于寧 盧海軍 于嘉
(齊齊哈爾大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院 黑龍江齊齊哈爾 161006)
將韌性城市理念引進(jìn)城市建設(shè)工作,降低或減輕由于災(zāi)害造成的城市損失,實(shí)現(xiàn)有效資源的合理化調(diào)配,保障城市快速恢復(fù)[1]。盡管各地在加大對(duì)韌性城市的建設(shè),提高城市韌性能力,但“城市病”的發(fā)生也對(duì)韌性城市的建設(shè)與發(fā)展造成抑制與影響[2]。根據(jù)國(guó)際專(zhuān)家委員會(huì)等有關(guān)人員的多次會(huì)議,明確了提高城市防災(zāi)能力的首要工作是建立城市公共安全與災(zāi)害評(píng)估體系,制定具有代表性的評(píng)估指標(biāo),及時(shí)感知城市內(nèi)可能誘發(fā)安全事故的因素。趙冬月等人[3]研究了地區(qū)性城市群公共安全多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,制訂風(fēng)險(xiǎn)防控規(guī)劃,通過(guò)綜合考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、歷史災(zāi)情、防災(zāi)減災(zāi)等因素,實(shí)現(xiàn)評(píng)估,但是該方法由于量化的評(píng)估指標(biāo)不佳,導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果差。鄒芳等人[4]提出了精準(zhǔn)防災(zāi)導(dǎo)向下災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)及防災(zāi)策略,通過(guò)地理加權(quán)回歸模型(GWR),結(jié)合一般回歸模型(OLS)的比較,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)研究,但是該方法的評(píng)估結(jié)果與實(shí)際結(jié)果偏差大。針對(duì)上述問(wèn)題,該文將以韌性城市理論作為研究背景,設(shè)計(jì)一種針對(duì)城市公共安全與災(zāi)害的評(píng)估體系構(gòu)建方法,基于客觀性、全面性原則開(kāi)展此次工作,以此種方式提高城市的應(yīng)急能力與防災(zāi)能力。
在設(shè)定評(píng)價(jià)指標(biāo)前,識(shí)別城市安全風(fēng)險(xiǎn)事件,選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括韌性城市人口特性、城市基本抗災(zāi)能力、韌性城市脆弱度,將其作為韌性城市公共安全與災(zāi)害評(píng)估一級(jí)指標(biāo)[5]??紤]到韌性城市存在人口密集、人口流動(dòng)性大等特點(diǎn),將城市中的自然人作為公共安全與災(zāi)害的最終承受對(duì)象,明確人口特性屬于單獨(dú)考慮因素。同時(shí),根據(jù)國(guó)家聯(lián)合減災(zāi)戰(zhàn)略,明確城市基本抗災(zāi)能力指標(biāo)由社會(huì)自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)因素與自然活動(dòng)綜合決定?;谏鲜龇治?,提出針對(duì)韌性城市的安全與災(zāi)害評(píng)估指標(biāo),如表1所示。
表1 基于韌性城市理論建立安全與災(zāi)害評(píng)估指標(biāo)
根據(jù)表1 可知,基于韌性城市理論建立安全與災(zāi)害評(píng)估指標(biāo)分為三級(jí),包括3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)、7 個(gè)二級(jí)指標(biāo)、6個(gè)三級(jí)指標(biāo),其中二級(jí)指標(biāo)分別為城市基本經(jīng)濟(jì)能力、城市社會(huì)服務(wù)能力、城市社會(huì)保障能力、城市綜合建設(shè)與發(fā)展能力、人口密度、人口遷移增長(zhǎng)率等指標(biāo),人口密度、人口遷移增長(zhǎng)率、失業(yè)率是一個(gè)二級(jí)指標(biāo)。三級(jí)指標(biāo)分別是人均生產(chǎn)值、社會(huì)服務(wù)機(jī)構(gòu)覆蓋率、公共交通承載量等。按照上述表1所示的格式,填充安全與災(zāi)害評(píng)估指標(biāo)不斷,完成基于韌性城市理論的評(píng)估指標(biāo)設(shè)計(jì)。
