基于信息擴散理論的吉林省旅游地資源災害風險評價

孫瀅悅+張立峰+陳鵬

摘要：利用信息擴散理論和風險分析理論對吉林省旅游地資源災害進行風險分析，解決了旅游地資源災害樣本資料限制的問題;計算出了吉林省旅游地資源災害發生概率，并得出了吉林省旅游地資源災害風險值。結果表明，吉林省旅游地資源災害風險在吉林市處于高風險級別，長春市的風險等級僅次于吉林市，屬于中等風險級別，白山市、延邊州處于低等風險等級，其他市處于輕風險級別。研究結果對吉林省旅游相關部門防災減災及旅游保險具有重要意義。

關鍵詞：信息擴散理論;災害風險評價;旅游地;吉林省

中圖分類號：X24 ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2014）20-5007-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.20.065

Evaluating Disaster Risks of Tourism Destination in Jilin Provice Based on

the Information Diffusion Theory

SUN Ying-yue，ZHANG Li-feng，CHEN Peng

（College of Tourism and Geography science， Jilin Normal University，Siping 136000，Jilin，China）

Abstract： The theory of information diffusion theory was used to conduct risk analysis of tourism resources in Jilin province. The problems limiting on the tourist resources disaster of small sample data were studied. The probability of tourist resources in jilin province disaster was calculated to obtain the disaster risk value of tourist resources in Jilin province. Results showed that Changchun city， Jilin city was in the high risk level. Baishan，Yanji city were in medium level of risk. Other cities were in the lower level of risk. It will be of great significance for related department of Jilin province to prevent and mitigate disaster and enhance travel insurance.

Key words： information diffusion theory; tourism; disaster risk assessment; Jilin province

中國旅游業經過20多年的快速發展，已成為國內眾多省、市、地區的支柱產業。同時，由于旅游業的高敏感性，其受外界環境的負面影響較大。隨著全球的環境變化，旅游地所面臨的災害也日益增多，一方面致使旅游資源與環境嚴重破壞[1-3]，另一方面導致游客出游安全程度和區域旅游收入下降[4，5]，因此有效地開展旅游地資源災害風險評價對旅游地資源災害風險管理具有重要意義。

目前，對旅游地資源災害風險評價方法多從致災因子角度出發，采用統計學方法對致災因子發生的概率進行計算，即擬合災害發生頻率或直接使用經驗分布曲線。但對于旅游地災害發生次數來說，由于是稀遇事件，資料樣本過少，曲線擬合在小概率部分的誤差往往較大。信息擴散方法是為了彌補信息不足而考慮優化利用樣本模糊信息的一種對樣本進行集值化的模糊數學處理方法，即信息擴散方法可以將一個分明集的樣本點變成一個模糊集。或者是把單值樣本點，變成集值樣本點，并將其攜帶的信息分配給樣本中每一個點的一種優化處理樣本資料的方法[6]。信息擴散理論在旅游地資源災害風險評價中的應用為旅游地資源災害風險評價提供了一種新的方法與思路。

1 ?研究區概況

吉林省位于中國東北地區的中心地帶（40°51′-46°18′N，121°38′-131°17′E），南北寬約600 km，東西長約750 km。省內自然災害種類較多（洪澇、地震、火災、低溫、冷害等），且發生較為頻繁，對吉林省旅游業影響較大。省內主要旅游資源有長白山國家5A級旅游景區、吉林霧凇、長影世紀城、吉林松花湖、高句麗王城文化遺址、長春凈月潭、長春偽滿皇宮等多處自然景觀和人文景觀，是全國著名的自然和人文旅游勝地。

2 ?研究方法

旅游地資源災害風險是指旅游地未來若干年內可能達到的災害程度及其發生的可能性和對旅游地資源造成的損失，而不是災害本身，其災害主要是能夠對旅游地資源及游客造成影響和損失的自然災害，包括洪澇、地震、風災、泥石流等。當這種由于災害導致的影響和危害的可能性變為現實，即為旅游地資源災害。具體而言，就是指某一地區某一時間內旅游地資源災害發生的可能、活動程度、破壞損失及對旅游基礎設施、資源和自然環境系統造成的影響和危害的可能性。

