湯 敏 劉 斌 李仕明

(1. 成都理工大學(xué)傳播科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院， 四川成都 610059；2. 電子科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院， 四川成都 611731；3. 成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院， 四川成都 610059)

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資源環(huán)境承載力研究回顧與展望
——針對特大地震山地型重災(zāi)區(qū)

湯 敏1, 2劉 斌2, 3李仕明2

(1. 成都理工大學(xué)傳播科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院， 四川成都 610059；2. 電子科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院， 四川成都 611731；3. 成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院， 四川成都 610059)

“5·12”汶川特大地震屬于非常規(guī)突發(fā)事件，各學(xué)科針對其所進行的研究成果豐碩但相對獨立，將區(qū)域資源環(huán)境承載力作為突發(fā)事件衍生效應(yīng)的承災(zāi)體可建立融合各研究領(lǐng)域的通道。文章在回顧區(qū)域資源環(huán)境承載力和地震衍生效應(yīng)研究基礎(chǔ)上，針對特大地震山地型重災(zāi)區(qū)科學(xué)重建的重大現(xiàn)實和理論需求，提出基于地震衍生效應(yīng)的區(qū)域資源環(huán)境承載力研究思路，為研究地震災(zāi)害衍生效應(yīng)影響下的區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供參考。

特大地震； 山地型地震重災(zāi)區(qū)； 資源環(huán)境承載力； 衍生效應(yīng)

一、引言

人類認知的歷史和實踐表明，在所有的災(zāi)害應(yīng)對里，人們對“汶川”地震這類特大地震感到最為恐懼。一方面是因為難以實現(xiàn)臨震預(yù)報，對該類特大災(zāi)害的特性和演化規(guī)律認識不足；另一方面則是由于人們傾向于了解基于大數(shù)定理發(fā)生的常規(guī)和普通事件，對特大地震類非常規(guī)事件的發(fā)生缺乏有效準(zhǔn)備。

“5·12”特大地震嚴重破壞了區(qū)域自然地理環(huán)境，而由地震“后效應(yīng)”作用衍生出的各種環(huán)境、經(jīng)濟、社會風(fēng)險相互交織、作用，還將對當(dāng)?shù)貐^(qū)域的可持續(xù)發(fā)展造成潛在的巨大風(fēng)險。圍繞“5·12”汶川地震及災(zāi)后重建，自然和社會科學(xué)各學(xué)科領(lǐng)域開展了大量研究，但現(xiàn)有研究都各自獨立，缺乏成果融合的通道。本文梳理相關(guān)領(lǐng)域研究發(fā)展現(xiàn)狀，從區(qū)域應(yīng)急管理的重大現(xiàn)實需求和提升現(xiàn)有理論研究出發(fā)，提出開展跨學(xué)科融合研究展望，形成基于特大地震衍生效應(yīng)的山地型重災(zāi)區(qū)區(qū)域資源環(huán)境承載力演化研究理論框架和方法思路。

二、資源環(huán)境承載力研究回顧

資源環(huán)境承載力研究對象為區(qū)域的資源和環(huán)境類要素，研究理論基礎(chǔ)基于可持續(xù)發(fā)展和人類生態(tài)學(xué)等[1]，學(xué)科發(fā)展借助土地、人口、旅游等領(lǐng)域的承載力要素評價方法及思路，從最初的資源和環(huán)境承載力的相關(guān)研究，發(fā)展到資源環(huán)境承載力整體性、區(qū)域性的綜合研究，主要呈現(xiàn)三個顯著的特征：(1)研究內(nèi)容從單一要素到多要素的豐富；(2)研究對象從生物承載力到人類承載力的層次提升[2]；(3)研究視角從人口數(shù)量承載到社會文化承載的拓展。[3][4][5]

針對我國山地型地區(qū)占國土面積比例較大，且地震重災(zāi)區(qū)中此類區(qū)域次生災(zāi)害頻發(fā)，災(zāi)情危害程度嚴重，重建恢復(fù)情景更為復(fù)雜，發(fā)展經(jīng)濟社會的基礎(chǔ)條件更為艱巨的現(xiàn)實情況，開展針對地震山地型重災(zāi)區(qū)資源環(huán)境承載力的研究具有重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)有地震山地型重災(zāi)區(qū)研究體系中關(guān)于區(qū)域資源環(huán)境承載力的研究在概念界定、方法上較多地采用靜態(tài)評價而非動態(tài)預(yù)測[6]，多通過災(zāi)害風(fēng)險評價計算區(qū)域人口和開展產(chǎn)業(yè)規(guī)劃[7]，總的來說還較為缺乏在災(zāi)害鏈生情景影響下，針對山地型地震重災(zāi)區(qū)區(qū)域資源環(huán)境承載力的動態(tài)演化研究。

