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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:1039
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-04-04 20:51:04
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

城市生命线系统综合防灾能力影响因素分析

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 翟洁
资料简介

摘要 梳理城市生命线系统构成及分类,结合灾害学理论界定城市生命线系统综合防灾能力。基于解释结构方程模型分析城市生命线系统综合防灾能力影响因素,探究灾害风险构成和抵御能力两层面因素之间相互耦合关系,以及不同影响因素对城市生命线系统综合防灾能力的作用路径。

城市生命线系统综合防灾能力影响因素分析

翟洁

同济大学经济与管理学院  200092

摘要 梳理城市生命线系统构成及分类,结合灾害学理论界定城市生命线系统综合防灾能力。基于解释结构方程模型分析城市生命线系统综合防灾能力影响因素,探究灾害风险构成和抵御能力两层面因素之间相互耦合关系,以及不同影响因素对城市生命线系统综合防灾能力的作用路径。

关键词:城市生命线系统;防灾能力;影响因素;ISM

1 城市生命线系统综合防灾能力界定

Duke(1975)将城市生命线系统定义为对城市经济和社会生活具有重要作用、灾后系统受损对城市功能影响巨大的部分基础设施[1]。奚江琳(2007)将城市生命线系统定义为保证城市生活正常运转、维系城市功能的基础性工程,包括交通、电力、供水、供气、输油、通讯、网络等设施[2]。王邵玉(2005)认为城市生命线系统包括传统项目和非自然实体空间,传统项目包括道路、供水、电力等设施,非自然实体空间包括信息技术、通讯、电磁、网络等[3]。《生命线工程地震破坏等级划分》将城市生命线工程定义为维系城市与区域经济和社会功能的基础设施与工程系统[4]。国务院2011年修正的《破坏性地震应急条例》中将生命线系统工程定义为对城镇社会生活生产有重大影响的基础设施。生命线系统的概念伴随着灾害防治的背景应运而生,随着城市不断发展其内涵也愈加丰富。本文将生命线系统界定为,对社会生产和人民生活具有重要作用的要害基础设施系统的集合。

灾害学理论将灾害系统描述为是由孕灾环境、承灾体、致灾因子以及灾情共同组成的具有复杂特性的地球表面系统。其中致灾因子是自然环境或认为环境中对人类生命财产和活动产生不利影响的事件,承灾体是指直接受灾并被影响和损害的人类社会主体。当灾害来临时,城市生命线系统或承担承灾体角色,或承担致灾因子角色,或者既是承灾体又是致灾因子。从致灾因子论和承灾体论的角度,将上述各类城市生命线子系统分为三类:应急保障设施、应急服务设施和重点防御设施[5]。基于灾害学理论的城市生命线系统分类,如图1所示。

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图1 基于灾害学理论的城市生命线系统分类

城市生命线系统作为一类对社会经济生活和人民生命安全具有重大影响作用的基础设施工程,其防灾能力属于工程项目生命周期中运维阶段的应急管理研究内容。目前,不同学者对城市生命线系统综合防灾能力的界定有所不同。部分学者将防灾能力定义为承灾体在应对灾害发生过程中表现出来的能力,张海波认为防灾能力是应对各种不同程度的灾害的效率[6]。本文将城市生命线系统综合防灾能力界定为:城市生命线系统基于自身的防灾属性抵御灾害风险时所表现出的能力。

2 城市生命线系统防灾能力影响因素分析

2.1影响因素构成

从压力和支撑力的角度出发,可知相对视角下生命线系统防灾能力是在灾害风险因素和生命线系统抵御能力共同作用下的反应[7]。联合国(1992)将风险定义为“风险=致灾因子*易损性”,结合此定义,灾害风险因素包括致灾因子危险性和承灾体易损性两个方面的因素,承灾体易损性又包括生产力易损性和城市生命线系统易损性。根据灾害生命周期PPRR模型的四个阶段,生命线系统抵御能力包括预警监测能力、工程防御能力、应急响应能力、应急救援能力;此外,抵御能力的影响因素包括政府的综合管理能力。生命线系统防灾能力影响因素构成,如图2所示。

