京津冀城市群霧霾災害風險評價研究

崔明家

（1.石家莊鐵道大學經濟管理學院，河北 石家莊 050043；2.河北經貿大學公共管理學院，河北 石家莊 050061）

京津冀及周邊地區是我國霧霾最嚴重的區域，霧霾已經成為該區域經濟、社會、民生發展的心頭之患，因此，對區域霧霾災害風險進行評估，可深化對區域霧霾災害的認知，對于區域霧霾災害的防范和治理具有重要意義。

國外學者對霧霾風險的影響評價研究較早，但主要側重對霧霾的氣候特征及其對區域氣候的影響進行了較為深入研究[1-4]。近幾年，我國學者才開始對霧霾災害的影響評價研究，主要有吳偉強等[5]基于故障樹模型對杭州市霧霾風險進行了分析；盛小星等[6]利用集對分析法對長三角霧霾風險進行了評估；卿清濤等[7]建立評價模型對四川盆地地區霧霾災害風險區劃分析。本文借鑒比較成熟的自然災害風險評價理論和方法，建立了基于致災因子危險性、孕災環境敏感性、承災體脆弱性3個因子的多指標霧霾災害風險評價模型，并采集2013～2017年數據對京津冀區域13個重點城市進行了評估和分析，該模型考慮全面，且易于操作，其評估結果科學實用，可為京津冀區域霧霾災害防治提供科學依據，也可為其他相關研究提供參考借鑒。

1 評價模型與方法

1.1 評價方法

區域災害系統論認為災害是區域內致災因子、孕災環境與承災體等多要素共同作用的復雜系統[8]，致災因子的危險性、孕災環境的敏感性以及承災體的脆弱性共同決定了災情的大小。本文基于災害系統風險理論，根據霧霾災害的特點，選取霧霾災害中致災因子危險性、孕災環境敏感性、承災體脆弱性3個評價因子（每個因子含若干子指標），建立霧霾災害風險綜合評價模型。具體計算步驟如下：

（1）確定霧霾災害風險綜合評價指標集：

其中，Xh，Xe，Xv分別為致災因子、孕災環境、承災體三項一級指標，每項一級指標下根據專家打分篩選出若干有代表性、能夠量化的二級指標。

（2）確定評價指標權重：模型所有指標權重值由層次分析法確定，層次分析法在專家打分表基礎上將問題進行定性和定量的分析，可以在某種程度上避免評價中產生的主觀性，并保證了數據的一致性。權重向量為W=｛Wh，We，Wv｝，Wh、We、Wv分別為致災因子、孕災環境、承災體三項指標權重。

（3）確定霧霾災害風險指數：

由于各個指標量綱不一致，采用極值化方法對指標數據進行規范化處理，以消除各自指標的量綱和數量級差異，規范化公式為：其中，

1.2 評價指標選擇

致災因子是指產生于孕災環境并能夠對各類承災體（人、財產、社會、生態等）造成不利影響和損失的因素，致災因子危險性是指災害引發危險的可能性，主要由致災因子強度和活動頻次決定的，一般來說，強度越大，頻次越高，所造成的損失越嚴重，風險也就越大。根據霧霾災害特點，本文選取空氣質量不達標天數、空氣綜合質量指數作為霧霾災害致災因子危險性指標。

孕災環境是災害孕育、發生、發展、變化的基礎，孕災環境敏感性是指在不考慮天氣背景的情況下，自然、社會經濟因素對某區域災害形成的作用程度，霧霾的形成除天氣因素外，主要受地形因素、工業排放、能源消耗、機動車排放、綠地植被等因素影響較大。本文選取地形高程、地均GDP、第二產業比重、單位GDP能耗、機動車保有量、建成區綠化覆蓋率六個指標來評價孕災環境敏感性。

承災體是直接受到災害影響而造成損害的對象，承災體涉及面廣，包括人類自身、社會經濟系統、自然資源和生態環境等。根據霧霾災害的特點，霧霾主要對人體、交通運輸特別是公路交通影響很大，因此，本文選擇人口密度、公路密度（單位面積公路里程）作為評價指標。霧霾災害風險評價指標體系如圖1所示。

圖1 霧霾災害風險評價指標體系

1.3 指標權重的確定

根據上述評價方法對準則層因子和評價層各項指標進行權重計算，其計算結果如表1所示。

表1 霧霾災害綜合風險評價指標權重

2 京津冀主要城市評價結果與分析

2.1 數據來源

自2013年起，全國74個重點城市開始執行新的《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012），并發布環境空氣質量指數（AQI），基于數據可得性，本文收集了自2013～2017年共5年的數據，數據來源包括京津冀13個主要城市的國民經濟和社會發展統計公報，還有環保部發布的年度中國環境狀況公報。

2.2 總體分析

對收集的5年的數據按指標取平均值，進行規范化處理后，利用綜合評價模型，分別計算出每個城市3個評價因子和綜合風險，結果分析如下：

（1）霧霾災害致災因子危險性，致災因子危險性排序如圖2所示。

圖2 致災因子危險性排序

從圖2可知，邢臺、保定、衡水、石家莊、邯鄲的致災因子危險性最高，說明這幾個地區空氣污染物濃度高，霧霾天氣發生的頻度也很高，這幾個城市也是我國霧霾災害最嚴重，2013～2017年在全國74個空氣質量重點監測城市中幾乎年年都是倒數，而張家口、承德和秦皇島處在較低水平，在京津冀區域屬于空氣質量好的地區。霧霾致災因子成分復雜，不同城市間差異也較大，準確識別區域致災因子，對其進行科學管理，減小致災因子造成的消極影響，可達到防災減災的目的。

