環境難民危機問題模型分析與決策

黃耀輝 羅浩天 馮伯倫

摘 要 如今，全球氣候越來越惡劣，全球變暖導致的海平面上升導致島民流離失所。這些因自然災害而成為難民的人的遷徙是緊迫的。首先，根據2010-2018年全球海平面年上升趨勢，采用差分整合移動平均自回歸模型預測未來海平面上升高度，識別出26個將面臨風險的島國，統計出將面臨風險的島國數量，根據地理位置、語言和宗教信仰，將島國分為五類，然后合理分配給東道國;其次，通過調查及模型一分析提出了相應的人權文化保護政策;第三，運用元胞自動機模型模擬有無政策的人們的文化保護，從而提高人們的文化忠誠度有利于文化保護和傳承;第四，選擇就業率作為人權指標，以弱勢群體的處境取代環境難民，運用灰度預測對有無相應政策的就業率趨勢進行預測。針對以上四個問題，本文提出了政策的重要性和完善政策，以實現文化保護、人權和自由。

關鍵詞 環境難民 人權與文化保護政策 自回歸模型 元胞自動機模型

中圖分類號：X21 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2020）04-0059-06

1 研究背景及意義

聯合國人權委員會做出了具有里程碑意義的裁決，即政府將把“氣候難民”送回受到氣候危機威脅的國家的行為定為非法。它代表了合法的“轉折點”，并為受到全球變暖威脅的人的未來保護要求“打開了大門”。《聯合國氣候變化公約》（UNFCCC）的第一段提供了“氣候變化”的定義：除了在同一時期觀察到的自然氣候變化之外，人類活動直接或間接引起的氣候變化也改變了地球大氣的組成。氣候變化，例如荒漠化，鹽堿化，海岸線侵蝕，海平面上升等，以多種方式影響一個國家的領土。例如全球變暖，各個工業國家未能關注不受限制的碳排放問題，這帶來了溫室效應，并導致了全球冰川的融化。根據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的預測，如果不停止全球變暖，到2100年地球海平面將上升98厘米，這意味著某些沿海國家或地區，例如孟加拉國或小島馬爾代夫等國家或地區將沉入海平面以下[1]。

隨著海平面的上升，這些地球上的低空島嶼或地區未來可能會逐漸被淹沒，從而引發諸多復雜問題，包括海洋邊界、國家主導地位、新的無國籍狀態、跨境氣候難民人權保護等。尤其是生活在這些地區的人類很可能成為氣候難民，他們面臨著巨大的生存挑戰。聯合國要求所有國家接受“氣候難民”，幫助他們生存和生活，不僅是人道主義原則，而且也是人類命運共同體，符合著全人類未來發展的需要[2]。

氣候難民是隨著社會經濟的發展而出現的新問題。對氣候難民的保護尚未形成有效的保護機制，國家之間的權力和義務關系尚未明確。地球上的每個國家都有義務保護其個人和人權問題。 “所有義務”應該面對如何應對挑戰并提出相應的政策，以及有關海洋法，國際難民法和國際人權法的新問題。現有國際法律制度的局限性使其迫切需要推廣。我們應該堅持人類共同體的概念，并確定政策和法律，以應對小島嶼國家的基點的消失或淹沒，以及保護因海平面上升而引起的氣候難民。這不僅對于現在已成為“氣候難民”的人類，并且對于整個人類的未來發展而言，不僅在經濟發展中避免了悲劇，而且對人類社會的命運和長遠發展產生了深遠的影響[3]。

2 模型假設

（1）假設所有被淹沒的國家島民都需要轉移;（2）假設東道主國為歐洲、中國、美國和澳洲，南非;（3）假設收容國能夠接收分配的難民人數;（4）假設有三種類型的移民。

3 模型

3.1 海平面預測模型及國家分類模型

未來面臨風險的人數是過去幾年觀察到未來將被海平面上升影響的人數。在需要完全搬遷的前提下，根據成員國之間的相似度選擇合適的評價指標，建立成員國間關系模型。在分析海平面上升高度時，本課題對2010年至2018年全球平均海平面高度進行了縱向比較，預測了未來至2030年的海平面上升高度，通過橫向比較找出了面臨風險的島國，并通過對主要影響因素的分析和島國之間相似性的判斷，將其劃分為五個區域。根據五個區域特點，將其分配給合適的東道國。

