我国应急物资储备区域划分研究

杨莉

（福州外语外贸学院，福建福州，350202）

我国应急物资储备区域划分研究

杨莉

（福州外语外贸学院，福建福州，350202）

近年来频发的突发性公共事件已经成为严重影响社会发展的重要因素之一，而应急管理中应急物资的储备问题直接关系到救援行动能否顺利实施。依据一定的划分原则和聚类方法确定我国应急物资储备划分区域，有助于为其制定更为科学合理的优化配置方案，加强和规范救灾物资储备库建设，充分发挥社会效益和投资效益，提升我国应急物资救助保障能力。

应急物资；区域划分；聚类分析

与其他社会活动一样，应急物资储备活动必须在一定的地理环境或者区域内进行。中央级应急物资储备库的职责是对全国范围内的救灾物资进行宏观调控和统筹调拨，承担着区域辐射和查漏补缺的功能。因此，结合区域的地理位置、自然环境、生产要素、交通和通信条件以及其他社会条件等，对中央级应急物资储备库实行分区域建设和管理，能够使应急物资储备研究更加科学、合理。

一、问题描述

为了应对突发事件的发生对应急物资的调度需求，应急物资储备区域建设应遵循地理位置相近、区域内交通可达性较好、区域内灾难类型级别相似、气候特点相似以及区域划分符合行政归属的原则，由区域内的中央储备库共同承担该区域内的应急任务。如此一来，点与点之间存在着合作互助关系，区域内每一个储备点所在位置发生灾害都视为这个区域的应急事件，不但在灾时提高了应急物资调度效率，也降低了日常储备工作中突发事件的不确定性对储备量造成的影响，可以采用区域内的联合库存策略提高区域整体应急物资利用率。同时，“以点带面”的区域物资储备联动机制能够实现当一个点发生突发性灾害事件时，由最近储备点首先展开救援，本区域内其他储备点以辅助形式参与完成救灾行动，而其他储备区域内的储备点随时准备进行需求点所属储备区储备能力外的物资调运，保证混乱情况下救灾方式层次明确。简而言之，区域划分的最终目的即实现应急物资储存成本与救援时效的双赢。

目前我国对应急物资区域的划分并没有像地理行政划分那样有明确的界定，但对于自然灾害区划已有不少学者进行了定量或定性研究。例如，王静爱、史培军等人于2005年编制的中国城市自然灾害区划图中，运用灾害系统理论和数字地图技术，将中国区划分为沿海、东部和西部三个一级区，还包括了15个二级区和22个三级区；根据不同类型的自然灾害多发区域也有进行粗略的定性划分。然而，从应急物资储备系统建设的角度看，上述区域划分结果存在一定的位置重叠，在功能定位和储备物资种类上也会出现储备重合，不能直接作为应急物资的储备划分区域。为此本文根据原有的物资储备仓库布局情况，结合已有文献中基于中国地理行政和自然灾害区划结果，对全国范围内进行储备区域划分。

聚类分析是建立在对数据空间的内在性质进行聚合的一种探索性分析方法，在寻找样本数据特征时不进行任何数据假设。空间聚类分析结合空间数据对象具有的地理位置和属性特征，建立空间相对距离差异和空间特征差异计算模型。在解决我国应急物资储备区域划分的问题中，潜在受灾点和应急物资储备库构成了空间聚类分析中的样本点，聚类数则与应急物资储备区域数对应，分析这些区域内样本点的地理位置和自然灾害特性就可以建立起基于空间聚类分析理念的数学模型。

二、应急物资储备区域划分原则

（一）地理位置相近

地理位置相近的若干省、市和县形成一体化区域是应急物资储备区域划分的基本条件。这一划分原则也最能够满足物资的日常管理需要以及灾难发生时资源共享的时效性要求。

（二）区域内交通可达性较好

将相互间交通通达性较好的省、市和县划分为一个应急物资储备区域，能够在最大程度上减少灾害对于道路设施的损毁而导致的应急物资输送延迟，保证灾难发生后区域内应急物资的快速运输、送达。

（三）区域内灾难类型级别相似

突发事件中不同类型灾害对应的处置程序和方式相差很大，需求物资的结构也有较大差别。区域划分适当参考区域内潜在的灾难类型级别能够对应急物资做出更为合理、统一的配置、管理以及供应。

（四）气候特点相似

不同气候特点的区域对于救生类物资的需求数量和结构不同，各类物资在不同气候环境下的储存条件也有所差异。因此，不同省市结合自身气候特点进行区域内的应急物资储备点规划建设以及储备物资管理工作是十分必要的。

（五）区域划分符合行政归属

在应急物资储备活动中各级政府和有关行政部门承担了重要的角色，因此应急区域划分应该符合我国现有的省、市、县行政归属，确保灾情发生时救援活动的统一规划和指挥调度等工作，也能够更加明确各地有关部门在应急物资储备方面的权责内容，共同制定科学合理的区域应急物资管理制度。

