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煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素分析及對(duì)策仿真

2020-02-22 05:42:59薛曄紀(jì)曉東薛崇義
關(guān)鍵詞:情景模擬

薛曄 紀(jì)曉東 薛崇義

摘要 煤層氣開(kāi)發(fā)引發(fā)的社會(huì)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重,識(shí)別社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要影響因素及制定有效的風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策,對(duì)加速煤層氣產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)進(jìn)程具有重要意義。本文先借助三角模糊數(shù)法確立綜合關(guān)聯(lián)矩陣,再利用DEMATEL方法對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析,并從中心度與原因度兩個(gè)方面篩選出煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵指標(biāo),進(jìn)而結(jié)合模糊認(rèn)知圖模型的情景仿真、穩(wěn)態(tài)值與關(guān)鍵指標(biāo)綜合重要度進(jìn)一步優(yōu)化以確定其核心指標(biāo),最后基于核心指標(biāo)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬,結(jié)果表明:①利用三角模糊數(shù)計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,并以權(quán)重比獲取DEMATEL中所需關(guān)聯(lián)矩陣,降低傳統(tǒng)DEMATEL方法獲取關(guān)聯(lián)矩陣的難度和主觀(guān)性。②基于DEMATEL中綜合關(guān)聯(lián)矩陣確立FCM中關(guān)聯(lián)矩陣,不僅考慮到指標(biāo)間的間接影響關(guān)系使FCM模型更加全面且降低FCM關(guān)聯(lián)矩陣的獲取難度,還可以彌補(bǔ)DEMATEL在確定核心指標(biāo)時(shí)沒(méi)有充分考慮指標(biāo)重要性動(dòng)態(tài)變化的缺點(diǎn)。③林草覆蓋率、防范建設(shè)資金投入比、土壤內(nèi)梅羅污染指數(shù)、機(jī)械設(shè)備可靠性、地下水主要污染因子評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)、個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)防范能力為關(guān)鍵指標(biāo),其中防范建設(shè)資金投入比、林草覆蓋率、機(jī)械設(shè)備可靠性為核心指標(biāo),對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理極為重要。④對(duì)策情景模擬結(jié)果表明,(影響機(jī)理方面)核心指標(biāo)主要通過(guò)生產(chǎn)機(jī)械化程度、拆遷安置程度、經(jīng)濟(jì)損失比等影響社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);(影響結(jié)果方面)防范建設(shè)資金投入比、林草覆蓋率分別是煤層氣開(kāi)發(fā)前、中后期對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響最大的因素。故本文有針對(duì)性地提出煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控的階段性建議:煤層氣開(kāi)發(fā)前期應(yīng)加大防范建設(shè)資金投入比,中期應(yīng)注重改善開(kāi)發(fā)區(qū)植被受損情況,同時(shí)提高機(jī)械設(shè)備可靠性,后期應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定加大防范建設(shè)資金投入,并注重受損植被區(qū)域的恢復(fù)。

關(guān)鍵詞 煤層氣開(kāi)發(fā);社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);核心指標(biāo);情景模擬

中圖分類(lèi)號(hào) TE991.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002-2104(2020)12-0125-12

DOI:10.12062/cpre.20200327

煤層氣作為一種清潔、高效的新型優(yōu)質(zhì)能源,其市場(chǎng)發(fā)展符合國(guó)家政策導(dǎo)向,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,加大煤層氣開(kāi)發(fā)利用具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,不僅可有效緩解能源供需矛盾,改善能源結(jié)構(gòu),而且其作為新能源產(chǎn)業(yè)還將促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[1]。但目前中國(guó)煤層氣處于大規(guī)模商業(yè)化開(kāi)發(fā)的初級(jí)階段,隨著煤層氣產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展及煤層氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目自身涉及區(qū)域廣、安全及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大、社會(huì)關(guān)注度高等特點(diǎn)[2],無(wú)疑會(huì)引發(fā)一系列社會(huì)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,如安全事故、環(huán)境污染、開(kāi)發(fā)地拆遷、防范建設(shè)資金投入不足、社會(huì)各方參與度不夠等,進(jìn)而引發(fā)社會(huì)秩序紊亂,阻礙煤層氣開(kāi)發(fā)過(guò)程的順利進(jìn)行。盡管導(dǎo)致這些問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)因素存在一定的潛在性,倘若不能及時(shí)、準(zhǔn)確的識(shí)別影響社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的核心因素,防患于未然,將會(huì)制約著煤層氣產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,另一方面防范對(duì)策的制定將直接影響其風(fēng)險(xiǎn)管控效果,有效的風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策對(duì)促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展意義重大。因此對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行全面剖析,獲悉核心風(fēng)險(xiǎn)因素,并進(jìn)行對(duì)策仿真,進(jìn)一步揭示核心風(fēng)險(xiǎn)因素的動(dòng)態(tài)演變機(jī)理并提出有效對(duì)策顯得尤為重要。