（2）霧霾災害孕災環境敏感性，孕災環境敏感性排序如圖3所示。

圖3 孕災環境敏感性排序

從圖3可知，唐山、天津、石家莊的孕災環境敏感性最高，從具體指標可知三地具有地形高度低、第二產業比重大、機動車保有量高、單位GDP能耗高等共同特征，這些因素是導致霧霾災害形成的重要原因，從具體數據看，2017年唐山的第二產業比重仍高達56%，高出同期全國平均值十多個百分點，機動車保有量也達到210多萬輛，單位GDP能耗1.185 t標準煤/萬元，在整個區域排名第一。孕災環境具有一定的穩定性和區域差異性，識別、分析環境中的不穩定因素，并對其加以治理，可從根本上減低災害的發生的風險。

（3）霧霾災害承災體脆弱性，承災體脆弱性排序如圖4所示。

圖4 承災體脆弱性排序

從圖4可知，北京、天津的承災體脆弱性最高，其次是石家莊、邯鄲、廊坊等，主要是因為這幾個城市經濟發達，人口密度、公路密度都非常大，尤其是京津兩地，霧霾災害發生對這些地區造成的影響和損失最為嚴重，需要切實采取措施做好對承災體的防護，可減少災害影響和損失。

（4）霧霾災害綜合風險分析，霧霾災害綜合風險排序如圖5所示。

圖5 霧霾災害綜合風險排序

從圖5可知，綜合致災因子、孕災環境、承災體三個要素，除張家口、承德、秦皇島三地外，其他城市綜合風險值差別不大，其中石家莊、天津、邯鄲、北京綜合風險較高，但造成各城市風險高的影響因子不同，應針對具體情況采取針對性措施，以降低霧霾災害綜合風險。而承德、張家口綜合風險值較低，從具體指標上看，這兩個城市的三個評價因子都處在較低水平，霧霾危害不大，對這兩地來講重點是“防”——防止霧霾災害加重。

2.3 趨勢分析

利用數據計算每年的評價因子和綜合風險值，可以看出相關指標的變化情況，具體分析如下。

（1）從圖6可知，2013～2017年這5年間，各城市致災因子危險性總體呈下降態勢，但下降趨勢不顯著，而且中間還有起伏。霧霾治理是一個長期性工作，任重道遠，從圖中可以看出個別城市有起伏，特別是2017年起伏比較明顯，這可能是受當年氣候因素影響。

（2）從圖7可知，2013～2017年這5年間，各城市孕災環境敏感性下降趨勢明顯，說明這幾年各地都加大了治理力度，特別是在優化產業結構、改變能源結構、降低能源消耗、增加綠地面積等方面成效顯著。

（3）從圖8可知，2013～2017年這5年間，各城市承災體脆弱變化不明顯，一般來講，隨著經濟的發展，承災體脆弱性有不斷加大的趨勢，從圖中可以看到大部分城市承災體脆弱性有加大趨勢，但也有一些城市有減低情況，比如2017年北京、天津、張家口都略有下降，從具體數據看，這三地2017年的常住人口都有減少，這可能和產業轉移、城市綜合治理有關。

（4）圖9反映了2013～2017年這5年三個因素疊加影響的綜合風險變化情況，總體來看各地綜合風險呈下降趨勢，但不顯著，且有起伏，霧霾災害影響因素眾多，成因復雜，必將是一項長期的系統工程。

圖6 致災因子危險性變化情況

圖7 孕災環境敏感性變化情況

圖8 承災體脆弱性變化情況

圖9 霧霾災害綜合風險變化情況

3 結語

（1）從總體看，京津冀區域是我國霧霾災害最嚴重地區，除張家口、承德、秦皇島三地外，其他10個城市霧霾災害綜合風險值都很高，彼此間差別不大。但從風險構成看，這10個風險最高城市間還有較大差異，京津主要是因為承災體脆弱性高，而唐山、邯鄲等在這要是因為孕災環境敏感性高，霧霾災害治理應從以孕災環境治理為主，具體措施主要有：調整產業結構，促進產業升級；改革能源結構，降低能耗；發展公共交通，倡導綠色出行，強化機動車減排；科學規劃城市用地，增加植被覆蓋面積等。

（2）從時空變化看，這5年各地的綜合風險呈下降趨勢，但下降不夠顯著，說明各地都在加大霧霾治理力度，尤其是孕災環境的治理取得了一定效果，京津冀地區的霧霾問題成因復雜、其社會影響大，其治理必將是一項復雜的、長期的系統工程，迫切需要進一步深入霧霾災害的機理和構成要素的研究，從孕災環境、致災因子、承災體三個方面入手，綜合運用行政、經濟、法律、科技、文化等手段多措并舉，政府、企業、媒體和社會各界齊心協力、共同參與，跨行政區域協同聯動作戰，綜合施策，切實從根本上解決好霧霾問題。

（3）評價模型綜合考慮致災因子危險性、孕災環境敏感性、承災體脆弱性等3個因子，并選取10個二級指標，采用層次分析法確定各指標權重，此評價模型考慮全面，且易于操作，其評估結果科學實用。