國(guó)外自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的理論與方法綜述

國(guó)外自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的理論與方法綜述

0國(guó)際自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估推進(jìn)歷程20世紀(jì)以來，隨著氣候變化的影響和人類活動(dòng)的加劇，自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生和影響日益嚴(yán)重。在未來，這一趨勢(shì)將繼續(xù)和完善，已成為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)。在這種背景下，政府和科學(xué)家逐漸意識(shí)到，以應(yīng)急救災(zāi)為基礎(chǔ)的災(zāi)難管理模式難以應(yīng)對(duì)當(dāng)前和未來的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)施有效的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理（災(zāi)害管理）是預(yù)防自然災(zāi)害、減少災(zāi)害損失的重要手段。在1994年召開的第一次世界環(huán)境與災(zāi)難防治大會(huì)上，強(qiáng)調(diào)對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和脆弱性的評(píng)估是災(zāi)害應(yīng)對(duì)措施的基礎(chǔ)。1999年，聯(lián)合國(guó)開始實(shí)施國(guó)際救災(zāi)戰(zhàn)略計(jì)劃（issd），鼓勵(lì)所有國(guó)家將自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的全面評(píng)估納入國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，同時(shí)非常重視減少人類社會(huì)系統(tǒng)的脆弱性，建立更安全的世界。2003年，第一次世界風(fēng)險(xiǎn)大會(huì)在山東省首都布魯克舉行。所有國(guó)家都同意，關(guān)于災(zāi)害的研究應(yīng)該從對(duì)災(zāi)害的分析開始，到對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的管理和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)政策的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。2005年，第二次世界疾病大會(huì)發(fā)布了一項(xiàng)戰(zhàn)略計(jì)劃，建議“將災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)因素納入各級(jí)政府可持續(xù)發(fā)展政策、計(jì)劃和目標(biāo)”，這是實(shí)現(xiàn)國(guó)際救災(zāi)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要保障。自然災(zāi)害的應(yīng)對(duì)已成為當(dāng)前和更重要的國(guó)際戰(zhàn)略需求和科學(xué)問題之一。自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究是開展綜合減災(zāi)和制定災(zāi)害管理對(duì)策的基礎(chǔ),其各項(xiàng)研究成果可為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)支撐和決策依據(jù),具有重大的科學(xué)和實(shí)踐意義.然而,我國(guó)在該領(lǐng)域的研究起步較晚、基礎(chǔ)較為薄弱,對(duì)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)理論與方法的認(rèn)識(shí)還存在一定分歧和誤區(qū),更缺乏創(chuàng)新性理論和方法,究其原因乃是對(duì)國(guó)際災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)缺乏前瞻性和系統(tǒng)性了解,故本文作者深入論述自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究領(lǐng)域的研究進(jìn)展和若干關(guān)鍵問題,為后續(xù)的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究工作提供理論框架和參考依據(jù).1自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)變化目前,對(duì)于自然災(zāi)害的理解基本趨于一致,即認(rèn)為自然災(zāi)害是孕災(zāi)環(huán)境下各種致災(zāi)因子和脆弱的承災(zāi)體(人類系統(tǒng))共同作用的后果,構(gòu)成要素主要為致災(zāi)源和受體兩類.然而,對(duì)于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的理解還存在一定分歧,殷杰等系統(tǒng)總結(jié)了前人對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的定義,從災(zāi)害系統(tǒng)和風(fēng)險(xiǎn)管理的角度提出了災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的概念,認(rèn)為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)主要源于致災(zāi)因子的潛在威脅(危險(xiǎn)性)和承災(zāi)體(人類社會(huì)系統(tǒng))的脆弱性.