1 文獻(xiàn)綜述

目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的有關(guān)研究,有學(xué)者聚焦于對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別、分析,Liu等[3]通過(guò)對(duì)水箱水樣、成水樣品的選擇,對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)中重金屬對(duì)土壤的污染以及潛在的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析,結(jié)果表明Cd是重金屬污染物中濃度最高的;Hu等[4]通過(guò)對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)潛在的環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),大量煤層采出水會(huì)導(dǎo)致地表水污染,地下水位下降,水生態(tài)環(huán)境破壞;Kirchgessner等[5]從安全與環(huán)境兩個(gè)角度出發(fā),對(duì)煤層氣回收的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行了有效的分析;Tian[6]從多角度對(duì)煤層氣項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行了全面的分析,并結(jié)合煤層氣項(xiàng)目的實(shí)際情況,提出通過(guò)加強(qiáng)煤層氣井管理和煤層氣市場(chǎng)開(kāi)發(fā),以降低煤層氣項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn),提高其盈利能力;樊燕萍等[7]根據(jù)整體管理論法則認(rèn)為煤層氣產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理包括資源系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn),運(yùn)用系統(tǒng)哲學(xué)原理對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體動(dòng)態(tài)優(yōu)化,進(jìn)而達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的目的;李沿英等[8]以山西沁水盆地鄭莊區(qū)塊煤層氣開(kāi)采區(qū)為例,結(jié)合煤層氣開(kāi)發(fā)工序,對(duì)其潛在的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行了定量分析,認(rèn)為煤層氣開(kāi)采會(huì)對(duì)地下水、土壤、植被等造成不同程度的影響;張勇昌等[9]通過(guò)SEM對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)演化路徑進(jìn)行分析,進(jìn)而篩選主控因素,為煤層氣開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)防范措施的制定提供理論支持。也有學(xué)者通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策的提出進(jìn)行深入探討以期降低煤層氣開(kāi)發(fā)造成的社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),Silva等[10]通過(guò)對(duì)煤層采出水的化學(xué)成分進(jìn)行研析發(fā)現(xiàn),將廢水排至市政或公共水處理設(shè)施、將未經(jīng)處理的廢水用于粉塵控制等不當(dāng)采出水處理行為將會(huì)加劇土壤、地表水、地下水的污染,并從采出水處理技術(shù)層面探討了如何有效減少其對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題;Xue等[11]采用直覺(jué)模糊集對(duì)改進(jìn)的煤層氣開(kāi)發(fā)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行量化,并運(yùn)用Mandani直覺(jué)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評(píng)價(jià),為煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防范提供了理論支持;裴亞托等[12]通過(guò)AHP對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),并針對(duì)土地植被破壞、鉆井廢液排放等重要影響因素提出了風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策建議;楊勇國(guó)等[13]運(yùn)用模糊概率對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),針對(duì)重要影響指標(biāo)價(jià)格為改善經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)狀況提出建議;Vanorsdale等[14]基于情景分析下煤層氣資源儲(chǔ)量、盈利管理、財(cái)務(wù)狀況三者的關(guān)聯(lián)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的有效評(píng)價(jià),為經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策的制定實(shí)施提供依據(jù)。

綜上,現(xiàn)有關(guān)于煤層氣開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)因素分析及防范對(duì)策制定的有關(guān)研究范圍有限,集中于自然或經(jīng)濟(jì)環(huán)境,有限的研究范圍使得指標(biāo)選取不夠全面,進(jìn)而影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性;其次,現(xiàn)有研究以定性分析為主,據(jù)此提出的風(fēng)險(xiǎn)防范措施針對(duì)性欠缺,少有的量化研究方法沒(méi)有充分體現(xiàn)隨著煤層氣開(kāi)發(fā)的進(jìn)行,指標(biāo)間是如何相互影響進(jìn)而作用于目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)及指標(biāo)重要性的變化,無(wú)法從根本上揭示社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的階段特征及演變機(jī)制;最后研究視角上缺少?gòu)脑蛐椭笜?biāo)入手對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提出有效的防范對(duì)策,煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)從原因類(lèi)指標(biāo)入手,同時(shí)考慮指標(biāo)對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的重要性及指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性。鑒于此,本文針對(duì)決策試驗(yàn)與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室分析法(decision-making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)方法沒(méi)有充分體現(xiàn)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)性及模糊認(rèn)知圖(fuzzy cognitive map, FCM)中關(guān)聯(lián)矩陣獲取難度大的不足,將DEMATEL與FCM方法相結(jié)合,首先通過(guò)DEMATEL從原因度與中心度確定煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵指標(biāo),其次針對(duì)FCM情景仿真過(guò)程、穩(wěn)態(tài)值結(jié)果、與關(guān)鍵指標(biāo)綜合重要度對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步篩選以確定核心指標(biāo),最后針對(duì)核心指標(biāo)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬,以提出更為有效的風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策。

2研究方法

2.1 DEMATEL

現(xiàn)有煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素的有關(guān)研究對(duì)因素之間的關(guān)聯(lián)性分析不夠透徹,導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效果不佳,而DEMATEL方法基于指標(biāo)間綜合關(guān)聯(lián)矩陣計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的影響度、被影響度、中心度與原因度,以關(guān)系圖清晰、直觀(guān)地反映指標(biāo)間的相互作用及其對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的重要性,故本文選取DEMATEL方法進(jìn)行因素分析及關(guān)鍵指標(biāo)篩選,主要定義如下。

(1)n階矩陣W1=(w1ij)n×n為社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)直接關(guān)聯(lián)矩陣,w1ij為指標(biāo)ci對(duì)cj的直接關(guān)聯(lián)程度。

