潘金蘭 ,徐慶娟,劉合香,2
(1.南寧師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,廣西 南寧 530100;2.廣西北部灣海洋災(zāi)害研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 欽州 535000)
中國是世界上遭受臺風(fēng)災(zāi)害最多的國家之一.對臺風(fēng)災(zāi)害進(jìn)行合理、客觀的風(fēng)險(xiǎn)評估對進(jìn)一步做好防災(zāi)減災(zāi)工作,盡可能地降低臺風(fēng)造成的損失尤為重要.在對臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的大量工作中,其指標(biāo)的選取、指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算、臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模型的構(gòu)建等問題受到不少學(xué)者的關(guān)注與研究.
在指標(biāo)選取方面,陳香等[1]、周亞飛等[2]從致災(zāi)因子、承災(zāi)體、防災(zāi)減災(zāi)能力三個(gè)方面選取指標(biāo),牛海燕等[3]從致災(zāi)因子和承災(zāi)體兩個(gè)方面選取指標(biāo),Jie Yin等[4]根據(jù)自然災(zāi)害和承災(zāi)體暴露度、脆弱性選取指標(biāo),陳映強(qiáng)等[5]從致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體三個(gè)方面選取指標(biāo).
在模型構(gòu)建方面,陳文方等[6]、張悅等[7]均從致災(zāi)因子和承災(zāi)體兩個(gè)方面選取指標(biāo),分別利用主成分分析和傳統(tǒng)的層次分析法計(jì)算臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),進(jìn)而對臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估. 劉合香等[8]利用遺傳-投影尋蹤和層次分析法的組合權(quán)重, 構(gòu)建華南臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模型,主要從災(zāi)情因子和致災(zāi)因子兩個(gè)方面進(jìn)行分析. 陳楷俊等[9]從致災(zāi)因子、承災(zāi)體、防災(zāi)減災(zāi)能力三個(gè)方面選取指標(biāo),利用熵值法確定各指標(biāo)的權(quán)重,構(gòu)建了近30年來粵東地區(qū)的臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模型. 由于傳統(tǒng)的層次分析法的主觀性太強(qiáng)和對城市防災(zāi)減災(zāi)能力的忽視會導(dǎo)致模型評估誤差,因此指標(biāo)選取、權(quán)重計(jì)算和模型構(gòu)建還需要進(jìn)一步研究.
在權(quán)重計(jì)算方面,改進(jìn)的層次分析法(AHP)[8,10]采用模糊評價(jià)矩陣構(gòu)造判斷矩陣,免去了傳統(tǒng)層次分析法中專家打分這個(gè)環(huán)節(jié),克服了其主觀性太強(qiáng)的缺陷. TOPSIS方法(又稱逼近理想解排序法),主要根據(jù)評價(jià)對象與最優(yōu)向量和最劣向量的距離對方案進(jìn)行排序. 該方法簡單易操作,可有效反映風(fēng)險(xiǎn)因子決策問題的復(fù)雜性[11,12]. 最小熵原理[13]作為計(jì)算最優(yōu)組合權(quán)重的重要方法,不僅可以避免權(quán)重過于主觀或客觀,而且會使主觀和客觀權(quán)重比例達(dá)到最佳.
本文嘗試從臺風(fēng)致災(zāi)、承災(zāi)、防災(zāi)減災(zāi)三個(gè)方面選取臺風(fēng)災(zāi)害評價(jià)指標(biāo),基于改進(jìn)的層次分析法、TOPSIS方法確定其主、客觀權(quán)重,利用最小熵原理進(jìn)行組合優(yōu)化賦權(quán),構(gòu)建臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模型,對1984-2016年華南臺風(fēng)進(jìn)行災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估.
臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估是一個(gè)較為復(fù)雜的問題,需要多種方法綜合運(yùn)用[1].本文嘗試以致災(zāi)源危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性、防災(zāi)減災(zāi)能力為評價(jià)因素,基于最小熵原理將改進(jìn)的層次分析法和TOPSIS法相結(jié)合,計(jì)算最優(yōu)組合權(quán)重,然后分別計(jì)算致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)、承災(zāi)體脆弱性指數(shù)、防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù),再基于TOPSIS法計(jì)算臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),從而構(gòu)建臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評估模型 (具體流程見圖1).