三、特大地震山地型重災(zāi)區(qū)衍生效應(yīng)回顧

“5·12”汶川特大地震屬于非常規(guī)類突發(fā)事件，特大地震造成崩塌、滑坡等具有代表性的山地次生災(zāi)害，改變了泥石流流域物源條件，激活了潛在的泥石流溝。地質(zhì)災(zāi)害學(xué)研究認為山地次生災(zāi)害形成地震→崩塌、滑坡、泥石流→堰塞湖→潰決洪水次生災(zāi)害鏈[8][9]，且地震的災(zāi)害鏈?zhǔn)叫?yīng)突出表現(xiàn)為在一定時間內(nèi)次生災(zāi)害高發(fā)的強震地質(zhì)災(zāi)害“后效應(yīng)”[10]。

針對特大地震作為非常規(guī)突發(fā)事件對經(jīng)濟社會產(chǎn)生的持續(xù)影響，管理學(xué)領(lǐng)域通過分析突發(fā)事件形成要素、社會要素、信息及行為主體間活動的影響和相互作用的耦合現(xiàn)象，探索事件鏈發(fā)展過程中的演化規(guī)律[11][12]13][14]，并在情景推演的基礎(chǔ)上制定應(yīng)對決策。[15]由于山地型重災(zāi)區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展水平原本相對滯后，特大地震不僅導(dǎo)致突出的人地關(guān)系矛盾，還造成災(zāi)害鏈?zhǔn)接绊懶?yīng)，個體認知和行為中存在的阻礙恢復(fù)生產(chǎn)、生活的因素極可能集聚、演化成激發(fā)地區(qū)暴力沖突的社會風(fēng)險[16]，這些風(fēng)險因素與區(qū)域落后的經(jīng)濟發(fā)展模式、脆弱的心理及社會環(huán)境發(fā)生耦合，促使致災(zāi)體和承災(zāi)體間發(fā)生作用轉(zhuǎn)化，形成相互交織的多因果災(zāi)害鏈關(guān)系結(jié)構(gòu)，推動災(zāi)害情景演化在多層次間交互[17]，加速新的突發(fā)事件傳播和演化[18]，衍生為更復(fù)雜的社會不穩(wěn)定突發(fā)事件[19]，導(dǎo)致“持續(xù)受災(zāi)”和“連續(xù)受災(zāi)”類災(zāi)害效應(yīng)。[20][21]

相關(guān)領(lǐng)域和學(xué)科對特大地震山地型地區(qū)災(zāi)害的衍生效應(yīng)研究已形成相當(dāng)豐碩的理論和實踐成果，三個主流的研究領(lǐng)域都各有不同的側(cè)重點且自成體系，但相關(guān)研究結(jié)果之間缺乏相互連接的通道。考慮到突發(fā)事件發(fā)生在一定區(qū)域、時間范圍內(nèi)，將衍生效應(yīng)作為特大地震突發(fā)事件的致災(zāi)體，將區(qū)域資源環(huán)境承載力視為承接衍生效應(yīng)的承災(zāi)體(如圖1所示)，就為衍生效應(yīng)的研究提供了基于一個共同基礎(chǔ)的著力點，不僅將自然科學(xué)、經(jīng)濟和管理領(lǐng)域的相關(guān)研究成果聚集到特定且具體的研究對象上，并將相關(guān)理論體系聚合起來，通過集成各學(xué)科前沿的研究方法和技術(shù)，使學(xué)科領(lǐng)域間充分的交叉與融合。

四、基于特大地震衍生效應(yīng)的山地型重災(zāi)區(qū)資源環(huán)境承載力研究展望

為便于理論研究和選擇適宜的方法建模，將災(zāi)害鏈演化過程中致災(zāi)體與承載體的相互作用、災(zāi)害鏈與區(qū)域經(jīng)濟社會要素的耦合作用統(tǒng)稱為關(guān)于山地型重災(zāi)區(qū)特大地震的衍生效應(yīng)。研究思路如下：

(一)區(qū)域資源環(huán)境承載力要素提取及形式表達

針對研究區(qū)域資源稟賦、地理條件、社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顟B(tài)等實際，依據(jù)系統(tǒng)動力學(xué)理論繪制承載力要素間因果關(guān)系及流程圖，揭示影響區(qū)域資源環(huán)境承載力的關(guān)鍵因素，并實現(xiàn)要素間作用的形式化表達。

