基于主成分分析的湖南省洪災經濟損失研究

尹彥鈞 梁契宗

摘 ? 要：以洪水災害經濟損失為研究對象，選取與因洪災造成經濟損失密切相關的因子如人口與經濟、農業、工業等構建指標體系，運用主成分分析法湖南省在2017年因洪水災害造成的經濟損失進行評價。結果表明，湖南省洪災經濟損失主要集中在農業、電力及水利設施方面，本文對湖南省近年來相關洪災經濟損失影響情況進行比對并分析，并提出了相關建議。

關鍵詞：洪水災害 ?主成分分析 ?經濟損失

中圖分類號：X43 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（b）-0105-03

洪水災害我國危害最嚴重的自然災害之一，我國特殊的地理與氣候環境，決定了年內降水量時空分布極不均勻且年際變幅較大，從而導致了洪水災害的發生較為頻繁。2017年，湖南省洪澇災害直接經濟損失524.42億元，約占省內生產總值的1.54%[1]。本文對湖南省進行洪水災害損失評價，探尋降低洪災損失的方法，可以為洪災預警和及洪災發生時的防洪調度決策提供科學依據，并對災后援助減災計劃的制訂有較高的參考價值，是實現我國“十三五”防災減災規劃的重要環節。在我國，洪災經濟損失評估始于20世紀80年代末，進入到90年代后期，計算機技術和RS（遙感）技術和GIS（地理信息技術）的迅速發展，為洪災經濟損失評估提供了新的途徑，但由于我國在用于災害損失研究的地理信息資料尚不完善，而且當前信息管理技術較為滯后，因此該類技術尚未被普遍推廣使用[2]。

本文以主成分分析法為基礎，建立了涉及孕災環境和承載體易損性影響因子的地區洪災經濟損失評價模型。并對洪災經濟損失影響最為嚴重的湖南省的近年相關經濟損失情況進行分析。在此基礎上，提出洪災損失較嚴重地區減小損失、并保障水域安全，促進發展的建議。

1 ?洪災經濟損失評價指標體系

本文以湖南省為研究對象，在結合國內洪災損失狀況的基礎上，基于指標體系的科學性、系統性以及數據可獲取性等原則，參考國內專家的研究狀況，通過指標的初步篩選并最終建立了洪水災害損失程度影響程度評價體系。評價指標具有較強的針對性，如在農業洪災損失統計中常用洪水對農作物的影響進行實際評估，工業洪災損失統計上則常用因災導致停產的企業數量作為標準。評價體系分為兩級，一級指標體系共包含6個指標，包括人口與經濟、農業、工業、交通、電力和水利設施六大方面;二級指標體系共包含15個指標，見表1[3-5]。上述初篩得到的15個指標的原始數據均來自于2017年《中國水災旱災公報》。

2 ?評價方法與分析

主成分分析法首先對各指標進行標準化處理以消除其原有量綱造成的影響，接下來計算相關系數的矩陣，并計算特征值及各成分的貢獻率和累計貢獻率，以確定包含大部分信息的主成分數量，最后計算主成分荷載及各主成分得分。

以下將上述15個指標進行標準化處理，并輸入SPSS22.0軟件計算得到主成分負載系數、特征值以及貢獻率，如表2所示。并通過計算得到各主成分的負載系數，如表3所示。以特征值大于1且累計貢獻率達85%以上作為主成分提取原則，并選取負載系數絕對值在0.6以上的指標，從而保證篩選出的指標對洪災損失的綜合評價影響顯著。最終確定主成分個數為4。

由表2可知，前2個主成分貢獻率依次為61.04%、11.44%、8.88%和7.55%，其累計貢獻率為88.87%>85%，說明所提取的主成分能夠較好地包含原數據的信息，符合分析要求。由表4可知，因洪災造成的受災人口、直接經濟損失、農作物受災面積、農作物成災面積、經濟作物損失、供電線路以及水庫等水利設施的損壞對第一主成分影響較大，失蹤人口對第二主成分影響較大，第一主成分和第二主成分代表直接經濟損失。可見洪災對湖南省造成的的直接經濟損失主要集中在農業、電力以及水利設施等方面。第三主成分的矩陣表表明農作物成災面積是導致農業間接損失的主要原因;第四主成分的矩陣表則表明企業的停產對工業方面的間接損失有較大影響。

