰川萎縮、動(dòng)植物的運(yùn)動(dòng)分布范圍變化、海平面的上升，這些變化隨地區(qū)而異。政府間氣候變化專業(yè)委員會(huì)建議，氣候變化很可能是具有深遠(yuǎn)意義和影響的。這些影響將改變?nèi)祟惖纳罘绞?，可能?huì)導(dǎo)致社會(huì)和政府結(jié)構(gòu)的衰弱和崩潰，而不穩(wěn)定的政府體系，可能導(dǎo)致國家增加脆弱性，而陷入危機(jī)。對于脆弱的國家，如果遭受如自然災(zāi)害、減少耕地、不可預(yù)測的天氣和氣溫升高等氣候沖擊的脆弱性，可能使國家脆弱性進(jìn)一步加劇。[1]

本文以2018年美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽E題為背景，用主成分分析來針對氣候變化對脆弱國家指數(shù)的影響問題，進(jìn)行內(nèi)在因素相關(guān)性研究。

1.問題背景

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國是世界13個(gè)貧水國家之一，尤其在人口稠密的東部季風(fēng)區(qū)，水資源供需矛盾突出，旱澇災(zāi)害頻繁。在氣候變暖背景下，過去30多年中國北方旱情加重，南方極端洪澇災(zāi)害增多，加劇了水資源供需矛盾，嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。由于中國季風(fēng)區(qū)氣候和地理分異特性，水資源脆弱性研究的關(guān)鍵是要識別影響水資源系統(tǒng)脆弱性變化的關(guān)鍵調(diào)控變量，具體分析有如下幾個(gè)方面：

①氣候變化導(dǎo)致海平面上升，將使中國陸地領(lǐng)土面積減少，并威脅中國沿海大城市及其海域疆界。沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，人口稠密。大規(guī)模的人口往內(nèi)陸遷移，將會(huì)大大增加內(nèi)陸的人口壓力，環(huán)境容納量超載，增加矛盾和沖突；

②氣候變化對中國水資源和糧食生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響，隨著氣候變暖，人為因素對糧食的影響程度由突變前的49.7%增加到53.4%。就自然因素而言，不斷增加的極端氣候事件的頻率和強(qiáng)度對中國國民產(chǎn)生嚴(yán)重影響。不斷增大的人口壓力，將造成糧食的短缺，食物匱乏，增加了國家的不穩(wěn)定性。

2.中國的FSI主成分分析

為制定一個(gè)數(shù)學(xué)模型來衡量一個(gè)國家的脆弱性，可通過SPSS軟件進(jìn)行主成分分析來對2017年的FSI數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而把各地國家12個(gè)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)代入4個(gè)主成分的表達(dá)式，然后分別以4個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)重，構(gòu)建主成分綜合評價(jià)，即用Z來衡量一個(gè)國家的脆弱性程度，其數(shù)學(xué)模型如下：

Z=0.087738x1+0.080538x2+0.139580x3+ 0.039476x4+0.059623x5+ 0.028736x6+0.053606x7+0.065519x8+0.066971x9+0.063946x10+

0.131791x11+0.051713x12

其中x1， x2， x3， ……， x12分別表示每個(gè)指標(biāo)相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)。

觀察上式的每一項(xiàng)系數(shù)，可知，氣候變化對一個(gè)脆弱國家指數(shù)的指標(biāo)C1（安全機(jī)制），C3（集體申訴）和S2（難民和國內(nèi)流離失所者）的影響程度比較大，所以要盡量減少這三個(gè)指標(biāo)的影響。從表1的2017年的中國脆弱指數(shù)來看，這三個(gè)指標(biāo)數(shù)值相對來說不大，結(jié)合這幾年來各方面發(fā)展比較好的中國來說，有足夠能力去改善這三個(gè)方面的不足。

3.中國對氣候變化的干預(yù)措施

由于氣候變化會(huì)在水利、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源業(yè)和旅游業(yè)的幾方面產(chǎn)生直接影響，同時(shí)也會(huì)對政治、經(jīng)濟(jì)等方面產(chǎn)生間接影響，因此國家調(diào)控措施主要分為兩個(gè)方面，一方面是稅法調(diào)控，一方面是工程調(diào)控，以中國為例進(jìn)行分析。

稅法干預(yù)主要是完善相應(yīng)的法律法規(guī)，從立法的高度保障低碳經(jīng)濟(jì)的有序進(jìn)行。強(qiáng)化法規(guī)的貫徹執(zhí)行，尤其是鋼鐵、化工、建材等高耗能行業(yè)，同時(shí)加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)的能源審計(jì)。目前，征收碳稅是一種基于市場的激勵(lì)手段來減少二氧化碳排放的一種比較有效的方法。碳稅以“庇古稅”為經(jīng)濟(jì)學(xué)原型，是根據(jù)化石燃料中的碳含量或排放的二氧化碳量征收的一種產(chǎn)品消費(fèi)稅。由于目前在現(xiàn)實(shí)中，直接監(jiān)測二氧化碳排放量的技術(shù)成本較高，因此目前實(shí)施碳稅的國家基本采用根據(jù)化石燃料的投入量來確定二氧化碳的排放量的方法。

工程干預(yù)主要是建立完善水利規(guī)劃體系、防洪抗旱減災(zāi)體系以及能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化。尤其是對氣候變化脆弱性能力低的地區(qū)，需采取應(yīng)急措施，對干旱、大風(fēng)、洪災(zāi)、低溫等極端自然災(zāi)害的預(yù)防措施不斷完善。

由于中國的特殊地理位置及氣候條件，中國的水資源分布極不均勻，南方水資源豐富，北方水資源匱乏，汛期洪澇，枯水期干旱。加上全球氣候變化問題越來越嚴(yán)重，水循環(huán)、水資源時(shí)空分布和水資源總量也都發(fā)生了變化。大力發(fā)展水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，最大程度解決國家水資源供需矛盾問題。南水北調(diào)工程優(yōu)化水資源配置、促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)性工程，通過改善水資源條件來促進(jìn)潛在生產(chǎn)力，形成經(jīng)濟(jì)增長；改善北方當(dāng)?shù)仫嬎|(zhì)量，有效解決北方一些地區(qū)地下水因自然原因造成的水質(zhì)問題，如高氟水、苦咸水和其他含有對人體不利的有害物質(zhì)的水源問題；改善因缺水而惡化的環(huán)境，使中國北方地區(qū)逐步成為水資源配置合理、水環(huán)境良好的節(jié)水、防污型社會(huì)。

4.總結(jié)

面對內(nèi)憂外患，國家只會(huì)變得更加脆弱。隨著溫室效應(yīng)等氣候變化的不可逆轉(zhuǎn)，氣候變化對各個(gè)國家的影響日益明顯，其在一定程度上也促進(jìn)了國家的脆弱性。國家應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)相關(guān)方面的措施，提高對氣候變化的適應(yīng)能力，從而降低自身的國家脆弱指數(shù)。在全球化的社會(huì)中，我們應(yīng)從戰(zhàn)略意義上，提出相應(yīng)的干預(yù)措施，如征收碳稅和工程干預(yù)，來削減氣候變化對國家和地區(qū)穩(wěn)定性的影響。我們必須找到一條出路來面對日益改變的氣候和生存環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]2018年美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽E題，http：//www.comap.com/.

作者簡介：

蔣穎（1997-）女，長沙理工大學(xué)，本科學(xué)生；

譚艷祥（1980-）男，長沙理工大學(xué)，講師。