這一對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的界定可以與前述災(zāi)害的定義有機(jī)地對(duì)應(yīng)并結(jié)合,當(dāng)一個(gè)區(qū)域處于致災(zāi)因子可能影響范圍之內(nèi),而該區(qū)域內(nèi)的承災(zāi)體(人類社會(huì)系統(tǒng))對(duì)于一定強(qiáng)度的致災(zāi)因子具有脆弱性并缺乏足夠的應(yīng)對(duì)能力,當(dāng)同時(shí)具備這兩個(gè)條件的時(shí)候即存在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)二者同時(shí)發(fā)生時(shí)即出現(xiàn)災(zāi)害事件.自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是動(dòng)態(tài)發(fā)展的.根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,近百年來隨著全球變化和海平面不斷上升,各類災(zāi)因子出現(xiàn)頻率和強(qiáng)度不斷增大,危險(xiǎn)性日益嚴(yán)重;而城市化的加速又使得人類活動(dòng)更加密集,暴露性加大,但是隨著人類對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)的逐步重視,各種減災(zāi)措施的實(shí)施以及防災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,人類社會(huì)對(duì)于自然災(zāi)害的脆弱性將不斷降低.基于IPCC的預(yù)測(cè),未來各種致災(zāi)因子出現(xiàn)的頻率和強(qiáng)度還會(huì)繼續(xù)增大,危險(xiǎn)性將更為嚴(yán)重;而城市化進(jìn)程還將持續(xù)下去(尤其是發(fā)展中國(guó)家的城市化),暴露于各種致災(zāi)因子影響下的人口和社會(huì)財(cái)富進(jìn)一步增多;但脆弱性則會(huì)繼續(xù)減小.因此,可以認(rèn)為:致災(zāi)因子危險(xiǎn)性從過去到現(xiàn)在再到可預(yù)見的未來可能會(huì)持續(xù)增加,而只要有效地降低人類社會(huì)自身的脆弱性,則災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)將不會(huì)顯著增大,甚至未來災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)還會(huì)進(jìn)一步降低(圖1).2脆弱性的主要描述脆弱性主要用來描述相關(guān)系統(tǒng)及其組成要素易于受到影響和破壞,并缺乏抗拒干擾、恢復(fù)的能力。脆弱性分析被認(rèn)為是把災(zāi)害與風(fēng)險(xiǎn)研究緊密聯(lián)系起來的重要橋梁.目前,國(guó)際上在自然災(zāi)害脆弱性研究領(lǐng)域取得了眾多成果,形成了相對(duì)成復(fù)初始狀態(tài)(自身結(jié)構(gòu)和功能)的能力.脆弱性是承災(zāi)體的本身屬性,通過自然災(zāi)害發(fā)生后表現(xiàn)出來,即自然外力作用于承災(zāi)體后的易損屬性,承災(zāi)體的該屬性無論自然災(zāi)害是否發(fā)生都存在.以往的研究中,與脆弱性相聯(lián)系甚至混用的表述主要有暴露性、敏感性、應(yīng)對(duì)能力(包括適應(yīng)性)和恢復(fù)力.暴露性是致災(zāi)因子與承災(zāi)體相互作用的結(jié)果,反映暴露于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)下的承災(zāi)體數(shù)量,與一定致災(zāi)因子作用于空間的危險(xiǎn)地帶有關(guān),而非承災(zāi)體本身屬性,因此并不屬于脆弱性的組分.敏感性強(qiáng)調(diào)承災(zāi)體本身屬性,災(zāi)害發(fā)生前就存在;應(yīng)對(duì)能力主要表現(xiàn)在災(zāi)害發(fā)生過程中;恢復(fù)力則為災(zāi)害發(fā)生之后表現(xiàn)出來的脆弱性屬性.成熟的脆弱性系統(tǒng)理論模型,主要有下列5種:Blaikie等提出的壓力釋放模型;Tobin和Montz提出的致災(zāi)因子影響維脆弱性模型;Alexander提出的循環(huán)脆弱性模型;Hewitt提出的人類生態(tài)危險(xiǎn)性模型;Cutter提出的脆弱性地方模型.脆弱性分析方法主要包括了3類:(1)基于歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)判斷的區(qū)域脆弱性評(píng)估.根據(jù)自然災(zāi)害類型和產(chǎn)生后果,進(jìn)行脆弱性評(píng)估;(2)基于指標(biāo)的區(qū)域脆弱性評(píng)估.在脆弱性形成機(jī)制和原理研究還不充分的情況下,指標(biāo)合成是目前脆弱性評(píng)價(jià)中較常用的一種方法.該方法從脆弱性表現(xiàn)特征、發(fā)生原因等方面建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,利用統(tǒng)計(jì)方法或其他數(shù)學(xué)方法綜合成脆弱性指數(shù),來表示評(píng)價(jià)單元脆弱性程度的相對(duì)大小;(3)基于實(shí)際調(diào)查的承災(zāi)個(gè)體脆弱性評(píng)估.該方法通過建立不同強(qiáng)度的致災(zāi)因子危險(xiǎn)性與承災(zāi)體損失(率)之間的量化關(guān)系,以表格、曲線、數(shù)學(xué)方程等形式表示,結(jié)果精度相對(duì)較高.3本構(gòu)模型的建立自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的核心環(huán)節(jié),致災(zāi)因子出現(xiàn)的概率和承災(zāi)體的損失是2個(gè)關(guān)鍵因子.