圖1 臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評估流程圖
在臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)研究所選取的指標(biāo)中,各評價(jià)指標(biāo)的量綱間有一定的差異,為消除各因子的量綱不同對模型的影響,本文運(yùn)用如下公式對指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理,將數(shù)據(jù)映射到區(qū)間[0.5,1][14].
(1)
(2)
其中,Zij表示第j個(gè)指標(biāo)的第i個(gè)樣本的歸一化值,Xij表示第j個(gè)指標(biāo)的第i個(gè)樣本值,max{Xij}、min{Xij}分別表示第j個(gè)指標(biāo)的樣本值的最大值和最小值.
在臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評估中,各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重賦值對綜合評估起著決定性作用.因主觀賦權(quán)具有強(qiáng)烈的主觀隨意性,客觀賦權(quán)并未顧及各屬性的偏好,所以為了使評估更科學(xué)、合理,將改進(jìn)的層次分析法(AHP)作為主觀賦權(quán),TOPSIS法作為客觀賦權(quán),基于最小熵原理計(jì)算最優(yōu)組合權(quán)重.
3.2.1用改進(jìn)的層次分析法確定指標(biāo)主觀權(quán)重W1=(w1j,j=1,2,…,n)
層次分析法是一種既簡便又靈活的對定性問題進(jìn)行定量分析的多準(zhǔn)則決策方法. 本文運(yùn)用文[10]的改進(jìn)的層次分析法(AHP),計(jì)算各指標(biāo)的主觀權(quán)重. 該方法既簡便靈活,又克服了傳統(tǒng)層次分析法主觀性太強(qiáng)的不足,常用于評價(jià)指標(biāo)的排序權(quán)重,在自然災(zāi)害評估中備受研究者的青睞.
3.2.2用TOPSIS法確定指標(biāo)客觀權(quán)重W2=(w2j,j=1,2,…,n)
TOPSIS方法的基本思想是構(gòu)建最劣向量和最優(yōu)向量,在可行方案中尋找一個(gè)最優(yōu)方案,使得指標(biāo)值離最劣向量最遠(yuǎn),距離最優(yōu)向量最近[11]. 本文使用TOPSIS方法確定指標(biāo)客觀權(quán)重.
計(jì)算步驟
構(gòu)造相對誤差矩陣R=(rij)m×n:
計(jì)算夾角余弦來確定權(quán)重:
歸一化得權(quán)重:
3.2.3最小熵原理確定組合權(quán)重W=(w(j),j=1,2,…,n)
本文基于最小熵原理將AHP和TOPSIS方法結(jié)合,計(jì)算各評價(jià)指標(biāo)最優(yōu)組合權(quán)重.依據(jù)最小熵原理,應(yīng)使組合權(quán)重與主觀權(quán)重、客觀權(quán)重盡可能地接近,為此構(gòu)建如下的最優(yōu)化問題:
可利用拉格朗日乘子法求解得到:
為綜合考慮各影響因子對總體的影響程度,可利用加權(quán)綜合評價(jià)法,計(jì)算致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)VH、承災(zāi)體脆弱性指數(shù)VS和防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)VR,計(jì)算公式簡記為
(3)
其中,wj為第j個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,Zij表示各臺風(fēng)樣本指標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)歸一化處理后的值.
根據(jù)傳統(tǒng)臺風(fēng)災(zāi)害系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的合成規(guī)則,采用的臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算公式為
ITDR=(VHWH)(VSWS)(VRWR),
(4)
其中,ITDR為臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),ITDR越大,說明臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度越高.WH,WS,WR分別表示致災(zāi)源危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力影響臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)重.
本文以1984—2016年數(shù)據(jù)較為完整的50個(gè)影響華南地區(qū)(廣西、廣東和海南)的臺風(fēng)為例,對臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評估. 災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的致災(zāi)源危險(xiǎn)性指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《熱帶氣旋年鑒》(氣象出版社出版的1984年至2014年各年的《熱帶氣旋年鑒》)和華南三省區(qū)氣候中心.承災(zāi)體脆弱性與防災(zāi)減災(zāi)能力指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》(中國統(tǒng)計(jì)出版社出版的1984年至2016年各年的《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》).
