資源型城市E—E—S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性評(píng)價(jià)研究

劉丙泉　于曉燕

[摘 要] 在分析復(fù)合系統(tǒng)脆弱性的基礎(chǔ)上，運(yùn)用熵值法及理想解（TOPSIS）法構(gòu)建涵蓋經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)三個(gè)子系統(tǒng)多個(gè)敏感性及應(yīng)對(duì)能力指標(biāo)的資源型城市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性評(píng)價(jià)模型，并以東營(yíng)為例進(jìn)行實(shí)證分析。結(jié)果表明，10年來(lái)，東營(yíng)市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)的脆弱性均在不斷地波動(dòng)之中，其社會(huì)子系統(tǒng)脆弱性呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)脆弱性呈現(xiàn)“倒U型”特征，環(huán)境子系統(tǒng)脆弱性居高不下，這是東營(yíng)市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性的主要誘因。

[關(guān)鍵詞] 資源型城市；復(fù)合系統(tǒng)；脆弱性評(píng)價(jià)；熵值法；TOPSIS法

[中圖分類號(hào)]F205；X24

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)] 1673-5595（2015）03-0017-04

一、引言

能源是國(guó)家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，以能源為發(fā)展基礎(chǔ)的資源型城市為中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展提供了巨大的支持，如以油氣資源為主的東營(yíng)市、大慶市，以煤炭為主的大同市、鶴崗市等。能源的富集為這些城市的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展提供了強(qiáng)大的資源基礎(chǔ)，但它們也極易陷入“資源詛咒”（Resource Curse）。這些城市伴隨資源的不斷勘探開發(fā)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源依賴效應(yīng)、社會(huì)就業(yè)的剛性、生態(tài)環(huán)境的惡化等問題開始制約其經(jīng)濟(jì)-環(huán)境-社會(huì)（E-E-S）復(fù)合系統(tǒng)的正常演化，復(fù)合系統(tǒng)的脆弱性逐步加劇。因此，有效評(píng)估監(jiān)控資源型城市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性的演化規(guī)律，對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源型城市發(fā)展方式轉(zhuǎn)型具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在已有研究中，諸多學(xué)者對(duì)脆弱性的內(nèi)涵、評(píng)價(jià)方法及其防控措施進(jìn)行了比較深入的研究。在脆弱性內(nèi)涵方面，通常認(rèn)為脆弱性是E-E-S復(fù)合系統(tǒng)的固有屬性[1]，外部擾動(dòng)因素是誘發(fā)復(fù)合系統(tǒng)脆弱性激發(fā)的關(guān)鍵因素[2]，脆弱性是系統(tǒng)質(zhì)量重建發(fā)生的過(guò)程，包括結(jié)構(gòu)變化、行為變化（對(duì)外界的回應(yīng)）以及自身發(fā)展的變化，脆弱性可分為突變型、漸變型、可逆型、單向可逆型、強(qiáng)加型和自然型等幾種脆弱轉(zhuǎn)變類型[3]；基于上述對(duì)脆弱性內(nèi)涵的界定，脆弱性評(píng)價(jià)先后出現(xiàn)了現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)性評(píng)價(jià)兩類評(píng)價(jià)方法，并涉及關(guān)聯(lián)度分析法、主成分分析法、情景分析法等多種具體的分析方法[4-7]。針對(duì)一些特殊的區(qū)域，如重大水系、山體、地震多發(fā)地帶等，應(yīng)用各方法提出了脆弱性防控措施等[8-11]。例如， Timmerman認(rèn)為，脆弱性是系統(tǒng)在災(zāi)害事件發(fā)生時(shí)產(chǎn)生不利響應(yīng)的程度，而系統(tǒng)不利響應(yīng)的質(zhì)和量均受控于系統(tǒng)的彈性，該彈性標(biāo)志能承受災(zāi)害事件并從中恢復(fù)的能力[12]；王經(jīng)民等運(yùn)用關(guān)聯(lián)度分析方法進(jìn)行評(píng)價(jià)因子選擇，對(duì)黃土高原105個(gè)水土流失重點(diǎn)縣展開生態(tài)環(huán)境脆弱性的評(píng)價(jià)，并按脆弱性程度的大小對(duì)脆弱區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的劃分[13]； Kleinosky在運(yùn)用主成分分析法分析社會(huì)脆弱性時(shí)，基于指標(biāo)簡(jiǎn)化下，利用Pareto排序計(jì)算社會(huì)脆弱性，總體脆弱性為暴露于社會(huì)脆弱性相乘[14]；鄧文武等在對(duì)南方丘陵生態(tài)脆弱區(qū)的土地利用適應(yīng)性開展研究后，提出了加強(qiáng)耕地和建設(shè)用地不適宜區(qū)域還林、合理規(guī)劃耕地和建設(shè)用地等衡陽(yáng)盆地土地利用對(duì)策[15]；徐小玲在對(duì)三江源地區(qū)生態(tài)脆弱變化研究后，提出了完善生態(tài)保障體制、特色生態(tài)經(jīng)濟(jì)體系、產(chǎn)業(yè)生態(tài)化改造等經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)建設(shè)互動(dòng)對(duì)策[16]。

