中小城市災(zāi)害韌性評(píng)價(jià)體系研究

彭 琳，楊應(yīng)迪，張 珂，劉學(xué)通

(安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院，安徽 淮南 232001)

目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)韌性城市概念和特征的理論研究已較為成熟[1-3]，韌性城市評(píng)價(jià)體系框架雖已初步形成但仍缺乏相對(duì)系統(tǒng)、成熟且具有針對(duì)性的研究成果。文獻(xiàn)[4]提出應(yīng)用功能特征(魯棒性、自組織性、學(xué)習(xí)性)和賦能特征(冗余性、快速性、規(guī)模性、多樣性和靈活性、公平性)兩大類指標(biāo)構(gòu)建韌性評(píng)價(jià)體系。文獻(xiàn)[5]提出了基于時(shí)間的獨(dú)立綜合定量韌性評(píng)價(jià)體系和評(píng)估每個(gè)恢復(fù)階段的效率、破壞狀態(tài)以及城市的復(fù)原力的恢復(fù)策略。文獻(xiàn)[6]在韌性基線模型的研究基礎(chǔ)上，從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施以及組織韌性等6個(gè)維度建立我國城市災(zāi)害韌性評(píng)價(jià)體系；文獻(xiàn)[7]等基于韌性理論和逼近理想解排序法，提出了以城市韌性的抵抗力、恢復(fù)力和適應(yīng)力為角度的雨洪災(zāi)害情境下城市韌性評(píng)估指標(biāo)體系。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國96%以上的自然災(zāi)害和80%以上安全生產(chǎn)事故都發(fā)生在中小城市[8]，但由于城市化水平總體較低，基礎(chǔ)設(shè)施落后和區(qū)域發(fā)展不平衡等問題導(dǎo)致其應(yīng)對(duì)災(zāi)害能力相對(duì)較弱。而目前我國針對(duì)中小城市韌性評(píng)估以及規(guī)劃研究存在空缺，因此通過對(duì)我國中小城市韌性建設(shè)特點(diǎn)及問題的分析，結(jié)合對(duì)韌性城市理論和現(xiàn)有評(píng)價(jià)體系的研究，構(gòu)建中小城市災(zāi)害韌性評(píng)價(jià)體系。

1 中小城市韌性建設(shè)的特點(diǎn)及問題分析

(1)人文發(fā)展水平低

中小城市人文發(fā)展水平低，人口吸納能力不足，高素質(zhì)年輕人力大量向發(fā)達(dá)大城市轉(zhuǎn)移，老年、兒童人口數(shù)量較多。教育事業(yè)發(fā)展落后、人口遷移、地理位置等多因素導(dǎo)致中小城市人口受教育水平低。

(2)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不合理

中小城市由于人才和技術(shù)條件的限制以及對(duì)城市快速發(fā)展的追求，選擇了粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，加工業(yè)與基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的比例失衡，現(xiàn)代教育、醫(yī)療、通訊和交通等第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后，新興產(chǎn)業(yè)整體水平不高，投資、規(guī)模小。

(3)生命線系統(tǒng)建設(shè)不完善

中小城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善，規(guī)劃、設(shè)計(jì)能力落后。道路網(wǎng)密度較低，供水、供氣和污水、垃圾處理水平比全國平均水平低10%左右，供暖能力僅為全國平均水平的29%。中小城市的人均基礎(chǔ)設(shè)施固定資產(chǎn)投資僅相當(dāng)于特大及大城市的42%[9]。

(4)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重

粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式同時(shí)造成了資源的浪費(fèi)、生態(tài)的嚴(yán)重破壞。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用過量化肥和農(nóng)藥，造成水資源浪費(fèi)和污染。能源回收率低，浪費(fèi)嚴(yán)重。城市、工業(yè)污水、垃圾處理系統(tǒng)不完善，導(dǎo)致城市環(huán)境衛(wèi)生情況不理想。

(5)防災(zāi)減災(zāi)工作滯后

目前，我國防災(zāi)減災(zāi)法律不完善，缺乏綜合且行之有效的防災(zāi)減災(zāi)法律體系，中小城市更是實(shí)施的薄弱環(huán)節(jié)，防災(zāi)減災(zāi)法律對(duì)于許多中小城市來說形同虛設(shè)，并沒有起到相應(yīng)的作用[10]。且中小城市應(yīng)急救援設(shè)備存在數(shù)量不足、技術(shù)落后和低水平等問題。

