鄧長濤 ,嚴超君 ,董 菁
(1.珠江水利科學研究院,廣東 廣州 510611;2.南昌大學,江西 南昌 330031)
與單一建設項目不同,工業(yè)園區(qū)各種風險因子在同一時空互相作用和影響,使工業(yè)園區(qū)的環(huán)境風險比單一建設項目復雜的多,隱患也更大[1]。如果單獨開展企業(yè)的環(huán)境風險評價,忽略了企業(yè)間各種環(huán)境風險因子的疊加作用,不能客觀地反映整個工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險因子的綜合效應。因而,從系統(tǒng)性和整體性的角度出發(fā),采取先進的評價技術開展工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險評價具有較強的實踐意義。
當前,諸多專家學者對工業(yè)園區(qū)的環(huán)境風險評價技術開展了研究[2]。常見的評價方法有邏輯分析法(如層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)[3]和故障樹[4]等)、統(tǒng)計分析法、公式評價法、模糊數(shù)學法和綜合風險分析法。李艷萍等[3]選取我國東、中和西部地區(qū)近20個工業(yè)園區(qū),對管理者、企業(yè)及園區(qū)公眾開展600份問卷調研,運用AHP方法構建了工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險評價指標權重遞階層次結構模型,并衡量了影響工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險等級準則層權重;周新榮等[5]以中國各行業(yè)突發(fā)環(huán)境事件多年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎,篩選出對企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件有重大影響的7個因子共17個指標,采用指標因子分析法和AHP相結合,確定各因子的權重,從而確定企業(yè)的環(huán)境風險水平。
這些環(huán)境風險評價方法,在一定時期內對工業(yè)園區(qū)的環(huán)境風險評價起到了一定成效,但依然存在以下問題:①指標體系較為單一,各指標相互獨立,忽略了工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險因子的疊加效應及反饋作用;②傳統(tǒng)的評價方法(如AHP、模糊綜合評價方法等)多依賴專家的經(jīng)驗來確定各因子的權重(專家打分法),易受主觀因素的影響,可能忽略不同因子之間的邏輯關系而導致評價結果不夠客觀、真實。為了克服以上問題,亟需尋找一種新的評價方法,既能全盤考慮工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險因子的疊加與反饋等綜合效應,同時又能保證評價技術及結果的客觀性。鑒于此,本文從從環(huán)境系統(tǒng)風險的整體視角出發(fā),引入突變級數(shù)理論,提出基于突變級數(shù)法的多指標綜合評價方法,并以小藍工業(yè)園區(qū)為例,開展了園區(qū)的環(huán)境風險評價。
本研究以南昌小藍經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)為研究樣區(qū)。該區(qū)為國家經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū),位于江西省南昌市南郊,北起昌南大道,南至銀三角,東傍迎賓大道,西延贛江,105、316、320三條國道交匯境內,浙贛、贛粵、京福三條高速公路穿行周邊,區(qū)位優(yōu)越,交通便利,規(guī)劃面積40平方公里?;诠I(yè)園區(qū)環(huán)境風險評價的目標,依據(jù)風險源規(guī)模較大、周邊環(huán)境敏感點相對集中的原則,選取醫(yī)藥、化工以及其他行業(yè)中的14家企業(yè)作為樣本企業(yè)。部分已建、在建和未建敏感企業(yè)的風險物質、貯存量及臨界量見表1。
表1 工業(yè)園區(qū)內部分敏感企業(yè)詳單