3.1.1 模型準備

研究方法：（1）差分整合移動平均自回歸模型。差分積分滑動平均自回歸模型（ARIMA）將非平穩時間序列轉化為平穩時間序列，然后將因變量值回歸到其滯后值和隨機誤差項的現值和滯后值;（2）聚類模型系統聚類是一種將每個樣本分為幾個類別的方法。其基本思想是：首先將每個樣本視為一個類別，然后指定類別之間的距離，選擇距離最小的合并為新類別，然后計算新類別與其他類別之間的距離，然后將距離最近的兩個類別合并在一起，以便每次減少一個類別，直到將所有樣本合并為一個類別

為止。

在國家海洋科學數據中心，收集2010年至2018年全球月度海平面上升高度，并獲取這8年的平均海平面上升高度（數據如表1所示）。

3.1.2 模型建立

1.海平面高度預測。建立ARIMA模型的數據必須是一個穩定的時間序列，并且是2010年至2018年的全球海平面（數據來源，如表1所示）

△作為差異運算符，有：

它們是自回歸系數多項式和移動平均系數多項式。零均值白噪聲序列。

表2顯示了根據數據計算的模型參數：

2019年后海平面將繼續上升。未來10年，海平面將上升200毫米以上，年上升高度將達到20毫米。預計26個島國將被淹沒。這些島國的人民將面臨危險，需要遷移到不同的東道國。根據世界銀行獲得的總人口，大約有479.63萬人成為環境難民（移民國家的統計情況見上表3）。

2.系統聚類。根據預測結果，選擇表3中的26個國家作為樣本進行聚類。選定的東道國由專家調查法根據其能力和地理位置確定。選擇了五個國家作為本文的東道國。根據東道國，26個樣本分為5類（見表4）。

聚類計算步驟：

（1）轉換數據;

（2）構造n個類，每個類只包含一個樣本;

（3）計算兩個n個樣本之間的距離;

（4）將距離最近的兩個類別合并為一個新類別;

（5）計算新類和當前類之間的距離。如果類的數目等于1，則繪制一個聚類圖;

（6）繪制聚類圖;

（7）確定類的個數以得到分類結果。

3.接收難民的能力。為了接收移民，主要考慮三點：

（1）考慮到遷移后文化保護的困難，考慮了語言的相似性。使用相同語言的東道國計為1，否則計為0，符號

為。

（2）為了確保他們的人權不受侵犯，如果有相同的宗教信仰，則記為1，否則記為0，符號為。

（3）考慮到生命安全。距離越近，遷移越容易，威脅越小。距離分為五類，最近的分數是5，最遠的分數是1，中間得分是2、3和4，符號為。構造能力指標如下：

3.1.3 結果

1.根據ARIMA模型，未來10年海平面將上升200mm。

2.將有26個島國被淹沒，4796.3萬人將面臨危險。

3.被淹沒的島國可分為5類，對應5個東道國。

3.1.4 結果分析

根據分析可得，由于人類活動的影響，全球變暖的海平面正在以更快的速度上升，許多國家將被淹沒。淹沒國的地理位置越接近，文化特征越是相似，就越容易劃歸一類。地理位置對東道國也很有吸引力，人們更容易移民到這里。

3.2 人權文化保護政策

環境難民移民到東道國后，東道國應給予移民相應的居住地和基本生活保障，幫助他們將來重建家園。本文考慮了移民國和東道國的地理位置，并考慮了語言和宗教的文化相似性。首先，在一定程度上解決了語言適應時間的問題，在一定程度上避免了宗教信仰沖突的問題。剩下的關鍵是保護其獨特的文化。

文化方面：（1）集中安排，鼓勵傳承民族傳統，學習自傳歷史;（2）辦特色學校;（3）鼓勵形成特色文化旅游區，促進經濟發展。

人權：（1）鼓勵移民自主創業，為創業者提供一定的資金;（2）雇用當地人改善福利。

3.3 元胞自動機模型

環境難民享有非自愿移民的平等人權和文化自由。文化的最大特點不是脫離民族特有的生活生產方式，而是民族個性。民族審美習慣的生動表現對于文化傳承過程尤為重要。在將EDP指定給東道國之后，我們使用元胞自動機模型來擬合當前狀態和鄰近元胞的影響，并根據一定的規則動態更新元胞的下一個狀態。預測文化自我保護的內在因素。

