趙 昕，肖 凡

（中國海洋大學 經(jīng)濟學院， 山東 青島 266100）

【區(qū)域經(jīng)濟】

沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)海洋災害脆弱性評價研究
——以山東省臺風災害為例

趙 昕，肖 凡

（中國海洋大學 經(jīng)濟學院， 山東 青島 266100）

基于 IPCC 報告中對脆弱性的定義，從敏感性和環(huán)境適應性兩個方面建立了沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)海洋災害脆弱性評價模型。根據(jù)反正切函數(shù)構(gòu)建敏感性和適應性的耦合度評價模型， 以此表征脆弱度。 以山東省臺風災害為例， 發(fā)現(xiàn) 2001—2011 年，雖然敏感性和適應性都呈現(xiàn)正相關(guān)遞增變化， 但后者增長快于前者； 脆弱度以 2005年為界，先是遞增趨勢，然后是遞減趨勢，脆弱性的評價結(jié)果與實際相符。

敏感性；適應性；脆弱性；耦合度

引言

20 世紀 90 年代以來脆弱性已成為自然災害對自然生態(tài)系統(tǒng)和人文可持續(xù)性發(fā)展影響研究的一門新興科學，人與環(huán)境共同作用的脆弱性已經(jīng)逐漸成為研究區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的一個新的研究方向。沿海地區(qū)的特殊地理位置——海陸交錯地區(qū)——決定了其是海洋災害的頻發(fā)地帶和生態(tài)系統(tǒng)的脆弱帶，在區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展研究中，脆弱性已經(jīng)逐漸成為重要的研究視角和分析工具。沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)海洋災害脆弱性強弱直接影響到該地區(qū)對災害的抵抗力度和災害風險的等級，進而直接影響到當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。研究沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)海洋災害脆弱性，可以根據(jù)區(qū)域的自身特點，制定適應自身的策略，減少海洋災害所造成的損失，為區(qū)域制定防災減災規(guī)劃和海洋資源開發(fā)提供科學合理的依據(jù)。

Hahn M B， Riederer A M， Foster S O[1]計算 IPCC 定義下的脆弱性指數(shù)時，其依據(jù)是“脆弱度 = （受災度-適應性）×敏感度”，他們在對非洲東部莫桑比克氣候變化進行脆弱性評估時應用生計評估方法。國內(nèi)學者也相繼開展了關(guān)于區(qū)域經(jīng)濟的脆弱性分析，并根據(jù)陸地脆弱生態(tài)區(qū)的影響，提出了關(guān)于脆弱生態(tài)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展模式。其中對脆弱性的評價方法主要集中在函數(shù)模型評價法、圖形法以及模糊評價法等，李博、韓增林[2]認為脆弱性的評價就是通過敏感性和適應性兩者之間的反比例函數(shù)模型關(guān)系確定的；孫平軍，修春亮[3]分析了子系統(tǒng)綜合值在二維坐標系中的位置變化；白慶芹，汪妮，解建倉，方正[4]運用模糊綜合評價法對區(qū)域經(jīng)濟脆弱性進行了等級評判。以上評價方法缺乏對系統(tǒng)非線性和多層次性的考慮。同時，對海洋災害的研究，大部分集中于經(jīng)濟損失評價以及風險評估方面，研究沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的文獻，大部分又集中在對不同沿海城市經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的研究，對一個區(qū)域的經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性進行時間序列研究的文獻較少。因此，本文基于擬合近似線性模型的變化趨勢，構(gòu)建敏感性和適應性的耦合度模型，評價分析沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)海洋災害脆弱性的動態(tài)變化。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

經(jīng)濟系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運行包括自身的產(chǎn)業(yè)、教育、消費以及關(guān)聯(lián)的陸地產(chǎn)業(yè)等幾個方面，雖然各個地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)的脆弱性的表現(xiàn)有所不同，但總的表現(xiàn)層面可分為系統(tǒng)的敏感性和恢復力兩個方面。沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)的脆弱性可以定義為，由于地區(qū)自身存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性的因素以及外部環(huán)境對經(jīng)濟具有相當大的影響力，如果內(nèi)部因素和外部環(huán)境綜合而來的地區(qū)敏感性難以應對風險的發(fā)生，作為沿海地區(qū)面臨著一定的海洋風險損失，薄弱的風險應對對能力導致經(jīng)濟系統(tǒng)的不可持續(xù)發(fā)展。同時，經(jīng)濟系統(tǒng)本身也具有災害前的風險抵御能力和災害后的自我恢復能力。

