基于AHP-FUZZY的自然災(zāi)害公眾風(fēng)險(xiǎn)感知模型研究

1、 基于AHP-FUZZY的自然災(zāi)害公眾風(fēng)險(xiǎn)感知模型研究 DOI：10.19850/ki.2096-4706.2021.09.030摘 要：文章以地震災(zāi)害為例，通過對(duì)教育水平、經(jīng)濟(jì)水平、受災(zāi)經(jīng)歷、自然災(zāi)害嚴(yán)重度和受災(zāi)頻次五個(gè)要素進(jìn)行分析，基于AHP-Fuzzy建立重大自然災(zāi)害公眾風(fēng)險(xiǎn)感知評(píng)價(jià)模型。首先利用層次分析法確定各要素的權(quán)重大小，再運(yùn)用一級(jí)模糊綜合評(píng)判法對(duì)四川省、云南省和浙江省關(guān)于地震災(zāi)害的公眾風(fēng)險(xiǎn)感知水平進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。結(jié)果顯示，四川、云南公眾風(fēng)險(xiǎn)感知水平較高，浙江公眾風(fēng)險(xiǎn)感知水平較低，模型結(jié)果合理，該模型能夠?yàn)樽匀粸?zāi)害監(jiān)管提供初步指導(dǎo)意見。Key：風(fēng)險(xiǎn)感知;綜合評(píng)價(jià);地震災(zāi)害;AHP-F

2、uzzy：O141.4;X91 ：A ：2096-4706（2021）09-0115-05Research on Public Risk Perception Model of Natural Disaster Based on AHP-FuzzyYU Tianlong（China University of Geosciences（Beijing），Beijing 100083，China）Abstract：Taking the earthquake disaster as an example，this paper analyzes five elements of education l

3、evel，economic level，disaster experience，natural disaster severity，and disaster frequency，and establishes a public risk perception evaluation model for major natural disasters based on AHP-Fuzzy. First，uses the analytic hierarchy process to determine the weight of each factor，and then uses the first-

4、level fuzzy comprehensive evaluation method to evaluate and analyze the public risk perception level of earthquake disasters in Sichuan Province，Yunnan Province and Zhejiang Province. The results show that Sichuan and Yunnan have a high level of public risk perception，and Zhejiang has a low level of

5、 public risk perception. The model has a reasonable result and it can provide preliminary guidance for the natural disaster supervision.Keywords：risk perception;comprehensive evaluation;earthquake disaster;AHP-Fuzzy0 引 言風(fēng)險(xiǎn)感知是用來描述人們對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的態(tài)度和直覺判斷的一個(gè)概念。從廣義上來講，它也可以指代人們對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的一般評(píng)估與反映1。P Slovic認(rèn)為，風(fēng)險(xiǎn)感知是個(gè)體對(duì)其所處的外

6、部環(huán)境，依據(jù)自身的直覺而產(chǎn)生的各種可能出現(xiàn)的客觀風(fēng)險(xiǎn)的感知以及感受，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估的行為，且個(gè)體的風(fēng)險(xiǎn)感知會(huì)受主觀判斷以及所獲經(jīng)驗(yàn)的影響2。相應(yīng)的，自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知是公眾獲取自然災(zāi)害方面的信息，并根據(jù)自身情況采取避免災(zāi)害或者降低災(zāi)害損失的態(tài)度、選擇與行為3。自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知的研究能夠有效判斷人們在面對(duì)災(zāi)害時(shí)的行為以達(dá)到降低災(zāi)害損失的目的。近20年來，世界各國城市化進(jìn)程加快，全球氣候變暖、海平面上升所帶來的負(fù)面效應(yīng)日漸顯現(xiàn)，洪澇、泥石流、臺(tái)風(fēng)、地震等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，造成了巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，嚴(yán)重阻礙了人類社會(huì)的健康發(fā)展。本文基于AHP-Fuzzy的方法，建立普適性的重大自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知