(二)災(zāi)害鏈生效應(yīng)演化描述及衍生效應(yīng)情景演化理論框架

根據(jù)已有的災(zāi)害鏈關(guān)于鏈生機理研究的成果，運用情景推演方法設(shè)計鏈生效應(yīng)與經(jīng)濟社會發(fā)展變量間的耦合作用節(jié)點的邏輯結(jié)構(gòu)[22]，形成基于區(qū)域社會和管理經(jīng)濟視角的災(zāi)害鏈成災(zāi)機理描述，研究思路如圖2所示。

災(zāi)害鏈生效應(yīng)演化描述關(guān)鍵在于刻畫不同時刻災(zāi)害的狀態(tài)及分析演化過程。本研究考慮圖2所示災(zāi)害鏈：特大地震——崩塌(滑坡)——泥石流，探究三種災(zāi)害情景對區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展的重大影響，并結(jié)合應(yīng)急管理理論中的情景推演分析在災(zāi)害鏈作用不同情景下區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展模式的差異、發(fā)展質(zhì)量的變化。

(三)基于山地型重災(zāi)區(qū)衍生效應(yīng)的區(qū)域資源環(huán)境承載力理論體系構(gòu)建

本研究以區(qū)域資源環(huán)境綜合承載力(Comprehensive Carrying Capacity，CCC)理論為基礎(chǔ)，分析區(qū)域資源環(huán)境承載力動態(tài)演化過程，豐富、完善山地型重災(zāi)區(qū)承載力演化研究的理論體系，初步構(gòu)建基于地質(zhì)生態(tài)環(huán)境承載力—經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)承載力—文化心理承載力的區(qū)域資源環(huán)境承載力理論體系。

(四)山地型重災(zāi)區(qū)區(qū)域資源環(huán)境承載力演化情景推演及作用機理建模

研究山地型重災(zāi)區(qū)區(qū)域資源環(huán)境承載力，關(guān)鍵在于刻畫其演化過程，研究演化機理；并根據(jù)災(zāi)害鏈衍生效應(yīng)情景演化理論分析框架，以“情景—應(yīng)對”理論為基礎(chǔ)[23]，分析不同情景對區(qū)域資源環(huán)境承載力的需求及制定應(yīng)對決策。根據(jù)統(tǒng)計，關(guān)于特大地震類非常規(guī)突發(fā)事件對區(qū)域資源環(huán)境承載力研究的歷史數(shù)據(jù)較少，地震演化分析通常以后驗概率分布為研究范式，運用馬爾科夫鏈蒙特卡洛算法(MCMC)分析隨機過程[24]，獲得大量后驗概率分布樣本及相關(guān)的不確定性信息，構(gòu)建模擬數(shù)據(jù)樣本庫。[25]應(yīng)以恢復(fù)重建后的區(qū)域未來經(jīng)濟發(fā)展空間和質(zhì)量對資源環(huán)境承載力的需求為目標(biāo)，引入計算實驗、平行計算方法[26]，根據(jù)區(qū)域災(zāi)害鏈演化的歷史數(shù)據(jù)(現(xiàn)實案例)結(jié)合模擬數(shù)據(jù)樣本模擬災(zāi)害鏈生效應(yīng)影響下的鏈生災(zāi)害情景演化對區(qū)域資源環(huán)境承載力的動態(tài)作用過程，預(yù)測區(qū)域資源環(huán)境承載力在災(zāi)害鏈生效應(yīng)影響下的變化趨勢，反饋及調(diào)整區(qū)域發(fā)展相關(guān)規(guī)劃和決策的制定，解決復(fù)雜系統(tǒng)承載力量化研究及演化預(yù)測的問題。

1.衍生效應(yīng)機理建模

根據(jù)已有災(zāi)害數(shù)據(jù)(災(zāi)情、災(zāi)損等)，綜合提取災(zāi)害數(shù)據(jù)及圖像資料，搭建多學(xué)科間不同類別數(shù)據(jù)的大規(guī)模并行計算平臺[27]，構(gòu)建災(zāi)害鏈衍生效應(yīng)演化的實驗場景。

(1)

uij表示災(zāi)害鏈從狀態(tài)i到狀態(tài)j變化過程中的轉(zhuǎn)移概率，該公式作為衍生效應(yīng)發(fā)生、演化機理的概率計算模型基礎(chǔ)。定量描述、精確刻畫鏈?zhǔn)綑C理的作用過程，并匹配到災(zāi)害鏈衍生的各類情景，衍生災(zāi)害發(fā)生時刻與災(zāi)害情景關(guān)系如下：

(2)