4.1.1致災(zāi)源危險(xiǎn)性
臺風(fēng)災(zāi)害危險(xiǎn)性是指引起臺風(fēng)的致災(zāi)源危險(xiǎn)性強(qiáng)度及概率特征[1]. 結(jié)合登陸華南區(qū)域的臺風(fēng)特征,選取登陸時(shí)中心氣壓、登陸時(shí)最大風(fēng)速和降雨天數(shù)作為致災(zāi)源危險(xiǎn)性指標(biāo).其中,登陸時(shí)中心氣壓為逆向指標(biāo),歸一化時(shí)運(yùn)用式(1)進(jìn)行處理,其余兩個(gè)指標(biāo)為正向指標(biāo),歸一化時(shí)運(yùn)用式(2)進(jìn)行處理.運(yùn)用3.2節(jié)指標(biāo)權(quán)重的確定方法,得到華南臺風(fēng)災(zāi)害致災(zāi)源危險(xiǎn)性評價(jià)指標(biāo)的最優(yōu)組合權(quán)重為W=(0.370 2,0.289 9,0.339 9),即登陸時(shí)中心氣壓的權(quán)重為0.370 2,對致災(zāi)源危險(xiǎn)性影響最大;登陸時(shí)最大風(fēng)速的權(quán)重為0.289 9,對致災(zāi)源危險(xiǎn)性影響最??;降雨天數(shù)的權(quán)重為0.339 9,對致災(zāi)源危險(xiǎn)性影響僅次于登陸時(shí)中心氣壓.
4.1.2承災(zāi)體脆弱性
由于課堂授課時(shí)間有限,《導(dǎo)基》這門課的傳統(tǒng)教學(xué)方式只能滿足部分學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。而智慧課堂教學(xué)可以在課前、課中、課后各個(gè)階段利用網(wǎng)絡(luò)資源平臺給學(xué)生輸送課件、圖片、視頻及練習(xí)等,同時(shí)教師還可以根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容實(shí)時(shí)發(fā)布小問題、討論和頭腦風(fēng)暴,以滿足不同學(xué)情的學(xué)生多方面的學(xué)習(xí)需求。
臺風(fēng)災(zāi)害脆弱性是指受災(zāi)區(qū)承災(zāi)體的抗災(zāi)性能.本文選取地方財(cái)政一般預(yù)算收入、全社會固定資產(chǎn)投資、建筑業(yè)房屋竣工面積、建筑業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)作物總播種面積、經(jīng)濟(jì)密度、人口密度和人均GDP 9個(gè)指標(biāo)作為承災(zāi)體脆弱性指標(biāo).所有的脆弱性指標(biāo)均為正向指標(biāo),利用式(2)進(jìn)行歸一化,按照3.2節(jié)方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,可得到承災(zāi)體脆弱性評價(jià)指標(biāo)最優(yōu)組合權(quán)重W′=(0.092 0,0.092 5,0.125 4,0.092 7,0.111 5,0.153 2,0.098 3,0.132 3,0.102 1).其中,農(nóng)作物總播種面積對臺風(fēng)災(zāi)害脆弱性的影響權(quán)重最大,為15.32%;人口密度僅次于農(nóng)作物總播種面積,占比13.23%;建筑業(yè)房屋竣工面積第三高,占比12.54%;農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和人均GDP再次之,占比分別為11.15%和為10.21%;地方財(cái)政一般預(yù)算收入、全社會固定資產(chǎn)投資、建筑業(yè)總產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)密度占比基本持平,大約為9%.顯然,農(nóng)作物總播種面積對華南臺風(fēng)災(zāi)害脆弱性的影響最大,這與實(shí)際情況是十分吻合的.
4.1.3防災(zāi)減災(zāi)能力
防災(zāi)減災(zāi)能力是指受災(zāi)區(qū)在受到臺風(fēng)襲擊后的恢復(fù)能力.選取電話普及率、單位面積公路里程、單位面積鐵路營業(yè)里程、每千人擁有醫(yī)生數(shù)、每萬人擁有醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)、每萬人在校大學(xué)生數(shù)和普通高等學(xué)校專任教師數(shù)作為華南臺風(fēng)防災(zāi)減災(zāi)能力的評價(jià)指標(biāo),這7個(gè)指標(biāo)均為逆向指標(biāo),利用式(1)將數(shù)據(jù)歸一化,基于3.2節(jié)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算方法,可得防災(zāi)減災(zāi)能力評價(jià)指標(biāo)的最優(yōu)組合權(quán)重W″=(0.126 9,0.153 0,0.151 7,0.173 5,0.136 2,0.125 3,0.133 4).其中,每千人擁有醫(yī)生數(shù)對臺風(fēng)防災(zāi)減災(zāi)能力的影響最大,權(quán)重為17.35%;單位面積公路里程和鐵路營業(yè)里程對臺風(fēng)防災(zāi)減災(zāi)能力的影響次之,占比約為15%;再次是每萬人擁有醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)和普通高等學(xué)校專任教師數(shù),比重略高于13%;電話普及率和每萬人在校大學(xué)生數(shù)對其影響最小,占比約為12.5%.顯然,醫(yī)生人數(shù)的直接占比、交通狀況對防災(zāi)減災(zāi)能力的影響較大,其他指標(biāo)的影響基本持平,這與實(shí)際情況基本一致.
