脆弱性原理研究進(jìn)展

脆弱性(Vulnerability)概念由美國學(xué)者馬蓋特于1968年在論及“地下水脆弱性”時首次提出，此后，脆弱性研究日漸多元化，被運(yùn)用于多種學(xué)術(shù)領(lǐng)域。北京交通大學(xué)風(fēng)險管理研究所聯(lián)系北京市地鐵風(fēng)險管理實(shí)際，對脆弱性原理和實(shí)踐進(jìn)行了多年研究。項(xiàng)目得到了國家社會科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(13AZD088)，北京市哲學(xué)社會科學(xué)基金十二五規(guī)劃項(xiàng)目(12JGB022)支持，成果獲得了北京市第十四屆哲學(xué)社會科學(xué)優(yōu)秀成果一等獎，中國職業(yè)安全健康協(xié)會科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎，研究報告入選《北京市哲學(xué)社會科學(xué)基金項(xiàng)目優(yōu)秀成果選編(第五輯)》。

1 脆弱性原理理論研究

雖然不同研究領(lǐng)域?qū)Υ嗳跣赃@一概念的認(rèn)識日趨接近，但是對脆弱性的理論尚沒有達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)識，因此，運(yùn)用中外研究資料，開發(fā)理論模型和決策支持工具來分析和評估并減少系統(tǒng)的脆弱性是迫切需要。本項(xiàng)研究在脆弱性概念、內(nèi)涵、特征要素與脆弱性原理等方面進(jìn)行了理論研究，為后期脆弱性評價與控制策略研究奠定了基礎(chǔ)。

(1)脆弱性概念研究。

脆弱性是客觀存在的，它會隨著時間、空間的變化而變化。準(zhǔn)確定義脆弱性的概念，對于分析和評價脆弱性對系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)劃，日常管理以及應(yīng)急管理都有重要的意義。

脆弱性是系統(tǒng)在某一擾動下發(fā)生變化的程度和從擾動的不利影響中恢復(fù)正常運(yùn)行的能力。脆弱性由暴露度、敏感度和適應(yīng)度等特征要素構(gòu)成，這些構(gòu)成要素因擾動介入而遞次呈現(xiàn)，因擾動不同而內(nèi)涵不同。

脆弱性辨識不是簡單的風(fēng)險辨識，需要以脆弱性的3個特征要素(暴露度、敏感度、適應(yīng)度)的視角為主，傳統(tǒng)的人—機(jī)—環(huán)為輔，建立起兩維的交叉矩陣，綜合分析，既避免在基礎(chǔ)因素分析中缺項(xiàng)漏項(xiàng)，又可以在科學(xué)和實(shí)用兩個方面實(shí)現(xiàn)平衡。

(3)脆弱性遞次演化分析框架研究。

基于AHV模型的邏輯關(guān)系，我們構(gòu)建了脆弱性特征要素遞次演化的分析框架，簡明地展示承載體脆弱性在受到擾動以后，呈現(xiàn)出系列性變化的規(guī)律?？梢院唵蚊髁说胤磻?yīng)脆弱性的暴露度、易感度和適應(yīng)度，遞次作用到承載體“人員—設(shè)備—環(huán)境”系統(tǒng)的規(guī)律。分析框架明確了脆弱性三要素的相互關(guān)系，避免產(chǎn)生擾動作用到系統(tǒng)后，脆弱性所有特征要素同時發(fā)生的誤解，為脆弱性評價和制定分層次的減緩措施具有重要意義。

(4)脆弱性評價研究。

由于承載體系統(tǒng)是面臨多重擾動的，其脆弱性問題是一個復(fù)雜的、非線性的、動態(tài)的問題，本項(xiàng)研究用突變理論構(gòu)建了脆弱性分層遞進(jìn)評價模型，提出了適用于大型的、復(fù)雜系統(tǒng)中的評價方法。

2 脆弱性原理應(yīng)用研究

脆弱性理論研究需要落實(shí)到經(jīng)濟(jì)社會實(shí)際。北京交通大學(xué)風(fēng)險管理研究所與北京地鐵公司和城建設(shè)計院合作，對北京地鐵系統(tǒng)脆弱性擾動因素、評價模型及控制策略進(jìn)行了多年的研究。