早期的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要關(guān)注致災(zāi)因子,形成“致災(zāi)因子論”,將致災(zāi)因子危險(xiǎn)性作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果,即R(風(fēng)險(xiǎn))=H(致災(zāi)因子危險(xiǎn)性).20世紀(jì)80年代后,脆弱性研究逐步受到重視,從而形成了目前的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論基礎(chǔ),即R(風(fēng)險(xiǎn))=H(致災(zāi)因子危險(xiǎn)性)∩V(承災(zāi)體脆弱性).當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法可歸納為3大類:(1)風(fēng)險(xiǎn)概率的建模與評(píng)估,利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,對(duì)以往的災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、提煉,找出災(zāi)害發(fā)展演化的規(guī)律,以達(dá)到預(yù)測(cè)評(píng)估未來災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的目的;(2)指標(biāo)體系的風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)估,以指標(biāo)為核心的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,在方法上側(cè)重于災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的選取、優(yōu)化以及權(quán)重的計(jì)算;(3)情景模擬的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)估方法.上述前兩種自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,很難反映自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)各要素之間的內(nèi)部聯(lián)系和演化過程,評(píng)估過程缺乏靈活性,當(dāng)評(píng)估對(duì)象和條件狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),不能對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行調(diào)整,無法模擬復(fù)雜災(zāi)害系統(tǒng)的不確定性與動(dòng)態(tài)性,必然會(huì)導(dǎo)致一定的風(fēng)險(xiǎn)估值不準(zhǔn),主要適用于數(shù)據(jù)資料不完整、尺度較大的研究區(qū).第三種災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法是通過與RS/GIS和數(shù)值模式等復(fù)雜系統(tǒng)仿真建模手段相結(jié)合,模擬人類活動(dòng)干擾下未來可能發(fā)生的災(zāi)害過程,形成對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的可視化表達(dá),實(shí)現(xiàn)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)評(píng)估.這是當(dāng)前自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究的主流方向,極大地推動(dòng)了自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的精度,為減災(zāi)降險(xiǎn)提供了重要依據(jù).但也存在兩方面問題:(1)在情景分析中所采用模型的邊界條件設(shè)定,往往缺乏科學(xué)依據(jù),對(duì)研究區(qū)域基于一定概率水平的極端風(fēng)險(xiǎn)情景的研究明顯不足;(2)情景分析多是對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景的模擬,而對(duì)出現(xiàn)某種災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案的具體有效執(zhí)行的模擬還未涉及.此外,針對(duì)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究,大多針對(duì)單一災(zāi)種評(píng)估為主,而對(duì)多災(zāi)種復(fù)合的自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究較少,在時(shí)效和精度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際評(píng)估的需要.雖然目前已有多個(gè)國(guó)際計(jì)劃,如國(guó)際科聯(lián)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合研究科學(xué)計(jì)劃、IHDP的綜合風(fēng)險(xiǎn)防范科學(xué)計(jì)劃,但是成熟的理論和方法體系尚未形成.4自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)管理研究過去災(zāi)害管理的工作重點(diǎn)是危機(jī)管理,因此人類總是從“一個(gè)災(zāi)害走向另一個(gè)災(zāi)害”,很少降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn).自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理替代災(zāi)害管理是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)防災(zāi)減災(zāi)的主要趨勢(shì)[17,18,19,20,21,22].災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理旨在尋求找出導(dǎo)致災(zāi)害的根源,并采取應(yīng)對(duì)措施加以預(yù)防和控制.