基于三角圖法的沿海城市系統(tǒng)脆弱性分類方法研究＊

李 博，韓增林

（遼寧師范大學(xué)海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心 大連 116029）

基于三角圖法的沿海城市系統(tǒng)脆弱性分類方法研究＊

李 博，韓增林

（遼寧師范大學(xué)海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心 大連 116029）

沿海城市脆弱性現(xiàn)狀日益凸顯，文章從脆弱性視角，并從自然、經(jīng)濟(jì)和社會3個方面探討沿海城市系統(tǒng)脆弱性的影響因素。三角圖法是對沿海城市系統(tǒng)脆弱性進(jìn)行評價的好方法，選取恰當(dāng)?shù)闹笜?biāo)為揭示沿海城市脆弱性提供新的視角，也為研究沿海城市可持續(xù)發(fā)展提供另一范式。

沿海城市；脆弱；三角圖；分類

1 沿海城市脆弱性

1.1 脆弱性研究

脆弱性是全球環(huán)境變化研究的熱點(diǎn)和前沿領(lǐng)域，是多個科學(xué)計(jì)劃的重要研究內(nèi)容［1］，20世紀(jì)60年代的國際生物學(xué)計(jì)劃（IBP）、70年代的人與生物圈計(jì)劃（MAB）、80年代開始的地圈、生物圈計(jì)劃（IGBP）以及全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃（IHDP）都把脆弱性作為重要的研究領(lǐng)域［2］。國外重視全球變化尤其是全球氣候變化對自然生態(tài)環(huán)境脆弱性的影響的研究和災(zāi)害脆弱性研究，認(rèn)為全球氣候變化有可能會通過改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加，帶來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和結(jié)構(gòu)變動，造成糧食產(chǎn)量的波動，使本來脆弱的生態(tài)環(huán)境更加脆弱［3］。近年來，主要集中在全球氣候變化對熱帶、亞熱帶沿海地區(qū)生態(tài)環(huán)境以及農(nóng)業(yè)和漁業(yè)的影響，工業(yè)化和城市化密集地區(qū)溫室氣體排放和氣象、地質(zhì)和水文等方面的災(zāi)害風(fēng)險等［4－6］。國內(nèi)的地理學(xué)家和生態(tài)學(xué)家把脆弱性與不同的研究對象結(jié)合，產(chǎn)生了很多分支和方向，并對此進(jìn)行了相關(guān)的研究。主要進(jìn)行的相關(guān)研究為：資源脆弱性，如水資源脆弱性［7］和生態(tài)旅游資源脆弱性［8－9］；自然災(zāi)害的脆弱性研究，如泥石流災(zāi)害脆弱性［10］和農(nóng)業(yè)旱災(zāi)脆弱性［11］；生態(tài)環(huán)境脆弱性；社會系統(tǒng)脆弱性。從多角度、多尺度來認(rèn)識脆弱性，深入了解環(huán)境退化的過程與驅(qū)動機(jī)制。人們對脆弱性的概念也尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識［12－14］。劉燕華等［15］認(rèn)為脆弱性有3層含義：一是它表明該系統(tǒng)、群體或個體存在內(nèi)在不穩(wěn)定性；二是該系統(tǒng)、群體或個體對外界的干擾和變化（自然的或人為的）比較敏感；三是在外來干擾和外部環(huán)境變化的脅迫下，該系統(tǒng)、群體或個體易遭受某種程度的損失或損害，并且難以復(fù)原。

沿海城市是依托海洋資源而逐漸發(fā)展起來的，并在海洋產(chǎn)業(yè)的城市發(fā)展中占有重要地位。沿海城市中存在的經(jīng)濟(jì)社會與生態(tài)環(huán)境問題逐漸凸顯出來，并且具有明顯的資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會脆弱性特征，是典型的脆弱系統(tǒng)。筆者擬從脆弱性視角對沿海城市自然—經(jīng)濟(jì)—社會系統(tǒng)進(jìn)行研究，探討脆弱性影響因素，采用三角圖的研究方法，研究沿海城市脆弱性，為沿海城市制定可持續(xù)發(fā)展政策提供有價值的參考。

1.2 沿海城市自然系統(tǒng)的脆弱性

沿海城市的自然災(zāi)害包括洪水、海嘯、風(fēng)暴潮災(zāi)害和熱帶氣旋等災(zāi)害。對于洪水災(zāi)害，我國沿海城市由于所處的地理位置、地形和季風(fēng)氣候等因素的共同作用，導(dǎo)致洪災(zāi)頻繁發(fā)生，成為我國遭受洪水災(zāi)害頻數(shù)最多、影響范圍最廣的3個洪水多災(zāi)區(qū)之一［16］。

