郭廣鑫，黃筱威

(四川大學(xué)水利水電學(xué)院，成都，610000)

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震后村鎮(zhèn)原址重建可行性評價(jià)體系研究

郭廣鑫，黃筱威

(四川大學(xué)水利水電學(xué)院，成都，610000)

通過研究分析震后原址重建與異地重建兩種決策的適用條件，篩選出明顯影響決策的指標(biāo)因子，并根據(jù)指標(biāo)因子對于震后選址影響程度的強(qiáng)弱，利用專家調(diào)研法賦予其權(quán)重，最終利用層次分析法整合構(gòu)建出原址重建可行性評價(jià)體系的模型。在實(shí)際應(yīng)用中，災(zāi)害發(fā)生后通過評價(jià)體系模型得出結(jié)果可以便捷地為震后選址問題提供理論依據(jù)，對于指導(dǎo)災(zāi)后重建工作具有重要意義。

原址重建 評價(jià)體系 震后

1 引言

中國是世界上地震災(zāi)害嚴(yán)重的國家，以全球7%的土地面積承受了全球33%的大陸強(qiáng)震，是大陸強(qiáng)震最多的國家。而地震災(zāi)害是一種由地震引起的強(qiáng)烈地面振動(dòng)及伴生的地面裂縫和變形，從而致使房屋等建筑倒塌、生態(tài)環(huán)境破壞、大量人員的傷亡以至于引起社會(huì)公眾心理恐慌的突發(fā)性自然災(zāi)害。在地震發(fā)生后，如何進(jìn)行災(zāi)后重建恢復(fù)成為各國所關(guān)注的重點(diǎn)，但是在災(zāi)后重建的過程中最基本最容易被忽略的問題就是重建地址的選擇，是原地重建還是異地重建？

2008年四川汶川發(fā)生了里氏8.0級特大地震，在救援過程中，災(zāi)后重建的選址問題亟待解決。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部抗震救災(zāi)規(guī)劃專家組駐阿壩州組長、清華大學(xué)建筑學(xué)院副院長尹稚在報(bào)告中寫道：“汶川已不具備適宜人居的環(huán)境，不具備原址重建的空間面積和環(huán)境容量，應(yīng)考慮異地重建?！钡撬拇ㄊ〉氐V局副總工程師李前銀卻認(rèn)為在原則上地震災(zāi)區(qū)都可以原址重建[1]。最終住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)的文件中明確提出“以原址重建為主，異地重建為輔”。放眼世界來看，日本是世界上遭受地震侵襲最嚴(yán)重的國家之一，但是數(shù)百年來只有極少數(shù)的小村莊在地震后選擇了異地重建，日本國土交通省重建局的局長認(rèn)為“異地重建會(huì)造成人口的大量萎縮，地區(qū)經(jīng)濟(jì)活力的下降”。同樣的，美國《城市抗震防災(zāi)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)定建筑要避讓在不可斷定位置的活動(dòng)斷裂帶200m以外，其他一律考慮原址重建[2]。由此可以看出，在國外側(cè)重的是如何提高房屋的建筑質(zhì)量來抵御自然災(zāi)害的侵襲，而國內(nèi)更加強(qiáng)調(diào)因地制宜，但是由于災(zāi)后重建的復(fù)雜性，國內(nèi)經(jīng)常是以定性的政策來描述，缺乏建設(shè)的可實(shí)施性，特別容易造成資源的浪費(fèi)或者重建后存在災(zāi)害隱患。因此，我國迫切需要建立一套科學(xué)完整的、具有普適意義的震后原址重建可行性評價(jià)體系。

2 指標(biāo)體系的構(gòu)建

2.1 指標(biāo)因子選取的基本原則

在用層次分析法建立震后村鎮(zhèn)原址重建可行性評價(jià)體系時(shí)指標(biāo)因子的選擇尤為重要，這很大程度上影響著評價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、有效性。所以指標(biāo)因子的選取要嚴(yán)格遵循其基本原則。指標(biāo)因子選取的基本原則有以下五點(diǎn)：

(1)系統(tǒng)性原則：包括主導(dǎo)型和全面性兩方面內(nèi)容。也就是說既要從影響震后原址重建還是遷址重建的眾多影響因子中挑出占主導(dǎo)作用的，又要盡量全面地從社會(huì)、環(huán)境等各方面都選取影響震后原址重建可行性的影響因子；