3.3.1 模型準備

研究方法為細胞自動機模型：

（1）細胞自動機1

元胞自動機（CA）是一種模擬局部規則和局部連接的方法。典型的元胞自動機是在網格上定義的。每個點上的網格表示一個單元和一個有限的州政府變更規則適用于每個單元，同時執行。因此，元胞自動機是一種模型或方法框架的總稱。

定義：設C為元胞自動機系統。經典的元胞自動機系統由四部分組成：細胞、細胞狀態空間、先導和局部進化規則。它的數學表達式是

其中La離散單元空間，也稱為網格;a表示元素空間的維數;S表示單元的狀態;N表示字段中的單元組合;f表示單元狀態轉換函數。

元胞自動機由規則的單元網格組成，每個單元都處于有限數量的狀態之一，例如開和關（與耦合的映射網格相反），網格可以是任意數量的維。對于每個單元，相對于指定單元定義一組稱為其鄰域的單元。通過給每個單元分配狀態來選擇初始狀態（時間t=0）。新一代根據一些固定的規則（通常是數學函數），根據單元的當前狀態和它的鄰域狀態來確定每個單元的新狀態。對于同一時間的單元自動機來說，這種單元自動機的狀態更新與一般的單元自動機不同。

二維元胞自動機的定義比較復雜，但常見的鄰域模型有三種：von Neumann型、Moore型和擴展Moore型（如上圖1所示）。

在元胞自動機模型中，細胞按照規則并行更新。單元的當前狀態及其相鄰單元的當前狀態決定了下一次單元的狀態。

（2）基于假設的文化交流元胞自動機結果特征

因為研究對象是從其他國家移民過來的人，他們背井離鄉，飽受痛苦。加上外部環境的巨大變化，他們的意識形態很容易發生重大變化，或者是那些誤入歧途的普通人。所以這一段是起點。通過對自己文化的忠誠來適應他們文化的傳播。即使離開這個國家，文明的傳播也與現實生活不一樣。在現實環境中，一個人的人際關系和他處于關系網絡中地位的變化，都會引起周圍人的變化。

當學生遷移到一個新的國家時，學生可以很容易地通過周圍的環境來改變個人和鄰居的位置。因此，在文化保護的過程中，首先要考慮個體的進化性。

3.3.2 模型建立

1.EDPs的細胞狀態：每個單元格狀態表示聚合中的一個人。當EDP進入其他國家時，他對許多方面沒有全面客觀的理解。他簡單地認為，他的國家“文化強”、“規章制度”、“文化弱”。對應1、0和-1，作為細胞的初始狀態，模擬他們對自己民族文化的態度。

2.文化交流的細胞空間：在更實際的情況下，設置了1000×1000的二維方格網。為了保證每次遍歷都不能與空間中的所有相鄰元胞重復交換意見，對周圍8個相鄰元胞的元胞狀態進行求和。

（1）EDP的文化忠誠

在用元胞自動機研究文化交流過程時，每個EDP都被視為一個細胞。因此，不同的元素在接觸新培養物的過程中具有不同的位置，而相鄰元素對中央細胞的忠誠程度有影響。因此，這兩個參數是抽象的定義：l表示細胞的文化忠誠度，X表示細胞的傾向。

設為時間t時二維空間（i，j）中細胞的意見傾向，并且1<<1。當（t）=-1，表示“文化軟弱”，這對保護文化有副作用;當（t）=1，認為“文化強”對本國文化的保護會起到一定的作用在（t）=0時我們認為它在中間，細胞沒有傾向性的觀點。

對數據進行抽象統計并定義其觀點傾向：當（t）>0 認為它可以保護文化;當（t）<0 有人認為這會影響到文化的保護。細胞的初始狀態、鄰域態度和細胞自身的脆弱程度是影響細胞空間狀態變化的三個因素。現在定義，細胞本身的脆弱程度是細胞堅韌不拔，定義如下：

其中代表細胞忠誠，這意味著細胞在下次之前保持其文化地位的概率; 假設空間中的每個細胞都有相同的狀態和對其中心細胞的感染率相同， 讓元胞自動機建立擴展Moore模型，M代表每個鄰居對其中心細胞狀態變化的作用率，i.e.M=1/8，i.e.0.125;在T時，八個相鄰的（i，j）單元的狀態分別用Si-1，j-1（t），Si-1，j（t），Si+1，j+1（t），Si-1，j+1（t），Si，j-1（t），Si，j+1（t），Si+1，j-1（t），Si+1，j（t）表示。