S:衍生效應(yīng)的演化情景描述集; St：t時刻的衍生災(zāi)害情景。

2.區(qū)域資源環(huán)境承載力演化機理建模

借鑒演化博弈合作與非合作博弈視角分析承載力各子系統(tǒng)(地質(zhì)生態(tài)環(huán)境承載力系統(tǒng)、經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)承載力系統(tǒng)、文化心理承載力系統(tǒng))構(gòu)建的不同演化策略，演化策略情景如下：

(3)

式中，F(xiàn)為非線性函數(shù),Ct為對應(yīng)t時刻的資源環(huán)境承載力。

構(gòu)建基于非常規(guī)突發(fā)事件衍生效應(yīng)的區(qū)域資源環(huán)境綜合承載力演化模型。分析承載力演化所受影響中驅(qū)動因子的趨勢，繪制作用因素自相關(guān)系數(shù)圖，預(yù)測演化規(guī)律。[29]區(qū)域承載力演化情景研究路徑如圖3所示。

五、結(jié)論

建立區(qū)域資源環(huán)境承載力的動態(tài)演化模型，不僅可以評價區(qū)域承載力演化情景下的經(jīng)濟社會發(fā)展?fàn)顟B(tài)，還可以科學(xué)描述并刻畫區(qū)域承載力的動態(tài)演化，并在其基礎(chǔ)上進行預(yù)測、決策和積極應(yīng)對。開展特大地震衍生效應(yīng)研究，去除掉了非常規(guī)突發(fā)事件應(yīng)急管理、區(qū)域資源環(huán)境承載力間碎片化的成果，集成各領(lǐng)域的系統(tǒng)化理論和方法體系，形成鮮明而有整體性的思路及框架。以山地型重災(zāi)區(qū)為具體對象開展衍生效應(yīng)作用下區(qū)域綜合承載力演化的研究，為度量山區(qū)城市化發(fā)展?jié)摿Γ季稚絽^(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供參考，更進一步提高了特大地震衍生效應(yīng)理論研究的針對性和適用性，從而為類似衍生效應(yīng)的應(yīng)急管理及應(yīng)對提供有益借鑒。

注釋：

[1] Arrow K ., Bolin B., Costanza R., et al. ,“Economic growth, carrying capacity, and the environment”，EnvironmentandDevelopmentEconomics, vol.268,no.1(1996).

[2] Cohen J. E. ,“Population, Economics, Environment and Culture: An Introduction to Human Carrying Capacity”，NatureSciencesSociétés, vol.34,no.6(1997).

2.4 兩組患者治療前后PV及IPSS評分比較 常規(guī)治療組患者治療前后IPSS評分、PV差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。非那雄胺組患者治療后IPSS評分較治療前明顯改善，PV明顯縮小，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。非那雄胺組患者治療后IPSS評分及PV較常規(guī)治療組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

[3] Zhang Linbo, LI Wenhua, Liu Xiaofu,et al. , “Carrying capacity: origin, development and prospective”， 《生態(tài)學(xué)報》 2009年第2期。

[4] Seidl I., Tisdell C. A. ,“Carrying capacity reconsidered: from Malthus’ population theory to cultural carrying capacity”，EcologicalEconomics, vol.31,no.3(1999).

[5] 董俊麗、任 棟：《基于經(jīng)濟文化強省建設(shè)目標(biāo)的山東經(jīng)濟社會承載力研究》，《東岳論叢》2012年第5期。

[6] 樊 杰等：《蘆山地震災(zāi)后恢復(fù)重建資源環(huán)境承載能力評價》，北京：科學(xué)出版社, 2014年。

[7] Deng W. ,“Discussion on mountain area resource and environment carrying capacity”，GeographicalResearch, vol.29,no.6(2010).

[8] 蘇鵬程、韋方強、馮漢中等： 《“8·13”四川清平群發(fā)性泥石流災(zāi)害成因及其影響》，《山地學(xué)報》2011年第3期。

[9] 李文鑫、王兆印、王旭昭等：《汶川地震引發(fā)的次生山地災(zāi)害鏈及人工斷鏈效果——以小崗劍泥石流溝為例》，《山地學(xué)報》2014年第3期。

[11] 楊保華、方志耕、劉思峰等：《基于GERTS網(wǎng)絡(luò)的非常規(guī)突發(fā)事件情景推演共力耦合模型》，《系統(tǒng)工程理論與實踐》2012年第5期。

[12] 劉 樑、史 浩、何 婧等：《非常規(guī)突發(fā)事件在線信息處理及其演化傳播規(guī)律研究綜述》,《電子科技大學(xué)學(xué)報》(社會科學(xué)版)2013年第2期。

[13] 羅成琳、 李向陽：《突發(fā)性群體事件及其演化機理分析》，《中國軟科學(xué)》2009年第6期。

[14] 姜 卉、黃 鈞：《罕見重大突發(fā)事件應(yīng)急實時決策中的情景演變》，《華中科技大學(xué)學(xué)報》(社會科學(xué)版) 2009年第1期。

[15] 楊繼君、吳啟迪、程 艷等：《面向非常規(guī)突發(fā)事件的應(yīng)急資源合作博弈調(diào)度》，《系統(tǒng)工程》 2008年第9期。

[16] PhilipNel, MarjoleinRigharts,“Natural Disasters and the Risk of Violent Civil Conflict”,InternationalStudiesQuarterly, vol.52,no.1(2008).