(2)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣W2為:

其中,s為W1中各行元素之和最大值的倒數(shù)。

(3)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)綜合關(guān)聯(lián)矩陣W3為:

其中,I為單位矩陣,(I-W2).-1為I-W2的逆矩陣。

(4)影響度Di是指標(biāo)ci對(duì)其他指標(biāo)的影響程度,為W3中行元素之和;被影響度Ri是指標(biāo)ci受到其他指標(biāo)的影響程度,為W3中列元素之和:

(5)指標(biāo)ci中心度(D+R)為Di與Ri之和,反映指標(biāo)對(duì)社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的作用程度;原因度(D-R)可用來(lái)判斷指標(biāo)類(lèi)型,當(dāng)D-R>0時(shí)為原因類(lèi)指標(biāo),當(dāng)D-R<0時(shí)為結(jié)果類(lèi)指標(biāo)。

2.2 模糊認(rèn)知圖

現(xiàn)有研究方法以定性分析為主,無(wú)法從根本上揭示社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的階段特征及演變機(jī)制,而模糊認(rèn)知圖(FCM)具有較強(qiáng)的推理能力及反饋機(jī)制,可通過(guò)指標(biāo)節(jié)點(diǎn)及關(guān)聯(lián)矩陣預(yù)測(cè)系統(tǒng)不同階段的狀態(tài),同時(shí)量化研究問(wèn)題,為煤層氣開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)管理決策提供可靠的數(shù)據(jù)來(lái)源,故本文選取FCM進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策仿真。

2.2.1 模糊認(rèn)知圖結(jié)構(gòu)及其推理機(jī)制

2.3 DEMATEL-FCM

首先針對(duì)傳統(tǒng)DEMATEL方法,通過(guò)專(zhuān)家打分方式構(gòu)建綜合關(guān)聯(lián)矩陣,難免主觀(guān)性較強(qiáng),因此本文將三角模糊數(shù)引入DEMATEL中,以權(quán)重比獲取直接關(guān)聯(lián)矩陣,進(jìn)而求取綜合關(guān)聯(lián)矩陣;其次傳統(tǒng)模糊認(rèn)知圖的建立基于鄰接矩陣,缺少對(duì)指標(biāo)節(jié)點(diǎn)間間接關(guān)系的考量,勢(shì)必影響模型的全面性,而DEMATEL中綜合關(guān)聯(lián)矩陣同時(shí)考慮了指標(biāo)間的直接與間接關(guān)聯(lián)關(guān)系,但其在識(shí)別關(guān)鍵指標(biāo)時(shí)不能充分體現(xiàn)指標(biāo)重要性的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,因此FCM與DEMATEL兩者展現(xiàn)了很好的契合性,本文將兩者結(jié)合用于煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素分析及對(duì)策仿真,改進(jìn)的DEMATEL-FCM具體步驟如下。

(4)綜合關(guān)聯(lián)矩陣W3的確定。首先,基于W2根據(jù)公式(2)得W′3;其次基于W′3設(shè)定閾值過(guò)濾關(guān)聯(lián)權(quán)值較小的矩陣元素,并結(jié)合煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)實(shí)際情況確定最終的綜合關(guān)聯(lián)矩陣W3。

(5)基于DEMATEL的風(fēng)險(xiǎn)因素分析及關(guān)鍵型指標(biāo)篩選?;赪3,根據(jù)公式(3)(4)計(jì)算指標(biāo)影響度D、被影響度R,進(jìn)而計(jì)算中心度(D+R)、原因度(D-R),根據(jù)“四度”計(jì)算結(jié)果對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析,并借助平均中心度數(shù)值,綜合中心度與原因度篩選關(guān)鍵指標(biāo)。

(6)模糊認(rèn)知圖模型初始關(guān)聯(lián)矩陣W4確立。基于W3,對(duì)指標(biāo)間關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行正負(fù)性判斷,建立模糊認(rèn)知圖模型初始關(guān)聯(lián)矩陣W4。

(7)求取最優(yōu)關(guān)聯(lián)矩陣W.(final)、穩(wěn)態(tài)值A(chǔ)G.(final)。輸出節(jié)點(diǎn)為社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)R(0或1),即T.minR=0、

T.maxR=1分別對(duì)應(yīng)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)狀況好或差,故TR=0.5,并設(shè)ε=0.002,將W4作為初始關(guān)聯(lián)矩陣,根據(jù)2.2節(jié)中非線(xiàn)性Hebbian學(xué)習(xí)算法進(jìn)行計(jì)算:①在MATLAB中輸入AG.(0)、W4,通過(guò)f進(jìn)行迭代計(jì)算;②根據(jù)式(7)、(8)分別對(duì)值A(chǔ)c.t+1i、w.(t)ji進(jìn)行反復(fù)計(jì)算;③根據(jù)式(9)、(10)分別計(jì)算F1、F2;④當(dāng)F1、F2均成立時(shí),達(dá)到穩(wěn)態(tài),得AG.(final)、W.(final)。