(2)差異性原則：選取的指標(biāo)因子之間要有明顯的差異但又要能出現(xiàn)臨界值，使體系內(nèi)部各指標(biāo)主次分明，便于管理；

(3)獨(dú)立性原則：各指標(biāo)因子之間不應(yīng)該出現(xiàn)過多的信息重復(fù)且不應(yīng)存在因果關(guān)系；

(4)可能性原則：指標(biāo)因子要考慮現(xiàn)實(shí)的可能性，要易于被人理解和判斷，還要易于采集其信息和易于被量化和結(jié)構(gòu)化；

(5)定量定性相結(jié)合原則：指標(biāo)因子中既要有定性指標(biāo)也要有定量指標(biāo)以提高評價(jià)精度。

2.2 選取指標(biāo)因子

根據(jù)以上基本原則，再結(jié)合實(shí)地調(diào)研、查閱資料、咨詢專家等方法確定了最終目標(biāo)層為震后村鎮(zhèn)原址重建可行性綜合評價(jià)，并構(gòu)建準(zhǔn)則層，包含地質(zhì)條件、資源因素、受損性評價(jià)和社會(huì)因素四個(gè)方面，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建指標(biāo)層，包括12個(gè)指標(biāo)因子：在地質(zhì)條件方面選取了地基承載力、坡度、強(qiáng)震的“后效應(yīng)”三個(gè)指標(biāo)因子；在資源因素方面選取了水資源(地下水和地表水)、農(nóng)田資源、文化資源三個(gè)指標(biāo)因子；在受損性評價(jià)方面選取了災(zāi)害等級、災(zāi)害傷亡人數(shù)、災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失三個(gè)指標(biāo)因子；在社會(huì)因素方面選取了人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、心理狀態(tài)三個(gè)指標(biāo)因子。以此構(gòu)建的指標(biāo)體系如下圖1。

圖1 指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)

2.3 指標(biāo)因子介紹

(1)地基承載力。是地基土單位面積上隨荷載增加所發(fā)揮的承載潛力，是評價(jià)地基穩(wěn)定性的綜合性指標(biāo)，其與土質(zhì)、土層埋藏順序、地下水位升降、地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的差別等有關(guān)。其值可以通過很多方法確定，像原位試驗(yàn)法、理論公式法、規(guī)范表格法、當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)法等。地基的穩(wěn)定性決定了是否適宜在其上建造房屋，也是影響原址重建的重要指標(biāo)因素。

(2)坡度。是指地表單元陡緩的程度，坡度的大小往往影響著土地的使用和建筑布置。而地震會(huì)帶來村鎮(zhèn)當(dāng)?shù)仄露鹊淖兓瑥亩鴮Υ彐?zhèn)重建帶來影響。一般坡度按照適用程度劃分為<10%、10%-25%、>25%三類，并且各類建設(shè)用地最大坡度不超過25%[3]。

(3)強(qiáng)震的“后效應(yīng)”。是指災(zāi)區(qū)一定范圍內(nèi)山區(qū)崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)過程和地質(zhì)災(zāi)害在一定時(shí)間內(nèi)顯著增強(qiáng)要延續(xù)相當(dāng)長的一段時(shí)間，并且直到隨著災(zāi)區(qū)生態(tài)和地質(zhì)的逐漸恢復(fù)，才會(huì)顯著的降低并恢復(fù)到震前的水平的現(xiàn)像。在會(huì)有強(qiáng)震的“后效應(yīng)”的范圍內(nèi)無疑是不利于建設(shè)新的建筑的，這個(gè)問題會(huì)給災(zāi)區(qū)原址重建帶來很大的負(fù)面影響[4]。

(4)水、農(nóng)田資源。在震后可能會(huì)帶來堰塞湖、河流改道等問題從而對村鎮(zhèn)的水資源帶來影響，而水是生命之源，所以水資源，無論是地表水還是地下水，都會(huì)對村鎮(zhèn)重建選址帶來影響。地震還會(huì)破壞原有的農(nóng)田資源，作為以農(nóng)耕為主要收入的村鎮(zhèn)，農(nóng)田資源也是選址重建的重要影響因素。

(5)文化資源。近年來國家越來越重視文化方面的發(fā)展，而地震和遷址無疑對于本地的文化資源有著不可磨滅的危害，文化古跡的修復(fù)和遷址都是一筆不小的費(fèi)用，自然、文化資源也要考慮進(jìn)原址重建可行性影響因子內(nèi)。

(6)受損性評價(jià)。就是地震對原址的破壞程度，其包含了災(zāi)害等級、災(zāi)害傷亡人數(shù)、災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失三方面。地震對原址破壞程度越高，受損性評價(jià)結(jié)果越差，原址重建的可行性就越低，即原址重建的可行性與受損性評價(jià)成反比的關(guān)系。