[17] 王顏新、李向陽、徐 磊：《突發(fā)事件情境重構(gòu)中的模糊規(guī)則推理方法》，《系統(tǒng)工程理論與實踐》 2012年第5期。

[18] 劉 樑、戴 偉、李仕明：《基于多Agent的非常規(guī)突發(fā)事件在線信息預(yù)警策略研究》，《中國管理科學(xué)》 2014年第S1期。

[19] 馬慶國、王小毅：《非常規(guī)突發(fā)事件中影響當(dāng)事人狀態(tài)的要素分析與數(shù)理描述》，《管理工程學(xué)報》2009年第3期。

[20] 郭 翔、張艾榮：《氣象災(zāi)害事件耦合動力機制研究》，《軟科學(xué)》 2012年第11期。

[21] 張衛(wèi)星、周洪建：《災(zāi)害鏈風(fēng)險評估的概念模型——以汶川5·12特大地震為例》，《地理科學(xué)進展》 2013年第1期。

[22] 楊保華、胡明禮、方志耕：《具有不確定性參數(shù)的非常規(guī)突發(fā)事件情景推演GERTS網(wǎng)絡(luò)互力耦合模型》，中國管理科學(xué)學(xué)術(shù)年會，2011年。

[23] 劉德海、韓呈軍、尹麗娟：《城市拆遷群體性事件演化機理的多情景演化博弈分析》，《運籌與管理》 2016年第1期。

[24] Liu J., Kato N., “A Markovian Analysis for Explicit Probabilistic Stopping-Based Information Propagation in Post disaster Ad Hoc Mobile Networks”,IEEETransactionsonWirelessCommunications, vol.15,no.1(2015).

[25] 黃哲遠、 甘利燈、 戴曉峰等：《隨機地震反演關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)選和效果分析(英文)》，AppliedGeophysics, 2012年第1期。

[26] 王飛躍：《人工社會、計算實驗、平行系統(tǒng)——關(guān)于復(fù)雜社會經(jīng)濟系統(tǒng)計算研究的討論》，《復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué)》2004年第4期。

[27] 王飛躍、邱曉剛、曾大軍等：《基于平行系統(tǒng)的非常規(guī)突發(fā)事件計算實驗平臺研究》，《復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué)》 2010年第4期。

[28] 王起全、飛禹舟、任國友：《職工群體性突發(fā)事件發(fā)生原因演化分析及對策研究》，《中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)》2016年第5期。

[29] Peng J., Du Y., Liu Y., et al. ,“How to assess urban development potential in mountain areas? An approach of ecological carrying capacity in the view of coupled human and natural systems”,EcologicalIndicators, vol.60(2016).

[責(zé)任編輯：黃艷林]

2016-09-25

國家自然科學(xué)基金重大研究計劃“‘情景-應(yīng)對’型非常規(guī)突發(fā)事件演化規(guī)律動態(tài)評估預(yù)測模型與方法”(91224001); “資源環(huán)境戰(zhàn)略”四川省社會科學(xué)高水平研究團隊、 四川省社會科學(xué)“十二五”規(guī)劃2015年度基地項目“基于‘情景-應(yīng)對’模式下的地震極重災(zāi)區(qū)資源環(huán)境承載力研究”(SC15E007); 四川省直機關(guān)黨校重大研究課題“‘四個全面’與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略關(guān)系研究——以四川省災(zāi)后重建為例”(zd15-1-13); 成都理工大學(xué)傳播科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練“種子計劃”重點項目“自然災(zāi)害風(fēng)險認知及災(zāi)害風(fēng)險傳播路徑分析”(CYZD20161105)。

湯 敏， 女， 四川安岳人， 成都理工大學(xué)傳播科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院黨委副書記， 副教授， 電子科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院博士研究生；

F062. 2

A

1002-3321(2016)06-0010-04

劉 斌， 男， 四川眉山人， 成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院講師， 電子科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院博士后；

李仕明， 男， 四川仁壽人， 電子科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。