(8)模糊認(rèn)知圖模型確立?;赪.(final)繪制模糊認(rèn)知圖模型。

(9)基于FCM的核心指標(biāo)確定。①關(guān)鍵指標(biāo)綜合重要度排序:根據(jù)關(guān)鍵指標(biāo)中心度與原因度絕對(duì)值之和由大到小對(duì)指標(biāo)綜合重要度進(jìn)行排序;②穩(wěn)態(tài)值重要度排序:基于A(yíng)G.(final)對(duì)指標(biāo)重要度進(jìn)行排序;③指標(biāo)節(jié)點(diǎn)迭代過(guò)程重要度排序:設(shè)定值0,1分別代表指標(biāo)節(jié)點(diǎn)未激活、激活兩種狀態(tài),對(duì)于關(guān)鍵指標(biāo)中的每一個(gè)指標(biāo)均設(shè)置激活情景,如激活指標(biāo)節(jié)點(diǎn)c23,則AG.(0)c23=(0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0),并基于W.(final)通過(guò)式(5)、式(6)進(jìn)行仿真迭代直到達(dá)到穩(wěn)態(tài),通過(guò)迭代過(guò)程中激活其他指標(biāo)個(gè)數(shù)確定迭代過(guò)程指標(biāo)重要度并進(jìn)行排序。通過(guò)迭代過(guò)程重要度排序、AG.(final)中穩(wěn)態(tài)值重要度排序及關(guān)鍵指標(biāo)綜合重要度排序三者共同確定核心指標(biāo)。

(10)基于核心指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬。當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),針對(duì)核心指標(biāo)進(jìn)行社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬,設(shè)定煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理時(shí)對(duì)指標(biāo)的期望值來(lái)預(yù)測(cè)該指標(biāo)變化時(shí)對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的影響。以指標(biāo)c23為例,倘若增加Ac23,R降低,則期望增加指標(biāo)c23對(duì)于社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的作用,即c23期望值為1,故在迭代計(jì)算時(shí)Ac23≡1,反之Ac23≡0,W.(final)不變,得到各指標(biāo)新的穩(wěn)定狀態(tài)值,與AG.(final)中指標(biāo)狀態(tài)值進(jìn)行一一比較,如果大于A(yíng)G.(final),則決策者在制定風(fēng)險(xiǎn)管理措施時(shí)應(yīng)增強(qiáng)其正面影響作用,如果小于A(yíng)G.(final)則決策者在制定風(fēng)險(xiǎn)管理措施時(shí)應(yīng)減少其負(fù)面影響[17]。

3 基于DEMATEL的煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素分析

3.1 煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)界定

美國(guó)環(huán)保局[18]在《生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南》中提出:生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)是指某個(gè)種群、生態(tài)系統(tǒng)或景觀(guān)的生態(tài)功能由于受到外界脅迫,而在當(dāng)前或?qū)?lái)對(duì)該系統(tǒng)健康、生產(chǎn)力、遺傳結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和美學(xué)價(jià)值產(chǎn)生不良影響的狀況;高中貴等[19]認(rèn)為生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)是由人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的直間或間接的不利影響,并認(rèn)為應(yīng)從某類(lèi)災(zāi)害造成的影響程度及其發(fā)生的概率綜合考慮進(jìn)而對(duì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià);趙萍等[20]提出“處于社會(huì)轉(zhuǎn)型期的當(dāng)代中國(guó),所面臨的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不良所引發(fā)的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)以及生態(tài)系統(tǒng)功能減弱所引發(fā)的功能性風(fēng)險(xiǎn);張勇昌[21]認(rèn)為煤層氣開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是為實(shí)現(xiàn)煤層氣開(kāi)發(fā)最終的目的進(jìn)行的相關(guān)活動(dòng)產(chǎn)生的不確定性和可能發(fā)生的危險(xiǎn)。

本文在借鑒各類(lèi)觀(guān)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,基于災(zāi)害系統(tǒng)理論并結(jié)合煤層氣開(kāi)發(fā)的特色及課題組前期研究成果[22],將煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)定義為:發(fā)生在煤層氣開(kāi)發(fā)全壽命周期過(guò)程中的,在井下和地面進(jìn)行勘探、開(kāi)采、運(yùn)輸、銷(xiāo)售、利用等任意一個(gè)和(或)多個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié),由于人為或自然因素觸發(fā)的,由技術(shù)或非技術(shù)原因?qū)е碌?,造成任意一個(gè)和(或)多個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部及各相關(guān)因素間相互作用,并最終對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)所在區(qū)域的社會(huì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生不良影響并造成一定程度經(jīng)濟(jì)、社會(huì)損失的可能性及損失程度,可表示為: R=f(C1, C2, C3, C4)。其中,R表示煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),C1表示孕險(xiǎn)環(huán)境的穩(wěn)定性,C2表示致險(xiǎn)因子的危險(xiǎn)性,C3表示承險(xiǎn)體的脆弱性,C4表示險(xiǎn)情的損失性。

3.2 指標(biāo)節(jié)點(diǎn)確定

指標(biāo)節(jié)點(diǎn)的確定是確立煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)模糊認(rèn)知圖模型G的基礎(chǔ),因此首先應(yīng)確立相應(yīng)的指標(biāo)體系。Shi等[23]指出社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)由社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、制度和生態(tài)四個(gè)子系統(tǒng)組成,熊軍等[24]認(rèn)為社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)是一種危及社會(huì)穩(wěn)定和秩序,并存在引發(fā)社會(huì)沖突的可能性。本文基于此并根據(jù)3.1節(jié)中的定義及表達(dá)式,借鑒頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)

綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)[25],對(duì)Xue等[11]基于災(zāi)害系統(tǒng)理論構(gòu)建的煤層氣開(kāi)發(fā)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系增加指標(biāo)——相關(guān)政策法規(guī)的落實(shí)程度和拆遷安置程度與公眾滿(mǎn)意度,最終確立煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,(見(jiàn)表1)。

3.3 基于三角模糊數(shù)的綜合關(guān)聯(lián)矩陣確定

(1)根據(jù)式(11)、(12)、(13)求得指標(biāo)權(quán)重w見(jiàn)表1,R權(quán)重設(shè)定為1。

(2)基于w,根據(jù)公式(14)、(15)及式(2)計(jì)算得W′3。

由W′3可知指標(biāo)自身影響程度最大值為0.011,以0.011作為閾值只保留W′3中大于0.011的關(guān)聯(lián)權(quán)值,并結(jié)合指標(biāo)實(shí)際情況(例如指標(biāo)惡劣天氣影響程度對(duì)其他指標(biāo)產(chǎn)生影響程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受到其他指標(biāo)的影響,因此忽略其他指標(biāo)對(duì)其產(chǎn)生的影響)及相關(guān)文獻(xiàn)研究成果[26],得W3。

3.4 基于DEMATEL的風(fēng)險(xiǎn)因素分析及關(guān)鍵型指標(biāo)篩選

中心度(D+R)表示指標(biāo)對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的重要性,而根據(jù)原因度(D-R)是否大于0可判斷指標(biāo)是否為原因類(lèi)指標(biāo),煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)從原因類(lèi)指標(biāo)入手,同時(shí)考慮指標(biāo)對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的重要性,因此本文選擇(D+R)與(D-R)均較高的指標(biāo)作為關(guān)鍵型指標(biāo),為后文進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬奠定基礎(chǔ)。

基于W3,根據(jù)公式(3)、(4)計(jì)算指標(biāo)影響度D、被影響度R,進(jìn)而計(jì)算中心度(D+R)、原因度(D-R),計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1,由表1繪制(D+R)與(D-R)二維圖,并借助平均中心度0.805完成區(qū)域劃分,具體見(jiàn)圖1。

(1)區(qū)域Ⅰ——煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范區(qū)。在該區(qū)域的指標(biāo)中心度較小,原因度大于0但值較小,為原因類(lèi)指標(biāo)。說(shuō)明指標(biāo)惡劣天氣的影響程度、相關(guān)政策法規(guī)的落實(shí)程度對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響程度較小,但易對(duì)其他指標(biāo)造成影響且影響程度較小。針對(duì)區(qū)域Ⅰ中指標(biāo),煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)不需要投入較多的精力去加以防范,但應(yīng)該注意其如何通過(guò)影響其他指標(biāo)進(jìn)而對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)的間接影響。

(2)區(qū)域Ⅱ——煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制區(qū)。處在該區(qū)域的指標(biāo)為關(guān)鍵型指標(biāo),其中心度較大,且原因度大于0,同樣為原因類(lèi)指標(biāo)。說(shuō)明指標(biāo)林草覆蓋率、防范建設(shè)資金投入比、土壤內(nèi)梅羅污染指數(shù)、機(jī)械設(shè)備可靠性、地下水主要污染因子評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)、個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)防范能力對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響程度較大,其中林草覆蓋率、防范建設(shè)資金投入比中心度遠(yuǎn)大于該區(qū)域其他指標(biāo)中心度,對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)更為重要;此外該區(qū)域指標(biāo)易對(duì)其他指標(biāo)造成影響,同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)林草覆蓋率、防范建設(shè)資金投入比的原因度也大于該區(qū)域其他指標(biāo),說(shuō)明其對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響較大的同時(shí)也對(duì)其他指標(biāo)造成了較大影響。因此煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理時(shí)應(yīng)該對(duì)該區(qū)域關(guān)鍵型指標(biāo)進(jìn)行重點(diǎn)控制,從源頭入手,通過(guò)影響其他指標(biāo)進(jìn)而改善煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)狀況。

(3)區(qū)域Ⅲ——煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警區(qū)。該區(qū)域指標(biāo)中心度較低且原因度小于0,為結(jié)果類(lèi)指標(biāo)。說(shuō)明該區(qū)域指標(biāo)對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響程度相對(duì)較小,且易受到其他指標(biāo)影響,其中煤層氣資源暴露程度、職業(yè)病發(fā)病率與人員傷亡率受到其他指標(biāo)影響程度較大。對(duì)于該區(qū)域指標(biāo),煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理時(shí)不需要著重考慮,可以看作預(yù)警信息對(duì)待,例如當(dāng)人員傷亡率較高時(shí),隱含著個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)防范能力較低,企業(yè)對(duì)煤層氣安全開(kāi)采投入不足、機(jī)械設(shè)備可靠性低等問(wèn)題。因此當(dāng)此類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí),煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)應(yīng)該及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,尋找導(dǎo)致此類(lèi)狀況發(fā)生的原因,預(yù)防潛在風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)更大的損失。

