袁正國 , 黃震宇 , 吳 楠

1. 江西省氣象信息中心， 江西 南昌 330096 2. 江西省氣象災(zāi)害應(yīng)急預(yù)警中心， 江西 南昌 330096

0 引 言

在全球氣候變化大背景下，各種極端天氣氣候事件頻發(fā)，我國氣象災(zāi)害呈明顯上升趨勢(秦大河等，2004)。氣象災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布傳播是做好氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是防御和減輕災(zāi)害損失的重要基礎(chǔ)(喻迎春等，2018)。如何準(zhǔn)確快速地發(fā)布?xì)庀鬄?zāi)害預(yù)警信息，供政府及相關(guān)部門、公眾等決策參考，以最大限度地減輕氣象災(zāi)害造成的損失，已成為當(dāng)前氣象部門亟待解決的難題之一。

氣象災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布與傳播能力主要體現(xiàn)在氣象災(zāi)害預(yù)警信息覆蓋率和氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布能力兩方面。近年來，不少專家學(xué)者對氣象預(yù)警信息覆蓋率的測算進(jìn)行了探討。例如，孫健等(2013)提出基于到人的覆蓋率定量測算方法，得到2012年上半年我國氣象預(yù)警信息覆蓋率約為77%，其中手機(jī)是氣象預(yù)警信息發(fā)布主要途徑；羅艷(2011)采用問卷調(diào)查方法對江蘇省農(nóng)村氣象災(zāi)害預(yù)警信息接收情況進(jìn)行了研究；萬奎等(2014,2015)基于浙江省德清縣的情況分析了氣象災(zāi)害預(yù)警信息公眾有效覆蓋率。中國氣象局和國家統(tǒng)計(jì)局對2009年全國公眾的抽樣調(diào)查顯示，全國平均氣象災(zāi)害預(yù)警覆蓋率為82.3%，而根據(jù)部分省市公布的區(qū)域氣象預(yù)警信息覆蓋率，計(jì)算得到氣象預(yù)警信息覆蓋率為71%(中國氣象局發(fā)展研究中心，2012)。關(guān)于預(yù)警信息發(fā)布能力方面，目前大多數(shù)研究都偏向于定性化的分析，定量化的研究則基本處于空白。Waugh和Streib(2006)研究表明，提高預(yù)警信息發(fā)布能力要依靠政府、普通群眾、各類社會組織和志愿者群體等多方面的力量支持。鄭江平(2020)認(rèn)為,服務(wù)端口前移、利用新媒體手段等是提升預(yù)警信息發(fā)布能力的關(guān)鍵舉措。雖然定性化分析對提升預(yù)警信息發(fā)布能力具有較強(qiáng)的宏觀指導(dǎo)意義，但在數(shù)字中國建設(shè)背景下以及更高水平現(xiàn)代化的建設(shè)過程中，對預(yù)警信息發(fā)布能力進(jìn)行定性和定量相結(jié)合的研究，構(gòu)建能夠合理評估預(yù)警信息發(fā)布能力的指標(biāo)體系，不僅是對當(dāng)前研究的有力補(bǔ)充，更是預(yù)警信息發(fā)布事業(yè)高質(zhì)量跨越式發(fā)展的需要。

文中應(yīng)用客觀計(jì)算和分類分析方法，定義了公眾服務(wù)發(fā)布能力指數(shù)、決策服務(wù)發(fā)布能力指數(shù)、基層服務(wù)發(fā)布能力指數(shù)和氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布對象完整性指數(shù)，提出了氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布能力綜合指數(shù)，構(gòu)建定量化預(yù)警信息發(fā)布能力評估體系，旨在為江西省預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)提供參考。

1 預(yù)警信息發(fā)布能力評價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法

當(dāng)前，氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布按照對象可以分為公眾和決策氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布。為了表征氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布能力引入綜合指數(shù)(P)：

P=f(X1,X2,X3,…)

(1)