風險分析的對象是事件發生的概率（p）和產生的后果（d）的乘積，依據公式計算旅游地資源災害風險（R=p×d）。其中，p為研究區災害發生的概率，d為災害所造成的潛在損失。對于潛在損失的確定，主要從游客傷亡人數、經濟損失和基礎設施損失角度考慮（圖1）。利用信息擴散理論確定概率（p），利用加權綜合評價法確定潛在損失（d）。endprint

3 ?研究區災害發生概率

災害的發生概率常采用統計學的方法獲得，即擬合災害次數的理論分布律或直接使用經驗分布曲線。但對于研究區災害而言是稀遇事件，資料樣本很少，曲線擬合在小概率部分的誤差往往較大。利用模糊數學中的信息擴散理論，可以將一個災害資料所攜帶的信息擴散到指標論域中的所有點，從而獲得較好的風險分析效果。

信息擴散就是為了彌補信息不足而考慮優化利用樣本模糊信息的一種對樣本進行集值化的模糊數學處理方法，該方法可以將一個有觀測值的樣本，變成一個模糊集，即將單值樣本變成集值樣本，最常用的模型是正態擴散模型。

設m年的災害發生次數（年發生次數）指標樣本為：xi={x1，x2，x3，…，xn}（i=1，2，…，n）;過去m年的災害發生次數的觀察樣本為：yi={y1，y2，…，ym} （j=1，2，…，m）。

設災害發生次數指標論域為：

ui={u1，u2，…，un} ? ? ? ? ? ? ? （1）

又設超越概率pi（x≥xi）（i=1，2，3，…，n）。則概率分布：

pi={p1，p2，p3，…，pn} ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

利用信息擴散對樣本進行集值化的模糊數學方法處理，一個單值觀測樣本yj可以將其所攜帶的信息擴散給U中的所有點：

■■（u■）=■exp-■ （3）

式中，h為擴散系數，可根據樣本集合中樣本的最大值b、最小值a和樣本數n確定（表1）。

令C=■■■（u■），則相應的模糊子集的隸屬函數為：

μy■（ui）=■ ? ? ? ? ? ? ? ?（4）

把μy■（ui）稱為樣本yj的歸一化信息分布。

對μy■（ui）進行處理，可以得到一種效果較好的風險分析結果。

令q（ui）=■μy■（ui），其物理意義是：由{y1，y2， y3，…，yn}經信息擴散推斷出，如果災害發生統計值只能取{u1，u2，u3，…，um}中的一個，那么在將yj看作是樣本代表時，觀測值為ui的樣本個數為q（ui）個。

再令p（ui）=■，就是樣本落在ui處的頻率值，可以作為概率的估計值，其中■q（ui）為ui各點上的樣本數總和。理論上講，■q（ui）=m。

顯然，超越ui的概率值應為p（u≥ui），則：

p（u≥ui）=■p（uk） ? ? ? ? ? ? ? ? ?（5）

根據1991-2010年吉林省影響旅游資源、游客生命及基礎設施等自然災害發生次數，表示樣本集合Xi為：

長春：X1={6，12，8，15，…，16}

吉林：X2={8，15，12，20，…，18}

四平：X3={6，8，6，11，…，8}

延邊：X4={10，11，8，12，…，15}

白山：X5={5，10，11，18，…，16}

白城：X6={5，8，15，14，…，8}

松原：X7={6，5，12，15，…，12}

遼源：X8={8，7，12，16，…，13}

通化：X9={5，10，5，11，…，7}

取一維空間上的集合[5，30]作為年災害發生次數Xi的論域，并將論域進行離散，構成離散論域為：U1={5，10，15，…，30}，控制點數6個。

利用信息擴散理論可以計算出3個指標的擴散系數分別為h1=9.332 477，h2=10.128 004，h3=15.301 606，h4=7.862 663，h5=15.119 762，h6=10.516 807，h7=11.426 807，h8=9.562 817，h9=8.635 826。利用上述公式即可求出各水平下長春市災害發生的概率（表2），該方法也適用于其他地區。

