基于三角圖法的沿海城市系統脆弱性分類方法研究＊

李 博，韓增林

（遼寧師范大學海洋經濟與可持續(xù)發(fā)展研究中心 大連 116029）

基于三角圖法的沿海城市系統脆弱性分類方法研究＊

李 博，韓增林

（遼寧師范大學海洋經濟與可持續(xù)發(fā)展研究中心 大連 116029）

沿海城市脆弱性現狀日益凸顯，文章從脆弱性視角，并從自然、經濟和社會3個方面探討沿海城市系統脆弱性的影響因素。三角圖法是對沿海城市系統脆弱性進行評價的好方法，選取恰當的指標為揭示沿海城市脆弱性提供新的視角，也為研究沿海城市可持續(xù)發(fā)展提供另一范式。

沿海城市；脆弱；三角圖；分類

1 沿海城市脆弱性

1.1 脆弱性研究

脆弱性是全球環(huán)境變化研究的熱點和前沿領域，是多個科學計劃的重要研究內容［1］，20世紀60年代的國際生物學計劃（IBP）、70年代的人與生物圈計劃（MAB）、80年代開始的地圈、生物圈計劃（IGBP）以及全球環(huán)境變化人文因素計劃（IHDP）都把脆弱性作為重要的研究領域［2］。國外重視全球變化尤其是全球氣候變化對自然生態(tài)環(huán)境脆弱性的影響的研究和災害脆弱性研究，認為全球氣候變化有可能會通過改變農業(yè)生產條件而導致農業(yè)生產的不穩(wěn)定性增加，帶來農業(yè)生產布局和結構變動，造成糧食產量的波動，使本來脆弱的生態(tài)環(huán)境更加脆弱［3］。近年來，主要集中在全球氣候變化對熱帶、亞熱帶沿海地區(qū)生態(tài)環(huán)境以及農業(yè)和漁業(yè)的影響，工業(yè)化和城市化密集地區(qū)溫室氣體排放和氣象、地質和水文等方面的災害風險等［4－6］。國內的地理學家和生態(tài)學家把脆弱性與不同的研究對象結合，產生了很多分支和方向，并對此進行了相關的研究。主要進行的相關研究為：資源脆弱性，如水資源脆弱性［7］和生態(tài)旅游資源脆弱性［8－9］；自然災害的脆弱性研究，如泥石流災害脆弱性［10］和農業(yè)旱災脆弱性［11］；生態(tài)環(huán)境脆弱性；社會系統脆弱性。從多角度、多尺度來認識脆弱性，深入了解環(huán)境退化的過程與驅動機制。人們對脆弱性的概念也尚未形成統一的認識［12－14］。劉燕華等［15］認為脆弱性有3層含義：一是它表明該系統、群體或個體存在內在不穩(wěn)定性；二是該系統、群體或個體對外界的干擾和變化（自然的或人為的）比較敏感；三是在外來干擾和外部環(huán)境變化的脅迫下，該系統、群體或個體易遭受某種程度的損失或損害，并且難以復原。

沿海城市是依托海洋資源而逐漸發(fā)展起來的，并在海洋產業(yè)的城市發(fā)展中占有重要地位。沿海城市中存在的經濟社會與生態(tài)環(huán)境問題逐漸凸顯出來，并且具有明顯的資源環(huán)境、經濟和社會脆弱性特征，是典型的脆弱系統。筆者擬從脆弱性視角對沿海城市自然—經濟—社會系統進行研究，探討脆弱性影響因素，采用三角圖的研究方法，研究沿海城市脆弱性，為沿海城市制定可持續(xù)發(fā)展政策提供有價值的參考。

1.2 沿海城市自然系統的脆弱性

沿海城市的自然災害包括洪水、海嘯、風暴潮災害和熱帶氣旋等災害。對于洪水災害，我國沿海城市由于所處的地理位置、地形和季風氣候等因素的共同作用，導致洪災頻繁發(fā)生，成為我國遭受洪水災害頻數最多、影響范圍最廣的3個洪水多災區(qū)之一［16］。