山東省地處中國東部沿海和黃河下游地區(qū)，處在黃海經(jīng)濟區(qū)和渤海經(jīng)濟區(qū)交匯部位，北臨渤海，與遼寧省隔海相望，擁有海岸線3 121 千米，灘涂面積 3 223 平方千米，海島326 個，海域面積約為 17 萬平方千米。作為典型的沿海省份，海洋災害的發(fā)生影響著地區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展、陸地與海洋的空間經(jīng)濟聯(lián)系以及人口、經(jīng)濟規(guī)模的發(fā)展。山東省常見的海洋災害主要有臺風、風暴潮、災害海浪、赤潮等，同時，由于山東省風暴潮、災害海浪、赤潮發(fā)生的概率相對于臺風發(fā)生的概率較小，故選取山東省為沿海地區(qū)研究對象，研究山東省經(jīng)濟系統(tǒng)臺風災害脆弱性。

本文所使用的數(shù)據(jù)主要來源于 2001—2011 年的山東省統(tǒng)計年鑒、2001—2011 年的中國海洋統(tǒng)計年鑒、2001—2011 年山東省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計年報中相關(guān)經(jīng)濟數(shù)據(jù)，其中經(jīng)濟指標要消除物價要素，轉(zhuǎn)化為科學合理的指標。

2 脆弱性評價方法

2.1 評價指標的確定

經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的成因是由于經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)部的各種因素相互作用，導致系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性發(fā)生變化，在外部環(huán)境的觸動下，發(fā)生一些列連鎖反應，從而動搖整體經(jīng)濟的健康穩(wěn)定發(fā)展。山東省作為典型的沿海省份，其經(jīng)濟系統(tǒng)具有典型的海洋災害脆弱性特征。海洋災害的發(fā)生引起較大的經(jīng)濟損失，尤其是對海洋養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)作物種植業(yè)的業(yè)主。比如夏季的臺風發(fā)生后，可能導致即將成熟收割的農(nóng)作物遭受重大的經(jīng)濟損失，對于扇貝、海參等相關(guān)的養(yǎng)殖業(yè)業(yè)主來說，可能遭受臺風造成的養(yǎng)殖池的損壞，進而導致扇貝、海參的死亡和流失，造成重大的經(jīng)濟損失。

經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性評價是實質(zhì)上一個過程性評價：災前——災中強調(diào)區(qū)域經(jīng)濟對海洋災害的敏感性，災中——災后強調(diào)區(qū)域經(jīng)濟對海洋災害的適應性。本著公正、客觀以及數(shù)據(jù)易得和可量的原則[5]，以 2001—2011 年的山東省臺風災害為研究對象，通過敏感度和適應度兩個方面進行篩選，最終選取臺風強度、水產(chǎn)養(yǎng)殖面積比重、農(nóng)作物面積比重、重災頻率以及人均財政收入、地均國民生產(chǎn)總值、中等教育人員比重、衛(wèi)生技術(shù)人員比重、單位防護林面積比重 11個指標，構(gòu)建脆弱性評價指標體系如表1所示。其中，臺風強度和重災頻率是根據(jù)致災因子對災情大小的貢獻率決定的：

在多指標的建模過程中，權(quán)重的確定是必不可少的關(guān)鍵一步，目前常用的權(quán)重分配方法主要有經(jīng)驗權(quán)數(shù)法、專家判斷法、AHP法等等，本文指標的權(quán)重是采用客觀的指標賦權(quán)方法——信息熵法進行確定的。

首先，選取m個年份、n個指標構(gòu)建原始數(shù)據(jù)矩陣，為消除指標間量綱差異，本文采用極差標準化的方法對原始數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理：

對正向指標而言：

對負向指標而言：

其次，計算各個指標的比重 ωij，進而計算第 j項指標的熵值 Sj：

最后，根據(jù)差異系數(shù) Cj計算第 j項指標的權(quán)重值 Wj：

表1 經(jīng)濟系統(tǒng)臺風災害脆弱性評價指標Tab.1 Economic system typhoon vulnerability evaluation indexes

2.2 評價模型的構(gòu)建

狹義上的評估脆弱性是評估社會經(jīng)濟系統(tǒng)對致災因子的敏感度，廣義上的脆弱性評估是指評估災害系統(tǒng)的脆弱性。本文對沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的評估是屬于廣義上的概念，從敏感性和適應性兩個方面考慮，綜合敏感性和適應性的發(fā)展程度即耦合度模型，來表征沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性。構(gòu)建評價模型的步驟主要包括以下幾步：