通過上述計算結果可以看出，研究區近些年災害發生次數為5次，是最低發生次數，因此取概率值為1，即各地區都發生了影響旅游地可持續發展的災害;災害發生次數30次是研究區中發生災害最高次數，即研究區發生的最多次數災害發生概率為0.364 0，但此種概率災害發生的次數較低，因此應該根據各區災害發生的概率進行適當的應對。

4 ?潛在損失計算

旅游地的承災體主要包括游客、旅游資源及基礎設施，一旦發生災害就會對這些承災體造成損失，這也是旅游地災害發生時的潛在損失。因此本研究針對上述承災體及災害發生的概率構建旅游地資源災害風險評價指標體系（表3）。其中各指標體系的指標權重由層次分析法確定，然后加權求和，確定潛在損失大小。

5 ?結果分析

依據以上分析計算結果，將旅游地資源災害所致的承災體損失，即潛在損失各指標無量綱化，加權求和。

X′ij=■ ? ? ? ? ? ? ? ? （6）

式中，Xij為第i個對象的第j項指標值，X′ij為無量綱化處理后第i個對象的第j項指標值。X■■和X■■分別指第j項指標的最小值和最大值。

D=P0×w1+E0×w2+I1×w3+I2×w4 ? ?（7）endprint

式中，D為潛在損失;P0為游客密度;E0為經濟密度;I1為基礎設施數量;I2為旅游資源數量;w1、w2、w3、w4為各自的權重。

把各風險水平下的承災體潛在損失看作研究區災害所造成的后果（D），將災害發生的可能性（P）與潛在損失（D）相乘，即可以得到吉林省各市（州）的旅游地資源災害風險值（圖2）。

通過評價結果可以看出，吉林市的旅游地資源災害風險處于高風險區，造成此種情況是由于該市的旅游資源較多、游客密度較大，一旦發生災害對該市造成的損失較大，因此造成其資源災害風險較大;長春市的旅游資源數量與吉林市相差不大，但災害發生相對較少，因此該區發生旅游地資源災害風險等級僅次于吉林市;白山市、延邊州由于地處山區，地質災害、氣象災害發生概率相對較大，也會對當地旅游資源造成較大損失，但相對長春市兩地旅游資源、游客密度相對較小，因此兩地發生旅游地資源災害風險等級較低;其余各市由于旅游資源相對較少、游客密度相對較低，且災害發生概率也較低，因此處于輕風險等級。

6 ?小結

利用信息擴散理論的分析方法，結合風險計算公式，對吉林省旅游地資源災害的3個指標進行風險計算，得到吉林省旅游地資源災害發生次數概率與承災體潛在損失風險值，定量評價了吉林省旅游地資源災害風險，對吉林省旅游地資源災害防災減災和旅游保險等工作具有一定的指導意義。但由于獲取的自然災害發生次數歷史資料時間序列較短，離散區間及所求得的概率存在一定誤差，隨著以后深入研究及獲得的災害資料不斷豐富，評價精度也會隨之提高。

參考文獻：

[1] 吉良新，秦志玉.自然保護區旅游開發的風險評價及案例分析[J].湖北農業科學，2009，48（7）：1784-1785.

[2] 譚萬沛.海螺溝風景區地質災害對旅游的影響及防治對策[J].中國地質災害與防治學報，1996，7（2）：81-86.

[3] 佟守正，王 ?琦，李 ?光，等.長白山自然保護區旅游災害及其防治對策[J].山地學報，2002，20（S1）：133-138.