(1)地鐵系統(tǒng)脆弱性擾動因素研究。

要對地鐵系統(tǒng)脆弱性進(jìn)行分析和評估，首先需要分析導(dǎo)致地鐵系統(tǒng)脆弱性產(chǎn)生的因素有哪些，地鐵系統(tǒng)脆弱性所面臨的主要擾動是什么。本項(xiàng)研究通過對造成地鐵系統(tǒng)脆弱性9大擾動因素分析和評估，確定了地鐵最突出的擾動因素是火災(zāi)和大客流沖擊，并對這兩大因素進(jìn)行了深入研究。

網(wǎng)絡(luò)整體內(nèi)向接近中心度標(biāo)準(zhǔn)差為7.164，外向接近中心度標(biāo)準(zhǔn)差為6.940，差異較小，且節(jié)點(diǎn)間差異沒有很大差異，說明三峽地區(qū)旅游節(jié)點(diǎn)的通暢程度較高，并沒有出現(xiàn)明顯的阻礙現(xiàn)象。個體節(jié)點(diǎn)以白帝城、解放碑、小三峽、三峽大壩、神女峰、重慶紅巖的內(nèi)外向中心度最高，表明這幾個節(jié)點(diǎn)與三峽地區(qū)其他景點(diǎn)通達(dá)性較好，受其他節(jié)點(diǎn)控制較弱，近20年過去了，游客在三峽旅游的游線組合中仍然包含這幾個經(jīng)典景區(qū)。相對這些景區(qū)，三峽旅游的經(jīng)典景區(qū)中衰落較快的景區(qū)為張飛廟、萬州港、大昌古鎮(zhèn)、小小三峽、三游洞、葛洲壩、名山、涪陵新城、三峽大瀑布。這些景區(qū)節(jié)點(diǎn)與其他景區(qū)節(jié)點(diǎn)依賴性較強(qiáng)，旅游目的地競爭力相對較弱。

(2)地鐵系統(tǒng)脆弱性影響因素指標(biāo)體系研究。

基于解釋結(jié)構(gòu)原理，建立了在大客流與火災(zāi)擾動下的地鐵脆弱性的評價與預(yù)警模型。通過現(xiàn)場考察和測量，構(gòu)建群體灰色層次模糊評價法，通過定量分析與定性評價相結(jié)合的方法，對三條重要線路的典型車站進(jìn)行了脆弱性評價。

(3)地鐵系統(tǒng)脆弱性的控制機(jī)制研究。

項(xiàng)目從地鐵系統(tǒng)的暴露度、敏感度與適應(yīng)度方面分層、分類提出地鐵系統(tǒng)脆弱性控制機(jī)制，并在此基礎(chǔ)上從人因因素(列車司機(jī)、行車調(diào)度員、站臺人員等)、設(shè)備系統(tǒng)因素(信號系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、地鐵車輛等)、環(huán)境因素(站臺、隧道建筑結(jié)構(gòu)等)以及管理制度方面提出地鐵系統(tǒng)脆弱性控制措施。

3 脆弱性原理延伸研究

對脆弱性理論內(nèi)涵和在安全管理實(shí)踐方面的研究，到目前仍然存在需要提升的空間，需要加以關(guān)注并進(jìn)行延伸研究。

(1)加強(qiáng)人文因素脆弱性研究。

目前對脆弱性進(jìn)行分析和評價時，比較多的強(qiáng)調(diào)承載體對環(huán)境中危險源等物理性擾動所產(chǎn)生的反應(yīng)，對于系統(tǒng)暴露于人文環(huán)境中文化和制度等擾動所產(chǎn)生的反應(yīng)關(guān)注不足，影響脆弱性的控制效果。系統(tǒng)中的人是事故的最直接受害者和最重要的承載體，事故對人的破壞性影響是危險源本身和人的脆弱性共同作用的結(jié)果。因此，探討人的脆弱性，是系統(tǒng)脆弱性研究的重要組成部分。研究人的脆弱性一方面要研究在安全生產(chǎn)系統(tǒng)中人的團(tuán)隊和個體素質(zhì)的脆弱性，分別明確人的主動和被動心理行為中脆弱部分的區(qū)別，分別采取不同的控制措施。另一方面要研究安全管理存在的脆弱性對于管理對象的影響，不能混淆宏觀管理與微觀管理的界限。在研究中還要充分考慮物理和人文因素相互影響與回饋交叉作用所產(chǎn)生的對風(fēng)險后果的影響。