2 中小城市災(zāi)害韌性評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

韌性評(píng)價(jià)一方面可加深對(duì)城市韌性構(gòu)成的理解，另一方面有助于規(guī)劃者了解城市當(dāng)前的韌性水平以及下一步城市韌性規(guī)劃的建立[11]。建立韌性評(píng)價(jià)體系并進(jìn)行韌性評(píng)價(jià)的過程如圖1所示。

圖1 城市韌性評(píng)價(jià)過程

2.1 中小城市災(zāi)害韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

城市無論大小其性質(zhì)、基本功能和發(fā)展方向都是一樣，因此在韌性評(píng)價(jià)上都要體現(xiàn)出城市性質(zhì)、功能對(duì)城市韌性的影響。大城市的城市規(guī)劃建設(shè)和公共設(shè)施完善便利，城市的服務(wù)功能和水平較高，擁有高層次的學(xué)校、醫(yī)院和企業(yè)等機(jī)構(gòu)，而中小城市的公共基礎(chǔ)設(shè)施已逐漸落后甚至出現(xiàn)問題，相對(duì)薄弱；也由于以上問題使得中小城市難以滿足城市居民的應(yīng)急避難需求，因此在構(gòu)建評(píng)價(jià)體系時(shí)應(yīng)突出對(duì)中小城市公共基礎(chǔ)設(shè)施以及災(zāi)害準(zhǔn)備的韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1)確定維度

“韌性城市”是一個(gè)相對(duì)的概念，是根據(jù)城市自身縱向?qū)Ρ扰c城市之間橫向?qū)Ρ榷缘模虼耸欠襁_(dá)到“韌性城市”標(biāo)準(zhǔn)，不僅要參照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，更要結(jié)合城市自身發(fā)展的特征。城市的發(fā)展推動(dòng)著城市韌性的提升；城市韌性的增強(qiáng)有效地推動(dòng)城市有序發(fā)展[12]。中小城市主要強(qiáng)調(diào)通過城市建設(shè)的規(guī)范來增強(qiáng)城市的韌性。因此，本文從中小城市韌性建設(shè)特點(diǎn)和城市發(fā)展出發(fā)，結(jié)合韌性城市相關(guān)理論，確定其韌性評(píng)價(jià)維度：人文韌性、經(jīng)濟(jì)韌性、生命線系統(tǒng)韌性、生態(tài)環(huán)境韌性、災(zāi)害準(zhǔn)備韌性。

2)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)

2010年，聯(lián)合國減災(zāi)署提出的“韌性城市十大要素”是城市承諾提高抗災(zāi)能力的基礎(chǔ)，韌性建設(shè)所需遵循的守則。隨后，減災(zāi)署推出了一本《地方政府領(lǐng)導(dǎo)手冊(cè)》[13]，幫助城市評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，落實(shí)韌性城市評(píng)價(jià)指標(biāo)研究可持續(xù)的減災(zāi)計(jì)劃。2018年城市可持續(xù)發(fā)展技術(shù)委員會(huì)提出了《城市可持續(xù)發(fā)展韌性城市指標(biāo)》[14]，用以衡量“韌性城市”建設(shè)水平。上述研究為建立韌性評(píng)價(jià)體系提供指導(dǎo)，但其中某些指標(biāo)并不適用于我國中小城市。在指標(biāo)選取標(biāo)準(zhǔn)上，既要全面還要具有代表性、可比性、可行性。因此在以上研究基礎(chǔ)上，結(jié)合其他現(xiàn)有韌性評(píng)價(jià)體系[15-18]，構(gòu)建適用于我國中小城市災(zāi)害韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(見表1)。

表1 中小城市災(zāi)害韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層單位權(quán)重城市韌性生態(tài)環(huán)境韌性C40.079 2森林覆蓋率P27%0.004 8建成區(qū)綠地率P28%0.007 3飲用水水源水質(zhì)達(dá)標(biāo)率P29%0.018 3全年降雨量P30mm0.008 0空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)P31天0.019 5工業(yè)固體廢物利用率P32%0.010 4城市污水處理率P33%0.010 9災(zāi)害準(zhǔn)備韌性C50.150 3災(zāi)害救助儲(chǔ)備物資總量P34件0.023 5防災(zāi)減災(zāi)社區(qū)個(gè)數(shù)P35個(gè)0.033 1城市人均避難場(chǎng)所面積P36m2/人0.043 4防災(zāi)減災(zāi)規(guī)章制度是否健全P37--0.025 1應(yīng)急救援預(yù)案是否制定P38--0.025 1

