謝永剛,周長生

(黑龍江大學(xué) 生產(chǎn)力研究中心災(zāi)害經(jīng)濟(jì)研究室,哈爾濱 150080)

1 黑龍江省氣象災(zāi)害狀況

黑龍江省氣象災(zāi)害是造成農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失的最主要因素,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,在1998～2007年,旱、洪澇災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失評估值已達(dá)575.3億元,特別是2007年達(dá)147億元。氣象災(zāi)害已成為影響農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要因素。因此研究氣象災(zāi)害對糧食生產(chǎn)的影響意義深遠(yuǎn)。

氣象災(zāi)害包括:①由降水引起的旱災(zāi)、洪澇災(zāi)、漬災(zāi)、雪災(zāi)、雹災(zāi)、雨淞等;②因溫度異常造成的有霜凍害、低溫冷害、寒害、凍害、凍拔、凍裂、熱害等;③由風(fēng)力異常引起的有大風(fēng)害、沙塵暴、風(fēng)濁等;④由多個農(nóng)業(yè)氣象要素異常綜合形成的災(zāi)害有干熱風(fēng)、臺風(fēng)和熱帶風(fēng)暴害、暴風(fēng)雪 (或冷雨)害、凍澇害、森林火災(zāi)等;⑤我國北方牧區(qū)還有白災(zāi)和黑災(zāi)。黑龍江省地跨寒溫帶和中溫帶,位于中國東部季風(fēng)區(qū)的北端,其中大部分地帶屬于濕潤地區(qū),也有一部分是自半濕潤向半干旱過渡的地帶。因獨特的地理位置,在氣象災(zāi)害中,旱災(zāi)、洪澇災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)對黑龍江省影響較大?；?《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國農(nóng)業(yè)年鑒》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、《黑龍江年鑒》(1984～2008)中只有旱災(zāi)、洪澇災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù),而無其它災(zāi)種統(tǒng)計數(shù)據(jù)。所以氣象災(zāi)害對黑龍江省農(nóng)業(yè)的影響因子中,我們只把旱災(zāi)、洪澇災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)作為影響農(nóng)業(yè)的內(nèi)生變量,其他氣象災(zāi)害做外生變量。以下本文的氣象災(zāi)害就是指旱災(zāi)、洪澇災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)。水旱災(zāi)害是我國、特別是黑龍江省的主要氣象災(zāi)害。

根據(jù) 《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國農(nóng)業(yè)年鑒》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、《黑龍江年鑒》的統(tǒng)計資料繪制圖1、圖2。

由圖1可見,在黑龍江省氣象災(zāi)害中,成災(zāi)面積最大的是洪澇和干旱,風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)成災(zāi)面積較小,依據(jù)黑龍江省旱澇成災(zāi)面積變化曲線,對近24年來黑龍江省旱澇災(zāi)害進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),洪災(zāi)和旱災(zāi)表現(xiàn)為相反的變化過程,即為此消彼長的趨勢,這也是24年來黑龍江旱澇發(fā)展的新特征。

圖1 黑龍江省1983年以來各種農(nóng)業(yè)災(zāi)害成災(zāi)面積折線圖Fig.1 Broken line graph of disastrous area of various agricultural disasters in heilongjiang province since 1983

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,農(nóng)業(yè)育種技術(shù)進(jìn)步、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平提高、施肥量增加、播種面積增加等因素是與水稻、小麥、玉米、大豆總產(chǎn)量正相關(guān)。由圖2可見,黑龍江省水稻、小麥、玉米、大豆總產(chǎn)量與氣象災(zāi)害成災(zāi)面積是負(fù)相關(guān)的,且負(fù)相關(guān)較為明顯,致使氣象災(zāi)害成災(zāi)面積與水稻、小麥、玉米、大豆總產(chǎn)量成反方向變動。

圖2 水稻、小麥、玉米、大豆總產(chǎn)量和總播種面積及總成災(zāi)面積折線圖Fig.2 Broken line graph of gross output and gross sown area of rice,wheat,corn and soy bean and gross disastrous area

