城市安全發展必須研究并確立城市安全容量
時間：2011-09-15 13:11:36
2007年6月13日，由北京市科學技術委員會主持的《北京城市主要災種評估體系和綜合減災對策行動研究》課題評審會上，筆者作為課題組長代表北京減災協會做了技術總報告的匯報。這項歷時兩年、旨在建立起北京城市主要災種評估指標體系的研究成果受到評審專家組的肯定，同時專家組認為該課題結合大城市實際，創新地提出了城市安全容量及城市安全GDP的科學計量的概念、理論與方法。現結合對城市安全發展的新認識談幾方面思考。
城市安全發展與脆弱的承載力
城市安全發展是指城市現代化進程以安全為準則的發展和建設思路。安全發展不排斥經濟發展及增長，但它追求的是建立在能把控全局的、城市可持續發展的、有安全減災規劃的城市空間與布局。安全城市的內涵從不同學科及需要看又可以有不同的理解：
·從災害學看，安全城市的提出，體現著人們防災、減災的愿望。安全城市提出了如何預防災害、減少災害帶來的損失，使城市社會健康可持續的發展。
·從心理學看，安全城市反映了城市居民的安全心理需求。按馬斯洛的需要層次論，一旦生理得到滿足便產生了安全需求，城市安全是居民安全生存的表征。
·從社會學看，安全城市的建立符合社會良性可靠運行和協調發展的時代需求。事實上，城市社會結構各部分的平衡與和諧關系，是社會正常運轉的基本條件，一旦出現紊亂及不協調，將造成城市不安全“病態”，因此城市防衛及其控制十分必要。
·從文化學看，安全城市社會的形成不僅靠管理的控制，也源于公眾文化的自覺，任何突發事件下的沖突矛盾都有賴于城市公眾安全文化素質下的融合。
·從經濟學上看，城市安全指保證城市協調有序高效運行，現在的建設顧及長遠，現在的發展考慮國計民生的未來。
城市安全的綜合減災概念更注重城市的全面發展能力的建設。以北京為例，其“十一五”城市綜合減災應急規劃將北京城市災害分成四大類、42種，但現實中這些災害的防御基本上有了相應的管理部門，相反對于潛在的城市發展負面效應及其潛在危險與損失，我們的估計卻不足。從人文系統看，脆弱性可理解為人們遭受有害物質的威脅可能性，它包括社區的化學品含量和生態環境狀況以及人們應付應急事件的能力。人類的脆弱性是因居住并生棲地遭受災害風險的費用與效益的函數；社會的脆弱性指各社會群體或整個社會易因風險事件、災害等造成的各種潛在的損失。從自然系統看，城市脆弱性的生態環境至少應包括三個特征，即穩定性差、變化幾率高、幅度大；抗干擾能力差，敏感性差；向著不利于城市生存發展的方向演化。
現在城市系統中脆弱性與承載力不足的現象日益增多，從總體上降低了城市防災減災的本質安全能力。2005年筆者在編制完成《北京城市總體規劃》（2004年～2020年）防災篇時，已經從空間布局上提出要研究城市安全容量問題。從城市安全的視角看，城市的承載力越強越好，因為它可以使脆弱性降低。可事實上，承載力越大，相當于無形中為安全增大了安全裕度，無疑要花費更多投資，反之，要減少可承載力，脆弱性上升，等于降低了安全裕度，因而可造成更大的經濟損失甚至危及人們的生命安全，影響城市穩定發展。值得注意，當前我國大中城市的綜合減災應急管理正面臨如下問題：
1.應急管理的基本概念、特點、分類，應急管理體系的構成、運行機制等；
2.突發事件發生、發展、演化的機理：包括對于不同類型事件的機理分析，從發生、擴展、蔓延、衍生、轉化、耦合等多個角度出發審視突發事件的規律性；
3.高效的動態應急管理：基于網絡計劃的方法和對事件發展的動態評估，采用不完全信息動態博弈的數學模型，通過對網絡結構進行動態調整，實現資源的優化配置和事件造成災難的消減；
4.受災人群管理問題：包括處在災害中的人群的運動模型、行為模型、心理狀況分析等；
5.事件與機構的分類分級問題：更科學合理的應急管理過程中（而非事后）的分類分級尤其重要，根據這一分級思想才有更準確的響應策略。
城市安全容量的概念與研究思路
第一，城市安全容量的概念。