3 數(shù)學(xué)模型的建立

要研究一個(gè)由地質(zhì)條件、資源因素、受損性評價(jià)和社會(huì)因素四方面的多個(gè)指標(biāo)因子集合的震后原址重建可行性綜合評價(jià)體系，需要通過數(shù)學(xué)模型將多個(gè)評價(jià)指標(biāo)值“合成”一個(gè)整體性的綜合評價(jià)值，即構(gòu)建一個(gè)綜合評價(jià)函數(shù)。這里采取層次分析、因子加權(quán)、多目標(biāo)優(yōu)化的方法，先通過相應(yīng)規(guī)范、一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和一些數(shù)據(jù)化的方法算出各指標(biāo)因子的評價(jià)值，并將其值標(biāo)準(zhǔn)化。然后根據(jù)上述的綜合評價(jià)函數(shù)分別計(jì)算出地質(zhì)條件、資源因素、受損性評價(jià)和社會(huì)因素四方面各自的綜合評價(jià)值。最后再用一次綜合評價(jià)函數(shù)得出這個(gè)綜合評價(jià)體系整體性的評價(jià)值，根據(jù)這個(gè)值的大小判定震后村鎮(zhèn)選擇原址還是遷址重建比較好。

3.1 數(shù)學(xué)模型基本公式

數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建采用因子加權(quán)法，即將各指標(biāo)因子對震后村鎮(zhèn)原址重建可行性的影響和影響顯著程度綜合考慮，將眾多指標(biāo)因子統(tǒng)一成一個(gè)整體模型。設(shè)定最終目標(biāo)層為X；準(zhǔn)則層分別為Y1、Y2、Y3、Y4；指標(biāo)層分別為Z1、Z2、Z3……Z12；數(shù)學(xué)模型如下：

My1=Qz1Mz1+Qz2MZ2+Qz3Mz3

(Qz1+Qz2+Qz3=1)

(1)

My2=Qz4Mz4+Qz5Mz5+Qz6Mz6

(Qz4+Qz5+Qz6=1)

通過測算貿(mào)易競爭力指數(shù)來進(jìn)一步分析中國和歐盟可再生能源貿(mào)易競爭力，結(jié)果如圖4所示，太陽能方面，中國太陽能產(chǎn)業(yè)貿(mào)易競爭力指數(shù)在各年份都大于0，但小于0.5，歐盟太陽能產(chǎn)業(yè)貿(mào)易競爭力指數(shù)在各年份都小于0，波動(dòng)較大?？梢?，中國在太陽能產(chǎn)業(yè)方面具有一定貿(mào)易競爭優(yōu)勢，而歐盟太陽能產(chǎn)業(yè)沒有競爭優(yōu)勢，中國和歐盟在太陽能產(chǎn)業(yè)方面優(yōu)勢互補(bǔ)，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?。風(fēng)能方面，歐盟風(fēng)能產(chǎn)業(yè)貿(mào)易競爭力指數(shù)大于0，較為穩(wěn)定，在0.3到0.6波動(dòng)，而中國在2006年以后貿(mào)易競爭力指數(shù)也由負(fù)轉(zhuǎn)為正，并呈逐漸上升趨勢，2015年已達(dá)到0.63?？梢姡袊蜌W盟在風(fēng)能產(chǎn)業(yè)方面都具有競爭優(yōu)勢，中國在近年來競爭優(yōu)勢更為明顯。

(2)

My3=Qz7Mz7+Qz8Mz8+Qz9Mz9

(Qz7+Qz8+Qz9=1)

(3)

My4=Qz10Mz10+Qz11Mz11+Qz12Mz12

(Qz10+Qz11+Qz12=1)

(4)

Mx=Qy1My1+Qy2My2+Qy3My3+Qy4My4

(Qy1+Qy2+Qy3+Qy4=1)

(5)

