河南省縣域單元自然災害社會脆弱性評價

賀山峰，杜麗萍，高秀華

（1.河南理工大學 安全與應急管理研究中心，河南 焦作454000；2.河南理工大學 應急管理學院，河南 焦作454000）

自然災害社會脆弱性研究是當今國際社會和學術界普遍關注的熱點問題，同時也是尋求經濟社會可持續發展的重要切入點，國內外學者對其展開了大量的研究［1－9］。Cutter利用 HOP概念模型來綜合分析自然環境和社會狀況對脆弱性的影響，從而把自然脆弱性研究中的風險概念與社會脆弱性研究中的恢復力、應對能力等結合起來并落實到具體空間地域單元［1］。Brooks等認為社會脆弱性是系統內在特征的固有屬性，是災害發生前系統存在的一種狀態［2］。Fekete等結合德國洪災案例，探討了社會脆弱性評估中的空間尺度問題［4］。Birkman將具有代表性的脆弱性定義進行了系統的分類，認為社會脆弱性主要側重于個人（群體）、組織及社會暴露于不利事件或災害沖擊下潛在的受災程度和社會經濟文化背景相關的應對能力［5］。我國學者開展的脆弱性定性和定量研究也極大地促進了災害風險管理的發展。史培軍認為脆弱性是災害系統的重要組成部分，主要取決于區域的經濟發達程度與社會安全建設水平［6］。趙衛權等應用主成分分析法和GIS對重慶市自然災害社會易損性進行了分析［7］。程曉昀從人口、經濟、社會結構和社會文化4個方面構建了自然災害社會易損性評價指標體系，并探討了江蘇省2000年和2008年社會易損性的時空演變格局［8］。聶承靜等通過分析傳統地震災害人口脆弱性的宏觀和微觀評價方法和模型，對全國各縣市區的人口脆弱性進行了評估［9］。總結上述研究可以發現，社會脆弱性是導致自然災害災情差異的重要原因之一，準確評價社會脆弱性可以有效減輕自然災害造成的損失和影響。

自然災害具有自然和社會雙重屬性。一般認為，自然災害風險由自然災變危險性和社會脆弱性兩個要素構成［10］。其中，自然災變危險性評價是從形成災害的自然屬性角度，即致災因子和孕災環境兩方面來分析自然災害的危險性；而社會脆弱性可以分解為各類承災體的脆弱性和防災減災能力兩大方面（見圖1）。承災體的脆弱性是災害承受體一旦遭受自然災變打擊時所表現出來的可能受到的影響和破壞的一種度量，具體包括人口、經濟、農作物、房屋、基礎設施等方面的脆弱性。人類社會的防災減災能力也是社會脆弱性的重要組成部分，防災減災能力越強，抵抗和應對自然災害的能力越強，社會脆弱性就越小；反之，社會脆弱性越大。本文重點對自然災害的社會脆弱性要素進行分析評估。

圖1 自然災害風險系統要素構成

河南省位于我國中原地區，承東啟西，連南貫北，具有十分重要的戰略地位。2013年末河南省總人口為10 601萬人，常住人口為9 413萬人，全省國內生產總值32 155.86億元，其中農業在我國糧食生產中具有舉足輕重的地位。全省土地面積約16.7萬km2，轄鄭州市、開封市、洛陽市等18個地級市，地勢西高東低，地貌類型復雜多變。由于特殊的地理地質條件和氣象原因，河南省自然災害具有種類多、頻率高、分布廣、季節性明顯等特點，是暴雨、內澇、干旱、高溫、雷擊和地面沉降等自然災害的頻發地區，局部地區災情嚴重，給河南省的經濟和社會可持續發展帶來負面影響。本研究應用專家調查法、層次分析法和地理信息系統技術，從人口、經濟、基礎設施脆弱性和防災減災能力四個方面，選取12個評價指標對河南省自然災害社會脆弱性進行綜合評價，并將評價結果表達在空間縣域單元上，以期為河南省防災減災規劃和社會可持續發展提供科學依據。

1 自然災害社會脆弱性評價指標體系

1.1 評價指標選取

自然災害社會脆弱性指標一般是以政府部門的統計年鑒資料為基礎，并充分吸收政府部門正式公布的其他數據資料構建而成［11］。但由于自然災害社會脆弱性系統龐大，囊括自然、經濟和社會體系，隨意選取評價指標并不能科學地反映區域自然災害社會脆弱性的信息。在借鑒國內外研究成果的基礎上，本文選取指標時遵循了以下三個原則：科學性原則、針對性原則、可比性原則。此外，本文構建的指標體系還具有以下3個特點：