文化傳播的范圍相對較小，參與人數較多。假設是20萬難民被安置在一個人口100萬的大城市。每次迭代代表時間的流逝，一次迭代假定為一個月。對文化的忠誠則不會變。

（2）模擬實驗

首先，初始狀態：100萬人口的1000×1000個城市。

初始狀態1：初始人口為1：1000×1000的城市中，50%在1，30%在0，20%在-1。此時，文化忠誠度為=0。此時，文化忠誠度=0。在第700次迭代之后，它是穩定的，沒有變化，并且已經擴展。之后第700次迭代，它是穩定的和不變的，并且已經被擴展了。

初始狀態2：在1000×1000個100萬人口的城市中，50%在1，30%在0，20%在-1，文化忠誠度為=0.2;

在第158次迭代中，文化人口已經達到極限，速度非常快。然而，經過第500次迭代后，發現文化傳播人群已經有了很大的變化減少。

3.3.3 結果

1.通過以上模擬，可以得出文化的保護效果與人們的文化忠誠度有關;

2.對于EDP來說，越是忠于本國文化，就越愿意傳播自己的文明，越是虔誠地遵守自己的文化習俗，越保護自己的文化不被滅絕;

3.對于東道國來說，很難接受外來文化的吸引，以提高其人民對現有文化的忠誠度。

3.3.4 結果分析

1.通過以上兩個模擬結果可得，當文化忠誠度較高時，文化傳播速度較慢，達到穩定狀態需要700次左右的迭代，其人口會逐漸增加，不會大幅度減少;當文化忠誠度較低時，其文化傳播速度非常快，158次迭代就能達到高峰。但500次之后，它將開始逐漸萎縮。考慮到人們對新事物的新鮮和整合，諸如此類的事情終將發生。

2.通過對比以上兩個模擬結果，可以發現當占據整個細胞空間的文化忠誠度為0.8時，文化可以得到更好的保護，而東道國的文化本身也不會受到侵蝕。當文化忠誠度為0.2時，其傳播很快就會消亡，不利于文化的保護。

綜上所述，在保護文化的時候，可以著眼于提高人民的文化忠誠度，忠于自己的文化，而不是接受更多的外來文化，有更好的保護效果。同時，提高教育部的文化忠誠度，保持其原有的文化特色，可以有效防止文化的流失。

3.4 就業率預測模型

因為現無任何群體的環境難民被接收，考慮上特殊性，本文選用的“弱勢群體”來代表環境難民。把就業率作為人權保障的指標。用灰色預測模型預測有無政策的就業率。

3.4.1 模型準備

研究方法為灰色預測：灰色預測是對具有不確定性因素的系統進行預測的一種方法。灰色預測可以識別系統因素之間發展趨勢的差異程度，即進行相關分析，對原始數據進行生成和處理，找出系統變化的規律，生成具有較強規律性的數據序列，進而建立相應的微分方程模型，從而預測事物未來的發展趨勢。它利用一系列反映預測對象特征的定量值構建灰色預測模型，對未來某個時間或達到某個特征量的時間進行預測。

由于沒有一個國家真正接受別國的環境難民，因此將以環境難民這一大群體即弱勢群體作為研究的模擬對象。就業價值是人的價值的體現。就業率代表了人權的體現，他們的就業率模擬了移民未來的就業率。

3.4.2 模型建立

為了保證灰色預測的可行性，有必要對原始序列數據的電平比進行測試。

1.對于原始數據列 X（0）=（x（0））（1），....，x（0）（3），計算序列的秩比：

如果所有級比λ（k）都在容許覆蓋范圍θ=（e-2/（n+1），e2/（n+2）），然后進行灰色預測;否則， X（0）需要進行平移，Y（0）=X（0）+c，這樣Y（0）才能滿足級比的要求。

2. 建立GM（1，1）模型，計算預測值列。

3.檢測預測值。

4.相對殘差檢驗、計算。

當e（k）<0.2時，視為滿足一般要求;當e（k）<0.1時，視為滿足更高的要求;

根據前面計算的級比λ（k）和展開系數a，計算相應的偏差：

若ρ（k）<0.2，則認為滿足一般要求;若ρ（k）<0.1，則認為滿足更高要求;