表1 華南區(qū)域臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重
將歸一化處理的指標(biāo)數(shù)據(jù)和最優(yōu)組合權(quán)重代入式(3),可得到致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)VH、承災(zāi)體脆弱性指數(shù)VS、防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)VR,結(jié)果見表2.
表2 1984—2016年華南臺風(fēng)災(zāi)害各評價(jià)指數(shù)值、綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值和等級劃分
續(xù)表
基于3.2節(jié)TOPSIS權(quán)重計(jì)算方法,計(jì)算致災(zāi)源危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力對華南臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響的權(quán)重,結(jié)果為w=(WH,WS,WR)=(0.468 9,0.319 2,0.211 9).由此可以看出WH>WS>WR,即對華南臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響最大的是致災(zāi)源危險(xiǎn)性,其次是承災(zāi)體脆弱性,影響最弱的是防災(zāi)減災(zāi)能力.
需要指出的是,盡管本文選取的指標(biāo)與文獻(xiàn)[1]所選取的指標(biāo)不全相同,二者的數(shù)據(jù)和各評價(jià)指數(shù)對臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響權(quán)重的計(jì)算方法完全不同,但本文所得到的各評價(jià)指數(shù)的權(quán)重與文獻(xiàn)[1]對臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的影響程度賦予的權(quán)重w=(WH,WS,WR)=(0.4,0.35,0.25)相差并不大.這在一定程度上說明,無論是福建省,還是華南三省區(qū),在臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評估中,都是致災(zāi)源危險(xiǎn)性對綜合風(fēng)險(xiǎn)的影響最大,承災(zāi)體脆弱性影響次之,防災(zāi)減災(zāi)能力影響最弱.
將前面計(jì)算得到的VH,WS,VR以及權(quán)重w,代入式(4),即可得到華南50個(gè)臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)ITDR,結(jié)果見表2(表2中的風(fēng)險(xiǎn)等級劃分方法見表3).
表3 華南臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)等級劃分方法
利用表3的風(fēng)險(xiǎn)等級劃分方法,可得華南50個(gè)臺風(fēng)災(zāi)害樣本的綜合風(fēng)險(xiǎn)等級,具體結(jié)果詳見表2.
4.5.1致災(zāi)源危險(xiǎn)性分析
致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)VH越大,危險(xiǎn)性就越高,臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)就越大. 從表2結(jié)果可知,1409號臺風(fēng)“威馬遜”的危險(xiǎn)性指數(shù)最高,為0.943 3;第二高為1311號臺風(fēng)“尤特”,其危險(xiǎn)性指數(shù)為0.767 8;第三高是0518號臺風(fēng)“達(dá)維”,其危險(xiǎn)性指數(shù)為0.760 4.這與實(shí)際情況基本相符.臺風(fēng)“威馬遜”登陸海南時(shí)的最大風(fēng)力等級高達(dá)17級,在華南50個(gè)臺風(fēng)中危險(xiǎn)性最強(qiáng).
同年8月和9月登陸的9612號臺風(fēng)“耐克”和9615號臺風(fēng)“莎莉”的承災(zāi)體脆弱性和防災(zāi)減災(zāi)能力基本一致,后者的致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)為0.695 4,高于前者的致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)0.591 7.因此,臺風(fēng)“莎莉”的危險(xiǎn)性比臺風(fēng)“耐克”的危險(xiǎn)性高,導(dǎo)致其綜合風(fēng)險(xiǎn)也高于后者. 這是符合實(shí)際的,因?yàn)榕_風(fēng)“莎莉”登陸時(shí)最大風(fēng)速遠(yuǎn)大于臺風(fēng)“耐克”的最大風(fēng)速,其中心氣壓明顯低于臺風(fēng)“耐克”,導(dǎo)致其危險(xiǎn)性遠(yuǎn)大于臺風(fēng)“耐克”.