（1） 敏感性和適應性是脆弱性系統(tǒng)的兩部分，屬于非線性系統(tǒng)，可以構(gòu)建如下的線性近似關(guān)系：

敏感性函數(shù)：

適應性函數(shù)：

式中：ai、bi表示各個元素的權(quán)重，xi和 yi均為時間變量函數(shù)。

（2） 根據(jù)敏感性和適應性函數(shù)，構(gòu)建敏感性和適應性演化速度模型 VS和 VA：（3） 構(gòu)建脆弱性

系統(tǒng)脆弱性的表征是耦合度的大小，從系統(tǒng)演化的角度出發(fā)，通過幾何圖形構(gòu)建反正切函數(shù)耦合模型，再以耦合度為基礎(chǔ)構(gòu)建脆弱性評價方法。

耦合度：

脆弱度：

由于人為活動的主觀性導致了經(jīng)濟系統(tǒng)的適應性總是滯后于敏感性，一旦海洋災害出現(xiàn)，人為干預調(diào)控對策就會轉(zhuǎn)移或者吸收一部分敏感性，進而提高適應性，因此系統(tǒng)演化主要表現(xiàn)在下圖的第一象限，即

圖1 系統(tǒng)演化幾何示意圖Fig.1 Schematic geometry of the system evolution

當 0°＜θ＜20°時，VS＜VA，適應性顯著大于敏感性，脆弱性低；當 20°＜θ＜40°時，VS＜VA，適應性稍微大于敏感性，脆弱性較低；當 40°＜θ＜50°時，VS＜VA或者 VS＞VA時，敏感性與適應性處于波動發(fā)展階段，瀕臨脆弱狀態(tài)；當 50°＜θ＜70°時，VS＞VA，敏感性稍微大于適應性，此時脆弱性較高；當 70°＜θ＜90°時，VS＞VA，敏感性顯著大于適應性，此時脆弱性高。

3 山東省經(jīng)濟系統(tǒng)臺風災害脆弱性評價

3.1 脆弱性評價模型應用

根據(jù)前述的指標構(gòu)建方法，對上述構(gòu)建的指標體系中的指標數(shù)據(jù)進行無量綱化處理后，分別計算其權(quán)重值。然后分別計算出 2001—2011 年山東省經(jīng)濟系統(tǒng)對臺風災害的敏感性和適應性綜合值S和A，以及山東省經(jīng)濟系對臺風災害的敏感性和適應性發(fā)展速度 VS和 VA，結(jié)果如表2所示。

表2 2001—2011 年山東省經(jīng)濟系統(tǒng)臺風災害脆弱性指標實證結(jié)果Tab.2 Empirical results of the economic system typhoon vulnerability indicators in Shandong Province from 2001 to 2011

最后，計算 2001—2011 年各年的耦合度和脆弱度劃分系統(tǒng)的脆弱性，結(jié)果表3所示。

3.2 脆弱性評價結(jié)果分析

（1） 山東省經(jīng)濟系統(tǒng)對臺風災害的適應性的增速快于敏感性，兩者呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。在 2001—2011 年 中 ， 敏 感 性 S 年 均 增 長16.09%，適應性 A 年均增長 40.48%，可見兩者均是呈現(xiàn)增長的趨勢，且敏感性和適應性水平不斷趨近，不斷提高完善對敏感性的吸收能力，對降低系統(tǒng)脆弱性提供了一定的依據(jù)。

表3 山東省經(jīng)濟系統(tǒng)耦合度和脆弱性劃分Tab.3 Economic system coupling and classification of vulnerability in Shandong Province

圖2 山東省經(jīng)濟系統(tǒng)臺風災害脆弱性程度分布圖Fig.2 Map of the degree of economic typhoon vulnerability in Shandong Province

