河南省县域单元自然灾害社会脆弱性评价

贺山峰，杜丽萍，高秀华

（1.河南理工大学 安全与应急管理研究中心，河南 焦作454000；2.河南理工大学 应急管理学院，河南 焦作454000）

自然灾害社会脆弱性研究是当今国际社会和学术界普遍关注的热点问题，同时也是寻求经济社会可持续发展的重要切入点，国内外学者对其展开了大量的研究［1－9］。Cutter利用 HOP概念模型来综合分析自然环境和社会状况对脆弱性的影响，从而把自然脆弱性研究中的风险概念与社会脆弱性研究中的恢复力、应对能力等结合起来并落实到具体空间地域单元［1］。Brooks等认为社会脆弱性是系统内在特征的固有属性，是灾害发生前系统存在的一种状态［2］。Fekete等结合德国洪灾案例，探讨了社会脆弱性评估中的空间尺度问题［4］。Birkman将具有代表性的脆弱性定义进行了系统的分类，认为社会脆弱性主要侧重于个人（群体）、组织及社会暴露于不利事件或灾害冲击下潜在的受灾程度和社会经济文化背景相关的应对能力［5］。我国学者开展的脆弱性定性和定量研究也极大地促进了灾害风险管理的发展。史培军认为脆弱性是灾害系统的重要组成部分，主要取决于区域的经济发达程度与社会安全建设水平［6］。赵卫权等应用主成分分析法和GIS对重庆市自然灾害社会易损性进行了分析［7］。程晓昀从人口、经济、社会结构和社会文化4个方面构建了自然灾害社会易损性评价指标体系，并探讨了江苏省2000年和2008年社会易损性的时空演变格局［8］。聂承静等通过分析传统地震灾害人口脆弱性的宏观和微观评价方法和模型，对全国各县市区的人口脆弱性进行了评估［9］。总结上述研究可以发现，社会脆弱性是导致自然灾害灾情差异的重要原因之一，准确评价社会脆弱性可以有效减轻自然灾害造成的损失和影响。

自然灾害具有自然和社会双重属性。一般认为，自然灾害风险由自然灾变危险性和社会脆弱性两个要素构成［10］。其中，自然灾变危险性评价是从形成灾害的自然属性角度，即致灾因子和孕灾环境两方面来分析自然灾害的危险性；而社会脆弱性可以分解为各类承灾体的脆弱性和防灾减灾能力两大方面（见图1）。承灾体的脆弱性是灾害承受体一旦遭受自然灾变打击时所表现出来的可能受到的影响和破坏的一种度量，具体包括人口、经济、农作物、房屋、基础设施等方面的脆弱性。人类社会的防灾减灾能力也是社会脆弱性的重要组成部分，防灾减灾能力越强，抵抗和应对自然灾害的能力越强，社会脆弱性就越小；反之，社会脆弱性越大。本文重点对自然灾害的社会脆弱性要素进行分析评估。

图1 自然灾害风险系统要素构成

河南省位于我国中原地区，承东启西，连南贯北，具有十分重要的战略地位。2013年末河南省总人口为10 601万人，常住人口为9 413万人，全省国内生产总值32 155.86亿元，其中农业在我国粮食生产中具有举足轻重的地位。全省土地面积约16.7万km2，辖郑州市、开封市、洛阳市等18个地级市，地势西高东低，地貌类型复杂多变。由于特殊的地理地质条件和气象原因，河南省自然灾害具有种类多、频率高、分布广、季节性明显等特点，是暴雨、内涝、干旱、高温、雷击和地面沉降等自然灾害的频发地区，局部地区灾情严重，给河南省的经济和社会可持续发展带来负面影响。本研究应用专家调查法、层次分析法和地理信息系统技术，从人口、经济、基础设施脆弱性和防灾减灾能力四个方面，选取12个评价指标对河南省自然灾害社会脆弱性进行综合评价，并将评价结果表达在空间县域单元上，以期为河南省防灾减灾规划和社会可持续发展提供科学依据。

1 自然灾害社会脆弱性评价指标体系

1.1 评价指标选取

自然灾害社会脆弱性指标一般是以政府部门的统计年鉴资料为基础，并充分吸收政府部门正式公布的其他数据资料构建而成［11］。但由于自然灾害社会脆弱性系统庞大，囊括自然、经济和社会体系，随意选取评价指标并不能科学地反映区域自然灾害社会脆弱性的信息。在借鉴国内外研究成果的基础上，本文选取指标时遵循了以下三个原则：科学性原则、针对性原则、可比性原则。此外，本文构建的指标体系还具有以下3个特点：

（1）多灾种性。各种自然灾害往往并非孤立存在，而是存在着某种复杂的响应—连锁关系［12］。本文选取的评价指标并不针对某一具体灾种，而是从河南省经济社会这一承灾体自身的特征出发，评价社会经济系统对自然灾害的综合脆弱性。

