京津冀城市群霧霾災(zāi)害風(fēng)險評價研究

崔明家

（1.石家莊鐵道大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，河北 石家莊 050043；2.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)公共管理學(xué)院，河北 石家莊 050061）

京津冀及周邊地區(qū)是我國霧霾最嚴(yán)重的區(qū)域，霧霾已經(jīng)成為該區(qū)域經(jīng)濟、社會、民生發(fā)展的心頭之患，因此，對區(qū)域霧霾災(zāi)害風(fēng)險進行評估，可深化對區(qū)域霧霾災(zāi)害的認知，對于區(qū)域霧霾災(zāi)害的防范和治理具有重要意義。

國外學(xué)者對霧霾風(fēng)險的影響評價研究較早，但主要側(cè)重對霧霾的氣候特征及其對區(qū)域氣候的影響進行了較為深入研究[1-4]。近幾年，我國學(xué)者才開始對霧霾災(zāi)害的影響評價研究，主要有吳偉強等[5]基于故障樹模型對杭州市霧霾風(fēng)險進行了分析；盛小星等[6]利用集對分析法對長三角霧霾風(fēng)險進行了評估；卿清濤等[7]建立評價模型對四川盆地地區(qū)霧霾災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃分析。本文借鑒比較成熟的自然災(zāi)害風(fēng)險評價理論和方法，建立了基于致災(zāi)因子危險性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體脆弱性3個因子的多指標(biāo)霧霾災(zāi)害風(fēng)險評價模型，并采集2013～2017年數(shù)據(jù)對京津冀區(qū)域13個重點城市進行了評估和分析，該模型考慮全面，且易于操作，其評估結(jié)果科學(xué)實用，可為京津冀區(qū)域霧霾災(zāi)害防治提供科學(xué)依據(jù)，也可為其他相關(guān)研究提供參考借鑒。

1 評價模型與方法

1.1 評價方法

區(qū)域災(zāi)害系統(tǒng)論認為災(zāi)害是區(qū)域內(nèi)致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境與承災(zāi)體等多要素共同作用的復(fù)雜系統(tǒng)[8]，致災(zāi)因子的危險性、孕災(zāi)環(huán)境的敏感性以及承災(zāi)體的脆弱性共同決定了災(zāi)情的大小。本文基于災(zāi)害系統(tǒng)風(fēng)險理論，根據(jù)霧霾災(zāi)害的特點，選取霧霾災(zāi)害中致災(zāi)因子危險性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體脆弱性3個評價因子（每個因子含若干子指標(biāo)），建立霧霾災(zāi)害風(fēng)險綜合評價模型。具體計算步驟如下：

（1）確定霧霾災(zāi)害風(fēng)險綜合評價指標(biāo)集：

其中，Xh，Xe，Xv分別為致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體三項一級指標(biāo)，每項一級指標(biāo)下根據(jù)專家打分篩選出若干有代表性、能夠量化的二級指標(biāo)。

（2）確定評價指標(biāo)權(quán)重：模型所有指標(biāo)權(quán)重值由層次分析法確定，層次分析法在專家打分表基礎(chǔ)上將問題進行定性和定量的分析，可以在某種程度上避免評價中產(chǎn)生的主觀性，并保證了數(shù)據(jù)的一致性。權(quán)重向量為W=｛Wh，We，Wv｝，Wh、We、Wv分別為致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體三項指標(biāo)權(quán)重。

（3）確定霧霾災(zāi)害風(fēng)險指數(shù)：

由于各個指標(biāo)量綱不一致，采用極值化方法對指標(biāo)數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理，以消除各自指標(biāo)的量綱和數(shù)量級差異，規(guī)范化公式為：其中，

1.2 評價指標(biāo)選擇

致災(zāi)因子是指產(chǎn)生于孕災(zāi)環(huán)境并能夠?qū)Ω黝惓袨?zāi)體（人、財產(chǎn)、社會、生態(tài)等）造成不利影響和損失的因素，致災(zāi)因子危險性是指災(zāi)害引發(fā)危險的可能性，主要由致災(zāi)因子強度和活動頻次決定的，一般來說，強度越大，頻次越高，所造成的損失越嚴(yán)重，風(fēng)險也就越大。根據(jù)霧霾災(zāi)害特點，本文選取空氣質(zhì)量不達標(biāo)天數(shù)、空氣綜合質(zhì)量指數(shù)作為霧霾災(zāi)害致災(zāi)因子危險性指標(biāo)。