已有研究對(duì)本研究的開展提供了良好的理論指導(dǎo)和方法借鑒，本研究主要著眼于以下兩個(gè)方面：第一，從敏感性指數(shù)和應(yīng)對(duì)能力指數(shù)兩個(gè)方面構(gòu)建復(fù)合系統(tǒng)子系統(tǒng)的脆弱性函數(shù)，更符合資源型城市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性激發(fā)的過(guò)程；第二，應(yīng)用TOPSIS方法構(gòu)建資源型城市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)整體脆弱性函數(shù)，更能有效地表征資源型城市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性的演化規(guī)律?；谏鲜鏊伎?，本文以東營(yíng)市為研究對(duì)象，在構(gòu)建資源型城市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，評(píng)估東營(yíng)市近10年來(lái)E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性的發(fā)展情況和變化規(guī)律，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，提出東營(yíng)市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性防控的主要措施。

二、研究方法與指標(biāo)體系構(gòu)建

（一）研究方法

資源型城市復(fù)合系統(tǒng)脆弱性表現(xiàn)為內(nèi)外部敏感性及應(yīng)對(duì)能力的共同影響，高脆弱性代表該復(fù)合系統(tǒng)具有高敏感性和低應(yīng)對(duì)能力，據(jù)此，資源型城市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)子系統(tǒng)脆弱性函數(shù)為：

式中，i為時(shí)期數(shù)，V為E-E-S復(fù)合系統(tǒng)子系統(tǒng)的脆弱程度；S表征子系統(tǒng)對(duì)內(nèi)外部擾動(dòng)的敏感程度；R表征系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)的應(yīng)對(duì)能力，包括事前的應(yīng)對(duì)能力和事后的修復(fù)能力兩個(gè)方面；K表征資源型城市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)的脆弱性程度，依據(jù)資源型城市所處的發(fā)展階段取相應(yīng)的值（本文2001—2008年取06，2009—2010年取09）。

式（1）體現(xiàn)E-E-S復(fù)合系統(tǒng)子系統(tǒng)的脆弱性程度，而子系統(tǒng)敏感程度、應(yīng)對(duì)能力用熵值法及理想解（TOPSIS）法獲得。

熵值法是一種從一組不確定事物中提取信息量，按照信息熵的大小來(lái)確定各指標(biāo)權(quán)重的方法。TOPSIS（理想解）法，通過(guò)測(cè)度各評(píng)價(jià)目標(biāo)與最優(yōu)、最劣目標(biāo)的距離（最優(yōu)、最劣目標(biāo)分別以理想解與負(fù)理想解表示），計(jì)算各目標(biāo)與理想解的貼近度，并按理想解貼近度的大小進(jìn)行排序，以此作為評(píng)價(jià)目標(biāo)優(yōu)劣的依據(jù)。具體計(jì)算公式為：