[4] 劉趙平.關于1998年洪澇災害對旅游業影響情況的調查報告[J].旅游調研，1999（2）：23-27.

[5] MAZZOCCHI M，MONTINI A.Earthquake effects on tourism In central Italy[J].Annals of Tourism Research，2001，28（4）：1031-1046.

[6] 黃崇福.自然災害風險評價理論與實踐[M].北京：科學出版社，2005.endprint

式中，D為潛在損失;P0為游客密度;E0為經濟密度;I1為基礎設施數量;I2為旅游資源數量;w1、w2、w3、w4為各自的權重。

把各風險水平下的承災體潛在損失看作研究區災害所造成的后果（D），將災害發生的可能性（P）與潛在損失（D）相乘，即可以得到吉林省各市（州）的旅游地資源災害風險值（圖2）。

通過評價結果可以看出，吉林市的旅游地資源災害風險處于高風險區，造成此種情況是由于該市的旅游資源較多、游客密度較大，一旦發生災害對該市造成的損失較大，因此造成其資源災害風險較大;長春市的旅游資源數量與吉林市相差不大，但災害發生相對較少，因此該區發生旅游地資源災害風險等級僅次于吉林市;白山市、延邊州由于地處山區，地質災害、氣象災害發生概率相對較大，也會對當地旅游資源造成較大損失，但相對長春市兩地旅游資源、游客密度相對較小，因此兩地發生旅游地資源災害風險等級較低;其余各市由于旅游資源相對較少、游客密度相對較低，且災害發生概率也較低，因此處于輕風險等級。

6 ?小結

利用信息擴散理論的分析方法，結合風險計算公式，對吉林省旅游地資源災害的3個指標進行風險計算，得到吉林省旅游地資源災害發生次數概率與承災體潛在損失風險值，定量評價了吉林省旅游地資源災害風險，對吉林省旅游地資源災害防災減災和旅游保險等工作具有一定的指導意義。但由于獲取的自然災害發生次數歷史資料時間序列較短，離散區間及所求得的概率存在一定誤差，隨著以后深入研究及獲得的災害資料不斷豐富，評價精度也會隨之提高。

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[6] 黃崇福.自然災害風險評價理論與實踐[M].北京：科學出版社，2005.endprint

式中，D為潛在損失;P0為游客密度;E0為經濟密度;I1為基礎設施數量;I2為旅游資源數量;w1、w2、w3、w4為各自的權重。

把各風險水平下的承災體潛在損失看作研究區災害所造成的后果（D），將災害發生的可能性（P）與潛在損失（D）相乘，即可以得到吉林省各市（州）的旅游地資源災害風險值（圖2）。

通過評價結果可以看出，吉林市的旅游地資源災害風險處于高風險區，造成此種情況是由于該市的旅游資源較多、游客密度較大，一旦發生災害對該市造成的損失較大，因此造成其資源災害風險較大;長春市的旅游資源數量與吉林市相差不大，但災害發生相對較少，因此該區發生旅游地資源災害風險等級僅次于吉林市;白山市、延邊州由于地處山區，地質災害、氣象災害發生概率相對較大，也會對當地旅游資源造成較大損失，但相對長春市兩地旅游資源、游客密度相對較小，因此兩地發生旅游地資源災害風險等級較低;其余各市由于旅游資源相對較少、游客密度相對較低，且災害發生概率也較低，因此處于輕風險等級。

6 ?小結

利用信息擴散理論的分析方法，結合風險計算公式，對吉林省旅游地資源災害的3個指標進行風險計算，得到吉林省旅游地資源災害發生次數概率與承災體潛在損失風險值，定量評價了吉林省旅游地資源災害風險，對吉林省旅游地資源災害防災減災和旅游保險等工作具有一定的指導意義。但由于獲取的自然災害發生次數歷史資料時間序列較短，離散區間及所求得的概率存在一定誤差，隨著以后深入研究及獲得的災害資料不斷豐富，評價精度也會隨之提高。

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