社區(qū)安全脆弱性評(píng)估模型的構(gòu)建與應(yīng)用*

佟瑞鵬，李　丹，翟存利

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 資源與安全工程學(xué)院，北京 100083)

0　引言

社區(qū)作為人們生活生產(chǎn)的主要場(chǎng)所，與人們的安全息息相關(guān)。近年來，各類突發(fā)事件時(shí)有發(fā)生，社區(qū)作為承災(zāi)體遭受嚴(yán)重的災(zāi)害損失。在防災(zāi)減災(zāi)研究中，減少損失的最有效方法是減少承災(zāi)體的脆弱性[1]。社區(qū)作為城市社會(huì)管理和建設(shè)的基礎(chǔ)，是防災(zāi)減災(zāi)機(jī)制的基本單元[2]。因此，社區(qū)安全脆弱性分析對(duì)降低災(zāi)害損失并改善社區(qū)安全狀況有著重要的意義。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于社區(qū)安全脆弱性的研究較少。Cova[3]利用運(yùn)籌學(xué)和GIS技術(shù)模擬了社區(qū)面對(duì)突發(fā)事件撤離的脆弱性；Clark[4]研究了暴雨發(fā)生時(shí)社區(qū)應(yīng)急的脆弱性，并提出對(duì)應(yīng)的措施；Fernandez[5]從醫(yī)學(xué)方面分析了社區(qū)老年人面對(duì)突發(fā)事件的脆弱性；鄒清明[6]運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)城市社區(qū)的應(yīng)急管理進(jìn)行了脆弱性分析。以上研究?jī)H僅針對(duì)社區(qū)某一方面進(jìn)行分析，沒有從社區(qū)安全整體角度進(jìn)行綜合性的脆弱性分析。本文通過構(gòu)建社區(qū)安全脆弱性評(píng)估模型和指標(biāo)體系，從社區(qū)安全狀況和風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)兩方面綜合分析社區(qū)安全的脆弱性，并選取3個(gè)具有代表性的社區(qū)進(jìn)行實(shí)證分析，有助于發(fā)現(xiàn)影響社區(qū)安全脆弱性的因素，提高社區(qū)建設(shè)的安全水平。

1　社區(qū)安全脆弱性評(píng)估模型

1.1　社區(qū)安全脆弱性概念

針對(duì)不同的研究領(lǐng)域，承災(zāi)體的不同，不同學(xué)者給出的脆弱性概念會(huì)有一定的差異。例如經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的脆弱性更多地關(guān)注貧困問題，有時(shí)被概念化為降低到消費(fèi)臨界值的可能性[7]；氣候變化研究領(lǐng)域中，脆弱性的定義考慮由氣候變化導(dǎo)致的潛在破壞量，及在遭到致災(zāi)事件打擊之前，系統(tǒng)內(nèi)存在的一種狀態(tài)[8]。總而言之，脆弱性是指系統(tǒng)受到傷害和破壞的易感狀態(tài)以及承受不利影響的能力。

社區(qū)安全脆弱性(Vulnerability on Community Safety)指社區(qū)安全狀況暴露在風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)下的一種不穩(wěn)定狀態(tài)。社區(qū)的安全狀況越好，遭受的風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)越小，脆弱性越低。

社區(qū)安全脆弱性主要包括結(jié)構(gòu)性因素和脅迫性因素。結(jié)構(gòu)性因素(structure factor)指社區(qū)內(nèi)部的不穩(wěn)定因素，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)干擾有一定的敏感性，決定社區(qū)的安全狀況；脅迫性因素(force factor)指自然變化和人類活動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的擾動(dòng)因素，對(duì)社區(qū)造成一定的損失或不利影響。

根據(jù)4M“人(Men)-機(jī)(Machine)-環(huán)境(Medium)-管理(Management)”系統(tǒng)理論，人員特征、基礎(chǔ)設(shè)施、社區(qū)環(huán)境及管理水平4個(gè)方面構(gòu)成社區(qū)安全狀況,是社區(qū)的結(jié)構(gòu)性因素。社區(qū)存在的風(fēng)險(xiǎn)[9-10]可以分為自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和人為災(zāi)難風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)成社區(qū)安全的脅迫性因素，其中自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)[11]主要是指地震、洪澇、臺(tái)風(fēng)等自然因素對(duì)社區(qū)造成的傷害，人為災(zāi)難風(fēng)險(xiǎn)[12]是指火災(zāi)、搶劫、盜竊等人為因素對(duì)社區(qū)過程潛在的危險(xiǎn)。因此，社區(qū)安全脆弱性概念模型如圖1所示。