孕災(zāi)環(huán)境是災(zāi)害孕育、發(fā)生、發(fā)展、變化的基礎(chǔ)，孕災(zāi)環(huán)境敏感性是指在不考慮天氣背景的情況下，自然、社會經(jīng)濟因素對某區(qū)域災(zāi)害形成的作用程度，霧霾的形成除天氣因素外，主要受地形因素、工業(yè)排放、能源消耗、機動車排放、綠地植被等因素影響較大。本文選取地形高程、地均GDP、第二產(chǎn)業(yè)比重、單位GDP能耗、機動車保有量、建成區(qū)綠化覆蓋率六個指標(biāo)來評價孕災(zāi)環(huán)境敏感性。

承災(zāi)體是直接受到災(zāi)害影響而造成損害的對象，承災(zāi)體涉及面廣，包括人類自身、社會經(jīng)濟系統(tǒng)、自然資源和生態(tài)環(huán)境等。根據(jù)霧霾災(zāi)害的特點，霧霾主要對人體、交通運輸特別是公路交通影響很大，因此，本文選擇人口密度、公路密度（單位面積公路里程）作為評價指標(biāo)。霧霾災(zāi)害風(fēng)險評價指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 霧霾災(zāi)害風(fēng)險評價指標(biāo)體系

1.3 指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)上述評價方法對準(zhǔn)則層因子和評價層各項指標(biāo)進行權(quán)重計算，其計算結(jié)果如表1所示。

表1 霧霾災(zāi)害綜合風(fēng)險評價指標(biāo)權(quán)重

2 京津冀主要城市評價結(jié)果與分析

2.1 數(shù)據(jù)來源

自2013年起，全國74個重點城市開始執(zhí)行新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012），并發(fā)布環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI），基于數(shù)據(jù)可得性，本文收集了自2013～2017年共5年的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源包括京津冀13個主要城市的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報，還有環(huán)保部發(fā)布的年度中國環(huán)境狀況公報。

2.2 總體分析

對收集的5年的數(shù)據(jù)按指標(biāo)取平均值，進行規(guī)范化處理后，利用綜合評價模型，分別計算出每個城市3個評價因子和綜合風(fēng)險，結(jié)果分析如下：

（1）霧霾災(zāi)害致災(zāi)因子危險性，致災(zāi)因子危險性排序如圖2所示。

圖2 致災(zāi)因子危險性排序

從圖2可知，邢臺、保定、衡水、石家莊、邯鄲的致災(zāi)因子危險性最高，說明這幾個地區(qū)空氣污染物濃度高，霧霾天氣發(fā)生的頻度也很高，這幾個城市也是我國霧霾災(zāi)害最嚴(yán)重，2013～2017年在全國74個空氣質(zhì)量重點監(jiān)測城市中幾乎年年都是倒數(shù)，而張家口、承德和秦皇島處在較低水平，在京津冀區(qū)域?qū)儆诳諝赓|(zhì)量好的地區(qū)。霧霾致災(zāi)因子成分復(fù)雜，不同城市間差異也較大，準(zhǔn)確識別區(qū)域致災(zāi)因子，對其進行科學(xué)管理，減小致災(zāi)因子造成的消極影響，可達到防災(zāi)減災(zāi)的目的。

（2）霧霾災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境敏感性，孕災(zāi)環(huán)境敏感性排序如圖3所示。

圖3 孕災(zāi)環(huán)境敏感性排序

從圖3可知，唐山、天津、石家莊的孕災(zāi)環(huán)境敏感性最高，從具體指標(biāo)可知三地具有地形高度低、第二產(chǎn)業(yè)比重大、機動車保有量高、單位GDP能耗高等共同特征，這些因素是導(dǎo)致霧霾災(zāi)害形成的重要原因，從具體數(shù)據(jù)看，2017年唐山的第二產(chǎn)業(yè)比重仍高達56%，高出同期全國平均值十多個百分點，機動車保有量也達到210多萬輛，單位GDP能耗1.185 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，在整個區(qū)域排名第一。孕災(zāi)環(huán)境具有一定的穩(wěn)定性和區(qū)域差異性，識別、分析環(huán)境中的不穩(wěn)定因素，并對其加以治理，可從根本上減低災(zāi)害的發(fā)生的風(fēng)險。

（3）霧霾災(zāi)害承災(zāi)體脆弱性，承災(zāi)體脆弱性排序如圖4所示。

圖4 承災(zāi)體脆弱性排序

從圖4可知，北京、天津的承災(zāi)體脆弱性最高，其次是石家莊、邯鄲、廊坊等，主要是因為這幾個城市經(jīng)濟發(fā)達，人口密度、公路密度都非常大，尤其是京津兩地，霧霾災(zāi)害發(fā)生對這些地區(qū)造成的影響和損失最為嚴(yán)重，需要切實采取措施做好對承災(zāi)體的防護，可減少災(zāi)害影響和損失。