突變級數(shù)法的理論基礎是法國數(shù)學家Rene.Thom[6]創(chuàng)立的突變理論。該方法在初等突變模型及其分歧方程的基礎上,經(jīng)數(shù)學推導獲得的歸一化模型,將目標值歸一化至[0,1]。根據(jù)初始的模糊隸屬函數(shù)值,利用歸一化公式可計算出各控制變量對應的中間值,即突變級數(shù)值,再利用系統(tǒng)中對應的突變模型歸一化公式逐級逆推,最終得到最高層的總突變隸屬函數(shù)值,與模糊隸屬度函數(shù)取得一致,從而實現(xiàn)突變理論與模糊數(shù)學的結合[7]。常見的突變類型有折疊突變、尖點突變、蝴蝶突變、燕尾突變等,各突變類型對應的函數(shù)、變量、分歧方程及常用歸一化公式,見表2。
表2 突變類型、函數(shù)、變量、分歧方程及歸一化公式
基于工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險評價的現(xiàn)實目標,借鑒AHP的決策思維模式,對問題進行梳理,將評價目標進行多層次分解,來構建樣區(qū)多參數(shù)集成指標體系[3]。考慮到樣區(qū)的具體特征,將評價目標分解為四級指標體系。首先,將問題的目標(即工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險綜合評價指標)定義為A層;其次,根據(jù)環(huán)境風險系統(tǒng)理論,對目標層進行分解,定義風險源指標(B1)、風險控制機制指標(B2)、外部因素指標(B3)、風險受體指標(B4)環(huán)節(jié)為B層;再次,對 B層指標的不同屬性進行細化,進一步分解為主體行業(yè)指標(C1)、風險因子指標(C2)等9個C層指標;最后,依據(jù)企業(yè)所屬的行業(yè)類型及工藝技術裝備水平,將C層指標最終細化為行業(yè)類型(D1)、工藝技術裝備水平(D2)等 19個 D層指標,詳見表3。
表3 多參數(shù)集成指標體系(C層及D層)
可以看出,該指標體系涵蓋了工業(yè)園區(qū)主要的環(huán)境風險因子,能較大程度上反映工業(yè)園區(qū)的環(huán)境風險狀況。接下來,為了保證環(huán)境風險評價的客觀性,引入突變級數(shù)法,并依據(jù)控制變量的數(shù)目,逐級選擇相應的突變類型,最終建立了研究樣區(qū)的多參數(shù)集成環(huán)境風險評價指標體系樹狀結構,見圖1。
圖1 基于突變級數(shù)法的多參數(shù)集成指標體系
在此基礎上,對歸一化公式計算得到的分值換算為常規(guī)的等級標準。根據(jù)平等分布函數(shù)原理和認知度將環(huán)境風險水平劃分為5個等級,進而通過計算得出工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險分級管理標準對照表,見表4。
表4 突變級數(shù)法與常用方法風險水平對應關系
表5 部分企業(yè)D層指標分值
參考表1中各企業(yè)的基礎信息數(shù)據(jù),對已建立的多參數(shù)集成指標體系的D層19項指標賦予相應的分值,部分企業(yè)分值詳見表5。再利用系統(tǒng)中對應的突變模型及歸一化公式逐級逆推,獲得A層指標值(表6),進一步得到工業(yè)園區(qū)的風險水平見圖3。
表6 A層指標計算結果
圖2 工業(yè)園區(qū)各企業(yè)的環(huán)境風險水平
由表4,6和圖2可知,研究樣區(qū)的14家企業(yè)均處于一般安全水平及以上。其中,有9家企業(yè)處于一般安全水平(A∈[0.9538-0.9738));3 家企業(yè)處于安全水平 (A∈[0.9538-0.9738));2家企業(yè)處于很安全水平(A∈[0.9884-1])。從而將處于一般安全水平的9家企業(yè)作為園區(qū)風險管理的重點對象,并將其中風險值最低的企業(yè)(金沙化工)作為重中之重優(yōu)先風險管理。
引入突變理論,構建了工業(yè)園區(qū)環(huán)境風險評價多參數(shù)集成指標體系,并結合平等函數(shù)分布原理,確定了環(huán)境風險分級管理標準。在此基礎上,以小藍工業(yè)園區(qū)為例,開展了研究樣區(qū)的環(huán)境風險評價。結果確定了14家敏感企業(yè)的風險水平,將處于一般安全水平的9家企業(yè)作為園區(qū)風險管理的重點對象,并將其中風險值最低的企業(yè)(金沙化工)作為重中之重優(yōu)先風險管理。此外,本研究風險評價的所有環(huán)節(jié)中,均未引入專家的主觀經(jīng)驗判斷,具有更高的客觀性和可信度,可為工業(yè)園區(qū)的環(huán)境風險評價提供科學依據(jù)。