氣候變化對中國脆弱國家指數的影響分析

蔣穎 陳瑞 林學星 譚艷祥

摘要：首先詳細分析了氣候變化對中國脆弱國家指數影響的相關背景，然后用主成分分析建立的模型來對中國的脆弱性指標進行分析，分析了中國目前的脆弱性程度，中國能夠改善氣候變化影響的可行性，以及相應的氣候變化所應采取的干預措施（比如減碳，南水北調）。

關鍵詞：脆弱國家指數；主成分分析；干預措施

0.引言

氣候變化帶來的影響，包括干旱增加、冰川萎縮、動植物的運動分布范圍變化、海平面的上升，這些變化隨地區而異。政府間氣候變化專業委員會建議，氣候變化很可能是具有深遠意義和影響的。這些影響將改變人類的生活方式，可能會導致社會和政府結構的衰弱和崩潰，而不穩定的政府體系，可能導致國家增加脆弱性，而陷入危機。對于脆弱的國家，如果遭受如自然災害、減少耕地、不可預測的天氣和氣溫升高等氣候沖擊的脆弱性，可能使國家脆弱性進一步加劇。[1]

本文以2018年美國大學生數學建模競賽E題為背景，用主成分分析來針對氣候變化對脆弱國家指數的影響問題，進行內在因素相關性研究。

1.問題背景

據統計，中國是世界13個貧水國家之一，尤其在人口稠密的東部季風區，水資源供需矛盾突出，旱澇災害頻繁。在氣候變暖背景下，過去30多年中國北方旱情加重，南方極端洪澇災害增多，加劇了水資源供需矛盾，嚴重制約經濟社會的可持續發展。由于中國季風區氣候和地理分異特性，水資源脆弱性研究的關鍵是要識別影響水資源系統脆弱性變化的關鍵調控變量，具體分析有如下幾個方面：

①氣候變化導致海平面上升，將使中國陸地領土面積減少，并威脅中國沿海大城市及其海域疆界。沿海地區經濟較為發達，人口稠密。大規模的人口往內陸遷移，將會大大增加內陸的人口壓力，環境容納量超載，增加矛盾和沖突；

②氣候變化對中國水資源和糧食生產產生負面影響，隨著氣候變暖，人為因素對糧食的影響程度由突變前的49.7%增加到53.4%。就自然因素而言，不斷增加的極端氣候事件的頻率和強度對中國國民產生嚴重影響。不斷增大的人口壓力，將造成糧食的短缺，食物匱乏，增加了國家的不穩定性。

2.中國的FSI主成分分析

為制定一個數學模型來衡量一個國家的脆弱性，可通過SPSS軟件進行主成分分析來對2017年的FSI數據進行分析，從而把各地國家12個指標的原始數據代入4個主成分的表達式，然后分別以4個主成分的貢獻率為權重，構建主成分綜合評價，即用Z來衡量一個國家的脆弱性程度，其數學模型如下：

Z=0.087738x1+0.080538x2+0.139580x3+ 0.039476x4+0.059623x5+ 0.028736x6+0.053606x7+0.065519x8+0.066971x9+0.063946x10+

0.131791x11+0.051713x12

其中x1， x2， x3， ……， x12分別表示每個指標相應的原始數據。

觀察上式的每一項系數，可知，氣候變化對一個脆弱國家指數的指標C1（安全機制），C3（集體申訴）和S2（難民和國內流離失所者）的影響程度比較大，所以要盡量減少這三個指標的影響。從表1的2017年的中國脆弱指數來看，這三個指標數值相對來說不大，結合這幾年來各方面發展比較好的中國來說，有足夠能力去改善這三個方面的不足。

3.中國對氣候變化的干預措施

由于氣候變化會在水利、農業、工業、能源業和旅游業的幾方面產生直接影響，同時也會對政治、經濟等方面產生間接影響，因此國家調控措施主要分為兩個方面，一方面是稅法調控，一方面是工程調控，以中國為例進行分析。

稅法干預主要是完善相應的法律法規，從立法的高度保障低碳經濟的有序進行。強化法規的貫徹執行，尤其是鋼鐵、化工、建材等高耗能行業，同時加強工業企業的能源審計。目前，征收碳稅是一種基于市場的激勵手段來減少二氧化碳排放的一種比較有效的方法。碳稅以“庇古稅”為經濟學原型，是根據化石燃料中的碳含量或排放的二氧化碳量征收的一種產品消費稅。由于目前在現實中，直接監測二氧化碳排放量的技術成本較高，因此目前實施碳稅的國家基本采用根據化石燃料的投入量來確定二氧化碳的排放量的方法。

工程干預主要是建立完善水利規劃體系、防洪抗旱減災體系以及能源結構優化。尤其是對氣候變化脆弱性能力低的地區，需采取應急措施，對干旱、大風、洪災、低溫等極端自然災害的預防措施不斷完善。

由于中國的特殊地理位置及氣候條件，中國的水資源分布極不均勻，南方水資源豐富，北方水資源匱乏，汛期洪澇，枯水期干旱。加上全球氣候變化問題越來越嚴重，水循環、水資源時空分布和水資源總量也都發生了變化。大力發展水利基礎設施建設，最大程度解決國家水資源供需矛盾問題。南水北調工程優化水資源配置、促進區域協調發展的基礎性工程，通過改善水資源條件來促進潛在生產力，形成經濟增長；改善北方當地飲水質量，有效解決北方一些地區地下水因自然原因造成的水質問題，如高氟水、苦咸水和其他含有對人體不利的有害物質的水源問題；改善因缺水而惡化的環境，使中國北方地區逐步成為水資源配置合理、水環境良好的節水、防污型社會。

4.總結

面對內憂外患，國家只會變得更加脆弱。隨著溫室效應等氣候變化的不可逆轉，氣候變化對各個國家的影響日益明顯，其在一定程度上也促進了國家的脆弱性。國家應當加強相關方面的措施，提高對氣候變化的適應能力，從而降低自身的國家脆弱指數。在全球化的社會中，我們應從戰略意義上，提出相應的干預措施，如征收碳稅和工程干預，來削減氣候變化對國家和地區穩定性的影響。我們必須找到一條出路來面對日益改變的氣候和生存環境。

參考文獻：

[1]2018年美國大學生數學建模競賽E題，http：//www.comap.com/.

作者簡介：

蔣穎（1997-）女，長沙理工大學，本科學生；

譚艷祥（1980-）男，長沙理工大學，講師。