圖1　社區(qū)安全脆弱性概念模型Fig.1　Conceptual model of vulnerability on community safety

1.2　社區(qū)安全脆弱性影響因素分析

1.2.1結(jié)構(gòu)性因素

1)人員特征

根據(jù)方佳毅對(duì)人員脆弱性的評(píng)價(jià)[13]，年齡結(jié)構(gòu)會(huì)影響人們對(duì)突發(fā)事件的反應(yīng)能力和抗災(zāi)能力。老年人和兒童在災(zāi)害面前屬于弱勢(shì)群體，老年人在抗災(zāi)方面的知識(shí)過于陳舊、科學(xué)性差，兒童的抗災(zāi)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)缺乏，在面對(duì)突發(fā)事件很可能由于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)欠缺或方法不當(dāng)而錯(cuò)過最佳逃生時(shí)機(jī)[14]。根據(jù)《2010年第六次全國(guó)人口普查主要數(shù)據(jù)公報(bào)》，我國(guó)0～14歲和60歲以上的人口占全國(guó)總?cè)丝诘?9.86%。另外，人口密度也是影響社區(qū)安全脆弱性的因素。人口密度越大，社區(qū)在風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)的暴露下人身傷亡的可能性就越大，敏感性越高，社區(qū)安全脆弱性越高。根據(jù)《2010年第六次全國(guó)人口普查主要數(shù)據(jù)公報(bào)》，中國(guó)每平方公里平均人口密度約為143人，且分布很不均衡；東部沿海地區(qū)人口密集，每平方公里超過400人；中西部地區(qū)人口較少。因此，選取人口密度和人口結(jié)構(gòu)作為衡量社區(qū)人員特征的指標(biāo)。

2)基礎(chǔ)設(shè)施

根據(jù)譚朝陽對(duì)設(shè)施脆弱性的影響因素分析[15]，建筑密度、建筑結(jié)構(gòu)類型、設(shè)施功能重要程度等都會(huì)影響社區(qū)安全脆弱性。建筑密度越高，社區(qū)暴露在風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)下造成的財(cái)產(chǎn)損失就越大，敏感性越大。根據(jù)《城市規(guī)劃定額指標(biāo)暫行規(guī)定》，新建居住區(qū)的居住建筑密度是：4層樓區(qū)一般為26%左右，5層樓區(qū)一般為23%左右，6層樓區(qū)不高于20%。建筑密度一般不超過50%。建筑結(jié)構(gòu)類型主要分為鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)，其中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)牢固可靠[16]。功能非常重要的設(shè)施被稱為“生命線工程”，包括鐵路、機(jī)場(chǎng)、公路的交通工程，郵政、電臺(tái)的通訊工程，電廠、變電站的供電工程，水庫(kù)、自來水廠的供水工程。這些設(shè)施一旦受損將會(huì)影響整個(gè)社區(qū)的生存，因此“生命線工程”所占比例越大，社區(qū)安全脆弱性越高。

3)社區(qū)環(huán)境

社區(qū)環(huán)境包括自然環(huán)境和人文環(huán)境。自然環(huán)境主要指地理位置及其周邊設(shè)施。地理位置影響自然災(zāi)害的發(fā)生；周邊設(shè)施會(huì)給社區(qū)安全帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，如車站、游樂場(chǎng)等人口密集場(chǎng)所，可能給社區(qū)造成污染的工業(yè)園區(qū)。人文環(huán)境中影響社區(qū)安全的主要有社區(qū)的政治敏感性、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、風(fēng)俗文化等。政治敏感性越高，社區(qū)受到安全威脅的可能性越大，脆弱性越高；經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，社區(qū)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)的抵抗能力越強(qiáng)，脆弱性越低；風(fēng)俗文化主要指安全文化，影響社區(qū)脆弱性。

4)管理水平

社區(qū)管理主要包括對(duì)人的管理和對(duì)物的管理2個(gè)方面。社區(qū)中人的管理效果主要體現(xiàn)在居民參與度，包括應(yīng)急人員、信息的搜集和規(guī)章制度的遵守[17]。居民在社區(qū)管理中的參與熱情越高，應(yīng)急人員越多，信息搜集越及時(shí)完善，規(guī)章制度的遵守越嚴(yán)格，社區(qū)安全脆弱性就越低。社區(qū)中物的管理狀態(tài)主要體現(xiàn)在物資準(zhǔn)備能力，物資準(zhǔn)備能力包括安全設(shè)施、醫(yī)療設(shè)備、應(yīng)急物資[18]。物資準(zhǔn)備能力越高，社區(qū)安全脆弱性就越低。