風暴潮也是破壞性極強的自然災害，全球沿海城市每年有4500萬人受到風暴潮災害的影響。在西北太平洋沿岸國家中，我國遭受的風暴潮災害最頻繁。臺風風暴潮的致災區(qū)域幾乎遍及整個中國沿海，多發(fā)生在夏季和秋季。溫帶風暴潮的致災區(qū)域主要集中在我國的渤海和黃海沿岸，其中萊州灣最為嚴重，渤海灣沿岸次之，海州灣沿岸再次之［17］。

海嘯是對沿海城市災害性和破壞性最大的自然災害之一。根據成因，海嘯可分為4種類型，即由氣象變化引起的風暴潮、火山爆發(fā)引起的火山海嘯、海底滑坡引起的滑坡海嘯和海底地震引起的地震海嘯。地震海嘯仍是我國不容忽視的自然災害，尤其是閩臺地區(qū)，地震海嘯災害的潛在危險仍然存在。

1.3 沿海城市經濟系統的脆弱性

經濟快速發(fā)展，造成產業(yè)層次不高，自主創(chuàng)新能力不強。改革開放以來，沿海城市吸引外資的規(guī)?？偭枯^大，主要是利用國內廉價的勞動力、優(yōu)越的投資環(huán)境和廣闊的市場，但存在高污染和高能耗的問題。在各個沿海城市的經濟開發(fā)區(qū)內，雖然建立了很多高新技術產業(yè)，但是普遍核心技術并沒有傳到中國，大多是勞動密集型產業(yè)。

第一、第二產業(yè)比重過大，第三產業(yè)比重過小，總體結構不高的現象明顯。在我國沿海城市，以微電子、計算機技術和網絡技術等為代表的信息產業(yè)和以海洋工程、生物工程和新材料技術等為依托的高新技術產業(yè)尚處于起步階段。中國的深層次高度化方面滯后的現象，遠不能滿足沿海城市加速自身產業(yè)結構調整、保持經濟發(fā)展領先地位和積極參與國際分工和競爭的需要。

1.4 沿海城市社會系統的脆弱性

隨著經濟的高速發(fā)展和沿海城市獨特的自然風情，吸引越來越多的人積聚于此，造成人口增長過快。以大連市為例，2007年比上一年人口增長了1.03%。人口增長隨之而來的是就業(yè)壓力。尤其是2008年全球金融危機對沿海城市的影響更是嚴重，就業(yè)壓力顯著。此外，沿海城市居民文化差異較大，沿海城市經濟發(fā)展速度快，優(yōu)惠的人才政策，吸引高級人才入住沿海城市，同時也吸引了文化水平較低的人群，使得城市文化水平差異較大。

2 研究對象

筆者考慮到數據的可行性，選取了53個地級以上沿海城市作為研究對象，包括唐山、滄州、秦皇島、上海、天津、連云港、南通、鹽城、杭州、舟山、臺州、嘉興、紹興、寧波、溫州、福州、廈門、莆田、泉州、漳州、寧德、青島、煙臺、威海、東營、濰坊、濱州、日照、廣州、湛江、深圳、珠海、汕頭、江門、茂名、惠州、陽江、東莞、中山、汕尾、潮州、揭陽、?？凇⑷齺?、大連、丹東、錦州、營口、盤錦、葫蘆島、北海、防城港和欽州。