(2)豐富脆弱性評價方法。

脆弱性的量化評估是風(fēng)險分級和防控決策的基礎(chǔ)。目前常用的有基于指標(biāo)體系的脆弱性評價方法、基于歷史災(zāi)情的數(shù)理統(tǒng)計脆弱性評價法、模糊物元評價法、圖層疊置評價法以及脆弱性函數(shù)模型評價法等。脆弱性的量化技術(shù)總體上還不夠成熟，需要定性指標(biāo)和定量指標(biāo)相輔相成，互為補(bǔ)充，要以綜合評價來評估，從不同側(cè)面提取的指標(biāo)數(shù)據(jù)做出總的評價。綜合評價最大的難點(diǎn)在于多目標(biāo)性，如何科學(xué)、客觀地建立指標(biāo)體系及評估標(biāo)準(zhǔn)，從而將一個多目標(biāo)問題綜合化、系統(tǒng)化需要深入研究?？傮w的思路是定性指標(biāo)通過多維度的篩選定量化，再反復(fù)到實(shí)際檢驗(yàn)，使定性指標(biāo)與定量分析有機(jī)結(jié)合。評價方法手段可以采用多種類型，但是需要建立在科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕A(chǔ)上，并要實(shí)用，便于使用者操作。需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上的評價指標(biāo)和評價方法的選取上，結(jié)合特征進(jìn)行深入的研究。

(3)關(guān)注城市運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)化脆弱性。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)告訴我們，近十幾年來，由于城市運(yùn)行中常規(guī)安全管理的逐步強(qiáng)化，事故總的起數(shù)大幅度減少，但是與此相悖的是死傷人數(shù)卻沒有同比減少，原因就在于一些少發(fā)的非常規(guī)重特大事故死傷過于慘重，問題的關(guān)鍵點(diǎn)就在于我國已經(jīng)進(jìn)入到了城市化發(fā)展的第四階段——城市運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營時代。在城市發(fā)展給社會進(jìn)步帶來了更多便捷和價值的同時，也醞釀著所謂的“人造風(fēng)險”或“文明的風(fēng)險”，所以不但導(dǎo)致既有的以點(diǎn)線為主要目標(biāo)的安全管理脆弱性越發(fā)明顯，而且由于網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行風(fēng)險涉及到了傳播機(jī)理、網(wǎng)絡(luò)蔓延影響展開系統(tǒng)分析和評價模型構(gòu)建等領(lǐng)域，管理難度進(jìn)一步加大。因此，基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性，準(zhǔn)確反映出局部風(fēng)險問題觸發(fā)對全局網(wǎng)絡(luò)化脆弱性的影響需要高度關(guān)注。

(4)推進(jìn)脆弱性管理信息化。

隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，社會對各種威脅反應(yīng)的脆弱性在敏感度上更強(qiáng)了，也就需要我們大力提高對擾動威脅的適應(yīng)性，采取的應(yīng)對措施更加及時準(zhǔn)確。因此，需要強(qiáng)化監(jiān)測預(yù)警，強(qiáng)調(diào)脆弱性調(diào)控的及時性、科學(xué)性，以及應(yīng)對措施的綜合性。要深入研究以信息化、智能化為反脆弱手段，實(shí)現(xiàn)對人員、環(huán)境的實(shí)時感知、診斷、分析、預(yù)警、決策的功能，通過建設(shè)綜合安全監(jiān)察信息化管控平臺達(dá)到對地鐵安全運(yùn)營脆弱性管控的目標(biāo)。

(5)加強(qiáng)反脆弱研究。

反脆弱理論提出了積極面對風(fēng)險，分層次、分階段主動管控脆弱性的新思路。反脆弱理念強(qiáng)調(diào)，大自然不總是安全的，還會積極地進(jìn)行破壞和更替選擇和重組，鑒于不可能存在完美的強(qiáng)韌性，需要一個能夠不斷利用隨機(jī)事件，不可預(yù)測的沖擊壓力和波動，實(shí)現(xiàn)自我再生的機(jī)制，這個機(jī)制就是反脆弱。

研究反脆弱，不是研究簡單的頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳方法，而是研究如何洞悉事物在發(fā)展中存在的脆弱性，如何不把主要精力和投入放在提高其規(guī)模和效益上。在研究中不僅要關(guān)注脆弱性帶來的負(fù)面反應(yīng)，更關(guān)注不利局面的正面反應(yīng)，通過研究降低系統(tǒng)易損的脆弱性風(fēng)險方法，使風(fēng)險轉(zhuǎn)化為機(jī)會，使系統(tǒng)功能不僅不會衰減，反而更加優(yōu)化。