(4)區(qū)域Ⅳ——煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管區(qū)。該區(qū)域指標(biāo)中心度較高,但原因度小于0,為結(jié)果類(lèi)指標(biāo)。說(shuō)明該區(qū)域指標(biāo)對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響程度較大,但更易受到其他指標(biāo)影響,其中水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響最大,經(jīng)濟(jì)損失比最易受到其他指標(biāo)影響且影響程度較大。煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格監(jiān)管此類(lèi)指標(biāo)對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的影響,以保證煤層氣開(kāi)發(fā)過(guò)程持續(xù)、穩(wěn)定進(jìn)行。

4 基于FCM的風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬

通過(guò)DEMATEL方法從(D+R)、(D-R)篩選出社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵指標(biāo),但該方法并未考慮到指標(biāo)是如何通過(guò)影響其他指標(biāo)進(jìn)而影響到社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與隨著煤層氣開(kāi)發(fā)過(guò)程的進(jìn)行指標(biāo)重要性的變化,因此本文綜合考慮模糊認(rèn)知圖模型情景仿真過(guò)程、穩(wěn)態(tài)值、關(guān)鍵指標(biāo)綜合重要度,確定核心指標(biāo),進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬。

4.1 模糊認(rèn)知圖模型確立

(1)計(jì)算W.(final)。首先,基于W3對(duì)指標(biāo)間關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行正負(fù)性判斷,以此作為權(quán)值優(yōu)化初始關(guān)聯(lián)矩陣W4;其次,將各指標(biāo)節(jié)點(diǎn)初始狀態(tài)值均設(shè)為1,即AG.(0)=(1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1),輸入AG.(0)、W4,通過(guò)試錯(cuò)法確定學(xué)習(xí)率參數(shù)η=0.01,衰減因子γ=0.95,Sigmoid函數(shù)通常令λ=1,即f(x)=11+e.-x,按照2.3節(jié)所示步驟,通過(guò)Matlab進(jìn)行仿真計(jì)算,得W.(final)。

(2)基于W.(final)確立煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)模糊認(rèn)知圖模型。結(jié)果如圖2所示。

4.2 基于FCM的核心指標(biāo)確定

(1)關(guān)鍵指標(biāo)節(jié)點(diǎn)綜合重要度排序。關(guān)鍵指標(biāo)綜合重要度按照中心度與原因度絕對(duì)值之和由大到小進(jìn)行排序,結(jié)果見(jiàn)表2。

(2)指標(biāo)節(jié)點(diǎn)穩(wěn)態(tài)值重要度排序。輸入AG.(0)、W.(final),通過(guò)仿真計(jì)算得AG.(final)=(0.654 1,0.654 9,0.654 7,0.659 2,0.654 2,0.653 4,0.651 7,0.655 1,0.659 2,0.655 6,0.660 2,0.659 2,0.675 9,0.659 1,0.659 6,0.660 7,0.644 5,0.659 6),選取所有關(guān)鍵指標(biāo)的穩(wěn)態(tài)值并進(jìn)行重要度排序見(jiàn)表2。

(3)指標(biāo)節(jié)點(diǎn)迭代過(guò)程重要度排序。設(shè)置6個(gè)場(chǎng)景,一一激活區(qū)域Ⅱ中的關(guān)鍵指標(biāo),并基于W.(final)通過(guò)f進(jìn)行迭代計(jì)算,設(shè)定各指點(diǎn)節(jié)點(diǎn)相鄰狀態(tài)值之差均小于0.0001時(shí),停止計(jì)算,系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)。對(duì)6個(gè)場(chǎng)景分別進(jìn)行計(jì)算發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)3次迭代后每個(gè)場(chǎng)景下指標(biāo)均被激活,并根據(jù)計(jì)算過(guò)程中所有數(shù)值大小,劃分激活狀態(tài)值大于0.5、0.62、0.64三個(gè)階段以判斷指標(biāo)在不同階段激活指標(biāo)個(gè)數(shù),據(jù)此對(duì)指標(biāo)節(jié)點(diǎn)迭代過(guò)程重要度進(jìn)行排序見(jiàn)表2。

通過(guò)表2所示指標(biāo)節(jié)點(diǎn)重要度排序,本文選取三種排序情況下指標(biāo)節(jié)點(diǎn)重要度次序均排在前四位的指標(biāo)作為核心指標(biāo),即指標(biāo)防范建設(shè)資金投入比、林草覆蓋率、機(jī)械設(shè)備可靠性為煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)核心指標(biāo),以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬。

4.3 基于核心指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬

防范建設(shè)資金投入比期望值為1,因此迭代時(shí)令A(yù)c33≡1,指標(biāo)林草覆蓋率為煤層氣開(kāi)發(fā)區(qū)受影響的植被面積與開(kāi)發(fā)區(qū)植被總面積比值[11],因此該指標(biāo)期望值為0,則在每次迭代時(shí)Ac25≡0,機(jī)械設(shè)備可靠性期望值為1,則在每次迭代時(shí)Ac13≡1,W.(final)均不變,直到系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài),三種情景下的模擬結(jié)果見(jiàn)表3。