（1）多災種性。各種自然災害往往并非孤立存在，而是存在著某種復雜的響應—連鎖關系［12］。本文選取的評價指標并不針對某一具體災種，而是從河南省經濟社會這一承災體自身的特征出發，評價社會經濟系統對自然災害的綜合脆弱性。

（2）注重社會要素。自然災害既具有自然屬性，也具有社會屬性。自然環境因子異常變化可能會導致自然災害發生［13］，但改變自然環境因子是非常困難的，所以本文認為，降低自然災害風險更加有效的出發點在于改善其社會經濟要素。

（3）強調防災減災能力。人類社會的防災減災能力是自然災害能否發生以及產生多大損失的重要影響因素［14］。防災減災能力是社會脆弱性不可忽視的組成部分，本文希望通過定量的分析研究，衡量出防災減災能力大小對社會脆弱性的影響程度。

1.2 評價指標體系建立及指標權重的確定

本文研究數據主要來自于《2013年河南省統計年鑒》，同時也使用了部分民政部門和地方政府發布的數據。根據指標選取原則、特點以及自然災害風險系統的有關原理，本文從人口、經濟、基礎設施脆弱性和防災減災能力等方面選取了12個指標（見表1）。

本文應用層次分析法并結合專家意見確定各評價指標的權重。層次分析法是20世紀70年代由著名運籌學家Saaty最先提出的，此方法能把復雜系統的決策思維進行層次化，把決策過程中定性和定量的因素有機地結合起來，特別適用于那些難于完全用定量進行分析的復雜問題［15］。確定權重值的關鍵在于，根據各指標間相對重要性構建判斷矩陣。本研究最終確定的自然災害社會脆弱性評價指標權重值見表1。

表1 河南省自然災害社會脆弱性評價指標與權重表

2 自然災害社會脆弱性評價方法

2.1 自然災害社會脆弱性評價模型構建

由于各評價指標計量單位不同，數值范圍變幅很大，需要在使用之前對數據進行預處理，即對各指標數據進行標準化，使各指標取值均在［0，1］范圍內。本文所采用以下公式對數據進行標準化處理：

式中：Xi——某項指標數據標準化后的數值；Ni——某縣域單元該項指標統計數據；Nmax——各縣域單元中該項指標統計數據的最大值。

根據所篩選的評價指標體系與社會脆弱性之間的相關性，本文構建了河南省縣域單元自然災害社會脆弱性評價模型如下：

式中：V——河南省自然災害社會綜合脆弱性；wi（i＝1，2，…，12）——各個指標的權重值；Xi（i＝1，2，…，12）——各評價指標標準化后的數值。V值越大，表示自然災害社會綜合脆弱性越大。

2.2 自然災害社會脆弱性評價等級劃分

本文將河南省自然災害社會脆弱性分為5個等級：輕度、低度、中度、高度、重度。具體的分級方法如下［16］：首先依據各縣域單元自然災害社會脆弱性指數大小排序；然后按1∶2∶4∶2∶1的大致比例對全省126個縣（市、轄區）進行分級；最后各等級縣域個數分別設定為13，26，48，26，13。此種分級方法可已在一定程度上降低人為主觀性對分級標準的影響。

3 結果與分析

3.1 人口脆弱性分析

由圖2a可知，自然災害人口脆弱性等級較高的地區主要集中在河南省中東部和部分地級市轄區，其中人口脆弱性最高的是新鄉市轄區，其次是鄭州市轄區、周口市轄區、洛陽市轄區和長垣縣。在城鎮化背景下，近年來我國城市快速擴張，鄭州市和新鄉市是全省城鎮化水平第一和第三高的城市，分別達到66.3%和51.6%。大量農村地區人口向更為發達的市區流動，這就使得人口密度較大的市轄區人口脆弱性較高。另外，農業是受自然災害影響最為嚴重的產業，從事農業人口較多的地區當災害來臨時將導致較多的受災人數。比如，長垣縣的第一產業從業人員比例高達58%，縣域內人口過度依賴農業，使得其人口脆弱性也很高。