注：1.災(zāi)害準(zhǔn)備韌性中防災(zāi)減災(zāi)規(guī)章制度是否健全和應(yīng)急救援預(yù)案是否制定兩個(gè)定性指標(biāo)的取值方法為：是取1；否取0。

該評(píng)價(jià)體系以人文、經(jīng)濟(jì)、生命系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境和災(zāi)害準(zhǔn)備韌性為研究維度。其中人文韌性指標(biāo)以人的角度出發(fā)突顯人對(duì)城市韌性的影響；生命線系統(tǒng)韌性指標(biāo)體現(xiàn)的是城市硬件設(shè)施的綜合水平以及信息、通信的快速反應(yīng)在抵御災(zāi)害時(shí)的重要作用；經(jīng)濟(jì)韌性指標(biāo)體現(xiàn)了韌性城市的經(jīng)濟(jì)不僅要有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力還要求產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的持久力；生態(tài)環(huán)境韌性指標(biāo)從自然環(huán)境和人類生活、生產(chǎn)環(huán)境方面體現(xiàn)對(duì)城市韌性的影響；災(zāi)害韌性準(zhǔn)備指標(biāo)主要突出城市對(duì)災(zāi)害來臨時(shí)的應(yīng)對(duì)措施。

2.2 中小城市韌性測(cè)度方法

1)指標(biāo)權(quán)重賦值

采用層次分析法和專家咨詢法對(duì)指標(biāo)賦值權(quán)重，提高指標(biāo)權(quán)重的準(zhǔn)確性，彌補(bǔ)了單一方法的局限性。其中，層次分析法中評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的比較矩陣由安徽理工大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)相關(guān)專業(yè)教授以及淮南市政府城市規(guī)劃部門工作人員評(píng)分確定，并使用層次分析法yaahp軟件計(jì)算，以確保權(quán)重結(jié)果的合理性與正確性。

2)數(shù)據(jù)處理方法

采用極值法(即min-max標(biāo)準(zhǔn)化的方法)對(duì)原始數(shù)據(jù)矩陣X進(jìn)行線性變換，得到新標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣Y，使不同量綱的指標(biāo)具有可比性。

對(duì)于原始數(shù)據(jù)值越大越好的指標(biāo)，即正向指標(biāo)的處理公式為

Yij={Xij-min(Xij)}/{max(Xij)-min(Xij)}

(1)

對(duì)于原始數(shù)據(jù)值越小越好的指標(biāo)，即負(fù)向指標(biāo)的處理公式為

Yij={max(Xij)-Xij}/{max(Xij)-min(Xij)}

(2)

式中：Xij為評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)，Yij為處理后的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。

城市災(zāi)害韌性各維度評(píng)價(jià)指數(shù)為指標(biāo)層標(biāo)準(zhǔn)值與指標(biāo)層權(quán)重的乘積之和。即

(3)

式中：Wj表示第j個(gè)維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，m表示各維度的指標(biāo)數(shù)。

城市災(zāi)害韌性綜合評(píng)價(jià)指數(shù)采用多目標(biāo)加權(quán)函數(shù)計(jì)算。即

(4)

式中：T表示城市災(zāi)害韌性綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；Rj表示準(zhǔn)則層指標(biāo)的權(quán)重，j=1、2、3、4、5。

3 應(yīng)用

為評(píng)價(jià)淮南市韌性水平，收集了淮南市2013～2017年評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)際數(shù)據(jù)，自2015年年底壽縣就正式劃入淮南市，從2016年開始所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均加入了壽縣各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)。通過指標(biāo)分析可知，其中人口密度、人口自然增長率、老齡化程度(65歲以上比例)、城鎮(zhèn)登記失業(yè)率、歷史文化古城面積、全社會(huì)用電量總計(jì)、恩格爾系數(shù)以及萬元GDP能耗為負(fù)向指標(biāo)，其余30個(gè)指標(biāo)為正向指標(biāo)。

3.1 評(píng)價(jià)結(jié)果

評(píng)價(jià)結(jié)果具體如表2所示。

表2 淮南市城市韌性評(píng)價(jià)指數(shù)

圖2 淮南市城市韌性評(píng)價(jià)指數(shù)