2 主要氣象災(zāi)害 (旱、洪澇)造成的糧食經(jīng)濟(jì)損失分析

圖1表明氣象災(zāi)害中旱澇災(zāi)害成災(zāi)面積較大,而風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)成災(zāi)面積較小,本文著重研究旱澇災(zāi)害造成的糧食經(jīng)濟(jì)損失。

2.1 旱災(zāi)和洪澇造成的直接經(jīng)濟(jì)損失的計算方法

水旱災(zāi)害所造成的損失主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的損失,因此,本文首先采用如下模型計算氣象災(zāi)害造成的糧食經(jīng)濟(jì)損失,計算公式為:

采用如下計算方法:

計算旱災(zāi)、洪澇災(zāi)、旱澇災(zāi)造成的糧食經(jīng)濟(jì)損失占應(yīng)得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(即實得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值與災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失之和)的百分比I1,I2,I值越大,表明旱災(zāi)、洪澇災(zāi)、旱澇災(zāi)對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的影響越顯著。

2.2 模型各變量數(shù)據(jù)

模型已知數(shù)據(jù)見表1。

表1 模型各變量數(shù)據(jù)Table 1 All variables of the model

2.3 根據(jù)模型所得數(shù)據(jù)

根據(jù)模型所得數(shù)據(jù)見表2,由表2繪制圖3和圖4。

圖3 旱、洪澇災(zāi)造成糧食經(jīng)濟(jì)損失直方圖Fig.3 Bar graph of economic loss of agricultural production arising from floods and droughts

表2 模型所得數(shù)據(jù)Table 2 Acquired data of the model

由圖3可見,1985～2007年,旱、洪澇災(zāi)害總糧食經(jīng)濟(jì)損失呈上升趨勢,2007年以147億元達(dá)到歷史新高。旱災(zāi)也呈上升趨勢,2007年以144億元達(dá)歷史最高點。洪澇災(zāi)害損失無明顯上升趨勢,呈波動狀。

由圖4可見,1985～2007年,旱、洪澇災(zāi)造成糧食經(jīng)濟(jì)損失占應(yīng)得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值百分比除2003年基本上＜10%以外,1985～2003年,旱、洪澇災(zāi)造成糧食經(jīng)濟(jì)損失占應(yīng)得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值百分比起伏不定,旱災(zāi)造成糧食經(jīng)濟(jì)損失占應(yīng)得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值百分比在1985～1990年、1991～2003年、2004～2007年3個時段呈上升趨勢,洪澇災(zāi)造成糧食經(jīng)濟(jì)損失占應(yīng)得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值百分比總體上呈下降趨勢。

3 主要氣象災(zāi)害的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)承災(zāi)能力分析

黑龍江省旱、洪澇災(zāi)成災(zāi)面積有逐年擴(kuò)大走向,且旱、洪澇災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失每年有增加的趨勢,這對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生不良影響。為了減少旱澇災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失,必須了解黑龍江省作為災(zāi)害承受體的承災(zāi)能力狀況。因此,本文選擇農(nóng)村人均純收人、有效灌溉面積、機(jī)電排灌站裝機(jī)容量、水庫容量、堤防長度共5項指標(biāo)反映黑龍江省對旱澇災(zāi)害的抵抗能力。由于旱澇災(zāi)害對流域的影響和破壞是一個復(fù)雜的系統(tǒng),采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法來區(qū)分承災(zāi)指標(biāo)的大小,找出抵御旱澇災(zāi)害的重要因子,從而為防洪抗旱工作提供科學(xué)依據(jù)。

圖4 旱災(zāi)、洪澇災(zāi)造成糧食經(jīng)濟(jì)損失占應(yīng)得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的百分比Fig.4 Percentages of economic loss of agricultural production arising from floods and droughts in due gross output value of agriculture

3.1 確定分析序列

灰色關(guān)聯(lián)分析首先在對所研究問題定性分析的基礎(chǔ)上,確定比較序列(評價對象m個)Xi={Xi (k)|i=1,2,3,…,m}和參考序列(評價標(biāo)準(zhǔn)n個)X0={X0(k)|k=1,2,3,…,n},m+ 1個數(shù)據(jù)序列矩陣如下(此時m=10,n=5):