7、模型，以對(duì)某地區(qū)公眾對(duì)某自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)感知程度進(jìn)行初步研究，為災(zāi)害的預(yù)防和管控提供指導(dǎo)性的意見。1 模型建立1.1 模型建立方法的選擇本次模型的建立是運(yùn)用層次分析法篩選各要素并確定各要素權(quán)重，然后運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法將各要素進(jìn)行定量評(píng)價(jià)并進(jìn)行梯度比較4，最后確定重大自然災(zāi)害公眾風(fēng)險(xiǎn)感知水平，具體方法如圖1所示。1.2 模型要素的確定建立重大自然災(zāi)害公眾風(fēng)險(xiǎn)感知模型，所確定的評(píng)價(jià)因素要有代表性、科學(xué)性及可操作性。首先，能夠?qū)χ卮笞匀还姙?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知水平造成影響的因素有很多，我們只能選擇其中相關(guān)性高、代表性強(qiáng)的因素來說明問題;另外，因素的選擇要具有實(shí)際操作性，每個(gè)指標(biāo)都應(yīng)有理有據(jù)，并易于量化分析5。

8、根據(jù)收集的資料，相關(guān)研究一般將災(zāi)害嚴(yán)重度、災(zāi)害頻次、受災(zāi)經(jīng)歷、經(jīng)濟(jì)水平、情緒水平、教育水平、政府的應(yīng)對(duì)情況、社會(huì)輿論、公眾信任度以及可接受度等因素作為風(fēng)險(xiǎn)感知評(píng)價(jià)要素。其中，災(zāi)害嚴(yán)重度、災(zāi)害頻次、受災(zāi)經(jīng)歷三大要素是影響重大災(zāi)害公眾風(fēng)險(xiǎn)感知的最重要的因素，極具代表性，數(shù)據(jù)也易于收集與量化，處理較為簡便;經(jīng)濟(jì)水平和教育水平的重要性略次之，但數(shù)據(jù)也較易收集與量化。除此之外，情緒水平、政府的應(yīng)對(duì)情況、社會(huì)輿論等要素相對(duì)于地區(qū)公眾風(fēng)險(xiǎn)感知程度重要度較低，且數(shù)據(jù)難以收集與量化，因此本次模型的建立將其舍去，只保留災(zāi)害嚴(yán)重度、災(zāi)害頻次、受災(zāi)經(jīng)歷、經(jīng)濟(jì)水平、教育水平五大要素進(jìn)行模型的建立。建立結(jié)果如圖2所示。1

9、.3 要素權(quán)重的確定要素確定以后，構(gòu)造判斷矩陣，如表1所示，通過層次分析法兩兩比較的方式確定各要素權(quán)重。經(jīng)計(jì)算各要素的權(quán)重為災(zāi)害嚴(yán)重度（S）：51.74%，災(zāi)害頻次（P）：17.22%，受災(zāi)經(jīng)歷（E）：17.22%，經(jīng)濟(jì)水平（G）：3.48%，教育水平（T）：10.35%。經(jīng)計(jì)算，CI=0.001 2，一致性比率CR=0.001 1，此矩陣的一致性可以接受，因此各要素權(quán)重占比合理。1.4 評(píng)價(jià)要素的提取與量化我們將教育水平、經(jīng)濟(jì)水平、受災(zāi)經(jīng)歷、自然災(zāi)害嚴(yán)重度和自然災(zāi)害頻次五個(gè)要素進(jìn)行分級(jí)，均由高到低確立了A，B，C，D四個(gè)等級(jí)，以下為具體分析：（1）教育水平。風(fēng)險(xiǎn)感知水平的高低一定程度上受該地

10、區(qū)公眾受教育水平高低的影響。本文以學(xué)生人均教育經(jīng)費(fèi)的多少來判斷一個(gè)地區(qū)的教育水平高低，學(xué)生人均教育經(jīng)費(fèi)越高，教育水平越高，反之，學(xué)生人均教育經(jīng)費(fèi)越低，教育水平越低6，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。（2）經(jīng)濟(jì)水平。經(jīng)濟(jì)水平同樣會(huì)對(duì)某地區(qū)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知水平造成一定影響。本文以人均GDP來判斷一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平高低，人均GDP越高，經(jīng)濟(jì)水平越高，人均GDP水平越低，經(jīng)濟(jì)水平越低，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。（3）受災(zāi)經(jīng)歷。一般情況下，公眾對(duì)于經(jīng)歷過的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知程度高于沒有經(jīng)歷過該自然災(zāi)害的公眾，因此，本文以受災(zāi)人口數(shù)量占該地區(qū)總?cè)丝跀?shù)量的比例來判斷該地區(qū)公眾的受災(zāi)經(jīng)歷情況，受災(zāi)人口數(shù)量占比越高，該地區(qū)公眾