3 沿海城市脆弱性分類的評價方法

3.1 三角圖法的應用

近年來，三角圖法用于分類和評價系統之中。在生態(tài)學方面的研究，詹巍等［18］為了在宏觀層次上評價人類活動對區(qū)域生態(tài)系統景觀格局的影響，設計了三角圖方法。2005年，徐福留等［19］利用三角圖法對中國經濟發(fā)展的可持續(xù)性狀態(tài)和長期變化趨勢進行了評價。2007年，張健等［20］利用三角圖法分析評估區(qū)域經濟可持續(xù)發(fā)展狀況和長期趨勢，對滁州市1975—2005年經濟可持續(xù)利用進行系統研究，不僅對研究區(qū)經濟發(fā)展現狀存在問題的解決具有實用價值，而且對區(qū)域經濟的可持續(xù)利用研究具有方法論意義。三角圖在系統研究中是個很實用的方法，簡單易于操作，并且很清楚地看到結果及趨勢，因而在資源環(huán)境—經濟—社會系統中，應用此方法是合理的。

3.2 三角圖法在沿海城市系統的應用

沿海城市系統脆弱性由3部分進行分析：資源環(huán)境子系統脆弱性、經濟子系統脆弱性和社會子系統脆弱性。沿海城市3個子系統脆弱性的內涵是在以海洋資源及其相關生產為對象的特殊地域系統內，單一子系統內及3個子系統間的要素、群體和系統相互作用，使這一子系統的系統、群體和要素內存在的不穩(wěn)定性，對外界干擾的敏感性及其對干擾的損失或損害，難以復原。將上述概念進行量化，即沿海城市脆弱性指數（VT）是由資源環(huán)境子系統脆弱性指數（VR）、經濟子系統脆弱性指數（VE）和社會子系統脆弱性指數（VS）加和組成，即：VT＝VE＋VR＋VS。

根據VT＝VE＋VR＋VS，構建模型計算VE、VR和VS，VT中的組成比例情況，也就是指VR、VE和VS在VT中所占的份額情況，即VE′、VR′和VS′作為脆弱性評價的終值，對沿海城市系統脆弱性進行評價［21－22］。

筆者運用三角圖法，從沿海城市系統脆弱性這一新的研究范式，對沿海城市的脆弱性類型進行縱向劃分，以識別沿海城市的內在差異，找出其脆弱性因素，最終實現沿海城市的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 沿海城市系統脆弱性分類

根據沿海城市系統子系統脆弱性指數的不同，以沿海城市系統單一子系統脆弱性指數和兩個子系統脆弱性指數之和在人海關系地域系統脆弱性指數中達80%為標準，將沿海城市系統脆弱性分為7類（圖1）：資源環(huán)境子系統脆弱型（R型）、經濟子系統脆弱型（E型）、社會子系統脆弱型（S型）、經濟資源環(huán)境子系統脆弱型（ER型）、經濟社會子系統脆弱型（ES型）、資源環(huán)境社會子系統脆弱型（RS型）和經濟資源環(huán)境社會子系統均衡脆弱型（ERS型）。對于E′、R′和S′區(qū)域，分別并入E型、R型和S型。

圖1 沿海城市系統脆弱性三角分類圖

4 脆弱性分類評價指標體系的構建

評價指標的選取要根據沿海城市的特點，本研究選取的指標應涵蓋沿海城市區(qū)域發(fā)展的資源環(huán)境、經濟和社會的各個方面（表1）。

表1 指標及權重

科學性原則：指標選取、指標權重系數的確定、數據選取和計算與合成須以公認的科學理論為依據，綜合考慮經濟、社會、環(huán)境和資源方面及其協調性，使指標體系既滿足可持續(xù)發(fā)展的全面性要求，也要避免指標間的重疊。

代表性原則：可持續(xù)發(fā)展指標涉及經濟、社會、資源和環(huán)境的各個方面，在評價過程中不必面面俱到，不搞大而全，從中選取適當數量的、具有典型意義的指標參加運算。