4.5.2承災(zāi)體脆弱性分析
承災(zāi)體脆弱性指數(shù)VS越大,脆弱性就越高,臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)就越大. 承災(zāi)體的脆弱性主要是從社會、經(jīng)濟(jì)以及人口方面選取指標(biāo).從表2可以看出,承災(zāi)體脆弱性指數(shù)基本上是逐年增長的,說明承災(zāi)體脆弱性逐年增加.
4.5.3防災(zāi)減災(zāi)能力分析
由于防災(zāi)減災(zāi)因子對臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)來說是逆向型指標(biāo),因此,防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)VR越小,防災(zāi)減災(zāi)能力就越高,臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)就越小.從表2結(jié)果可知,防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)基本上是逐年減小的,說明防災(zāi)減災(zāi)能力逐年增強(qiáng).
4.5.4綜合風(fēng)險(xiǎn)分析
從表2的綜合風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果可以看出,V級風(fēng)險(xiǎn)的臺風(fēng)有1個(gè),為1409號超強(qiáng)臺風(fēng)“威馬遜”.該臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)達(dá)到0.834 5,在1984—2016年華南50個(gè)臺風(fēng)中是最高的. 資料顯示,該臺風(fēng)是中華人民共和國成立以來登陸我國的最強(qiáng)的臺風(fēng),造成的直接經(jīng)濟(jì)損失在華南50個(gè)臺風(fēng)中也是最高的,達(dá)到416.7億元.
IV級風(fēng)險(xiǎn)的臺風(fēng)有9個(gè),分別是1522、9615、1415、1319、1311、0814、0518、1208和9204號臺風(fēng).其中,2000年以后的臺風(fēng)有7個(gè),占77.78%.除了9204號臺風(fēng),其他臺風(fēng)均屬于強(qiáng)臺風(fēng)或超強(qiáng)臺風(fēng). 其中,1311號強(qiáng)臺風(fēng)“尤特”綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)第二高,達(dá)到0.759 8,其直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)190.7億元.造成288億元直接經(jīng)濟(jì)損失的1522號強(qiáng)臺風(fēng)“彩虹”的綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.723 7,略低于1319、1311、0814和0518號強(qiáng)臺風(fēng). 盡管其直接經(jīng)濟(jì)損失高于這些臺風(fēng),但其死亡人數(shù)明顯低于這些臺風(fēng). 與1415號強(qiáng)臺風(fēng)相比,9204號臺風(fēng)的直接經(jīng)濟(jì)損失較小,但其風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)卻明顯偏高,原因是9204號臺風(fēng)的降雨天數(shù)為8天,在所有華南臺風(fēng)中最多,而降雨天數(shù)在三個(gè)致災(zāi)因子中的權(quán)重又高于風(fēng)速.
III級風(fēng)險(xiǎn)的臺風(fēng)有12個(gè),分別是9107、9108、9111、9318、0016、0103、0312、1213、0601、1117、1621和1622號臺風(fēng).除了1621號臺風(fēng)“莎莉嘉”和1622號臺風(fēng)“海馬”屬于強(qiáng)臺風(fēng),風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)值偏低,其他均屬于臺風(fēng)級別,風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)值正常.1621號臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.707,很接近IV等級的風(fēng)險(xiǎn)閾值0.712.1622號強(qiáng)臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.691 9.其風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)之所以偏小,可能是因?yàn)槠浣涤晏鞌?shù)在強(qiáng)臺風(fēng)中偏少,氣壓偏大.1117號臺風(fēng)“納沙”的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.691 6,風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在III級臺風(fēng)中最小,分析其原因,一是該臺風(fēng)的降雨天數(shù)偏少,氣壓偏大;二是該臺風(fēng)的防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)為0.655 7,有點(diǎn)偏高.