11、受災(zāi)經(jīng)歷越豐富，反之，受災(zāi)人口數(shù)量占比越低，經(jīng)歷越匱乏，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。（4）自然災(zāi)害嚴(yán)重度。在自然災(zāi)害嚴(yán)重度的劃分依據(jù)方面，本文參考了安全生產(chǎn)事故等級(jí)的判定標(biāo)準(zhǔn)，將自然災(zāi)害嚴(yán)重度分為特別嚴(yán)重、比較嚴(yán)重、嚴(yán)重與一般四個(gè)等級(jí)，以傷亡人數(shù)和直接經(jīng)濟(jì)損失來判斷自然災(zāi)害嚴(yán)重度，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表5所示。（5）自然災(zāi)害頻次。公眾的風(fēng)險(xiǎn)感知水平高低與自然災(zāi)害的發(fā)生頻次有關(guān)，一方面，一種自然災(zāi)害發(fā)生頻次越高，公眾受災(zāi)經(jīng)歷得到豐富，有助于提高風(fēng)險(xiǎn)感知水平;另一方面，一種自然災(zāi)害如果經(jīng)常發(fā)生，該地區(qū)的預(yù)警與防護(hù)設(shè)施措施將更加完備，也會(huì)提高公眾的風(fēng)險(xiǎn)感知水平，具體的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。1.5 公眾風(fēng)險(xiǎn)感知的

12、評(píng)價(jià)公眾風(fēng)險(xiǎn)感知的評(píng)價(jià)方法為模糊綜合評(píng)判法，首先構(gòu)建模糊矩陣。本次模型確定的因素有5個(gè)，災(zāi)害嚴(yán)重度（S），災(zāi)害頻次（P），受災(zāi)經(jīng)歷（E）、經(jīng)濟(jì)水平（G）、教育水平（T），因此因素集為：U=u1，u2，u3，u4，u5u1=“教育水平”、u2=“經(jīng)濟(jì)水平”、u3=“受災(zāi)經(jīng)歷”、u4=“災(zāi)害嚴(yán)重度”、u5=“災(zāi)害頻次”。由各要素的地位和作用不同，確定權(quán)重向量：A=0.103 5，0.034 8，0.172 2，0.517 4，0.172 2本次模型出現(xiàn)的評(píng)語有4個(gè)：A、B、C、D，分別對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)感知水平的高、較高、一般、較低。因此評(píng)語集為：V=v1，v2，v3，v4v1=“A”、v2=“B”、v3=

13、“C”、v4=“D”確定評(píng)語集后，即可建立評(píng)判矩陣。先對(duì)每個(gè)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，例如，對(duì)于“教育水平”u1，按照量化標(biāo)準(zhǔn)，某地區(qū)十年內(nèi)的教育水平等級(jí)依次為：A、A、B、B、B、C、B、D、D、C。其中A等級(jí)占20%，B等級(jí)占40%，C等級(jí)占20%，D等級(jí)占20%，則對(duì)該地區(qū)“教育水平”u1的評(píng)價(jià)為：r1=0.2，0.4，0.2，0.2同樣，對(duì)該地區(qū)“經(jīng)濟(jì)水平”u2的評(píng)價(jià)為：r2=0.6，0.2，0.1，0.1對(duì)該地區(qū)“受災(zāi)經(jīng)歷”u3的評(píng)價(jià)為：r3=0.4，0.2，0.2，0.2對(duì)該地區(qū)“災(zāi)害嚴(yán)重度”u4的評(píng)價(jià)為：r4=0.3，0.1，0.3，0.3對(duì)該地區(qū)“災(zāi)害頻次”u5的評(píng)價(jià)為：r5=0.3，0.