其中，f為影響函數(shù)；X1為發(fā)布效率；X2為發(fā)布對象；X3為發(fā)布渠道。

一般說來，氣象災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布渠道越健全、可覆蓋人群越多，則信息覆蓋面越廣，發(fā)布渠道的發(fā)布效率越高，所需發(fā)布時(shí)間越短，預(yù)警信息可更快送達(dá)。當(dāng)前，氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布均實(shí)現(xiàn)了一鍵式發(fā)布，可以在短時(shí)間內(nèi)把預(yù)警信息通過平臺實(shí)現(xiàn)發(fā)布，由于業(yè)務(wù)人員對各類預(yù)警信息發(fā)布平臺的操作時(shí)間長短差異較小，可以忽略不計(jì)，即將式(1)中的發(fā)布效率看作常數(shù)，不考慮發(fā)布效率對發(fā)布能力的影響。一方面，不同的發(fā)布方式在不同區(qū)域具有不同的發(fā)布能力，即發(fā)布能力與發(fā)布對象、發(fā)布渠道密切相關(guān)；另一方面，氣象災(zāi)害發(fā)生地的預(yù)警信息接收的效果至關(guān)重要，有必要進(jìn)一步考慮基層的發(fā)布能力?？梢园咽?1)近似處理為

P=(Pa+Pb+Pc)/3

(2)

其中，Pa表示面向公眾用戶的氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布能力，稱為公眾服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布能力綜合指數(shù)(簡稱公眾服務(wù)發(fā)布能力指數(shù))；Pb表示面向地方黨政部門等決策用戶的氣象災(zāi)害預(yù)警發(fā)布能力，稱為決策服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布能力綜合指數(shù)(簡稱決策服務(wù)發(fā)布能力指數(shù))；Pc表示面向基層決策用戶的氣象災(zāi)害預(yù)警發(fā)布能力，稱為基層決策服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布能力綜合指數(shù)(簡稱基層服務(wù)發(fā)布能力指數(shù))。

1.1 公眾服務(wù)發(fā)布能力指數(shù)

面向公眾的預(yù)警信息發(fā)布能力與發(fā)布方式密切相關(guān)，其計(jì)算式為

(3)

其中，n為公眾預(yù)警發(fā)布渠道(方式)的類別數(shù)，i=1,2,…,n；Pa(i)為第i類預(yù)警發(fā)布方式的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)，當(dāng)前面向公眾的預(yù)警信息發(fā)布渠道主要包括手機(jī)短信息、電子顯示屏(大屏、大喇叭)、公眾媒體(傳統(tǒng)媒體、新媒體、業(yè)務(wù)平臺)等；Wa(i)為權(quán)重系數(shù)。

1.1.1 手機(jī)短信息發(fā)布渠道

手機(jī)短信息發(fā)布方式主要包括短信息全網(wǎng)信息發(fā)布(面向手機(jī)運(yùn)營商基站覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶發(fā)布預(yù)警短信息)、短信息靶向信息發(fā)布(面向發(fā)布需要指定或者特定覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶發(fā)布預(yù)警短信息)、短信息推送發(fā)布(公眾用戶通過短消息推送或者定制的方式收受氣象預(yù)警短信息)。針對同一次災(zāi)害性天氣，這三種方式接收的用戶人群可能不一樣，因此所表現(xiàn)的發(fā)布能力也不一樣。

不同發(fā)布方式(全網(wǎng)發(fā)布、靶向發(fā)布、短信推送)發(fā)布后得到的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布分?jǐn)?shù)(由管理部門對這三種發(fā)布方式的重視程度確定，表1)，分別是Ni(i=1,…,M1)，M1(=3)表示短信息發(fā)布方式的總數(shù)。

表1 江西省氣象災(zāi)害預(yù)警手機(jī)短信息不同發(fā)布方式標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)Table 1 Standard score of different meteorological disaster early warning information mobile SMS release methods in Jiangxi province

針對不同營運(yùn)商不同發(fā)布方式的實(shí)際發(fā)布得分(Qi,j)表示為：1) 如果實(shí)現(xiàn)了發(fā)布方式，則Qi,j=Ni；2) 如果未實(shí)現(xiàn)發(fā)布，則Qi,j=0。其中，i=1,…,M1；j=1,…,M2。M2(=3)表示手機(jī)營運(yùn)商的總個(gè)數(shù)。則手機(jī)短信息發(fā)布方式的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)Pa(1)定義為實(shí)際發(fā)布總得分占應(yīng)發(fā)布總得分的比例，即

