災(zāi)害風(fēng)險評估綜述

代文倩，袁競

(華北理工大學(xué)，河北 唐山 06300)

引言

自人類起源，人類社會就一直經(jīng)受災(zāi)害的困擾。隨著社會的進步，全球經(jīng)濟的快速、蓬勃發(fā)展，社會環(huán)境的人口、建筑、資源等愈加的集中，災(zāi)害的復(fù)雜程度、影響范圍、破壞程度越來越大。存在的危險因子越來越多，地震、海嘯、滑坡、洪水、踩踏事件等災(zāi)害種類越來越多，災(zāi)害發(fā)生一直威脅著人類的生命與財產(chǎn)安全，對自然環(huán)境、資源的破壞也愈發(fā)巨大。

自然災(zāi)害風(fēng)險評估研究普遍受到人們的重視是在各國參與“國際減災(zāi)十年”的項目中，由于災(zāi)害本身具有的特性，對災(zāi)害的預(yù)測和風(fēng)險的評估存在很大的難度。災(zāi)害風(fēng)險評估是通過分析災(zāi)害風(fēng)險的分布情況，識別風(fēng)險源和風(fēng)險高發(fā)區(qū)，運用風(fēng)險評價的方法對災(zāi)害進行評估。風(fēng)險評估是風(fēng)險管理首要工作，風(fēng)險評估為防災(zāi)減災(zāi)提供理論依據(jù)，盡可能的減少災(zāi)害損失，使政府部門能夠完善應(yīng)急預(yù)案，災(zāi)害發(fā)生時可以有效的進行抗災(zāi)、救災(zāi)工作，提高政府的災(zāi)害應(yīng)急管理能力。災(zāi)害風(fēng)險評估的研究對災(zāi)害風(fēng)險管理具有重大意義。

1 災(zāi)害風(fēng)險的定義

風(fēng)險定義最早出現(xiàn)在保險領(lǐng)域，對風(fēng)險的定義也有很多種，最為廣泛的定義是指遭受某種損害后，損失的大小、遭受損失或不利影響的可能性[1]。近年來不同學(xué)者對災(zāi)害風(fēng)險的定義也越來越多，黃崇福從情景分析的角度將災(zāi)害風(fēng)險定義為災(zāi)害風(fēng)險是未來可能發(fā)生的不利事件的情景，這種不利的情景是由于自然因素、人為因素或自然和人為共同作用的結(jié)果[2]。倪長健將災(zāi)害風(fēng)險定義為是由自然災(zāi)害系統(tǒng)自身演化而導(dǎo)致未來損失的不確定性[3]。張繼權(quán)認為災(zāi)害風(fēng)險是致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體脆弱性、暴露性和受災(zāi)區(qū)恢復(fù)力四大因素共同作用產(chǎn)生的[4]。

2 災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)

致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體共同構(gòu)成災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)。危險性、暴露性、脆弱性三大要素相互作用組成風(fēng)險。致災(zāi)因子對承災(zāi)體的作用會造成損失，我們通常認為的災(zāi)情就是災(zāi)害產(chǎn)生損失的大小。孕災(zāi)環(huán)境是災(zāi)害孕育的環(huán)境，是自然、社會、人文環(huán)境的組合，廣義上來看就是由大氣環(huán)境、水環(huán)境等共同構(gòu)成地球表層。當(dāng)孕災(zāi)環(huán)境進行物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換時，轉(zhuǎn)換過程中在一定狀態(tài)下會造成環(huán)境的不穩(wěn)定，這種造成環(huán)境受到影響的因素就是致災(zāi)因子。致災(zāi)因子就是危險性因素，致災(zāi)因子數(shù)、災(zāi)害的發(fā)生頻率、災(zāi)害的種類就是代表了致災(zāi)因子的危險性。承災(zāi)體最直接的體現(xiàn)就是人、財、物，災(zāi)害發(fā)生時孕災(zāi)環(huán)境的作用下，對承災(zāi)體的影響就是暴露性和脆弱性的體現(xiàn)。災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)是致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體相互作用的有機整體[5]。承災(zāi)體影響著孕災(zāi)環(huán)境，而孕災(zāi)環(huán)境對致災(zāi)因子的影響直接作用到承災(zāi)體，三者緊密聯(lián)系，缺一不可。