（4）霧霾災(zāi)害綜合風(fēng)險分析，霧霾災(zāi)害綜合風(fēng)險排序如圖5所示。

圖5 霧霾災(zāi)害綜合風(fēng)險排序

從圖5可知，綜合致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體三個要素，除張家口、承德、秦皇島三地外，其他城市綜合風(fēng)險值差別不大，其中石家莊、天津、邯鄲、北京綜合風(fēng)險較高，但造成各城市風(fēng)險高的影響因子不同，應(yīng)針對具體情況采取針對性措施，以降低霧霾災(zāi)害綜合風(fēng)險。而承德、張家口綜合風(fēng)險值較低，從具體指標(biāo)上看，這兩個城市的三個評價因子都處在較低水平，霧霾危害不大，對這兩地來講重點是“防”——防止霧霾災(zāi)害加重。

2.3 趨勢分析

利用數(shù)據(jù)計算每年的評價因子和綜合風(fēng)險值，可以看出相關(guān)指標(biāo)的變化情況，具體分析如下。

（1）從圖6可知，2013～2017年這5年間，各城市致災(zāi)因子危險性總體呈下降態(tài)勢，但下降趨勢不顯著，而且中間還有起伏。霧霾治理是一個長期性工作，任重道遠，從圖中可以看出個別城市有起伏，特別是2017年起伏比較明顯，這可能是受當(dāng)年氣候因素影響。

（2）從圖7可知，2013～2017年這5年間，各城市孕災(zāi)環(huán)境敏感性下降趨勢明顯，說明這幾年各地都加大了治理力度，特別是在優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改變能源結(jié)構(gòu)、降低能源消耗、增加綠地面積等方面成效顯著。

（3）從圖8可知，2013～2017年這5年間，各城市承災(zāi)體脆弱變化不明顯，一般來講，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，承災(zāi)體脆弱性有不斷加大的趨勢，從圖中可以看到大部分城市承災(zāi)體脆弱性有加大趨勢，但也有一些城市有減低情況，比如2017年北京、天津、張家口都略有下降，從具體數(shù)據(jù)看，這三地2017年的常住人口都有減少，這可能和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、城市綜合治理有關(guān)。

（4）圖9反映了2013～2017年這5年三個因素疊加影響的綜合風(fēng)險變化情況，總體來看各地綜合風(fēng)險呈下降趨勢，但不顯著，且有起伏，霧霾災(zāi)害影響因素眾多，成因復(fù)雜，必將是一項長期的系統(tǒng)工程。

圖6 致災(zāi)因子危險性變化情況

圖7 孕災(zāi)環(huán)境敏感性變化情況

圖8 承災(zāi)體脆弱性變化情況

圖9 霧霾災(zāi)害綜合風(fēng)險變化情況

3 結(jié)語

（1）從總體看，京津冀區(qū)域是我國霧霾災(zāi)害最嚴(yán)重地區(qū)，除張家口、承德、秦皇島三地外，其他10個城市霧霾災(zāi)害綜合風(fēng)險值都很高，彼此間差別不大。但從風(fēng)險構(gòu)成看，這10個風(fēng)險最高城市間還有較大差異，京津主要是因為承災(zāi)體脆弱性高，而唐山、邯鄲等在這要是因為孕災(zāi)環(huán)境敏感性高，霧霾災(zāi)害治理應(yīng)從以孕災(zāi)環(huán)境治理為主，具體措施主要有：調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進產(chǎn)業(yè)升級；改革能源結(jié)構(gòu)，降低能耗；發(fā)展公共交通，倡導(dǎo)綠色出行，強化機動車減排；科學(xué)規(guī)劃城市用地，增加植被覆蓋面積等。

（2）從時空變化看，這5年各地的綜合風(fēng)險呈下降趨勢，但下降不夠顯著，說明各地都在加大霧霾治理力度，尤其是孕災(zāi)環(huán)境的治理取得了一定效果，京津冀地區(qū)的霧霾問題成因復(fù)雜、其社會影響大，其治理必將是一項復(fù)雜的、長期的系統(tǒng)工程，迫切需要進一步深入霧霾災(zāi)害的機理和構(gòu)成要素的研究，從孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子、承災(zāi)體三個方面入手，綜合運用行政、經(jīng)濟、法律、科技、文化等手段多措并舉，政府、企業(yè)、媒體和社會各界齊心協(xié)力、共同參與，跨行政區(qū)域協(xié)同聯(lián)動作戰(zhàn)，綜合施策，切實從根本上解決好霧霾問題。

（3）評價模型綜合考慮致災(zāi)因子危險性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體脆弱性等3個因子，并選取10個二級指標(biāo)，采用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重，此評價模型考慮全面，且易于操作，其評估結(jié)果科學(xué)實用。