２０１２年７月
湖北第二師範學院學報
第２９卷第７期
ｊｏ２９ ｎｏ．７
湖北省自然災害灰色系統實證分析
欒曉梅（湖北第二師範學院經濟與管理學院，武漢４３０２０５）
摘要：湖北由於地理位置的特殊性，自然災害頻發。應用灰色系統理論方法，分析湖北省自然災害經濟損失及各影響
因素之間的關聯度，並建立灰色ｇｍ（１，１）**模型，進行自然災害經濟損失發展趨勢**和趨勢關聯分析，得出森林病蟲鼠害、森林火災和農作物成災面積等是湖北省抗災、減災的重點。最後根據趨勢**和關聯分析的結果，建立水災災變**模型，研究湖北省水災發生的時間分布特徵，**結果表明未來近期內，２０１８年和２０１２年將分別可能發生重大和
中度水災。
關鍵詞：湖北自然災害；關聯分析；（３ｍ（１，ｉ）模型；災變**
中圖分類號：ｘ４３文獻標識碼：ａ文章編號
**專案：２００９年度湖北省教育廳人文社會科學青年研究專案
作者簡介：欒曉梅（１９８０一），女，黑龍江白安人，講師，中南財經政法大學博士研究生，研究方向為災害經濟。
湖北省位於中國的中部，長江中游的洞庭湖以北，序列）之間的關聯度，結果見表２。
介於北緯２９。ｏ５ 一３３。２０ ，東經１０８。２１一１１６。０７ 。全
表１湖北省自然災害直接經濟損失及各相關因素原始資料表
省地勢西高東低，東、北、西三面環山，中南部地勢低
窪。境內自然災害具有「災種多、時空分布不均勻、災
害頻發，而且災情日趨嚴重」的特點，是我國災害頻繁
而嚴重的少數幾個省區之一¨ｊ。自然災害的頻發嚴
重影響了湖北的經濟發展，並給人民的生活與社會和諧穩定帶來了困難。湖北省各級**每年用於抗災、
減災的投入不僅包括大量的人力、財力，還包括基礎設施的建設等諸方面。因此，了解湖北省自然災害對湖北經濟損失的影響以及對洪澇災害建立科學預警有著非常重要的現實意義。本文基於灰色系統理論方法，資料**：
中國統計局統計資料和湖北統計年鑑
討論了形成湖北災害經濟損失的各類因素對災害經濟表２災害直接經濟損失及各相關影響因素之間的關聯度
損失總量的影響和關聯問題，建立了灰色**模型，並在趨勢**的基礎上進行了趨勢關聯分析，並結合分析結果，進一步作了湖北洪澇災害的灰色災變**模
型，找出事物發展的規律和趨勢，為**決策提供重要資訊。
由表２的結果可以看出，湖北災害經濟損失的各一、
自然災害經濟損失及各影響因素間的灰色關
相關影響因素對災害直接經濟損失影響的關聯度大小
聯分析順序為：
湖北省內的主要自然災害包括地質災害、農作物
森林病蟲鼠害發生總面積＞農作物成災面積＞地
成災、森林火災和森林病蟲鼠害。以２００５年至２０１０質災害損失＞森林火災損失
年的資料（見表１）為基礎，採用灰色關聯分析法，對各說明對湖北省災害直接經濟損失影響最大的是森
類災害與湖北省災害直接經濟損失的關聯程度進行量
林病蟲鼠害發生總面積，其次是農作物成災面積，地質化比較。
災害和森林火災對的災害直接經濟損失影響程度較１．自然災害經濟損失及各因素間的關聯分析
小。因此，森林病蟲鼠害和農作物成災面積等是湖北
由表１，通過灰色系統建模軟體，計算比較序列災害直接經濟損失同形成災害經濟損失的各因素（參考
收稿日期
．７８．
省抗災、減災的重點，更是湖北面對自然災害所帶來的經濟影響時，首要的作戰目標。
２．自然災害經濟損失發展趨勢關聯分析
對上述各序列指標，分別建立灰色ｇｍ（１，１）**模型，並進行自然災害經濟損失發展趨勢**和趨勢關聯分析。模型如下：
災害直接經濟損失（億元）
一。忿地質災害直接經濟損失（億元）