1.2.2脅迫性因素

社區(qū)安全脆弱性的主要脅迫因素是自然風(fēng)險(xiǎn)和人為風(fēng)險(xiǎn)，造成社區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)。自然風(fēng)險(xiǎn)主要指自然災(zāi)害；人為風(fēng)險(xiǎn)主要指人為災(zāi)難。政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC，Intergovernmental Panel On Climate Change)第五次報(bào)告[19]指出，由于氣候變化導(dǎo)致海平面上升，海溫升高導(dǎo)致熱帶氣旋增多，沿海地區(qū)自然災(zāi)害頻率增多，極大地威脅了人類的生存和發(fā)展，增加了社區(qū)安全的脆弱性。近年來，隨著人口聚集，人為因素的致災(zāi)、成災(zāi)頻率呈非線性增長(zhǎng)，嚴(yán)重危害了公共安全，造成了極大的脆弱性[20]。因此，從自然災(zāi)害和人為災(zāi)難考慮社區(qū)安全脆弱性的脅迫因素。

1.3　社區(qū)安全脆弱性評(píng)估方法

社區(qū)安全脆弱性由社區(qū)安全狀況和風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)構(gòu)成，社區(qū)的安全狀況越好，遭受的風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)越小，脆弱性越低。由于結(jié)構(gòu)性因素決定社區(qū)安全狀況，脅迫性因素決定社區(qū)遭受的風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)，所以，構(gòu)建脆弱性評(píng)估模型：

(1)

式中：V代表社區(qū)安全脆弱性指數(shù);VF代表脅迫性因素，即風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng);VS代表結(jié)構(gòu)性因素，即社區(qū)安全狀況。

結(jié)構(gòu)性因素(VS)可以表示為人員特征(V1)、基礎(chǔ)設(shè)施(V2)、社區(qū)環(huán)境(V3)和管理水平(V4)的線性和:

VS=α1V1+α2V2+α3V3+α4V4

(2)

脅迫性因素(VF)可以表示為自然風(fēng)險(xiǎn)(V5)和人為風(fēng)險(xiǎn)(V6)的線性和：

VF=β1V5+β2V6

(3)

同理，采用綜合指數(shù)法，V1，V2，V3，V4也可以算出。

2　社區(qū)安全脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.1　評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

社區(qū)是一個(gè)人員密集的區(qū)域，社區(qū)安全脆弱性受很多方面的影響。社區(qū)安全脆弱性評(píng)價(jià)體系是一個(gè)復(fù)雜的多層次系統(tǒng)，為了客觀真實(shí)地反映社區(qū)安全脆弱性，根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)原則，將指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，其中目標(biāo)層又分為總目標(biāo)層和分目標(biāo)層，具體的層次結(jié)構(gòu)見表1。

表1　社區(qū)安全脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.2　指標(biāo)權(quán)重的確定

運(yùn)用層次分析法，將社區(qū)安全脆弱性指標(biāo)體系所構(gòu)成的遞階層次結(jié)構(gòu)，兩兩比較判定各因素的相對(duì)重要性，得到其相對(duì)重要性順序[21]。

2.2.1構(gòu)造判斷矩陣

為了保證權(quán)重的科學(xué)準(zhǔn)確，由聘請(qǐng)專家構(gòu)成的評(píng)價(jià)小組采用9級(jí)標(biāo)度法對(duì)指標(biāo)層進(jìn)行標(biāo)度，如表2所示。

表2　判斷矩陣標(biāo)度的脆弱性含義

2.2.2計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

通過matlab軟件運(yùn)算，求出指標(biāo)權(quán)重，并對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如表3所示。

表3　指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算結(jié)果

3　實(shí)證分析

為了考察社區(qū)安全脆弱性評(píng)估方法在實(shí)踐工作中的適用性，本文選取3個(gè)具有代表性的社區(qū)進(jìn)行脆弱性分析，分別是已通過國(guó)際安全社區(qū)評(píng)審的社區(qū)A、已通過全國(guó)安全社區(qū)評(píng)審的社區(qū)B和未通過安全社區(qū)評(píng)審的社區(qū)C。根據(jù)每個(gè)社區(qū)的《社區(qū)基本概況》、《社區(qū)防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案》、《社區(qū)風(fēng)險(xiǎn)源基本情況表》、《社區(qū)應(yīng)急儲(chǔ)備物資登記表》、《社區(qū)工作報(bào)告》等資料以及實(shí)際調(diào)研情況，通過專家賦值(一級(jí)：1～3分；二級(jí)：4～6分；三級(jí)：7～9分)獲取各社區(qū)的指標(biāo)數(shù)據(jù)(見圖2)。

圖2　代表性社區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值結(jié)果Fig.2　Results of evaluation index on representative communities