城市化所導致城市地區人口及財產的聚集，是產生城市承災體脆弱性及易損性的主要原因。城市地區受災害的沖擊頻率和強度在加快加大，城市系統中自然環境、經濟、人文條件對災害承載力是有一定限度的。提出城市安全容量（承載力）指標對搞清城市致災因子的承載、超載等情況相當重要，不僅可以指導城市災害防御及治理等工作，實現城市安全體系中各項承載力的提升，控制災害沖擊影響力，還可根據城市安全容量結構，在保證城市安全的前提下，降低災害損失，緩解災害沖擊力，促進城市地區社會經濟可持續發展和確保城市安全。在此基礎上可考慮安全GDP的指標及概念。以安全GDP為基準的災損估算及評估能充分體現災害給城市地區安全運轉造成的影響和給整個城市的社會、經濟、環境的發展造成的影響。安全GDP的計算的原理及方法體現在“現行國民經濟核算體系（SNA）核心指標GDP的基礎上考慮城市安全運轉因素，對GDP指標做出某些修正計算而產生的一個新的總量指標”。而為真實反映城市災害給城市地區安全運轉帶來的沖擊和影響，必須正確核算單個城市的安全GDP。通常情況下，城市地區涉及安全運轉的費用包括城市備災的費用、城市災害治理的費用、城市救災的費用、災害恢復的費用及災害所造成的直接經濟損失等。
進一步城市安全容量可確切定義為城市承載力（DisasterCarryingCapacity，DCC），是指城市災害在一段時期內不會對城市環境、社會、文化、經濟等安全保障系統帶來無法接受的不利影響的最高限度，可將之量化為城市對災害的最大容忍度。據此，可建立城市安全容量（SecurityCapacity，SC）指標。事實上，現代城市安全減災評價中，可把反映安全容量規模的各種參數的相關屬性歸到可承載的多災種多重次的致災因子變量這一統一量綱。它同樣可表現為一個“閾值”，超過這個“閾值”將影響到城市安全系統功能的正常發揮。城市安全容量可描述為可容忍多重次、不同強度、不同沖擊類型和方面的致災因子度量，可用多重災害致災因子量（Mutil-StrikeQuantity）來描述致災因子對城市安全產生影響的值。城市安全系統在這里是一個開放的、復雜的而又相對脆弱的系統，它的各個組成部分相互作用是保持各部分之間相互協調發展的基礎。而城市安全保障系統是一個可持續發展的系統，單個致災因子量在這一系統中的變化是一個從產生、發展到逐步消亡的過程，可用日志統計方程描述系統中因子量的變化機制。
第二，城市安全容量的理論應用。
首先，城市人口增長的安全承載力。城市人口是城市安全承載中經受的一個重要因子。城市人口對城市安全運轉構成威脅，城市安全容量表現為對城市人口的容量。城市化的結果是促使城市地區容納更多的人口，但城市容納人口的能力并不是無限制的，城市空間是有限的，除了用于城市居民的日常居所、工作和娛樂空間等外，還應具備能用來進行災害防護或對災害的發生能夠直接、間接起到防御作用的災害防御空間，以及在災害發生時能用于進行災害救援的災害應急空間等。同時，當人口達到一定的程度，將對城市自然、環境、經濟等各項承載力造成壓力，從而影響城市安全運轉。城市地區能容納人口的容量指標可表示為USCCp，即人口總數對城市造成的壓力超出城市各項目承載力的某個最小項，那么城市安全容量將處于超載運轉狀態。人口對城市安全容量的沖擊變量定義為PSQ(PeopleSecurityQuantity)，假設城市各項承載力相對于人口的沖擊不隨時間而發展，即城市地區安全資源對人口的容納能力不隨時間而改變，并且這種假設是相當保守的，因為人口的增加必然導致城市安全資源的急速耗費，備份資源必然會隨人口的增加而急劇下降，這樣在城市人口沖擊下的城市安全容量要做出動態調整。
其次，優化裕度設計增強安全承載力。通常結構的安全保障就是在預計壽命中，一直保持具有充分支撐設計載荷的能力。但在城市生命線的供電系統中不僅要考慮電力設備本身的設計安全裕度，還要考慮系統的運行安全裕度。如在電力系統的正常運行中，要求實行運行的極值電壓與系統能夠承受的極限電壓之間有一定的調節范圍，通常將這一范圍稱作為電壓安全裕度。
應該說，雖然現在成功應用于城市系統的安全容量的承載力方法并不普及，且安全容量中諸如安全裕度的概念本質上內涵還較模糊、安全裕度的定義也不統一，但它絲毫不可動搖在開展安全裕度研究上的進程。具體講，圍繞城市安全容量及承載力增強的目標，應大力推進安全裕度的研究，其基本思路是：
1.明確安全裕度的內涵與外延，給出公眾能普遍接受的安全裕度的科學定義；
2.建立起安全裕度評價理論，進行定量風險評價和安全評價；
3.安全裕度設計是實施安全設計的關鍵環節，而核心是要開展安全裕度的設計與計算