（2）注重社会要素。自然灾害既具有自然属性，也具有社会属性。自然环境因子异常变化可能会导致自然灾害发生［13］，但改变自然环境因子是非常困难的，所以本文认为，降低自然灾害风险更加有效的出发点在于改善其社会经济要素。

（3）强调防灾减灾能力。人类社会的防灾减灾能力是自然灾害能否发生以及产生多大损失的重要影响因素［14］。防灾减灾能力是社会脆弱性不可忽视的组成部分，本文希望通过定量的分析研究，衡量出防灾减灾能力大小对社会脆弱性的影响程度。

1.2 评价指标体系建立及指标权重的确定

本文研究数据主要来自于《2013年河南省统计年鉴》，同时也使用了部分民政部门和地方政府发布的数据。根据指标选取原则、特点以及自然灾害风险系统的有关原理，本文从人口、经济、基础设施脆弱性和防灾减灾能力等方面选取了12个指标（见表1）。

本文应用层次分析法并结合专家意见确定各评价指标的权重。层次分析法是20世纪70年代由著名运筹学家Saaty最先提出的，此方法能把复杂系统的决策思维进行层次化，把决策过程中定性和定量的因素有机地结合起来，特别适用于那些难于完全用定量进行分析的复杂问题［15］。确定权重值的关键在于，根据各指标间相对重要性构建判断矩阵。本研究最终确定的自然灾害社会脆弱性评价指标权重值见表1。

表1 河南省自然灾害社会脆弱性评价指标与权重表

2 自然灾害社会脆弱性评价方法

2.1 自然灾害社会脆弱性评价模型构建

由于各评价指标计量单位不同，数值范围变幅很大，需要在使用之前对数据进行预处理，即对各指标数据进行标准化，使各指标取值均在［0，1］范围内。本文所采用以下公式对数据进行标准化处理：

式中：Xi——某项指标数据标准化后的数值；Ni——某县域单元该项指标统计数据；Nmax——各县域单元中该项指标统计数据的最大值。

根据所筛选的评价指标体系与社会脆弱性之间的相关性，本文构建了河南省县域单元自然灾害社会脆弱性评价模型如下：

式中：V——河南省自然灾害社会综合脆弱性；wi（i＝1，2，…，12）——各个指标的权重值；Xi（i＝1，2，…，12）——各评价指标标准化后的数值。V值越大，表示自然灾害社会综合脆弱性越大。

2.2 自然灾害社会脆弱性评价等级划分

本文将河南省自然灾害社会脆弱性分为5个等级：轻度、低度、中度、高度、重度。具体的分级方法如下［16］：首先依据各县域单元自然灾害社会脆弱性指数大小排序；然后按1∶2∶4∶2∶1的大致比例对全省126个县（市、辖区）进行分级；最后各等级县域个数分别设定为13，26，48，26，13。此种分级方法可已在一定程度上降低人为主观性对分级标准的影响。

3 结果与分析

3.1 人口脆弱性分析

由图2a可知，自然灾害人口脆弱性等级较高的地区主要集中在河南省中东部和部分地级市辖区，其中人口脆弱性最高的是新乡市辖区，其次是郑州市辖区、周口市辖区、洛阳市辖区和长垣县。在城镇化背景下，近年来我国城市快速扩张，郑州市和新乡市是全省城镇化水平第一和第三高的城市，分别达到66.3%和51.6%。大量农村地区人口向更为发达的市区流动，这就使得人口密度较大的市辖区人口脆弱性较高。另外，农业是受自然灾害影响最为严重的产业，从事农业人口较多的地区当灾害来临时将导致较多的受灾人数。比如，长垣县的第一产业从业人员比例高达58%，县域内人口过度依赖农业，使得其人口脆弱性也很高。

3.2 经济脆弱性分析

以“京广铁路线”为界，河南省自然灾害经济脆弱性东西部分布差异很大，东部地区经济脆弱性整体明显高于西部（见图2b）。就单个县域单元来看，经济脆弱性最高为义马市（京广线以西），这主要与其经济发达、人口较少有关。作为全省排名第一的综合实力百强县市，义马市的人均生产总值全省最高，达到11.13万元，是全省平均水平的3.53倍。除义马市，杞县、商水县、正阳县和睢县的经济脆弱性也很高（均位于京广线以东），这些县域人均生产总值虽然不高，但其区域经济对第一产业产值的依赖性较大。如驻马店市正阳县的第一产业产值占GDP比例达39.28%，为全省最高，远高于全省平均水平；周口市商水县第一产业产值比例（37.25%）仅次于正阳县，农作物播种面积比例也高于全省绝大部分县域，这一点亦符合周口市是我省农业大市的现实情况。

3.3 基础设施脆弱分析

基础设施是社会赖以生存和发展的一般物质条件，主要包括水、电、油、气、通讯等生命线工程和公路、铁路、桥梁、机场等公共设施，它们是自然灾害潜在的损失对象。如图2c所示，河南省基础设施脆弱性主要分布于西北部地区。从影响区域基础设施脆弱性的指标来看，由于义马市近年来大力实施“四大一高”战略，积极打造千亿元煤化工产业集群，其2013年人均固定资产投资为8.84万元/人，远远高于全省平均水平2.39万元/人，这也就使得义马市的基础设施脆弱性全省最高，其次是洛阳市辖区、长垣县、郑州市辖区和三门峡市辖区，这与上述地区经济实力较为雄厚、近年来大力开展城镇基础设施和经济建设有关。