社區(qū)A位于北京，人口密度420人/km2，0～14歲和60歲以上的人口占社區(qū)總?cè)丝诘?7.86%。建筑密度37%，建筑結(jié)構(gòu)多數(shù)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，生命線工程密度30%。政治敏感性、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、安全文化氛圍較高。居民參與度和物資準(zhǔn)備能力較高。自然災(zāi)害和人為災(zāi)難較少。

社區(qū)B位于上海，人口密度390人/km2，0～14歲和60歲以上的人口占社區(qū)總?cè)丝诘?0.36%。建筑密度34%，建筑結(jié)構(gòu)多數(shù)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，生命線工程密度28%。社區(qū)周圍有大型游樂場(chǎng)，政治敏感性較低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、安全文化氛圍較高。居民參與度和物資準(zhǔn)備能力較高。自然災(zāi)害有時(shí)發(fā)生，人為災(zāi)難較少。

社區(qū)C位于貴州，人口密度280人/km2，0～14歲和60歲以上的人口占社區(qū)總?cè)丝诘?2.36%。建筑密度19%，建筑結(jié)構(gòu)沒有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，生命線工程密度22%。社區(qū)位于山區(qū)，政治敏感性、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、安全文化氛圍較低。居民參與度和物資準(zhǔn)備能力較低。自然災(zāi)害和人為災(zāi)難較多。

運(yùn)用上述評(píng)價(jià)方法，根據(jù)指標(biāo)量化值和權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，得出3個(gè)社區(qū)的結(jié)構(gòu)性因素指標(biāo)、脅迫性因素指標(biāo)和安全脆弱性指數(shù)，結(jié)果見圖3。

圖3　代表性社區(qū)安全脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.3　Evaluation results of vulnerability on representative communities

從圖3可以看出，社區(qū)A的人員特征、環(huán)境和管理水平指標(biāo)的最終得分都低于社區(qū)B和社區(qū)C,導(dǎo)致社區(qū)A的結(jié)構(gòu)性因素整體上優(yōu)于社區(qū)B和社區(qū)C，說明社區(qū)A比其他2個(gè)社區(qū)的安全狀況好。另外，社區(qū)A的自然災(zāi)害和人為災(zāi)難指標(biāo)得分都低于社區(qū)B和社區(qū)C，導(dǎo)致社區(qū)A的脅迫性因素少于其他2個(gè)社區(qū)，說明社區(qū)A比其他2個(gè)社區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)少。社區(qū)A的安全狀況最好，遭受的風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)最少，安全脆弱性指數(shù)低；社區(qū)C的安全狀況最差，遭受的風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)最多，安全脆弱性指數(shù)高。

為了驗(yàn)證該評(píng)估模型的適用性，查閱評(píng)定組依據(jù)《安全社區(qū)評(píng)定指標(biāo)》對(duì)3個(gè)社區(qū)的賦分情況，并與評(píng)估模型算出的社區(qū)安全脆弱性指數(shù)進(jìn)行比較，得出表4和圖4。

表4　代表性社區(qū)分值情況

圖4　評(píng)估模型有效性驗(yàn)證Fig.4　Validity of evaluation model

從圖4可以看出：評(píng)定組根據(jù)《安全社區(qū)評(píng)定指標(biāo)》給出的扣分值越大，評(píng)估模型得出的社區(qū)安全脆弱性指數(shù)也越大，社區(qū)越脆弱；已通過國(guó)際安全社區(qū)評(píng)審的社區(qū)A安全脆弱性指數(shù)最小，未通過安全社區(qū)評(píng)審的社區(qū)C安全脆弱性指數(shù)最大，已通過全國(guó)安全社區(qū)評(píng)審的社區(qū)B安全脆弱性指數(shù)位于2者之間；扣分值曲線和安全脆弱性指數(shù)曲線大致吻合，說明該評(píng)估方法可以較準(zhǔn)確地反映社區(qū)的安全脆弱性情況，在實(shí)踐工作中具有一定的適用性。

4　結(jié)論

1)提出社區(qū)安全脆弱性的概念，在分析影響社區(qū)安全的結(jié)構(gòu)性因素和脅迫性因素基礎(chǔ)上，構(gòu)建社區(qū)安全脆弱性評(píng)估模型。

2)建立社區(qū)安全脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法和matlab軟件確定各指標(biāo)權(quán)重，得出社區(qū)安全脆弱性評(píng)估方法。

3)選取3個(gè)安全績(jī)效具有代表性的社區(qū)進(jìn)行實(shí)證分析，說明社區(qū)安全脆弱性評(píng)估方法的適用性。

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