在引入韌性城市理論的基礎(chǔ)上,建立安全與災(zāi)害評(píng)估指標(biāo),引入AHP方法劃分各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。將各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)按照其在指標(biāo)體系當(dāng)中的重要性,劃分到不同的集合[6]。指標(biāo)因素集合中包含重要指標(biāo)因素、較重要指標(biāo)因素、一般重要指標(biāo)因素、不重要指標(biāo)因素和不必考慮指標(biāo)因素這5種類(lèi)型。結(jié)合1~9的標(biāo)度法,對(duì)隨機(jī)兩個(gè)指標(biāo)因素進(jìn)行重要性對(duì)比,并按照表2 中的內(nèi)容完成對(duì)各個(gè)指標(biāo)因素的標(biāo)度設(shè)計(jì)。
表2 各指標(biāo)因素比較標(biāo)度
表2中A和B均為指標(biāo)因素集合當(dāng)中的某一指標(biāo),針對(duì)所有指標(biāo)完成兩兩重要性對(duì)比,并將得出的結(jié)果作為城市公共安全與災(zāi)害評(píng)估的判斷矩陣。采用平方根的方法計(jì)算判斷矩陣的特征量以及最大特征值,最大特征值的計(jì)算公式為
公式(1)中,λmax為判斷矩陣當(dāng)中的最大特征值;C為判斷矩陣中所有評(píng)估指標(biāo)因素集合;Wi為某一評(píng)估指標(biāo)因素的特征量;n為評(píng)估指標(biāo)因素集合中包含的評(píng)估指標(biāo)因素個(gè)數(shù)。按照從大到小的順序,確定各個(gè)指標(biāo)因素的權(quán)重。
公式(2)中,χi為某一評(píng)估指標(biāo)因素i 的權(quán)重;γ為評(píng)估指標(biāo)因素對(duì)應(yīng)的標(biāo)度。通過(guò)公式(2)計(jì)算得出各個(gè)評(píng)估指標(biāo)因素的權(quán)重,為后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算與結(jié)果的量化提供依據(jù)。
該文選擇的評(píng)估指標(biāo)既包含正向指標(biāo)又包含逆向指標(biāo),因此倒數(shù)形式處理各個(gè)逆向指標(biāo)。同時(shí),為了避免指標(biāo)量綱與量級(jí)影響評(píng)價(jià)結(jié)果,標(biāo)準(zhǔn)化處理數(shù)據(jù),引入Z標(biāo)準(zhǔn)化方法,公式為
公式(3)中,Z為評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果;Win為某一評(píng)價(jià)指標(biāo)i的數(shù)據(jù)n正理想解;ξin為不同評(píng)估指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性系數(shù),通常情況下ξin的取值在0~1 之間。在評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)代入公式得出結(jié)果小于1 時(shí),說(shuō)明評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)不符合城市公共安全與災(zāi)害評(píng)估的要求,舍去數(shù)據(jù)。根據(jù)評(píng)估結(jié)果對(duì)城市公共安全與災(zāi)害的抵御能力等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。將其劃分為5 個(gè)不同等級(jí),分別為強(qiáng)抵御能力、較強(qiáng)抵御能力、中等抵御能力、較弱抵御能力和弱抵御能力。各個(gè)等級(jí)分別對(duì)應(yīng)災(zāi)害預(yù)警、防御能力、災(zāi)后重建能力等各項(xiàng)基本能力的綜合結(jié)果。
為了驗(yàn)證評(píng)估體系的有效性和可行性,選擇以某城市作為評(píng)估對(duì)象。首先歸納總結(jié)該城市發(fā)展情況。在明確該城市基本建設(shè)和各個(gè)發(fā)展階段變化的基礎(chǔ)上,結(jié)合論述思路,選擇出該城市公共安全與災(zāi)害評(píng)估指標(biāo),分別從自然因素、社會(huì)隱私、制度因素、公眾行為因素等方面獲取多種評(píng)估指標(biāo)。應(yīng)用Delphi法統(tǒng)計(jì)評(píng)估指標(biāo),并得出其均值和方差,其中評(píng)估指標(biāo)均值的計(jì)算公式為
公式(4)中,E為評(píng)估指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果均值;ai為某一評(píng)估指標(biāo)i 的權(quán)重;ni為某一評(píng)估指標(biāo)i 的統(tǒng)計(jì)結(jié)果;k為常數(shù)。評(píng)估指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果方差計(jì)算公式為