農作物成災面積（千公頃）
殳森林火災直接經濟損失（億元）
面森林病蟲鼠害發生總面積（千公頃）
龕一。∞。
根據災害直接經濟損失及各影響因素２００５—
２０１０年的相關原始資料，應用上述ｇｍ（１，１）模型，並對上述指標進行**，結果見表３。通過回代檢驗，平
均精度皆超過９０％。據ｇｍ（１，１）模型得到各序列的**值並進行趨勢關聯分析，結果見表４（由於目前只
有２０１１年相關統計年鑑，所以原始資料統計到２０１０年，２０１１年作為**資料進行統計）。
表３湖北災害直接經濟損失及各影響因素**值
表４災害直接經濟損失及各相關影響因素之間的關聯度從表４可見，未來森林病蟲鼠害和災害直接經濟損失的相關性大大降低，森林病蟲鼠害將不會成為災害直接經濟損失的重要**，而農作物成災面積將成
為造成直接經濟損失的主要因素。其關聯度為０．
６８１８。地質災害直接經濟損失、農作物成災面積、森林火災直接經濟損失和森林病蟲鼠害發生總面積的**值關聯度均有不同程度的下降，這可能源於近年來我
省防災減災工作所取得實際功效和努力成果。由**
資料看，今後防災治災的重點將持續關注農作物災害，
加強控制，以免造成大的經濟損失。湖北省農作物災害主要是由洪澇災害和旱災引起的，這裡對湖北省洪
澇災害的研究有助於更加清晰地認識和防範農作物災害，並為後續旱災的研究提供分析方法。
二、湖北省洪澇災害灰色災變**
１．灰色災變**模型［３】
農業災害系統由於孕災環境、致災因子、承災載體及災情等４個要素構成，具有自然和社會雙重性。孕
災環境具有複雜性、致災因子具有多重性，而承載體也表現為差異性，災情具有不確定性。因此，農業水災是
乙個灰色系統，可以建立重災年份**模型，**農業自然災害的發展趨勢。
以湖北省水災致農作物受災面積為原始資料序列
建立**模型，記原始序列為：
給定異常值（災變值）專。ｘ的子串行為災變序列。記災變日期序號序列ｑ∞』及其一次累加１一ａｇｏ序列ｑｎ』分別為
其中，ｇ『』（ｋ）＝
ｚｉｘ＝ｌｑ（），則ｇｍ（１，１）模型的白化形式為血＋凹¨』（ｔ）＝ｂ
（１）其中ａ，ｂ為待識別的灰引數，ａ為模型的發展系
數。模型的時間響應序列為
一號）ｅ一吐＋，ｋ＝１，２，…，
ｎ（２）
口口（／７，）｝，
累加矩陣ｂ為一一
ｂ＝號一一１））１
毒（ｋ＋１）＝聖『（），得ｑ『。』的模擬序列
ｑ『。』＝（畝（１），奇（２），…，畝（ｍ）），並由８（｜ｊ｝）＝ｇ
（．ｊ｝）一奇（），ｋ＝１，２，一，ｍ（３）
得殘差序列再由△ ＝。
（４）根據模擬精度可接受值進行**。
２．資料**及統計描述
表５羅列了自１９９６年至２０１０年１５年間湖北省
農業受災面積和水災受災面積資料，對兩項資料用ｓｐｓｓ１９．０作相關性分析，相關性為２９．７％，顯著性為
２８．３％，如表６。因此，水災是農業受災面積損失的主ｑ１ｊ一
要災害。
表５湖北省洪澇災害農業受災面積資料（單位：千公頃）
資料**：中國統計局統計年鑑
表６水災受災面積與農業受災面積相關性檢驗
１２９７
２８３ｎ１５１
．２８３ｎ】５
１５觀察湖北省歷年水災引起的農業受災面積資料，作序列圖
ｔ￣，ｌｌｔ１所示，年份按從小到大由序列號１，…，１５來表示。１表示１９９６年，…，１５表示２０１０年。
圖１湖北省水災致農業受災面積序列圖
圖１顯示了從１９９６年到２０１０年ｌ５年間，湖北省水災引起的農業受災面積的變化趨勢。
３．湖北水災灰色災變ｇｍ（１，１）**模型及**結果 ～
依圖所示，取為中度水災預警範
圍值，６２＞１５００，為重大水災預警上限異常值。則得中