14、1，0.3，0.3得到評(píng)判矩陣：基于合適的模糊合成算子計(jì)算總評(píng)價(jià)，一般對(duì)B進(jìn)行歸一化處理，再根據(jù)最大隸屬度原則做出判斷。例如，計(jì)算出B=0.317 3，0.151 7，0.265 5，0.265 5，由于B中最大數(shù)0.317 3出現(xiàn)在第一位，故對(duì)該地區(qū)重大自然災(zāi)害公眾風(fēng)險(xiǎn)感知水平“A”就是最終評(píng)判結(jié)果。2 應(yīng)用實(shí)例以四川、云南和浙江為例2.1 相關(guān)數(shù)據(jù)搜集本次研究的數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計(jì)局并參考了相關(guān)文獻(xiàn)，分別就教育水平、經(jīng)濟(jì)水平、受災(zāi)經(jīng)歷、自然災(zāi)害嚴(yán)重度和自然災(zāi)害頻次五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了數(shù)據(jù)匯總，具體的數(shù)據(jù)情況如表7、表8、表9所示。2.2 數(shù)據(jù)結(jié)果分析基于本模型，由層次分析法確定5個(gè)指標(biāo)權(quán)重后，使用

15、模糊評(píng)價(jià)法對(duì)四川、云南和浙江三個(gè)省份的地震災(zāi)害公眾風(fēng)險(xiǎn)感知水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到三個(gè)綜合評(píng)判向量，以下為具體內(nèi)容：根據(jù)上述數(shù)據(jù)及步驟，四川最終得到評(píng)判矩陣：基于合適的模糊合成算子B=AR計(jì)算總評(píng)價(jià)，得到判別矩陣B=0.586 2，0.124 0，0.134 4，0.155 3，根據(jù)最大隸屬度原則可知，四川公眾對(duì)地震的風(fēng)險(xiǎn)感知水平為A級(jí)，即風(fēng)險(xiǎn)感知水平高。云南最終得到評(píng)判矩陣：基于合適的模糊合成算子B=AR計(jì)算總評(píng)價(jià)，得到判別矩陣B=0.637 9，0.082 7，0.186 0，0.093 4，根據(jù)最大隸屬度原則可知，云南公眾對(duì)地震的風(fēng)險(xiǎn)感知水平為A級(jí)，即風(fēng)險(xiǎn)感知水平高。浙江最終得到評(píng)判矩陣：基于

16、合適的模糊合成算子B=AR計(jì)算總評(píng)價(jià)，得到判別矩陣B=0.138 0，0.103 6，0.051 7，0.706 7，根據(jù)最大隸屬度原則可知，浙江公眾對(duì)地震的風(fēng)險(xiǎn)感知水平為D級(jí)，即風(fēng)險(xiǎn)感知水平較低。從結(jié)果來看，四川、云南的公眾地震風(fēng)險(xiǎn)感知水平較高，而浙江的公眾地震風(fēng)險(xiǎn)感知水平較低，與實(shí)際情況相符合。因此本文提出的重大自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知模型較為合理，對(duì)政府的自然災(zāi)害監(jiān)管與預(yù)防工作具有初步的指導(dǎo)作用。3 結(jié) 論深入研究重大自然災(zāi)害下公眾的風(fēng)險(xiǎn)感知水平、風(fēng)險(xiǎn)行為模式，是幫助我們了解自然災(zāi)害、應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的基礎(chǔ)性研究。本文針對(duì)公眾對(duì)重大自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知，提出了基于AHP-Fuzzy的重大自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知模型，該模型具有普適性，能夠?qū)δ车貐^(qū)人民對(duì)某種自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)感知水平進(jìn)行初步判定，為政府的防災(zāi)減災(zāi)工作提供指導(dǎo)性的意見。重大自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)感知模型的實(shí)際應(yīng)用與改進(jìn)仍在進(jìn)一步摸索之中，還需要進(jìn)一步完善。Reference：1 劉金平，周廣亞，黃宏強(qiáng).風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知的結(jié)構(gòu)，因素及其研究方法 J.心理科學(xué)，2006（2）：370-372.2 SLOVIC P. Perception of risk J.