3.2 對變量序列數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理

選擇各列指標(biāo)中最大均值作為參考序列見表3。一般而言,不同的評價指標(biāo)往往具有不同的量綱和量綱單位,為了消除量綱和量綱單位不同所帶來的差別性,決策之前首先應(yīng)將評價指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。常用的方法有初值化、均值化和歸一化等。本研究采用初值法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理:

根據(jù)式(2)對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,結(jié)果見表4。

表3 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)承災(zāi)系統(tǒng)5項指標(biāo)Table 3 Five indicators of disaster bearing system of agricultural economy

表4 農(nóng)業(yè)承災(zāi)各項指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果Table 4 Standardization results of disaster resistance indicators of agriculture

3.3 求差序列、最大值、最小值

3.3.1 差序列

其中,i=1,2,3,…,m;k=1,2,3,…,n。根據(jù)式(3)計算差序列。

3.3.2 絕對差值正中最大數(shù)和最小數(shù)即為最大差

M和最小差m

由表4中數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果確定最大差M= 100-60.972 35=39.027 65,最小差m=100-100=0。

3.4 計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)由下式計算:

式中ρ為分辨系數(shù),在 (0,1]內(nèi)取值,得關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣(根據(jù)灰色理論創(chuàng)始人鄧聚龍教授的研究ρ一般取0.5效果較好,所以本研究令ρ=0.5)。

3.5 求各指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

式中N為年份個數(shù);i=1,2,…,5;k=1,2,…,10。

計算結(jié)果r(1)=0.373 316,r(2)= 0.435 625,r(3)=0.552486,r(4)= 0.545 113,r(5)=0.755 686

計算結(jié)果顯示,排序為:堤防長度＞機(jī)電排灌站裝機(jī)容量＞水庫容量＞有效灌溉面積＞農(nóng)村人均純收入。

4 基于農(nóng)業(yè)承災(zāi)系統(tǒng)模型的防災(zāi)、減災(zāi)對策

灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明堤防工程在5項指標(biāo)中對增強(qiáng)承災(zāi)能力的貢獻(xiàn)最大,亦即黑龍江省堤防工程量越大,其抵御旱澇災(zāi)害的能力也就越強(qiáng)。機(jī)電排灌站裝機(jī)容量居第二位,表明其容量越大,防汛抗旱的能力也就越強(qiáng)。排在末位的是農(nóng)村人均純收人,可見農(nóng)村人均純收人的變化對于承災(zāi)能力的影響并不大,這也說明了現(xiàn)在防汛抗旱主要還是靠政府行為。

通過黑龍江省1997～2006年機(jī)電排灌站裝機(jī)容量、有效灌溉面積、水庫容量、堤防長度等統(tǒng)計數(shù)字分析,此間各項指標(biāo)增長比1990～1996年較大,農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害損失比前一時期有所下降,但有效抵御氣象災(zāi)害的效果還有待進(jìn)一步提高。因此,還應(yīng)加大投人,提高農(nóng)業(yè)水利基礎(chǔ)設(shè)施的抗災(zāi)能力。從減災(zāi)工程性措施人手,要提高堤防的標(biāo)準(zhǔn);擴(kuò)大農(nóng)田有效灌溉面積,增加除澇面積和機(jī)電排灌站裝機(jī)容量和排灌面積,發(fā)揮水庫防汛抗旱的調(diào)蓄功能。同時還要科學(xué)規(guī)劃,并將廣大農(nóng)民的切身利益同防災(zāi)抗災(zāi)工作結(jié)合起來,鼓勵和創(chuàng)造有利條件,讓廣大農(nóng)民積極參與農(nóng)業(yè)減災(zāi)防災(zāi)工程建設(shè),改革現(xiàn)有資金投入機(jī)制,拓寬農(nóng)業(yè)減災(zāi)防災(zāi)資金的融資渠道,加大修繕和保護(hù)現(xiàn)有防災(zāi)減災(zāi)工程的力度,對農(nóng)村主要生產(chǎn)生活工程進(jìn)行加固,全面發(fā)揮各種減災(zāi)防災(zāi)工程的效益,從而增強(qiáng)黑龍江省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)抗災(zāi)能力。

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