風(fēng)暴潮也是破壞性極強(qiáng)的自然災(zāi)害，全球沿海城市每年有4500萬人受到風(fēng)暴潮災(zāi)害的影響。在西北太平洋沿岸國家中，我國遭受的風(fēng)暴潮災(zāi)害最頻繁。臺風(fēng)風(fēng)暴潮的致災(zāi)區(qū)域幾乎遍及整個中國沿海，多發(fā)生在夏季和秋季。溫帶風(fēng)暴潮的致災(zāi)區(qū)域主要集中在我國的渤海和黃海沿岸，其中萊州灣最為嚴(yán)重，渤海灣沿岸次之，海州灣沿岸再次之［17］。

海嘯是對沿海城市災(zāi)害性和破壞性最大的自然災(zāi)害之一。根據(jù)成因，海嘯可分為4種類型，即由氣象變化引起的風(fēng)暴潮、火山爆發(fā)引起的火山海嘯、海底滑坡引起的滑坡海嘯和海底地震引起的地震海嘯。地震海嘯仍是我國不容忽視的自然災(zāi)害，尤其是閩臺地區(qū)，地震海嘯災(zāi)害的潛在危險仍然存在。

1.3 沿海城市經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的脆弱性

經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，造成產(chǎn)業(yè)層次不高，自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)。改革開放以來，沿海城市吸引外資的規(guī)模總量較大，主要是利用國內(nèi)廉價的勞動力、優(yōu)越的投資環(huán)境和廣闊的市場，但存在高污染和高能耗的問題。在各個沿海城市的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，雖然建立了很多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但是普遍核心技術(shù)并沒有傳到中國，大多是勞動密集型產(chǎn)業(yè)。

第一、第二產(chǎn)業(yè)比重過大，第三產(chǎn)業(yè)比重過小，總體結(jié)構(gòu)不高的現(xiàn)象明顯。在我國沿海城市，以微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為代表的信息產(chǎn)業(yè)和以海洋工程、生物工程和新材料技術(shù)等為依托的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段。中國的深層次高度化方面滯后的現(xiàn)象，遠(yuǎn)不能滿足沿海城市加速自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、保持經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)先地位和積極參與國際分工和競爭的需要。

1.4 沿海城市社會系統(tǒng)的脆弱性

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和沿海城市獨(dú)特的自然風(fēng)情，吸引越來越多的人積聚于此，造成人口增長過快。以大連市為例，2007年比上一年人口增長了1.03%。人口增長隨之而來的是就業(yè)壓力。尤其是2008年全球金融危機(jī)對沿海城市的影響更是嚴(yán)重，就業(yè)壓力顯著。此外，沿海城市居民文化差異較大，沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快，優(yōu)惠的人才政策，吸引高級人才入住沿海城市，同時也吸引了文化水平較低的人群，使得城市文化水平差異較大。

2 研究對象

筆者考慮到數(shù)據(jù)的可行性，選取了53個地級以上沿海城市作為研究對象，包括唐山、滄州、秦皇島、上海、天津、連云港、南通、鹽城、杭州、舟山、臺州、嘉興、紹興、寧波、溫州、福州、廈門、莆田、泉州、漳州、寧德、青島、煙臺、威海、東營、濰坊、濱州、日照、廣州、湛江、深圳、珠海、汕頭、江門、茂名、惠州、陽江、東莞、中山、汕尾、潮州、揭陽、海口、三亞、大連、丹東、錦州、營口、盤錦、葫蘆島、北海、防城港和欽州。

3 沿海城市脆弱性分類的評價方法

3.1 三角圖法的應(yīng)用

近年來，三角圖法用于分類和評價系統(tǒng)之中。在生態(tài)學(xué)方面的研究，詹巍等［18］為了在宏觀層次上評價人類活動對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)景觀格局的影響，設(shè)計(jì)了三角圖方法。2005年，徐福留等［19］利用三角圖法對中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性狀態(tài)和長期變化趨勢進(jìn)行了評價。2007年，張健等［20］利用三角圖法分析評估區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r和長期趨勢，對滁州市1975—2005年經(jīng)濟(jì)可持續(xù)利用進(jìn)行系統(tǒng)研究，不僅對研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀存在問題的解決具有實(shí)用價值，而且對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)利用研究具有方法論意義。三角圖在系統(tǒng)研究中是個很實(shí)用的方法，簡單易于操作，并且很清楚地看到結(jié)果及趨勢，因而在資源環(huán)境—經(jīng)濟(jì)—社會系統(tǒng)中，應(yīng)用此方法是合理的。