(1)核心指標(biāo)影響機(jī)理分析。三種情景模擬下共同之處在于指標(biāo)生產(chǎn)機(jī)械化程度、拆遷安置程度、煤層氣資源暴露程度狀態(tài)值均大大升高,水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度、經(jīng)濟(jì)損失比、職業(yè)病發(fā)病率、大氣主要污染物最大地面濃度占標(biāo)率狀態(tài)值均大大降低,且變化幅度遠(yuǎn)超于其他指標(biāo),也就說(shuō)明核心指標(biāo)防范建設(shè)資金投入比、林草覆蓋率、機(jī)械設(shè)備可靠性主要通過(guò)影響此類(lèi)指標(biāo)進(jìn)而降低煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

不同之處在于:通過(guò)對(duì)比各情景下穩(wěn)態(tài)值與初始狀態(tài)穩(wěn)態(tài)值的差值大小可以發(fā)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)值差異值由大到小依次是降低林草覆蓋率情景、增大防范建設(shè)資金投入比情景與提高機(jī)械設(shè)備可靠性情景,說(shuō)明通過(guò)降低林草覆蓋率對(duì)其他指標(biāo)影響程度最大,進(jìn)而對(duì)降低煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的作用最為顯著,增大防范建設(shè)資金投入比作用次之,提高機(jī)械設(shè)備可靠性作用最小;此外三種情景對(duì)應(yīng)影響穩(wěn)態(tài)值提升幅度最大的指標(biāo)依次為拆遷安置程度、生產(chǎn)機(jī)械化程度、拆遷安置程度。

總之,三種情景模擬下,影響煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)機(jī)理大體相同,因此煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)及相關(guān)政府部門(mén)在制定風(fēng)險(xiǎn)管理措施時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)降低指標(biāo)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度、經(jīng)濟(jì)損失比、職業(yè)病發(fā)病率、大氣主要污染物最大地面濃度占標(biāo)率帶來(lái)的負(fù)面影響,提升指標(biāo)生產(chǎn)機(jī)械化程度、拆遷安置程度、煤層氣資源暴露程度帶來(lái)的正面影響,當(dāng)通過(guò)降低林草覆蓋率、提高機(jī)械設(shè)備可靠性以降低社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)時(shí)應(yīng)格外注意如何提升煤層氣開(kāi)發(fā)區(qū)及周邊社區(qū)拆遷安置程度,而通過(guò)采取增大防范建設(shè)資金投入比措施時(shí),應(yīng)格外注意提升開(kāi)發(fā)區(qū)生產(chǎn)機(jī)械化程度。

(2)核心指標(biāo)影響結(jié)果(風(fēng)險(xiǎn)值)分析。三種情景下社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)值變化情況見(jiàn)圖3,采取不同的風(fēng)險(xiǎn)管理措施在煤層氣開(kāi)發(fā)的不同階段起到的效果不同,由圖3可知:在煤層氣開(kāi)發(fā)前期,社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)值由大到小依次為R↓c25>R↑c(diǎn)13>R↑c(diǎn)33,產(chǎn)生的效果則正好相反,即在煤層氣開(kāi)發(fā)前期增大防范建設(shè)資金投入比對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響最大,效果遠(yuǎn)超其他指標(biāo),提高機(jī)械設(shè)備可靠性次之,降低林草覆蓋率作用效果最小,故在煤層氣開(kāi)發(fā)前期應(yīng)著重加大防范建設(shè)資金投入比;隨著煤層氣開(kāi)發(fā)過(guò)程的進(jìn)行,在煤層氣開(kāi)發(fā)中期降低林草覆蓋率、提高機(jī)械設(shè)備可靠性對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的作用效果增強(qiáng),且前者變化幅度更大,效果更加明顯,增大防范建設(shè)資金投入比則持續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)生積極影響,故在煤層氣開(kāi)發(fā)中期應(yīng)著重降低煤層氣開(kāi)發(fā)區(qū)受損植被面積;在煤層氣開(kāi)發(fā)后期降低林草覆蓋率、增大防范建設(shè)資金投入比對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的影響變大,且前者明顯優(yōu)于后者,而提高機(jī)械設(shè)備可靠性的作用效果雖然較小,但依舊穩(wěn)定的對(duì)改善社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)狀況起著重要作用,故在煤層氣開(kāi)發(fā)后期企業(yè)及有關(guān)政府部門(mén)應(yīng)加大防范建設(shè)資金投入比,注重開(kāi)發(fā)后期的受損植被區(qū)域恢復(fù)工作。

5 結(jié)論與建議

本文通過(guò)DEMATEL方法對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析,并從中心度、原因度確定關(guān)鍵指標(biāo),并借助DEMATEL中綜合關(guān)聯(lián)矩陣構(gòu)建模糊認(rèn)知圖模型,根據(jù)模糊認(rèn)知圖模型情景仿真過(guò)程、穩(wěn)態(tài)值結(jié)果、關(guān)鍵指標(biāo)綜合重要度對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步篩選確定核心指標(biāo),最后針對(duì)核心指標(biāo)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策情景模擬,得出以下結(jié)論。

(1)關(guān)鍵指標(biāo)為林草覆蓋率、防范建設(shè)資金投入比、土壤內(nèi)梅羅污染指數(shù)、機(jī)械設(shè)備可靠性、地下水主要污染因子評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)、個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)防范能力。關(guān)鍵指標(biāo)不僅對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)極為重要,且更易影響其他指標(biāo),進(jìn)而對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生作用,應(yīng)當(dāng)引起企業(yè)及有關(guān)政府部門(mén)足夠的重視。