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图2 生命线系统防灾能力影响因素构成

2.2影响因素ISM模型

解释结构模型(Interpretative Structural Modelling Method,ISM)是系统工程中借助有向连接图来分析系统中要素之间逻辑关系的一种分析方法,结合数学模型和逻辑分析对系统进行描述,广泛应用于分析复杂社会经济系统。本文基于解释结构模型的基本原理,分析防灾能力影响因素之间的逻辑关系。

根据前文分析,防灾能力影响因素ISM因素集为{致灾因子危险性,生产力水平易损性,生命线系统易损性,预警监测能力,工程防御能力,应急响应能力,应急救援能力,综合管理能力},记为{ S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8 }。根据各个因素之间的影响关系,由ISM规则生成邻接矩阵。ISM邻接矩阵,如表1所示。

表1 ISM邻接矩阵

 

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S1

0

1

1

1

1

1

1

1

S2

0

0

0

0

0

1

1

1

S3

0

0

0

1

1

1

1

0

S4

0

0

0

0

0

1

1

0

S5

0

0

0

0

0

0

0

0

S6

0

0

0

0

0

0

1

0

S7

0

0

0

0

0

0

0

0

S8

0

0

0

0

1

1

1

0

由解释结构模型求解工具分别确定邻接矩阵→计算可达矩阵→层次划分→确定骨架图,最终可得城市生命线系统综合防灾能力影响因素的递阶结构图,如图3所示。

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图3 递阶结构图

由上图可知,城市生命线系统综合防灾能力影响因素共分为五个层级,每个层级收到下一层级因素不同程度的影响,也对上一层因素产生不同程度影响。第一层:应急救援能力;第二层:工程防御能力,应急响应能力;第三层:预警监测能力,综合管理能力;第四层:生产力水平易损性,生命线系统易损性;第五层:致灾因子危险性。最底层因素为致灾因子危险性,对防灾能力具有根本性的影响;中间二到四层的6个中间层因素对防灾能力具有间接影响;最顶层因素应急救援能力为表层因素,对防灾能力具有直接影响。

2.3影响因素分析

(1)关联耦合分析

以第五层级为例说明各因素之间的关联耦合关系。第五层级因素为{ S1 },S1可达集为{ S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8 },其中直接可达为{ S2,S3 },间接可达为{ S4,S5,S6,S7,S8 }。表明致灾因子危险性因素直接影响生产力易损性和生命线系统易损性,间接影响预警监测能力、工程防御能力、应急响应能力、应急救援能力和综合管理能力。其余层级分析同上。

(2)影响路径分析

由图4,可得灾害风险因素和防灾能力影响因素之间的影响路径,如:致灾因子危险性→生命线系统易损性→工程防御能力→防灾能力;致灾因子危险性→生命线系统易损性→预警监测能力→应急响应能力→应急救援能力→防灾能力;等。

3 结论

本文采用解释结构模型分析了城市生命线系统综合防灾能力的影响因素,发现了灾害风险构成和抵御能力两层面因素之间具有相互耦合关系,不同因素之间相互影响并通过不同路径共同作用于城市生命线系统综合防灾能力。如何综合考虑风险因素和抵御能力,对城市生命线系统防灾能力做出有效评估,是下一步的研究方向。

参考文献

Duke C M, Moran D F. Guidelines for evolution of lifeline earthquake engineering [C]. Proceeding of US National Conference on Earthquake Engineering. Oakland: Earthquake Eng Res Inst, 1975: 367 - 376.

奚江琳, 黄平, 张奕. 城市防灾减灾的生命线系统规划初探 [J]. 现代城市研究, 2007 (5): 75 - 81.

王邵玉, 冯百侠. 城市应急与管理 [M]. 重庆: 重庆出版社, 2005.

GB/T 24336-2009. 生命线工程地震破坏等级划分 [S].中国标准出版社, 2009.

刘朝峰, 张嘉鑫, 杜金泽, 等. 基于SPA-VFRM的城市要害系统综合应急能力研究[J]. 中国安全生产科学技术, 2019, 15 (7): 26 - 31.

张海波, 童星. 应急能力评估的理论框架[J]. 中国行政管理-应急管理, 2009, 4: 33 - 37.

王雪林. 城市气象灾害应急能力综合评价研究 [D]. 西安: 西安建筑科技大学, 2018.