II級風(fēng)險(xiǎn)的臺風(fēng)有22個(gè),分別是0606、1003、9509、9309、0915、0313、0307、9315、1510、0320、9302、9612、8926、9903、8908、0107、1604、9106、8905、8410、1002、8710號臺風(fēng).其中,2000年前發(fā)生的臺風(fēng)有17個(gè),占77.27%.其中,直接經(jīng)濟(jì)損失為80.765 6億元的0606號臺風(fēng)“派比安”綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.662 5,在II級臺風(fēng)中處于中等偏低位置,很可能是由于該臺風(fēng)登陸時(shí)的中心氣壓較高,登陸時(shí)的最大風(fēng)速較低,導(dǎo)致其致災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)偏低,進(jìn)而其綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)也偏低.9509號臺風(fēng)“肯特”綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)在II級臺風(fēng)中位于第四低,這可能與其在廣東登陸時(shí)最大風(fēng)速較低,中心氣壓偏高,降雨天數(shù)偏少導(dǎo)致的致災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)較低有關(guān),同時(shí)也與其防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)0.961 2較高有關(guān).
I級風(fēng)險(xiǎn)的臺風(fēng)有6個(gè),分別是8823、9205、0906、8521、8805和9316號臺風(fēng),全部是2000年之前的臺風(fēng).9316號臺風(fēng)“貝姬”綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.647 6,在I級臺風(fēng)中最高,已非常接近II級風(fēng)險(xiǎn)閾值0.65.該綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)偏低可能與其登陸時(shí)中心氣壓較高,最大風(fēng)速較低有關(guān),也與其防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)在I級臺風(fēng)中第二高有關(guān).
綜上可知,IV級和V級風(fēng)險(xiǎn)的臺風(fēng)有10個(gè),除了9204號臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)估計(jì)偏高,其他臺風(fēng)均為強(qiáng)臺風(fēng)或超強(qiáng)臺風(fēng),與實(shí)際非常一致. III級風(fēng)險(xiǎn)的臺風(fēng)有12個(gè),除了1621號和1622號臺風(fēng)屬于強(qiáng)臺風(fēng),其他臺風(fēng)被劃為III級臺風(fēng),與實(shí)際情況也很一致. II級和I級風(fēng)險(xiǎn)的臺風(fēng)28個(gè),除了0606號、9509號和9316號臺風(fēng),其他臺風(fēng)的等級也與實(shí)際吻合. 分析個(gè)別臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)存在偏誤的原因,可知在一定程度上都與致災(zāi)因子的評價(jià)指標(biāo)選取有關(guān),這也是以后進(jìn)一步的研究方向.
本文選取臺風(fēng)致災(zāi)源危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性、防災(zāi)減災(zāi)能力三個(gè)方面的評價(jià)指標(biāo),分別利用改進(jìn)的層次分析法和TOPSIS計(jì)算指標(biāo)主觀和客觀權(quán)重,基于最小熵原理進(jìn)行最優(yōu)組合賦權(quán),構(gòu)建了臺風(fēng)災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評估模型.以1984—2016年華南50個(gè)臺風(fēng)為例,進(jìn)行臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估和等級劃分,并得出如下結(jié)論:
(1) 從致災(zāi)源危險(xiǎn)性指數(shù)來看,1409號臺風(fēng)的危險(xiǎn)性最大;承災(zāi)體脆弱性指數(shù)逐年增大,其脆弱性逐年遞增;防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)逐年降低,防災(zāi)減災(zāi)能力逐年增強(qiáng).
(2) 得出致災(zāi)源、承災(zāi)體、防災(zāi)減災(zāi)能力評價(jià)指標(biāo)對華南臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響的權(quán)重為w=(WH,WS,WR)=(0.4689,0.3192,0.2119),WH>WS>WR,致災(zāi)源危險(xiǎn)性對華南臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)影響最大,其次是承災(zāi)體脆弱性,影響最小的是防災(zāi)減災(zāi)能力.
(3) 得出華南50個(gè)臺風(fēng)的綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),并進(jìn)行等級劃分.結(jié)果表明,1409號臺風(fēng)綜合風(fēng)險(xiǎn)最大,等級為V級;IV級風(fēng)險(xiǎn)的9個(gè)臺風(fēng)中,僅9204號臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)偏高;III級風(fēng)險(xiǎn)的12個(gè)臺風(fēng)中,僅1621和1622號臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)偏低;II級和I級風(fēng)險(xiǎn)的28個(gè)臺風(fēng)中,僅0606號、9509號和9316號臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)偏低.因此,除個(gè)別臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)存在偏誤外,其他臺風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)均與實(shí)際情況一致.