自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理以災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為基礎(chǔ)和依據(jù),通過對(duì)各種自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、分析和評(píng)價(jià),從而有效地控制和處置災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),以最低的成本,實(shí)現(xiàn)最大安全保障的決策過程.它是將災(zāi)前降低風(fēng)險(xiǎn)、災(zāi)時(shí)應(yīng)急對(duì)應(yīng)和災(zāi)后恢復(fù)3個(gè)階段融于一體,對(duì)災(zāi)害實(shí)行系統(tǒng)、綜合管理,以及協(xié)調(diào)管理各災(zāi)種防災(zāi)減災(zāi)的全過程.美國(guó)是世界上開展自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理研究最早也是最完善的國(guó)家,聯(lián)邦緊急事件管理局(FEMA)專門負(fù)責(zé)包括洪水、地震、颶風(fēng)等自然災(zāi)害處理,全面協(xié)調(diào)減災(zāi)、預(yù)防、緊急管理和恢復(fù)重建等工作,其開發(fā)的HAZUS評(píng)估系統(tǒng)是建立在GIS平臺(tái)上的一種全面的風(fēng)險(xiǎn)管理工具軟件包,用于評(píng)估災(zāi)害造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,支持減災(zāi)、應(yīng)急管理、抗災(zāi)、災(zāi)后恢復(fù)的國(guó)家計(jì)劃.荷蘭建立了系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)風(fēng)暴潮和洪水的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理體系,將整個(gè)沿海地區(qū)劃分為不同設(shè)防等級(jí)進(jìn)行分區(qū)管理.此外,發(fā)達(dá)國(guó)家還普遍建立起一整套由保險(xiǎn)、再保險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)備金以及非傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移工具所共同構(gòu)成的金融管理體系.我國(guó)改革開放以來,尤其是參與“國(guó)際減災(zāi)十年”活動(dòng)以后,對(duì)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理工作開展了不少有益的探索,但至今關(guān)于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理及管理范式的研究還比較薄弱,已成為制約我國(guó)有效地深入開展防災(zāi)減災(zāi)工作的瓶頸.為此,《國(guó)家綜合減災(zāi)“十二五”規(guī)劃》已經(jīng)把加強(qiáng)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理能力建設(shè)作為“十二五”期間要完成的十大主要任務(wù)之一,開展自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理已成為當(dāng)前和未來重大國(guó)家需求之一.近年來,隨著全球氣候變化,極端災(zāi)害事件影響日益嚴(yán)重,不少學(xué)者在總結(jié)自然災(zāi)害管理的歷史經(jīng)驗(yàn)中,考慮到自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的多因子性、系統(tǒng)性和不可預(yù)期性,提出了綜合自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理方法(IN-DRM).自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)管理是針對(duì)區(qū)域內(nèi)自然災(zāi)害鏈和多種災(zāi)害的綜合管理,貫穿于災(zāi)害管理全過程,集中于多災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)和承災(zāi)體脆弱性分析,并強(qiáng)調(diào)多層面、多元化和多學(xué)科共同合作,全面整合的災(zāi)害管理模式.以日本京都大學(xué)防災(zāi)研究所Okada教授和Tatano教授為代表的課題組于21世紀(jì)初,提出了綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理理論,并在世界范圍內(nèi)廣泛推廣綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理模式.從2001年起,世界銀行資助每年舉辦一次“綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理”國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì),皆明確地提出綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理是災(zāi)害管理的最佳模式,優(yōu)化組合工程與非工程的綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理,將成為防災(zāi)減災(zāi)和災(zāi)害管理的主要措施.5自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的理論框架自然災(zāi)害系統(tǒng)是地球巨系統(tǒng)下屬的一個(gè)復(fù)雜子系統(tǒng),受到各種自然過程和人類社會(huì)活動(dòng)的影響,因此研究所涉