（2） 山東省經(jīng)濟系統(tǒng)對臺風災害的敏感性和適應性的發(fā)展速度時序變化顯著。VS以2005 年為分水嶺，2005 年之前呈現(xiàn)增長趨勢，2005 年之后呈現(xiàn)遞減趨勢；但是 VA在 2001—2011 年中一直呈現(xiàn)增長趨勢，兩者的交叉作用，導致脆弱度呈現(xiàn)先遞增后遞減的趨勢，主要原因是 2005 年山東省加強了陸源排污口、近岸養(yǎng)殖區(qū)、典型海洋生態(tài)區(qū)、海水浴場和赤潮災害的監(jiān)測，并且加大了海洋災害防災減災工作力度，制定并下發(fā)了《山東省赤潮防災減災應急預案》、《山東省風暴潮、海冰、海嘯防災減災應急預案》、《山東省海洋石油開發(fā)溢油應急預案》。為更好的傳播海洋預警報信息，防止并盡可能減少海洋災害造成的損失，省海洋與漁業(yè)廳和省電視臺簽訂了《海洋預報》節(jié)目播放協(xié)議，自 2006 年 1 月 1 日起在山東電視臺公共頻道每日 22 時 19 分、農(nóng)科頻道每日 12時 25 分和 22 日 30 分播出 《海洋預報》。

4結(jié)語

本文嘗試從社會系統(tǒng)層面的角度，通過反正切函數(shù)構(gòu)建耦合函數(shù)模型，定量分析評價山東省經(jīng)濟系統(tǒng)對臺風災害的敏感性和適應性，是評價沿海地區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的一種全新評估方法，真正體現(xiàn)了敏感性和適應性交互作用的時空行為特征。評價分析了經(jīng)濟系統(tǒng)的動態(tài)性變化，為以后相關(guān)部門制定相應的海洋災害防災減災對策提供了可靠地科學的依據(jù)。采用脆弱性多指標的研究方法，強調(diào)過程評價和動態(tài)性變化研究，發(fā)現(xiàn)脆弱性在時序上存在顯著差異，這主要是與每個時間段的海洋政策法律法規(guī)息息相關(guān)的。

由于脆弱性由自然和人文因素共同影響，既不能完全依賴于實驗模擬，也不能完全依靠社會調(diào)查，經(jīng)濟系統(tǒng)災害脆弱性評估的難點是主觀性的人為干預機制，因此加深對海洋災害發(fā)生規(guī)律的認識，可以提高構(gòu)建指標體系的科學合理性，提高評價準確度。結(jié)合脆弱性承災體的調(diào)查來進行實驗模擬的定量與定性分析相結(jié)合的手段，是未來評價脆弱性的主要方向。

[1]Hahn M B，Riederer A M，F(xiàn)oster S O.The Livelihood Vulnerability Index：A pragmatic approach to assessing risks from climate variability and change：A case study in Mozambique[J]. Global Environmental Change，2009，19（1）：74-88.

[2] 李博，韓增林.沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性分類研究[J].地理與地理信息科學，2010，26（3）：78-81.

[3] 孫平軍，修春亮.阜新市經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性分區(qū)研究[J].資源產(chǎn)業(yè)，2010，12（3）：1-7.

[4] 白慶芹，汪妮，解建倉，等.基于模糊綜合評價法的城市河流脆弱性研究[J].水土保持通報，2012，2（32）：244-248.

[5] 黃大鵬，鄭偉，張人禾，等.安徽淮河流域洪澇災害防災減災能力評估[J].地理研究，2011，3（3）：524－530.

Evaluation Research about the Marine Disaster Vulnerability of Coastal Areas—In the Case of the Typhoon Disasters in Shandong Province

Zhao Xin， Xiao Fan
（College of Economics，Ocean University of China，Qingdao 266100，China）

Based on the definition of vulnerability put forward in the IPCC report， the paper establishes the marine disaster vulnerability evaluation model from the two aspects of sensitivity and environmental adaptability.According to the sensitivity and adaptability of the arc tangent function， it establishes the coupling evaluation model to characterize the fragility.Taking the typhoon disasters in Shandong Province for example，it is found that although the sensitivity and adaptability are positively related to the incremental change, but the latter was growing faster than the former in 2001-2011.The year of 2005 was a boundary， the trend of fragile degrees is increasing firstly and then decreasing.The fragility of the evaluation result accords with the actual one.

Sensitivity； Adaptability； Vulnerability； Degree of Coupling

F129.9

A

2095-1647（2013）03-0021-05

2013-04-17

國家海洋信息中心項目 “區(qū)域海洋經(jīng)濟政策研究 （20120840）”

趙昕，女，教授，博士生導師，現(xiàn)任中國海洋大學經(jīng)濟學院副院長，主要研究方向：海洋經(jīng)濟、計量經(jīng)濟，Email： zx@ouc.edu.cn。