(4)

1.1.2 大屏和大喇叭發(fā)布渠道

當(dāng)前主要采用大屏(電子顯示屏)和大喇叭(預(yù)警廣播)進(jìn)行定點(diǎn)式發(fā)布預(yù)警信息，文中暫不考慮氣象信息服務(wù)站。一般情況，大屏主要設(shè)在一些場鎮(zhèn)或者人口相對集中的區(qū)域，大喇叭主要設(shè)在地質(zhì)災(zāi)害、氣象災(zāi)害隱患區(qū)的城鎮(zhèn)和村莊。大屏、大喇叭的實(shí)際應(yīng)用情況往往采用使用在線率(大屏、大喇叭的可用數(shù)量除以總數(shù))來表征。因此，大屏、大喇叭發(fā)布渠道的發(fā)布能力指數(shù)Pa(2)計(jì)算式為

Pa(2)=(Ral+Rab)/2

(5)

其中，Ral、Rab分別為大屏(電子顯示屏)、大喇叭(預(yù)警廣播)的使用在線率。

1.2 決策服務(wù)發(fā)布能力指數(shù)

決策氣象服務(wù)是隨我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和氣象事業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生的(薛建軍等,2010；梁科等,2020)。決策氣象服務(wù)是具有中國特色的特殊氣象服務(wù)，是我國各級(國家、省、市、縣)氣象部門為決策部門(各級黨政領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān))防災(zāi)減災(zāi)科學(xué)決策提供的氣象專業(yè)性與綜合性相結(jié)合的信息服務(wù)。近年來，眾多氣象科技工作者圍繞決策服務(wù)預(yù)警發(fā)布的工作流程、發(fā)布技術(shù)、服務(wù)支撐平臺建設(shè)等進(jìn)行了相關(guān)分析研究(吳煥萍等,2008；Chao et al,2016；王秀榮等,2016；張亞等,2016)。

根據(jù)決策氣象服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布的實(shí)際情況、氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)單位規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(中國氣象局，2018)以及中國氣象局的《基層氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)能力建設(shè)指南》《基層突發(fā)災(zāi)害性天氣預(yù)警服務(wù)基本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(試行)》，確定決策服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布對象的單位分類如表2所列。所有的服務(wù)最終都要落實(shí)到人，所以必須與服務(wù)對象的人員聯(lián)系到一起。各預(yù)警信息接收單位人員包括負(fù)責(zé)人、預(yù)警聯(lián)系人和業(yè)務(wù)人員各一名。

表2 江西省決策氣象服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布對象的單位分類Table 2 Release object classification of the decision-making meteorological service early warning information in Jiangxi province

在現(xiàn)有技術(shù)水平下，決策氣象服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布能力與發(fā)布對象、發(fā)布渠道密切相關(guān)，即一個(gè)服務(wù)對象及其相關(guān)人員可以通過多種方式接收氣象預(yù)警信息，如郵件、短信、傳真、電話等。因此，可引入信息收集完整性指數(shù)以判斷服務(wù)對象接收預(yù)警信息的有效性。

1.2.1 預(yù)警信息發(fā)布對象完整性指數(shù)

服務(wù)對象信息收集完整性很大程度上決定了最終的服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)對象實(shí)際收集的預(yù)警信息達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，則認(rèn)為信息收集是完整的。信息收集完整性指數(shù)計(jì)算式為

(6)

其中，Icg(i,j)為服務(wù)對象信息收集完整性指數(shù)；i=1,…,p1(決策服務(wù)對象的一級分類數(shù))；j=1,…,q1(i)(決策服務(wù)對象的二級分類數(shù))；Iag(i,j)為該服務(wù)對象的實(shí)際收集數(shù)；Ibg(i,j)為該服務(wù)對象設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)。其計(jì)算式分別為

(7)

(8)