3.4 防灾减灾能力分析

防灾减灾能力为社会综合脆弱性的负性指标，即防灾减灾能力越强表明社会脆弱性越低，灾害导致的损失和影响越小［17］。从图2d中可以看出，河南省防灾减灾能力较高的县域主要分布在西北部地区和各地级市辖区。大多数市辖区的防灾减灾能力明显高于一般县域，这与市辖区的经济发展水平和医疗卫生及教育程度有关。防灾减灾能力最高的是郑州市辖区，其次是三门峡市辖区、许昌市市辖区、义马市和濮阳市市辖区。郑州市是河南省的省会，全省的政治、经济、文化中心，市辖区的经济和社会发展速度明显高于其他县域单元，在财政投入、医疗卫生和教育方面政府的投入都是比较大的，各项指标是全省平均水平的大约2～5倍，从而使得郑州市辖区的防灾减灾能力处于全省最高水平。义马市作为三门峡市的县级市，其防灾减灾能力也很高，甚至高于大部分市辖区，这主要是因为以煤炭产业发展起来的义马市在财政收入、医疗卫生和教育方面的投入也都比较大。防灾减灾能力高的地区应对自然灾害的能力较强，从而可以更好地保障区域内人们的生命财产安全。

图2 河南省人口脆弱性、经济脆弱性、基础设施脆弱性和防灾减灾能力等级空间分布

3.5 社会综合脆弱性分析

在对人口、经济、基础设施各单项承灾体脆弱性和防灾减灾能力评价的基础上，依据已建立的评价模型（式1），在ArcGIS中对各指标图层进行叠加，得到河南省自然灾害社会综合脆弱性等级空间分布图（图3）。

河南省自然灾害社会综合脆弱性等级大致上呈现以“东北—西南”一线较高，两侧地区社会脆弱性等级较低的分布格局。社会脆弱性在重度和高度以上的区域主要集中在中东部地区，其中社会脆弱性最高的是杞县，其次为清丰县、通许县和上蔡县等，这一方面是因为上述县域第一产业从业人员比例和产值比例等指标较高，另一方面也与这些地区在防灾减灾建设方面投入较小、自然灾害来临时应对灾害的能力较低有很大关系。北部一些县域，如郑州市辖区和义马市，虽然人口、经济和基础设施脆弱性较高，但由于其防灾减灾能力很高，使得其社会综合脆弱性并不高。可见防灾减灾能力的大小深刻地影响着社会综合脆弱性。

图3 河南省自然灾害社会综合脆弱性等级空间分布

4 结论与讨论

本文基于自然灾害风险系统基本理论，构建了社会脆弱性评价指标体系和模型，分析了河南省自然灾害人口、经济、基础设施等承灾体脆弱性和防灾减灾能力，并将河南省县域单元社会综合脆弱性评价结果落实到了空间单元上。研究发现，河南省自然灾害社会脆弱性大致上呈现“东北—西南”一线较高，两侧较低的空间格局。此外，大多数地级市辖区防灾减灾能力明显高于一般县域。可见，提升防灾减灾能力可有效降低自然灾害社会脆弱性，所以在今后的地方政府灾害风险管理及防灾减灾规划中需要尤为注意，这与刘毅等人的研究结论一致［18］。

社会脆弱性评价作为一种分析工具，可以预测某些人或组织在灾害风险情镜下可能会产生什么样的状况，以此来寻找降低脆弱性的方法并强化社会群体对灾害的适应［19］。通过查阅《中国气象灾害大典：河南卷》以及近些年自然灾害资料发现，河南省自然灾害严重的区域分布主要包括：豫北、豫东平原与豫西南浅山丘陵以及淮河干流以南地区为干旱区；京广线以西—卢民—南召—内乡一线东，以及京广线以东，淮河干流以北广大平原地区为洪涝区；以安阳—焦作—渑池—嵩县—西峡一线以西山区丘陵地带为冻灾区。对比河南省自然灾害社会脆弱性评价结果表明，本文的评价结果与实际灾害发生区域基本符合。然而，社会脆弱性并非容易衡量的状态，在量化研究上仍存在很多限制。首先，评价指标的选取会受到数据可获取性的局限和社会背景因素的影响；其次，无论使用哪种方法确定指标权重，都难免存在一定的人为主观性；此外，社会脆弱性是动态变化的，评价单个时间断面上的社会脆弱性不能很好地反映区域社会脆弱性的时间演变特征和变化趋势。虽然社会脆弱性研究仍存在这些局限，但评价灾害社会脆弱性仍可为灾害研究提供更具创意与解释力的视角，同时对推进防灾减灾也具有重要的现实意义。

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