式中，i為年份；j為復(fù)合系統(tǒng)中子系統(tǒng)數(shù)；C為理想解的貼近度，S+、S-為各評(píng)價(jià)目標(biāo)與最優(yōu)目標(biāo)的接近程度；A為各目標(biāo)到最優(yōu)或最劣目標(biāo)的距離。C取值為0～1，C值愈接近1，表示相應(yīng)的評(píng)價(jià)目標(biāo)越接近最優(yōu)水平；反之，C值愈接近0，表示評(píng)價(jià)目標(biāo)越接近最劣水平。

（二）指標(biāo)體系構(gòu)建

結(jié)合可比性、科學(xué)性等指標(biāo)選取原則，系統(tǒng)脆弱性評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系應(yīng)從各子系統(tǒng)脆弱性分析入手，在對(duì)各子系統(tǒng)脆弱性分析時(shí)應(yīng)從其敏感性和應(yīng)對(duì)能力兩個(gè)維度著手，由此，系統(tǒng)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)由目標(biāo)層、系統(tǒng)層、維度層和指標(biāo)層四個(gè)層級(jí)構(gòu)成，如表1所示。

三、資源型城市復(fù)合系統(tǒng)脆弱性評(píng)價(jià)

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源

本文以東營(yíng)這一資源型城市為研究對(duì)象，搜集了其2003—2012年脆弱性相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主要來(lái)源于中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒、山東省統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)、東營(yíng)市統(tǒng)計(jì)年鑒等。

（二）實(shí)證分析

依據(jù)熵值法，計(jì)算得到東營(yíng)市2003—2012年E-E-S復(fù)合系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)的敏感性指標(biāo)及應(yīng)對(duì)能力指標(biāo)權(quán)重，進(jìn)而獲得東營(yíng)市10年來(lái)各子系統(tǒng)的敏感程度及應(yīng)對(duì)能力，見表2。不難發(fā)現(xiàn)，各個(gè)子系統(tǒng)的敏感性、應(yīng)對(duì)能力指標(biāo)在不同年份的變化較大，東營(yíng)市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)敏感性呈現(xiàn)先上升后下降的“倒U型”，而應(yīng)對(duì)能力基本呈現(xiàn)波浪形變動(dòng)，因此，可以初步判斷在油氣資源的支持下，東營(yíng)市經(jīng)濟(jì)脆弱性日趨可控；東營(yíng)市社會(huì)子系統(tǒng)敏感性基本呈現(xiàn)劇烈的波動(dòng)態(tài)勢(shì)，而其應(yīng)對(duì)能力呈現(xiàn)逐年提升的特征，這說(shuō)明東營(yíng)市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展支持下，社會(huì)保障、民營(yíng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)就業(yè)統(tǒng)籌效果顯著，東營(yíng)市社會(huì)子系統(tǒng)脆弱性日趨可控；東營(yíng)市環(huán)境子系統(tǒng)敏感性呈現(xiàn)波動(dòng)式上升趨勢(shì)，近10年來(lái)，敏感性指數(shù)近乎翻倍，其應(yīng)對(duì)能力也呈現(xiàn)顯著提升趨勢(shì)，這充分表征了東營(yíng)市油氣資源生產(chǎn)已經(jīng)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響，東營(yíng)市為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了較大的投入。

結(jié)合表2、式（1）～（4），本文測(cè)算了東營(yíng)市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的脆弱性以及復(fù)合系統(tǒng)脆弱性，見表3。顯然，各個(gè)子系統(tǒng)的脆弱性均存在不同程度的波動(dòng)，其中，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)脆弱性整體上呈現(xiàn)先上升后下降的態(tài)勢(shì)，2008年脆弱性最高；社會(huì)系統(tǒng)脆弱性整體上呈波動(dòng)下降態(tài)勢(shì)，2003年脆弱性最為顯著，這與上文分析結(jié)論一致；而環(huán)境系統(tǒng)脆弱性則是經(jīng)歷了高-低-高-低不斷變化的過(guò)程，存在較大不穩(wěn)定性，而從復(fù)合系統(tǒng)脆弱性演化規(guī)律來(lái)看，東營(yíng)市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)的脆弱性整體上呈逐年下降的趨勢(shì)，因此，當(dāng)前東營(yíng)市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性防控的重點(diǎn)應(yīng)為環(huán)境子系統(tǒng)。