其中，Bdp(i,j)為服務(wù)對象接收渠道標(biāo)準(zhǔn)個(gè)數(shù)；Adp(i,j)為服務(wù)對象接收方式實(shí)際個(gè)數(shù)；Bun(i,j,k)為服務(wù)對象不同類別人員接收預(yù)警信息的標(biāo)準(zhǔn)個(gè)數(shù)；Aun(i,j,k)為服務(wù)對象不同類別人員接收預(yù)警信息的實(shí)際個(gè)數(shù)；S1為單位人員的類別數(shù)。

另外，針對各種類型(政府機(jī)關(guān)、重點(diǎn)單位、密集場所)、各種級別(省、市、縣)單位制定了信息收集數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，那么各種服務(wù)對象類型和類別的信息收集完整性指數(shù)計(jì)算方法如下:

設(shè)Icg(i,j,k,l)為任一服務(wù)對象的信息完整度指數(shù)。其中，k=1,2,3分別表示省、市、縣三級；l=1,…,M(i,j,k)，代表第i個(gè)一級分類、第j個(gè)二級分類、第k級別的服務(wù)對象數(shù)。

設(shè)服務(wù)對象信息的實(shí)際收集數(shù)為Rea(i,j,k)，服務(wù)對象信息的標(biāo)準(zhǔn)收集數(shù)為Bzm(i,j,k)，則

(9)

其中，I(i,j,k)就是第i個(gè)一級分類、第j個(gè)二級分類、第k級別的服務(wù)對象信息完整性指數(shù)。

1.2.2 決策服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)

發(fā)布預(yù)警信息時(shí)，按照收集的服務(wù)對象接收預(yù)警信息渠道悉數(shù)發(fā)布，則認(rèn)為此服務(wù)對象收集信息完整性指數(shù)，就是發(fā)布單位對該對象的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)，即

Pb(i,j,k)=I(i,j,k)

(10)

決策氣象服務(wù)預(yù)警發(fā)布綜合能力指數(shù)可以表示為

(11)

其中，Wb(i)為第i類的權(quán)重系數(shù)。

1.3 基層決策服務(wù)發(fā)布能力指數(shù)

近年來在應(yīng)對氣象災(zāi)害過程中，構(gòu)建了農(nóng)村以村為單位的氣象信息員隊(duì)伍、災(zāi)害隱患區(qū)的防災(zāi)責(zé)任人隊(duì)伍，城市以社區(qū)為單位的災(zāi)害應(yīng)急責(zé)任人隊(duì)伍來傳播氣象災(zāi)害預(yù)警信息。充分發(fā)揮了基層干部(農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部、城市街道社區(qū)干部)、基層黨員、城市網(wǎng)格信息員等的先鋒作用，達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。文中，考慮以此為基礎(chǔ)的基層氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布能力計(jì)算。

以農(nóng)村為例，當(dāng)氣象信息員、干部、防災(zāi)責(zé)任人、其他人員接收到氣象災(zāi)害預(yù)警信息后，通過再傳播使轄區(qū)內(nèi)多數(shù)村民都收到預(yù)警信息，這可視作氣象災(zāi)害預(yù)警信息對該村實(shí)現(xiàn)了全覆蓋。因此，引入基層預(yù)警信息發(fā)布覆蓋度指數(shù)：

(12)

其中，Cb(i,j)為第i類已達(dá)到該類配置標(biāo)準(zhǔn)的人員個(gè)數(shù)；Cr(i,j)為第i類應(yīng)配置標(biāo)準(zhǔn)的人員個(gè)數(shù)；Cq(i,j)為第i類人員接收氣象災(zāi)害預(yù)警信息的標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)(管理部門制定)，i=1,2,…,N(人員類別數(shù))，表示城市的街道(j=1)、社區(qū)(j=2)、農(nóng)村的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(j=3)、行政村(j=4)四種級別的人員類別數(shù)。

定義一個(gè)縣的基層單位預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)Pc表示為

(13)

其中，Pc1(i)為縣(城市)所轄第i個(gè)街道(區(qū))的基層單位預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)；Pc2(i)為縣(農(nóng)村)所轄第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的基層單位預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)；R1為縣(城市)所轄街道(區(qū))數(shù)；R2為縣(農(nóng)村)所轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)。