獨立性原則：在同一類別中入選的各指標因素間至少要在分析性質上相對獨立，說明不同問題或問題的不同方面，彼此間不存在顯著的交互影響，側重于定性指標和定量指標結合。

綜合性原則：廣泛考慮各種影響到城市可持續(xù)發(fā)展水平的因素，盡可能將重要因素引入指標體系，并分門別類、劃分層次，便于研究。

可操作性原則：指標必須概念明確，內容清晰，能夠實際測算，以便定量分析，過于抽象的分析概念或理論范疇不作為指標引入體系。

5 結論

應用三角圖法在沿海城市脆弱性評價中，是一種很直觀有效的研究問題的方法。在脆弱性評價中，從自然系統、經濟系統和社會系統3個系統中選取有針對性的指標，再利用三角圖法進行評價，找出脆弱性主導因素，為沿海城市可持續(xù)發(fā)展提供有價值的參考，為加快沿海城市經濟社會自然的和諧發(fā)展研究提供另一范式。

［1］ YOUNG O R.Science plan：institutional dimensions of global environmental change［R］.IHDP Report，2005：16.

［2］ 牛文元 .中國可持續(xù)發(fā)展總綱［M］.北京：科學出版社，2007.

［3］ TURN II B L，KASPERSON R E，MATSON P A，et al.Science and technolog for Sustainable development special feature：a framework for vulnerability analysis in sustainability science［J］.PNAS，2003，100（14）：8074－8079.

［4］ CUTTER S L，BORUFF B J，SHIRLEY W L.Social vulnerability to environmental hazards［J］.Social Science Quarterly，2003，84（2）：242－261.

［5］ FRASER E D G，WARREN M，OLAV S.Mutual vulnerability，mutual dependence：the reflexive relation between human society and the environment［J］.Global Environmental Change，2003，13：137－144.

［6］ ADGER W N.Social vulnerability to climate change and extremes in coastal Vietnam［J］.World Development，1999，27（2）：249－269.

［7］ 姜桂華.地下水脆弱性研究進展［J］.世界地質，2002，21（1）：33－38.

［8］ 田喜洲 .試論生態(tài)旅游資源的脆弱性及其保護［J］.生態(tài)經濟，2001（12）：56－58.

［9］ 莊大昌，丁登山 .我國濕地生態(tài)旅游資源保護與開發(fā)利用研究［J］.經濟地理，2003，23（4）：554－557.

［10］劉希林 .泥石流風險評價［M］.成都：四川科技出版社，2003.

［11］商彥蕊 .河北省農業(yè)旱災脆弱性區(qū)劃與減災［J］.災害學，2001，16（3）：28－37.

［12］MITCHELL J，DEVINE N，JAGGER K.A contextual model of natural hazards［J］.Geographical Review，1989，79（4）：391－409.

［13］JUHA I U.The geography of disaster vulnerability in megacities［J］.Applied Geography，1998，18（1）：7－16.

［14］ADGER W N.Vulnerability［J］.global environmental Change，2006，16（3）：268－281.

［15］劉燕華，李秀彬 .脆弱生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展［M］.北京：商務印書館，2001.

［16］楊桂山，施雅風 .中國海岸地帶面臨的重大環(huán)境變化與災害及其防御對策［J］.自然災害學報，1999，8（2）：13－20.

［17］孫蕾 .沿海城市自然災害脆弱性評價研究：以上海市沿海六區(qū)縣為例［D］.上海：華東師范大學，2007.

［18］詹巍，徐福留，趙臻彥 .區(qū)域生態(tài)系統景觀結構演化定量評價方法［J］.生態(tài)學報，2004，24（10）：2263－2268.

［19］徐福留，趙珊珊，張穎 .經濟發(fā)展可持續(xù)性狀態(tài)與趨勢定量評價方法研究［J］.環(huán)境科學學報，2005，25（6）：711－720.

［20］張健，濮勵杰，陳逸，等 .區(qū)域經濟可持續(xù)發(fā)展趨勢及空間分布特征［J］.地理學報，2007，62（10）：1041－1050.

［21］辛馨，張平宇 .基于三角圖法的礦業(yè)城市人地系統脆弱性分類［J］.煤炭學報，2009，34（2）：284－288.

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

遼寧省創(chuàng)新團隊項目（LT2010057）和省部共建人文社會科學重點研究基地項目（10JJD790014）.