公式(5)中,σ2為評(píng)估指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果方差。從評(píng)估指標(biāo)中選取安全和防災(zāi)方面指標(biāo),結(jié)合城市公共安全要求,分配指標(biāo)權(quán)重,權(quán)重分配結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 城市公共安全與災(zāi)害評(píng)估指標(biāo)權(quán)重分配
應(yīng)用該文的評(píng)估體系構(gòu)建方法完成評(píng)估體系的構(gòu)建。利用該評(píng)估體系對(duì)該城市公共安全與災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估,并將得到的評(píng)估結(jié)果繪制成表4。
表4 城市公共安全與災(zāi)害評(píng)估結(jié)果記錄表
表4 中各項(xiàng)內(nèi)容的評(píng)價(jià)總分均為100,以此為標(biāo)準(zhǔn),評(píng)估在不同發(fā)展階段的公共安全與災(zāi)害,并將其與專(zhuān)家軟件得出的評(píng)分結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果繪制成圖1。
圖1 本文方法構(gòu)建的評(píng)估體系與專(zhuān)家打分結(jié)果對(duì)比
圖1 中記錄的A~E 為該城市發(fā)展中經(jīng)濟(jì)、安全和防災(zāi)等方面變化的各個(gè)階段,從A階段到E階段,無(wú)論是經(jīng)濟(jì)方面還是安全與防災(zāi)方面,其綜合水平不斷提升。從圖1 中可知,該城市的公共安全與災(zāi)害抵御能力呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢(shì),與該城市建設(shè)發(fā)展的程度一致,按照該文方法構(gòu)建的評(píng)估體系得出的評(píng)價(jià)結(jié)果與專(zhuān)家評(píng)分軟件得出的結(jié)果基本一致,說(shuō)明按照評(píng)估體系得出的結(jié)果具有一定可信度,進(jìn)而證明其具備可行性。除此之外,通過(guò)上述得出的評(píng)估結(jié)果為該城市未來(lái)發(fā)展提供意見(jiàn):首先,該城市總體公共安全與災(zāi)害防御能力較強(qiáng),增設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)災(zāi)害預(yù)警的設(shè)施;其次,提升現(xiàn)有預(yù)警設(shè)施、體系的監(jiān)測(cè)預(yù)警精度;最后,該城市災(zāi)后評(píng)估和恢復(fù)的能力較弱,提升其災(zāi)后對(duì)事故的調(diào)查能力以及對(duì)損失的評(píng)估能力,并完善災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警制度、應(yīng)急預(yù)案等,提升災(zāi)后恢復(fù)能力。結(jié)合上述意見(jiàn)采取相應(yīng)的措施,促進(jìn)城市公共安全與災(zāi)害抵御能力的全面提升。
在社會(huì)進(jìn)一步的建設(shè)、規(guī)劃與發(fā)展中,發(fā)現(xiàn)了韌性城市存在一定的公共安全危險(xiǎn),這種危險(xiǎn)不僅影響城市的持續(xù)化發(fā)展與建設(shè),也誘發(fā)城市公共安全事件的發(fā)生。針對(duì)此問(wèn)題,該文以韌性城市理論為基礎(chǔ),從建立城市安全與災(zāi)害評(píng)估指標(biāo)、基于AHP法的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算、城市公共安全與災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算與評(píng)估結(jié)果量化3 個(gè)方面,設(shè)計(jì)了基于韌性城市理論的城市公共安全與災(zāi)害評(píng)估體系構(gòu)建方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,該文評(píng)估體系評(píng)估結(jié)果與專(zhuān)家評(píng)分軟件得出結(jié)果一致,該方法具有一定可信度和可行性。在后續(xù)的研究中,將對(duì)不同城市和地區(qū)的公共安全與災(zāi)害事件進(jìn)行評(píng)價(jià),從而為城市建設(shè)和發(fā)展提供依據(jù)。