3.2 經濟脆弱性分析

以“京廣鐵路線”為界，河南省自然災害經濟脆弱性東西部分布差異很大，東部地區經濟脆弱性整體明顯高于西部（見圖2b）。就單個縣域單元來看，經濟脆弱性最高為義馬市（京廣線以西），這主要與其經濟發達、人口較少有關。作為全省排名第一的綜合實力百強縣市，義馬市的人均生產總值全省最高，達到11.13萬元，是全省平均水平的3.53倍。除義馬市，杞縣、商水縣、正陽縣和睢縣的經濟脆弱性也很高（均位于京廣線以東），這些縣域人均生產總值雖然不高，但其區域經濟對第一產業產值的依賴性較大。如駐馬店市正陽縣的第一產業產值占GDP比例達39.28%，為全省最高，遠高于全省平均水平；周口市商水縣第一產業產值比例（37.25%）僅次于正陽縣，農作物播種面積比例也高于全省絕大部分縣域，這一點亦符合周口市是我省農業大市的現實情況。

3.3 基礎設施脆弱分析

基礎設施是社會賴以生存和發展的一般物質條件，主要包括水、電、油、氣、通訊等生命線工程和公路、鐵路、橋梁、機場等公共設施，它們是自然災害潛在的損失對象。如圖2c所示，河南省基礎設施脆弱性主要分布于西北部地區。從影響區域基礎設施脆弱性的指標來看，由于義馬市近年來大力實施“四大一高”戰略，積極打造千億元煤化工產業集群，其2013年人均固定資產投資為8.84萬元/人，遠遠高于全省平均水平2.39萬元/人，這也就使得義馬市的基礎設施脆弱性全省最高，其次是洛陽市轄區、長垣縣、鄭州市轄區和三門峽市轄區，這與上述地區經濟實力較為雄厚、近年來大力開展城鎮基礎設施和經濟建設有關。

3.4 防災減災能力分析

防災減災能力為社會綜合脆弱性的負性指標，即防災減災能力越強表明社會脆弱性越低，災害導致的損失和影響越小［17］。從圖2d中可以看出，河南省防災減災能力較高的縣域主要分布在西北部地區和各地級市轄區。大多數市轄區的防災減災能力明顯高于一般縣域，這與市轄區的經濟發展水平和醫療衛生及教育程度有關。防災減災能力最高的是鄭州市轄區，其次是三門峽市轄區、許昌市市轄區、義馬市和濮陽市市轄區。鄭州市是河南省的省會，全省的政治、經濟、文化中心，市轄區的經濟和社會發展速度明顯高于其他縣域單元，在財政投入、醫療衛生和教育方面政府的投入都是比較大的，各項指標是全省平均水平的大約2～5倍，從而使得鄭州市轄區的防災減災能力處于全省最高水平。義馬市作為三門峽市的縣級市，其防災減災能力也很高，甚至高于大部分市轄區，這主要是因為以煤炭產業發展起來的義馬市在財政收入、醫療衛生和教育方面的投入也都比較大。防災減災能力高的地區應對自然災害的能力較強，從而可以更好地保障區域內人們的生命財產安全。

圖2 河南省人口脆弱性、經濟脆弱性、基礎設施脆弱性和防災減災能力等級空間分布

3.5 社會綜合脆弱性分析

在對人口、經濟、基礎設施各單項承災體脆弱性和防災減災能力評價的基礎上，依據已建立的評價模型（式1），在ArcGIS中對各指標圖層進行疊加，得到河南省自然災害社會綜合脆弱性等級空間分布圖（圖3）。

河南省自然災害社會綜合脆弱性等級大致上呈現以“東北—西南”一線較高，兩側地區社會脆弱性等級較低的分布格局。社會脆弱性在重度和高度以上的區域主要集中在中東部地區，其中社會脆弱性最高的是杞縣，其次為清豐縣、通許縣和上蔡縣等，這一方面是因為上述縣域第一產業從業人員比例和產值比例等指標較高，另一方面也與這些地區在防災減災建設方面投入較小、自然災害來臨時應對災害的能力較低有很大關系。北部一些縣域，如鄭州市轄區和義馬市，雖然人口、經濟和基礎設施脆弱性較高，但由于其防災減災能力很高，使得其社會綜合脆弱性并不高。可見防災減災能力的大小深刻地影響著社會綜合脆弱性。

圖3 河南省自然災害社會綜合脆弱性等級空間分布

4 結論與討論

本文基于自然災害風險系統基本理論，構建了社會脆弱性評價指標體系和模型，分析了河南省自然災害人口、經濟、基礎設施等承災體脆弱性和防災減災能力，并將河南省縣域單元社會綜合脆弱性評價結果落實到了空間單元上。研究發現，河南省自然災害社會脆弱性大致上呈現“東北—西南”一線較高，兩側較低的空間格局。此外，大多數地級市轄區防災減災能力明顯高于一般縣域。可見，提升防災減災能力可有效降低自然災害社會脆弱性，所以在今后的地方政府災害風險管理及防災減災規劃中需要尤為注意，這與劉毅等人的研究結論一致［18］。