3 基于數(shù)學(xué)模型的災(zāi)害風(fēng)險評估的方法

災(zāi)害風(fēng)險評價方法目前應(yīng)用最多的主要包括基于指標(biāo)體系的風(fēng)險評估方法、基于歷史災(zāi)情的風(fēng)險評估方法、基于GIS的風(fēng)險評估方法、情景模擬的評估方法等。基于指標(biāo)體系的方法的應(yīng)用是基于數(shù)學(xué)理論的評估方法，將定性轉(zhuǎn)換為定量的災(zāi)害風(fēng)險評價方法。數(shù)學(xué)方法是應(yīng)用的范圍廣，不針對于某一災(zāi)種，既可以對某一單一災(zāi)種進行評價，也可對多災(zāi)種進行綜合評價，本文對較為常見的定量化數(shù)學(xué)風(fēng)險評價方法進行總結(jié)。

(1)模糊綜合評價法

模糊數(shù)學(xué)的評價方法是根據(jù)模糊關(guān)系的基本原理，將一些定性化指標(biāo)通過模糊關(guān)系的原理轉(zhuǎn)化為定量化的數(shù)據(jù)，然后對指標(biāo)數(shù)據(jù)進行綜合計算，對不確定性問題進行分析，將模糊的數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榇_定的數(shù)字關(guān)系。模糊數(shù)學(xué)的方法多應(yīng)用與綜合評價的案例中，確定隸屬函數(shù)和評定因子時主觀性較強，目前在災(zāi)害風(fēng)險領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛。

(2)層次分析法

層析分析法的計算過程簡潔、易懂，是目前為止應(yīng)用最廣泛的方法之一。該方法通過根據(jù)專家的建議對指標(biāo)進行兩兩比較，經(jīng)過判斷和賦值得到判斷矩陣，經(jīng)過一致性檢驗得到各因子的權(quán)重，是一種主觀性的權(quán)重確定方法。適用于地震、地質(zhì)災(zāi)害、火災(zāi)等風(fēng)險的評價。

(3)概率統(tǒng)計法

這種方法是根據(jù)歷史災(zāi)情的較大數(shù)據(jù)樣本，一般要求歷史樣本容量達到30個以上，通過概率統(tǒng)計的數(shù)學(xué)方法對災(zāi)害發(fā)生的概率進行統(tǒng)計。概率統(tǒng)計法由于需要大容量數(shù)據(jù)，一般適用于地震、臺風(fēng)、暴雨、泥石流等自然災(zāi)害，往往結(jié)果與實際情況出入較大，存在一定的局限性。

(4)灰色系統(tǒng)

灰色系統(tǒng)的方法有灰色關(guān)聯(lián)、灰色聚類等，通過計算關(guān)聯(lián)度或者聚類法劃分風(fēng)險等級對不同區(qū)域的風(fēng)險進行評價。這種方法思路簡單，計算過程簡便，但國外對其的認可較少，存在一定的爭議性。

(5)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

通過選中典型的評估單元，將經(jīng)過訓(xùn)練計算得到權(quán)重和閥值，單元中的部分?jǐn)?shù)據(jù)輸入到訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到風(fēng)險度。這種方法收斂速度慢，可能會導(dǎo)致結(jié)果存在差異。適用于雪災(zāi)、旱災(zāi)綜合地質(zhì)災(zāi)害等。

4 小結(jié)

災(zāi)害風(fēng)險的評估的方法上還較為局限，動態(tài)性的評價方法的應(yīng)用還存在技術(shù)性的突破，數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用較為普遍，目前，基于GIS技術(shù)、遙感技術(shù)、VR技術(shù)等的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的突破，災(zāi)害風(fēng)險評估將更加準(zhǔn)確的對未來災(zāi)害風(fēng)險作出預(yù)測。