式中：Mx——震后村鎮(zhèn)原址重建可行性評價(jià)體系模型最終目標(biāo)層標(biāo)準(zhǔn)化后的整體性評價(jià)值；

My——震后村鎮(zhèn)原址重建可行性評價(jià)體系模型準(zhǔn)則層標(biāo)準(zhǔn)化后的綜合評價(jià)值；

Mz——震后村鎮(zhèn)原址重建可行性評價(jià)體系模型指標(biāo)層標(biāo)準(zhǔn)化后的評價(jià)值；

Q——震后村鎮(zhèn)原址重建可行性評價(jià)體系模型中各指標(biāo)因子的權(quán)重賦值。

3.2 權(quán)重的賦值

在可行性評價(jià)指標(biāo)體系中，各指標(biāo)權(quán)重的確認(rèn)是其核心重要問題。一般來說，權(quán)重的確定方法可以分為兩種:主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。其中在指標(biāo)評價(jià)中比較常用的是主觀賦權(quán)法中的專家調(diào)研法和層次分析法。本文采用的專家調(diào)研法(Delphi)也稱為專家打分法，邀請一批有豐富經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)專家學(xué)者針對各指標(biāo)進(jìn)行打分賦予權(quán)重并發(fā)表看法。具體操作是：將一批有豐富經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)專家學(xué)者(一般不少于20～30人)集中起來，明確所要面對的問題，讓專家分別獨(dú)立地給各指標(biāo)打分進(jìn)行賦值(分?jǐn)?shù)范圍0-10分)或進(jìn)行重要性的排序，最后將各專家的意見集中起來做最終的權(quán)重整合。由于各個(gè)專家的看法不盡相同，通過對于打分的方差、平均值等分析，可以了解到全部專家意見的分散程度。當(dāng)前二輪打分結(jié)束后，要對第一輪和第二輪的均值和方差進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，來檢驗(yàn)第一輪與第二輪的結(jié)果是否有顯著的差異。若兩輪的結(jié)果相差較大，則需要組織專家進(jìn)行第三輪的打分，直至打分結(jié)果出現(xiàn)方差的整齊性為止。利用專家調(diào)研的結(jié)果做主成分分析法計(jì)算出最終指標(biāo)的權(quán)重。

采用專家調(diào)研法的基本原則是：

(1)專家應(yīng)是在災(zāi)后工程、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等各行業(yè)的具有比較高的權(quán)威的技術(shù)管理專家或高層決策者；

(2)專家應(yīng)根據(jù)所給的參考材料和打分明細(xì)進(jìn)行獨(dú)立打分，專家之間互不能進(jìn)行交流、協(xié)商；

(3)從第二輪起，打分必須參考上一輪打分結(jié)果進(jìn)行，打分輪次至少為2～3輪。

權(quán)重的計(jì)算公式：

Qi=Ei/100

式中：Qi——某指標(biāo)的權(quán)重值；

Ei——該指標(biāo)經(jīng)多輪打分后的平均值。

3.3 數(shù)學(xué)模型結(jié)論

運(yùn)用上述的式(1)-(5)，用多目標(biāo)優(yōu)化的方法分別求取臨界的最大值和最小值，最終(5)公式結(jié)果作為評價(jià)體系的判別臨界值Mxmax和Mxmin，將震后村鎮(zhèn)原址重建可行性綜合評價(jià)體系最終目標(biāo)層的整體性評價(jià)值劃分出不同的區(qū)域。區(qū)域劃分見下表1：

表1 重建方式分析

4 結(jié)論分析

本文對村鎮(zhèn)在震后是否原址重建的影響指標(biāo)進(jìn)行分析并對指標(biāo)量化，為災(zāi)后重建地址選擇提供了可靠的參考，彌補(bǔ)了災(zāi)后重建地址評價(jià)系統(tǒng)不完善的遺憾，豐富了災(zāi)后重建理論體系。為災(zāi)區(qū)快速開展現(xiàn)場評價(jià)系統(tǒng)提供了科學(xué)指導(dǎo)，為村鎮(zhèn)災(zāi)后重建點(diǎn)布局和土地利用提供了理論支撐。另外，本評價(jià)體系簡潔易懂，數(shù)字化可以充分體現(xiàn)客觀性，可以為政府和專家的決定提供初步的依據(jù)。若能更加詳細(xì)列出各類指標(biāo)，增加專家的數(shù)量或權(quán)威性，本評價(jià)系統(tǒng)會(huì)更加完善并具有普適性，并進(jìn)一步提高可實(shí)際操作性。

〔1〕康曉蓉.科學(xué)測評告訴我們：災(zāi)區(qū)都可原址重建——專訪四川省地礦局副總工程師李前銀[R].災(zāi)后重建報(bào)告，2008.

〔2〕楊中旭.災(zāi)區(qū)異地重建需三思而后行——住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部副部長仇保興專訪[J].中國新聞周刊，2008(25)：44-47.

〔3〕李德華.城市規(guī)劃原理(第三版)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.

〔4〕黃潤秋.汶川地震地質(zhì)災(zāi)害后效應(yīng)分析[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2011.19(2)：45-151.

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