3.2 三角圖法在沿海城市系統(tǒng)的應(yīng)用

沿海城市系統(tǒng)脆弱性由3部分進(jìn)行分析：資源環(huán)境子系統(tǒng)脆弱性、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)脆弱性和社會子系統(tǒng)脆弱性。沿海城市3個子系統(tǒng)脆弱性的內(nèi)涵是在以海洋資源及其相關(guān)生產(chǎn)為對象的特殊地域系統(tǒng)內(nèi)，單一子系統(tǒng)內(nèi)及3個子系統(tǒng)間的要素、群體和系統(tǒng)相互作用，使這一子系統(tǒng)的系統(tǒng)、群體和要素內(nèi)存在的不穩(wěn)定性，對外界干擾的敏感性及其對干擾的損失或損害，難以復(fù)原。將上述概念進(jìn)行量化，即沿海城市脆弱性指數(shù)（VT）是由資源環(huán)境子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)（VR）、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)（VE）和社會子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)（VS）加和組成，即：VT＝VE＋VR＋VS。

根據(jù)VT＝VE＋VR＋VS，構(gòu)建模型計(jì)算VE、VR和VS，VT中的組成比例情況，也就是指VR、VE和VS在VT中所占的份額情況，即VE′、VR′和VS′作為脆弱性評價的終值，對沿海城市系統(tǒng)脆弱性進(jìn)行評價［21－22］。

筆者運(yùn)用三角圖法，從沿海城市系統(tǒng)脆弱性這一新的研究范式，對沿海城市的脆弱性類型進(jìn)行縱向劃分，以識別沿海城市的內(nèi)在差異，找出其脆弱性因素，最終實(shí)現(xiàn)沿海城市的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 沿海城市系統(tǒng)脆弱性分類

根據(jù)沿海城市系統(tǒng)子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)的不同，以沿海城市系統(tǒng)單一子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)和兩個子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)之和在人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性指數(shù)中達(dá)80%為標(biāo)準(zhǔn)，將沿海城市系統(tǒng)脆弱性分為7類（圖1）：資源環(huán)境子系統(tǒng)脆弱型（R型）、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)脆弱型（E型）、社會子系統(tǒng)脆弱型（S型）、經(jīng)濟(jì)資源環(huán)境子系統(tǒng)脆弱型（ER型）、經(jīng)濟(jì)社會子系統(tǒng)脆弱型（ES型）、資源環(huán)境社會子系統(tǒng)脆弱型（RS型）和經(jīng)濟(jì)資源環(huán)境社會子系統(tǒng)均衡脆弱型（ERS型）。對于E′、R′和S′區(qū)域，分別并入E型、R型和S型。

圖1 沿海城市系統(tǒng)脆弱性三角分類圖

4 脆弱性分類評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

評價指標(biāo)的選取要根據(jù)沿海城市的特點(diǎn)，本研究選取的指標(biāo)應(yīng)涵蓋沿海城市區(qū)域發(fā)展的資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會的各個方面（表1）。

表1 指標(biāo)及權(quán)重

科學(xué)性原則：指標(biāo)選取、指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的確定、數(shù)據(jù)選取和計(jì)算與合成須以公認(rèn)的科學(xué)理論為依據(jù)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境和資源方面及其協(xié)調(diào)性，使指標(biāo)體系既滿足可持續(xù)發(fā)展的全面性要求，也要避免指標(biāo)間的重疊。

代表性原則：可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)涉及經(jīng)濟(jì)、社會、資源和環(huán)境的各個方面，在評價過程中不必面面俱到，不搞大而全，從中選取適當(dāng)數(shù)量的、具有典型意義的指標(biāo)參加運(yùn)算。

獨(dú)立性原則：在同一類別中入選的各指標(biāo)因素間至少要在分析性質(zhì)上相對獨(dú)立，說明不同問題或問題的不同方面，彼此間不存在顯著的交互影響，側(cè)重于定性指標(biāo)和定量指標(biāo)結(jié)合。