3.4.3 結果

可以看出，如果沒有政府政策，就業率將逐漸下降到0;如果有政策，就業率將緩慢上升，直到狀況良好。

3.4.4 結果分析

從以上預測可以看出，政府將應對就業率的持續下降，以改善就業率。這里給出了相應的策略，灰色模型僅適用于較為短期的預測。所以到了后期模型的準確性降低。可以看出，在不久的將來，如果這種趨勢繼續下去，就業率將會下降。由于1995年前后政府采取了一些措施，持續下降的就業率已經恢復，并恢復到很高的水平。因此，可以得出這樣的結論：政策能夠改變就業率的趨勢。但是，就業率的提高作為衡量人民生活水平的重要指標，可以有效地解決EDPs的就業問題，從而保障人權，逐步融入當地的生活環境逐步消除移民帶來的個人經濟問題。基于以上分析，我們可以提出以下建議：政策可以動態調整以適應不斷變化的環境。從而降低失業率，提高就業率，從而達到保護人權和幫助他們融入社會的手段。

3.5 綜述

文化是一個民族的血液，是一個民族精神的核心。提高文化忠誠度不僅可以保護EDPs的文化免遭滅絕，而且可以保護原土文化不受侵蝕。如果沒有有效的方法來提高人們的文化忠誠度，EDP的文化不僅會消亡，還會使本國文化受到影響。只有樹立起對民族文化的信心，才能更愿意傳播和傳承有自己特色的文化。此外，旅游區的建立不僅有助于保存文化，而且可以促進經濟發展。它不僅保留了特色文化，還提供了部分就業機會，以實現自給自足，更有利于重建家園，減少與土著人民的沖突。因此，這一政策的運用，可以確保EDPs文化的長期保護，有助于移民后的社會穩定。

人權是人的基本權益。在某種程度上，就業狀況代表著經濟收入和個人價值的實現。政策給予就業和就業優惠，有利于提高就業率。以1980年至2013年中國弱勢群體就業率替代難民預測，可以發現只有長期的政策激勵才能保證就業率的穩步增長。如果政策不及時更新，就業率將繼續下降。對東道國來說，就業率的下降會導致失業率的增加，增加社會的潛在風險，并可能引發社會動蕩。然而，對于EDP來說，較高的失業率意味著更少的經濟來源，或者沒有更好的經濟來源。沒有經濟資源，EDP幾乎不可能有更好的生活和保護人權。

綜上所述，這些政策的實施可以幫助EDP更好地保護他們的文化，改善他們的生活和更好的就業。為了達到保護人權的目的。對收容國來說，上述政策可以減少社會動蕩的風險和難民移民造成的經濟負擔。

4 模型的優缺及改進

4.1 優缺

4.1.1 優點

1.模型的優點是用ARIMIA模型來預測海平面的變化，而拋棄了更常用的回歸模型，使得模型更加敏感，更能預測海平面的微小變化。

2.聚類法被用來對必須是移民的國家進行分類，并在語言和宗教方面充分尊重EDP的文化。還需考慮距離等因素的重要性，以確保其安全。

3.構建了一個相應的指標來衡量東道主對EDPs的吸引力。充分考慮EDP的自我意愿，切實保護他們的人權。

4.該模型較好地量化了文化對個體的作用，并利用元胞自動機模型進行預測，得出文化擴散規律。

5.通過灰色預測，并用其他類似人群的數據代替EDP，可以更準確地分析他們的就業問題，彌補了數據的不足。

4.1.2 缺點

1.沒有一個好的準確方法來分配權重的吸引力指標。

2.ARIMIA模型具有極高的靈敏度，可能使其對海平面的預測過于敏感。

3.結果缺乏清晰的解釋能力，計算機程序操作的數據無法達到與仿真軟件相同的效果。

4.沒有考慮其他氣候災害造成的移民問題，只考慮海平面上升，所以實際難民人數可能更多。

5.在文化傳播過程中，只考慮文化的接觸和傳播，沒有其他的傳播方式。簡化了模型擬合過程，但是也降低了模型的精確度。

4.2 改進

1.使用ARIMIA時，可以獲得更多的數據（大約30年），這樣會使模型更具準確性，讓它更穩定。

2.在計算吸引度時，采用層次分析法，構建更加全面的指標體系，使吸引力更準確。

3.可以采用基于元胞自動機的粒子群算法，這更符合文化傳播和實際情況，提高了模型的精度。

參考文獻：

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[3] 趙欣，馮勇.難民的模型分析與決策應用[J].西北工業大學導科教刊，2016（32）：145-147.

（1.西華大學 管理學院，四川 成都 610039;2.西華大學 電氣與電子信息學院，四川 成都 610039）