三、模型建立与数据处理

区域是一个空间概念，表现为为了某种研究目的而划定形成具有内聚性和同质性的地理单元集合。本文中所考虑的数学模型是以我国31个省、自治区、直辖市为单位抽取属性，构成聚类样本。其中以城市的经纬度坐标构成地理位置的空间向量，参考国家统计年鉴以及减灾办发布的2014年全国自然灾害基本情况，以地震、滑坡泥石流、台风、旱灾、洪涝及雪灾等（分别用数字1-6表示）主要自然灾害类型统计自然灾害属性。

考虑到新疆和西藏地区经纬度跨度较大，且此地区人口稀少，为了减少空间聚类结果的误差，在聚类模型建立过程中暂时将这两个地区排除在外，而在区域划分后再协调划分到合适的储备区域中。

设31个样本点分布于N个区域，每个区域中心的经纬度坐标为，自然灾害属性为ai。不考虑地理位置和自然灾害对于空间距离的重要性差异，则样本点间的空间距离定义为

aj表示样本点的自然灾害属性——属性距离

由式（1）可以看出，样本间的空间距离仅与样本位置距离和属性距离的相对差值有关。

表1　我国各城市区域划分属性数据

以国家对于自然灾害应急响应时效控制在12小时之内的要求为基准，采用高速公路最低时限每小时60公里计算得出救援半径在720公里左右，即储备区域的辐射范围在1440公里为宜。考虑到距离因素对于救援时效的影响会随人口密度差异有所区别，在模型中赋予辐射范围超过1440公里的区域一定的惩罚费用，并随着人口密度的升高递增。

应急物资储备区域划分中的多目标规划模型如下：

SC为设立一个区域级仓库的基础费用（包括建设费用、管理费用等）；

C为超距离范围的单位惩罚费用；

ρi为第i类区域的人口密度。

寻优的目的就是求得公式（2）、（3）最小化成立时对应的pij，即各区域所包含的样本点。

四、聚类结果分析

输出聚类数N=7的聚类结果，如表2所示。其中，区域长度和宽度分别为区域内垂直边界与水平边界的距离。

在此方案下，有两个区域的南北边界间距略大于1440公里（在表中以*标记），但这两个区域的人口密度均较低，处于可接受的范围。若考虑采用聚类数为8的方案，则必然增加区域储备库的建设成本，在救援响应效率上也不会有明显的提高；若考虑聚类数为6的方案，虽然能降低固定成本支出，但会新增救援半径超过响应要求的区域数目，也并非是更合理的选择。笔者认为，将我国范围内划分为华东储备区、华北储备区、华南储备区、华中储备区、东北储备区、西南储备区和西北储备区七大区域的方案能够较好地满足投入成本与救援时效的双均衡。

表2　区域数为7的聚类结果

表3　应急物资储备区域内储备点及常见灾害类型

图1　我国应急物资储备区域划分结果

相较于地理行政区域划分，基于山东较少出现东南沿海省份多发台风灾害的实际情况，将其归入旱涝多发的华北地区；而江西省属于亚热带季风气候，年降水量大，最主要的灾害类型为洪涝灾害，纳入华中地区的储备区辐射范围内。另外，考虑到新疆和西藏两个区域地广人稀，无人区和人口密度极低区范围较大，将新疆、西藏分别纳入西北地区与西南地区，以此降低这两个区域储备库自身的存储负担，转而提高西部区域内整体的应急保障能力乃至政务和经济交流。

在应急物资储备区域划分结果（图1）中，将各储备区内的中央级储备点连线进行分析，可以看出：华东储备区和东北储备区都是在南北两端设置储备点，构成线型物资储备网络；西南储备区和华北储备区则仅由一个储备点完成整个区域内的储备任务，构成单点辐射型物资储备网络；华中储备区和西北储备区是以多个储备点构成环形储备网络；而西南储备区是由四川库为中心，多个储备点共同构成典型的辐射型储备网络。对区域内应急储备网络布局的充分了解，能够为突发事件发生时的应急物资调度提供方案和路线参考，提高应急响应时效。另外，基于模型建立中自然灾害属性分析，可以得出各储备区域内常见的灾害类型归纳如表3所示。由此一来，不同应急物资储备库可以在实践中针对所属区域内常见灾害类型下所需应急物资的种类结构开展应急物资储备工作，最大程度上实现物资储备与应急需求的匹配。

［1］王晶.基于协调优化与区域划分的应急物资储备问题研究［M］.北京：知识产权出版社，2012：55-72.

［2］民政部救灾司.国家综合防灾减灾十二五规划［EB/OL］.（2012-01-09）［2015-02-16］.http：//www.jianzai.gov.cn/portal/html/2c92018234b27e700134b283 f42c0013/_content/12_01/09/1326099096289.html.

［3］丁斌，王鹏.基于聚类分析的应急物资储备分类方法研究［J］.北京理工大学学报：社会科学版，2010，12 （4）：76-80.

［4］王静爱，史培军.中国城市自然灾害区划编制［J］.自然灾害学报，2005（12）：42-46.

［5］苏桂武，邓砚，聂高众.中国地震应急宏观分区的初步研究［J］.地震地质，2005（9）：82-395.

F252

A

福建省教育厅中青年教师教育科研项目“柔性视角下‘海上丝绸之路’沿线港口资源整合规划研究”（JAS150693）

杨莉（1989-），女，硕士，助教，研究方向为物流系统规划。