綜合性原則：廣泛考慮各種影響到城市可持續(xù)發(fā)展水平的因素，盡可能將重要因素引入指標(biāo)體系，并分門別類、劃分層次，便于研究。

可操作性原則：指標(biāo)必須概念明確，內(nèi)容清晰，能夠?qū)嶋H測算，以便定量分析，過于抽象的分析概念或理論范疇不作為指標(biāo)引入體系。

5 結(jié)論

應(yīng)用三角圖法在沿海城市脆弱性評價中，是一種很直觀有效的研究問題的方法。在脆弱性評價中，從自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)3個系統(tǒng)中選取有針對性的指標(biāo)，再利用三角圖法進(jìn)行評價，找出脆弱性主導(dǎo)因素，為沿海城市可持續(xù)發(fā)展提供有價值的參考，為加快沿海城市經(jīng)濟(jì)社會自然的和諧發(fā)展研究提供另一范式。

［1］ YOUNG O R.Science plan：institutional dimensions of global environmental change［R］.IHDP Report，2005：16.

［2］ 牛文元 .中國可持續(xù)發(fā)展總綱［M］.北京：科學(xué)出版社，2007.

［3］ TURN II B L，KASPERSON R E，MATSON P A，et al.Science and technolog for Sustainable development special feature：a framework for vulnerability analysis in sustainability science［J］.PNAS，2003，100（14）：8074－8079.

［4］ CUTTER S L，BORUFF B J，SHIRLEY W L.Social vulnerability to environmental hazards［J］.Social Science Quarterly，2003，84（2）：242－261.

［5］ FRASER E D G，WARREN M，OLAV S.Mutual vulnerability，mutual dependence：the reflexive relation between human society and the environment［J］.Global Environmental Change，2003，13：137－144.

［6］ ADGER W N.Social vulnerability to climate change and extremes in coastal Vietnam［J］.World Development，1999，27（2）：249－269.

［7］ 姜桂華.地下水脆弱性研究進(jìn)展［J］.世界地質(zhì)，2002，21（1）：33－38.

［8］ 田喜洲 .試論生態(tài)旅游資源的脆弱性及其保護(hù)［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2001（12）：56－58.

［9］ 莊大昌，丁登山 .我國濕地生態(tài)旅游資源保護(hù)與開發(fā)利用研究［J］.經(jīng)濟(jì)地理，2003，23（4）：554－557.

［10］劉希林 .泥石流風(fēng)險評價［M］.成都：四川科技出版社，2003.

［11］商彥蕊 .河北省農(nóng)業(yè)旱災(zāi)脆弱性區(qū)劃與減災(zāi)［J］.災(zāi)害學(xué)，2001，16（3）：28－37.

［12］MITCHELL J，DEVINE N，JAGGER K.A contextual model of natural hazards［J］.Geographical Review，1989，79（4）：391－409.

［13］JUHA I U.The geography of disaster vulnerability in megacities［J］.Applied Geography，1998，18（1）：7－16.

［14］ADGER W N.Vulnerability［J］.global environmental Change，2006，16（3）：268－281.

［15］劉燕華，李秀彬 .脆弱生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展［M］.北京：商務(wù)印書館，2001.

［16］楊桂山，施雅風(fēng) .中國海岸地帶面臨的重大環(huán)境變化與災(zāi)害及其防御對策［J］.自然災(zāi)害學(xué)報，1999，8（2）：13－20.

［17］孫蕾 .沿海城市自然災(zāi)害脆弱性評價研究：以上海市沿海六區(qū)縣為例［D］.上海：華東師范大學(xué)，2007.

［18］詹巍，徐福留，趙臻彥 .區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)景觀結(jié)構(gòu)演化定量評價方法［J］.生態(tài)學(xué)報，2004，24（10）：2263－2268.

［19］徐福留，趙珊珊，張穎 .經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)性狀態(tài)與趨勢定量評價方法研究［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2005，25（6）：711－720.

［20］張健，濮勵杰，陳逸，等 .區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展趨勢及空間分布特征［J］.地理學(xué)報，2007，62（10）：1041－1050.

［21］辛馨，張平宇 .基于三角圖法的礦業(yè)城市人地系統(tǒng)脆弱性分類［J］.煤炭學(xué)報，2009，34（2）：284－288.

［22］李博，韓增林 .沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性分類研究［J］.地理與地理信息科學(xué)，2010，26（3）：78－81.

遼寧省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（LT2010057）和省部共建人文社會科學(xué)重點(diǎn)研究基地項(xiàng)目（10JJD790014）.