3.2 結(jié)果分析

1)淮南市近五年城市災(zāi)害韌性指數(shù)總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，這說明淮南市韌性水平有所提升。近幾年，淮南市開始實(shí)施公用事業(yè)工程、市政設(shè)施維護(hù)工程及新農(nóng)村建設(shè)等大建設(shè)項(xiàng)目。但壽縣劃入后韌性指數(shù)明顯下降，說明壽縣的總體韌性較低，壽縣作為歷史古城，其城市建設(shè)水平相對(duì)來說較低，所以其韌性較差。

2)生態(tài)環(huán)境韌性、經(jīng)濟(jì)韌性和災(zāi)害準(zhǔn)備韌性指數(shù)均呈上升趨勢(shì)，且三者韌性指數(shù)平均值位于前三，分別為0.262 5、0.140 8和0.096 3。近幾年淮南市大力實(shí)施環(huán)境綜合治理項(xiàng)目，還頒布了《淮南市綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃(2016～2020年)》。但仍存在城市工業(yè)和生活廢水廢物處理率均未達(dá)到90%以上；淮南市人均GDP僅為國家人均GDP的50%；高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)占GDP比重增長僅約3%；城市人均避難場(chǎng)所面積未達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)等問題。

3)人文韌性和生命線系統(tǒng)韌性指數(shù)呈下降趨勢(shì)，其二者平均值分別為0.057 2和0.067 7。淮南市老齡化程度持續(xù)上升，高達(dá)13%；人口接受高等教育程度偏低，2016年末，大學(xué)及以上學(xué)歷人口僅占12.03%[19]；由于基礎(chǔ)設(shè)施落后，強(qiáng)降雨時(shí)路面積水導(dǎo)致交通堵塞，停水、停電；醫(yī)療及失業(yè)保險(xiǎn)參保率逐年下降；衛(wèi)生機(jī)構(gòu)及人員緊缺，2017年末衛(wèi)生機(jī)構(gòu)減少0.09%，衛(wèi)生人員減少0.18%。

3.3 災(zāi)害韌性提升對(duì)策

1)加強(qiáng)淮南市生命線系統(tǒng)完備度和冗余度的建設(shè)。例如，政府應(yīng)重新綜合規(guī)劃供排水、供氣等管線，管線布局應(yīng)考慮城市的遠(yuǎn)近期規(guī)劃及分階段建設(shè)。加強(qiáng)電力系統(tǒng)的保護(hù)和控制，區(qū)域、主干網(wǎng)架和重要輸電通道保護(hù)，城市配電網(wǎng)主干線路應(yīng)采用入地式電纜。加強(qiáng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的建設(shè)，引進(jìn)醫(yī)療專業(yè)人員，做好醫(yī)療保障。

2)在人文發(fā)展上，首先應(yīng)控制人口數(shù)量，提高人口質(zhì)量，根據(jù)本地實(shí)際情況對(duì)計(jì)劃生育進(jìn)行整改。完善、提高基本醫(yī)療和養(yǎng)老保障標(biāo)準(zhǔn)。增加對(duì)教育經(jīng)費(fèi)的投入，改善教學(xué)條件，最大限度地減小城、鄉(xiāng)學(xué)校教學(xué)硬件和軟件的差異。

3)淮南市政府還應(yīng)進(jìn)一步加大稅減力度，扶持中小企業(yè)發(fā)展。合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的投入和發(fā)展。完善生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理體系，嚴(yán)格監(jiān)管污染物排放，加大社會(huì)力量的監(jiān)督并制定獎(jiǎng)懲制度。完善應(yīng)急預(yù)案、加強(qiáng)應(yīng)急救援設(shè)備、加大建設(shè)避難場(chǎng)所面積，增強(qiáng)群眾防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)，全面提高防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急能力。

4 結(jié)論

(1)基于對(duì)中小城市韌性建設(shè)的特點(diǎn)及問題分析，結(jié)合韌性理論和現(xiàn)有韌性城市評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建了一套中小城市災(zāi)害韌性評(píng)價(jià)體系，包含人文韌性、生命線系統(tǒng)韌性、經(jīng)濟(jì)韌性、生態(tài)環(huán)境韌性和災(zāi)害準(zhǔn)備韌性5維度，38個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

(2)將中小城市災(zāi)害韌性評(píng)價(jià)體系應(yīng)用于淮南市，發(fā)現(xiàn)淮南市存在人口受教育水平低、城市管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)不完善、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等問題，評(píng)價(jià)結(jié)果與城市實(shí)際情況一致。該指標(biāo)體系可為中小城市韌性評(píng)價(jià)提供科學(xué)指導(dǎo)。