四、結(jié)論與建議

本文在構(gòu)建資源型城市復(fù)合系統(tǒng)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用熵值法和TOPSIS方法，評(píng)估東營(yíng)市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)各子系統(tǒng)及復(fù)合系統(tǒng)的脆弱性，分析各子系統(tǒng)及復(fù)合系統(tǒng)脆弱性的變化規(guī)律。主要結(jié)論包括：（1）近10年來(lái)，東營(yíng)市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)的脆弱性整體上呈波動(dòng)下降態(tài)勢(shì)，而復(fù)合系統(tǒng)脆弱性下降的主要?jiǎng)恿?lái)自于社會(huì)子系統(tǒng)脆弱性的大幅下降，但是近4年來(lái)，東營(yíng)市復(fù)合系統(tǒng)脆弱性下降趨勢(shì)并不明顯，需要引起關(guān)注；（2）東營(yíng)市E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性防控的重點(diǎn)應(yīng)為環(huán)境子系統(tǒng)脆弱性的激發(fā)，雖然其環(huán)境子系統(tǒng)應(yīng)對(duì)能力持續(xù)提升，但環(huán)境子系統(tǒng)敏感性近年來(lái)上升更為顯著；（3）東營(yíng)市環(huán)境子系統(tǒng)脆弱性呈現(xiàn)高低反復(fù)，充分說(shuō)明東營(yíng)市生態(tài)環(huán)境治理與保護(hù)政策存在不連貫性，其深層次的原因可能來(lái)自于”先發(fā)展、后治理”的環(huán)境治理思路，因此，轉(zhuǎn)變環(huán)境治理的思路和模式是當(dāng)前東營(yíng)市防控E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性的關(guān)鍵所在。

基于此，本文建議東營(yíng)市從以下三個(gè)方面同步采取E-E-S復(fù)合系統(tǒng)脆弱性防控措施：（1）加強(qiáng)東營(yíng)市生態(tài)環(huán)境監(jiān)管，從源頭上控制環(huán)境的破壞與環(huán)境污染，嚴(yán)格審核上馬項(xiàng)目，有計(jì)劃地減少、拒絕高污染項(xiàng)目在區(qū)內(nèi)上馬，合理布局項(xiàng)目地理區(qū)位。（2）轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，增強(qiáng)企業(yè)、個(gè)人循環(huán)經(jīng)濟(jì)意識(shí)，推進(jìn)科技創(chuàng)新，制定穩(wěn)定的財(cái)政政策、金融政策、稅收政策，鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，通過(guò)樹立典型企業(yè)，引導(dǎo)企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。（3）優(yōu)化修復(fù)，著力提升東營(yíng)市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，對(duì)導(dǎo)致城市生態(tài)環(huán)境脆弱性增強(qiáng)的主體——資源型企業(yè)，應(yīng)優(yōu)化資源配置，并建立油田企業(yè)、政府、城市資源使用者等多方面參與的生態(tài)環(huán)境優(yōu)化修復(fù)機(jī)制。

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[責(zé)任編輯：張巖林]

Abstract： Based on the analysis of composite system vulnerability， the paper uses entropy and TOPSIS （Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution） method to build the vulnerability assessment model of resource cities E-E-S composite system， which covers the economy， society and environment sub-systems. And a case study is taken of Dongying City， whose results show that the vulnerability of the E-E-S composite system has been in constant fluctuation in the past 10 years. The society system vulnerability has been decreasing year by year， the economy system vulnerability has been showing the characteristic of inverted U-shape while the environment system vulnerability has been always in high level in the past 10 years， which has been the key cause of the composite system vulnerability in Dongying City.

Key words： resource-based cities； composite system； vulnerability； entropy method； TOPSIS