(2)結(jié)合FCM情景仿真過(guò)程、穩(wěn)態(tài)值結(jié)果、關(guān)鍵指標(biāo)綜合重要度三者排序結(jié)果,共同確定核心指標(biāo)。為防范建設(shè)資金投入比、林草覆蓋率、機(jī)械設(shè)備可靠性,并針對(duì)核心指標(biāo)進(jìn)行情景模擬。影響機(jī)理表明其主要通過(guò)指標(biāo)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度、經(jīng)濟(jì)損失比、職業(yè)病發(fā)生率、拆遷安置程度、生產(chǎn)機(jī)械化程度等指標(biāo)影響社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。影響結(jié)果表明煤層氣開(kāi)發(fā)前期應(yīng)加大防范建設(shè)資金投入比,中期應(yīng)著重降低煤層氣開(kāi)發(fā)區(qū)受損植被面積,后期兩者兼顧,加大防范建設(shè)資金投入比并注重開(kāi)發(fā)后的受損區(qū)域恢復(fù)工作。

(3)借助DEMATEL方法中綜合關(guān)聯(lián)矩陣獲取模糊認(rèn)知圖,在考慮了指標(biāo)間接關(guān)系的同時(shí)降低了原模糊認(rèn)知圖模型建立難度;借助模糊認(rèn)知圖動(dòng)態(tài)仿真對(duì)DEMATEL方法獲取的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行篩選,可以清楚地看出核心指標(biāo)如何通過(guò)影響其他指標(biāo)進(jìn)而影響社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),以及在煤層氣開(kāi)發(fā)的不同階段核心指標(biāo)對(duì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的作用。

通過(guò)對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素、核心指標(biāo)情景模擬的影響機(jī)理、影響結(jié)果進(jìn)行分析,為煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理及相關(guān)部門(mén)制定風(fēng)險(xiǎn)防范措施提出建議如下。

(1)在煤層氣開(kāi)發(fā)前期,煤層氣開(kāi)發(fā)企業(yè)及有關(guān)政府部門(mén)應(yīng)該增大防范建設(shè)資金投入比,首先通過(guò)加強(qiáng)煤層氣行業(yè)相關(guān)政策法規(guī)的落實(shí)程度,加大企業(yè)監(jiān)管力度,以確保防范建設(shè)資金落到實(shí)處,提高煤層氣開(kāi)發(fā)區(qū)信息化、智能化程度,切實(shí)地提高開(kāi)發(fā)區(qū)生產(chǎn)機(jī)械化程度,嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行煤層氣開(kāi)采,使機(jī)械設(shè)備得到充分有效的利用,其次對(duì)開(kāi)發(fā)區(qū)受直接、間接影響的社區(qū)居民進(jìn)行滿(mǎn)意度調(diào)查,并設(shè)定相應(yīng)的利益匹配機(jī)制,改善開(kāi)發(fā)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),最大程度保障受損社區(qū)居民利益,提高拆遷安置率與社區(qū)公眾滿(mǎn)意度,減少社會(huì)沖突,降低社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

(2)在煤層氣開(kāi)發(fā)中期,首先企業(yè)在穩(wěn)定防范建設(shè)資金投入的情況下,應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)做好綠化工作,栽種對(duì)有害氣體具有吸收作用的植物,增加植被覆蓋度,凈化煤層氣開(kāi)發(fā)區(qū)空氣質(zhì)量,減少大氣污染;其次對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)區(qū)受影響的社區(qū)居民進(jìn)行環(huán)境滿(mǎn)意度、拆遷安置滿(mǎn)意度調(diào)查,并對(duì)其造成影響的社區(qū)居民生活水平進(jìn)行評(píng)估,同時(shí)政府部門(mén)及時(shí)公開(kāi)環(huán)境監(jiān)測(cè)、拆遷安置率、社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施改善度等相關(guān)信息,避免社區(qū)居民擔(dān)憂(yōu);再者定期組織安全培訓(xùn)教育工作,提高作業(yè)人員風(fēng)險(xiǎn)防范能力,減少職業(yè)病發(fā)病率;最后定期對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查維修,做好安全防范工作,降低機(jī)械設(shè)備故障、作業(yè)人員操作失誤等原因帶來(lái)的不必要的經(jīng)濟(jì)損失,降低安全事故發(fā)生率。

(3)煤層氣開(kāi)發(fā)后期,企業(yè)及相關(guān)政府部門(mén)依舊保持適量建設(shè)資金投入,對(duì)氣井停采后產(chǎn)生的廢棄物及時(shí)收集、清理,采取降塵措施,改善開(kāi)發(fā)區(qū)周邊空氣質(zhì)量、恢復(fù)受損植被,改善開(kāi)發(fā)區(qū)周邊環(huán)境,為社區(qū)居民提供好的生活環(huán)境,避免與社區(qū)居民沖突,多方位促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,增進(jìn)社會(huì)關(guān)系,提升企業(yè)良好信譽(yù)度,使防范建設(shè)資金發(fā)揮最大的效用,降低煤層氣開(kāi)發(fā)帶來(lái)的社會(huì)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

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(責(zé)任編輯:王愛(ài)萍)

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