社會脆弱性評價作為一種分析工具，可以預測某些人或組織在災害風險情鏡下可能會產生什么樣的狀況，以此來尋找降低脆弱性的方法并強化社會群體對災害的適應［19］。通過查閱《中國氣象災害大典：河南卷》以及近些年自然災害資料發現，河南省自然災害嚴重的區域分布主要包括：豫北、豫東平原與豫西南淺山丘陵以及淮河干流以南地區為干旱區；京廣線以西—盧民—南召—內鄉一線東，以及京廣線以東，淮河干流以北廣大平原地區為洪澇區；以安陽—焦作—澠池—嵩縣—西峽一線以西山區丘陵地帶為凍災區。對比河南省自然災害社會脆弱性評價結果表明，本文的評價結果與實際災害發生區域基本符合。然而，社會脆弱性并非容易衡量的狀態，在量化研究上仍存在很多限制。首先，評價指標的選取會受到數據可獲取性的局限和社會背景因素的影響；其次，無論使用哪種方法確定指標權重，都難免存在一定的人為主觀性；此外，社會脆弱性是動態變化的，評價單個時間斷面上的社會脆弱性不能很好地反映區域社會脆弱性的時間演變特征和變化趨勢。雖然社會脆弱性研究仍存在這些局限，但評價災害社會脆弱性仍可為災害研究提供更具創意與解釋力的視角，同時對推進防災減災也具有重要的現實意義。

［1］ Cutter S.Social vulnerability to environmental hazards［J］.Social Science Quarterly，2003，84（2）：1－16.

［2］ Brooks N.Vulnerability，risk and adaptation：A conceptual framework［R］.Norwich，UK：Tyndall Centre for Climate Change Research，2003.

［3］ Wisner B，Blaikie P，Cannon T，et al.At risk：Natural hazards，people′s vulnerability and disasters ［M］.London：Routledge，2004.

［4］ Fekete A，Damm M，Birkmann J.Scales as a challenge for vulnerability assessment［J］.Natural Hazards，2010（55）：729－747.

［5］ Birkmann J.Measuring Vulnerability to Hazards of National Origin［M］.Tokyo：UNU Press，2006.

［6］ 史培軍.四論災害系統研究的理論與實踐［J］.自然災害學報，2005，14（6）：1－7.

［7］ 趙衛權，郭躍.基于主成分分析法和GIS技術的重慶市自然災害社會易損性分析［J］.水土保持研究，2007，14（6）：305－308.

［8］ 程曉昀.江蘇省自然災害社會易損性的時空格局研究［D］.重慶：重慶師范大學，2011.

［9］ 聶承靜，楊林生，李海蓉.中國地震災害宏觀人口脆弱性評估［J］.地理科學進展，2012，31（3）：375－382.

［10］ 葛全勝，鄒銘，鄭景云.中國自然災害風險綜合評估初步研究［M］.北京：科學出版社，2008.

［11］ 張永領，游溫嬌.基于TOPSIS的城市自然災害社會脆弱性評價研究：以上海市為例［J］.災害學，2014，29（1）：109－114.

［12］ 尹占娥，許世遠.城市自然災害風險評估研究［M］.北京：科學出版社，2012.

［13］ 張繼權，李寧.主要氣象災害風險評價與管理的數量化方法及其應用［M］.北京：北京師范大學出版社，2007.

［14］ 章國材.暴雨洪澇預報與風險評估［M］.北京：氣象出版社，2012.

［15］ Saaty T L.The Analytic Hierarchy Process［M］.New York：McGraw－Hill，1980.

［16］ 賀山峰，葛全勝，吳紹洪，等.安徽省洪澇致災危險性時空格局預估［J］.中國人口·資源與環境，2012，22（11）：32－39.

［17］ 焦士興，袁換歡，李燕，等.城市經濟發展對洪澇災害承災能力的影響研究［J］.水土保持研究，2014，21（2）：311－314.

［18］ 劉毅，黃建毅，馬麗.基于DEA模型的我國自然災害區域脆弱性評價［J］.地理研究，2010，29（7）：1153－1162.

［19］ 周利敏.社會脆弱性：災害社會學研究的新范式［J］.南京師大學報：社會科學版，2012，（4）：20－28.