(14)

(15)

其中，Pc11(i)為城市第i個(gè)街道的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)；Pc12(i,j)為城市第i個(gè)街道第j個(gè)社區(qū)的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)；Pc21(i)為農(nóng)村第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)；Pc22(i,j)為農(nóng)村第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)第j個(gè)村的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)。

如果用基層單位預(yù)警發(fā)布信息覆蓋度指數(shù)代替其預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)，則

Pc11(i)=Cov1(i)

(16)

Pc12(i,j)=Cov2(i,j)

(17)

Pc21(i)=Cov3(i)

(18)

Pc22(i,j)=Cov4(i,j)

(19)

即可計(jì)算出基層單位預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)。

2 江西省氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布能力評價(jià)

參考2020年數(shù)據(jù)，根據(jù)式(16)—(19)計(jì)算得到江西省171個(gè)街道、7.05萬個(gè)社區(qū)、1 568個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、1.6萬個(gè)行政村的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)分別為96%、92%、75%、61%。因此，城市基層單位預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)為94%，農(nóng)村基層單位預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)為68%，得到江西省基層決策服務(wù)發(fā)布能力指數(shù)是81%。由此可見，農(nóng)村基層單位預(yù)警信息發(fā)布能力明顯低于城市。分別計(jì)算分析2020年江西省基層氣象信息員、網(wǎng)格員、鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部、街道干部、社區(qū)干部、防災(zāi)責(zé)任人、應(yīng)急責(zé)任人的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)(圖1)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格員和氣象信息員的發(fā)布能力指數(shù)比其他人員明顯偏高，說明利用網(wǎng)格員和氣象信息員發(fā)布預(yù)警信息，能更及時(shí)有效地將預(yù)警信息傳播到個(gè)人。因此，可通過提高鄉(xiāng)政干部的預(yù)警信息發(fā)布能力和充分發(fā)揮氣象信息員的作用來提高農(nóng)村基層單位預(yù)警信息發(fā)布能力。

圖1 2020年江西省基層服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)Fig. 1 Grassroots service release ability index in Jiangxi province, 2020

利用2020年江西省預(yù)警信息發(fā)布管理數(shù)據(jù)，采用式(3)、(11)計(jì)算得到公眾服務(wù)氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)是80%，決策服務(wù)發(fā)布能力指數(shù)是82%(圖2)。最終得到江西省級預(yù)警信息發(fā)布能力綜合指數(shù)是81%。分析公眾服務(wù)、決策服務(wù)、基層服務(wù)的氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)和綜合能力指數(shù)發(fā)現(xiàn)，各個(gè)設(shè)區(qū)市的發(fā)布能力差異不明顯，總體發(fā)布能力均都有待提高。

圖2 2020年江西省各設(shè)區(qū)市預(yù)警發(fā)布能力指數(shù)Fig. 2 Early warning information release ability index in districts and cities of Jiangxi province, 2020

4 結(jié) 語

目前對預(yù)警信息發(fā)布能力定量化評估的研究較少，文中綜合考慮預(yù)警信息發(fā)布工作中各發(fā)布渠道的主要特征和實(shí)際要素，建立預(yù)警信息發(fā)布能力評價(jià)指標(biāo)體系，以定量分析江西省預(yù)警信息發(fā)布能力現(xiàn)狀。江西省的預(yù)警信息發(fā)布能力指數(shù)平均為80%左右，總體發(fā)布能力有待提高；基層的網(wǎng)格管理員和氣象信息員的發(fā)布效率較其他渠道更好，可充分利用，以解決“最后一公里”的覆蓋問題。

但是本研究也存在一些不足：1) 指標(biāo)選取不夠全面，如未考慮不同渠道的預(yù)警發(fā)布效率和質(zhì)量，包括預(yù)警發(fā)布提前量、預(yù)警發(fā)布流程耗時(shí)、預(yù)警信息準(zhǔn)確性等；2) 評估方法可遷移性不夠強(qiáng)，如決策氣象服務(wù)預(yù)警信息發(fā)布對象的單位分類如有變化，則對應(yīng)評估方法需要相應(yīng)調(diào)整。