3 ?分析與評價

湖南的洪災損失情況主要是地理環境和該省產業結構導致的。一方面，該地區湖泊、河流密布，湖南省內以湘江和洞庭湖為首的洞庭湖水系是長江調蓄洪水的主要分區。然而， 近些年來洞庭湖及其周邊湖泊存在嚴重的泥沙淤積和水土流失問題，使得流域河床抬高， 水庫防洪庫容減少， 增加了洪澇災害風險和洪澇程度。另一方面，該地區地勢平坦，交通發達，是中國的主要商品糧基地——洞庭湖平原所在地，洪水的發生會導致農作物的減產、歉收甚至絕收，并影響我國糧食安全和農業經濟。由表4，洪災造成的農作物絕收面積、成災面積、受災面積以及經濟作物損失四項因素對應的主成分負載系數均在0.9以上，可知在農業方面造成的洪災經濟損失占總損失的比重極大，而農村農業經濟收入主要來源于糧食和作物的收成，因而洪水災害勢必對該地區的農村乃至整個地區帶來較大的經濟損失[5-6]。

為了進一步分析洪災經濟損失的規律，本文針對湖南省在農業方面受洪災影響嚴重的狀況，對湖南省近年相關農業因洪災造成損失情況進行數據統計分析。將湖南省2012—2017年相關洪水災害損失情況進行歸納，如表所示。由表4可知，湖南省在2012年、2014年、2016年和2017年受洪災影響人數都在1000萬以上，近年來全省農作物成災面積有逐漸上升的趨勢，農作物總播種面積則相對保持均衡，湖南省全省洪災受災人口比例都在10%～20%之間。2017年湖南省農作物成災面積約602千公頃，洪災直接經濟損失約524億元，通過對比可知當年洪災損失程度為近幾年之最[7]。

為直觀分析近年湖南洪災損失狀況，本文把表4中與農業相關的洪災損失統計數據轉換為受災比例，2012—2017年湖南洪災直接經濟損失與當年生產總值比例、農作物成災面積占總播種面積比例、受災人口占當年全省人口比例以及受災減產糧食占當年糧食產量之比，如圖1所示。以下進行對比分析，可得出如下結論。

（1）受災人口比例、直接經濟損失占當年生產總值比例以及農作物成災面積占總播種面積比例變化趨勢呈正相關，且近年來有逐步上升的態勢。而在2012—2017年間，湖南省經濟增長率雖然逐年下降，但至2017年仍保持著8.0%的快速發展速度，而2017年洪災引起的直接經濟損失占當年生產總值的15.47%，為今年最高水平，以上說明：隨著地區生產總值增加，經濟水平逐年的增長，因洪災造成的經濟損失就越為嚴重。

（2）湖南省為例應積極應對區域內洪災損失特別是農業經濟損失占比大的現狀，做好域內洞庭湖、及主要水系的農業生態與水環境的相關保護工作，農業部門做好在汛期調整農田種植結構，在沿江河或低洼地帶推廣退耕還林或退耕還濕工作，在洪災后加大農業保險或補助，盡量減少受災農戶的經濟損失。

4 ?建議

湖南省地處我國南方地區，6～9月集中的降雨和季節性臺風登陸是引起洪水的主要誘因。湖南省在水利部《水利改革發展“十三五”規劃》的推動下，已開始推動水利工程建設、增強防汛減災能力的工作，有效降低洪災損失已成為各地水利部門工作重點，但針對各縣市（州）實際狀況，應以因地制宜、統籌兼顧為原則部署防洪減災工作。在推進防洪減災、降低經濟損失工作中，應積極貫徹落實國家綜合防災減災規劃戰略的精神，完善洪災預警系統部署，提高農業生態與水環境保護力度，同時加強洪災重點影響區域如工業園、主要電力設施、交通干道區域內的水利設施的維護及建設，必須堅定不移地走可持續發展道路，增強群眾防災減災意識，實現洪水災害經濟損失的最小化。

參考文獻

[1] 國家防汛抗旱總指揮部.中國水旱災害公報[Z].北京： 中華人民共和國水利部2012～2017.

[2] 王寶華. 洪災損失分析及評估模型研究[D].東北農業大學，2008.

[3] 謝龍大，王寧，盧可源，等.水旱災害災情評估方法的研究[J].防汛與抗旱，2001（4）：43-51.

[4] 楊仕升.自然災害等級劃分及災情比較模型探討[J].自然災害學報，1997（1）：10-15.

[5] 王亞梅，李忠武，曾光明.洞庭湖土地利用/覆被變化及洪澇災害研究進展[J].四川環境，2009，28（5）：62-66，74.

[6] 曹瑋. 洪澇災害的經濟影響與防災減災能力評估研究[D].湖南大學，2013.

[7] 湖南省統計局，國家統計局湖南調查總隊.湖南統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，2012.