度災變序列
重大水災災變序列ｘ筘＝（ｘ（１），
與之對應的中度水災災變日期序列為
．８０．
重度水災災變日期序列為
ｐｉｑ１』的１一ａｇｏ序列：
緊鄰均值生成序列：
的ｌ—ａｇｏ序列
緊鄰均值生成序列由此，模擬序列為：
１３．９８９１）
計算殘差序列為
８１＝（０，一一１．０７７９）
一由（４）式得相對誤差序列
這裡未考慮△１，平均相對誤差為７．４％，故可用埔進行**。
（７＋１）＝雷 （８）一１８，奇 （８）一亙（７）１８—１５＝３；
未考慮△ ，平均相對誤差為０．９６％，故可用蝴雛進行**一２２，（６）一
因此，２０１２年有發生中度水災的
風險。２０１８年如不採取積極防範措施，則可能發生嚴重水災。
三、結論及建議
根據以上分析，湖北省有關各界今後對自然災害防範和治理的重點仍然是森林病蟲鼠災和森林火災，並警惕對湖北災害損失有１３益增長的影響的農作物受
災面積，對即將到來的２０１２和２０１４年的重大和中度
水災建立切實可行的預警機制，做到有效防範。其今後治理和防範的重點建議如下：
１．修正相關法律
１９９５年７月６日，湖北省人民**常務會議審議通過《湖北省森林病蟲害防治實施辦法》，並頒布湖北省人民**令（第７８號）開始正式實施。如今環境在變化，災害的嚴重性也在不斷公升級，因此，相關部門應重新修訂此辦法，確保法律對防治災害的指導性。２００２年９月２７日年湖北省第九屆人民代表大會常務
委員會第三十五次會議通過《湖北省森林防火條例》，問題，確保危機發生後，群眾能更快地恢復正常的生活並於同年１１月１日起施行。此條例界定了年度防火秩序。期及各部門工作職責等，是目前比較完善的，指導性良好的防火條例。
今後工作的重點是要做好對該條例的
參考文獻：
定期修正和補充工作，確保其能夠應對和處理新狀況、［１］劉成武，等．論人地關係對湖北省自然災害的影響［ｊ］．水新問題。
土保持研究
２．建立預警機制
［２］張波，韓靜軒．自然災害經濟損失及相關因素灰色關聯分析
相關部門應對各類主要災害建立災害預警系統，［ｊ］．統計與決策
應用災變模型對潛伏危機作持續觀察和監測，可採用［３］龔日朝，等．湖南旱災灰色災變**模型與實證研究［ｊ］．
預案和行動保障機制相配合的模式進行防範，確保有湖南科技大學學報（社會科學版
準備地應對危機的發生，把災害經濟損失減少到最低。
３．做好教育宣傳工作
防災減災、人人有責，各相關部門應動員全民參與
湖北省抗災、減災工作中來，並把危機教育納入基礎教—
最大限度地減少災害發生時所帶來的經濟損失和社會
責任編輯：鄭詩鋒８ｌ
《自然災害》學案
第四節自然災害導學案 學習目標 1 通過閱讀p56 57文字材料，能夠歸納出自然災害的概念和分類。2 通過閱讀p58 59文字材料，能夠總結出我國自然災害的特點。3 通過讀圖2.48和2.49，能夠分析出我國主要自然災害的分布區以及形成原因。4 通過閱讀課本p60 62內容，能夠說出防災減災的主要措...
自然災害學報告
1 自然災害的判斷標準是什麼？判斷沙塵暴是不是自然災害，說明原因？答 自然災害是發生在地球表層系統中 由於自然異常變化引起的 包括由人類活動引發的自然變異 能造 類資源 生命和財產損失的事件或現象。自然災害判斷標準 是否以自然變異為誘因 是否有人 財 資源等承災體。沙塵暴如果有自然引起的並造 財 資...
防自然災害制度
為有效預防自然災害引發生產安全事故，規範自然災害可能引發生產安全事故預報預警和應急響應程式，建立統一指揮 分級負責 反應快捷的應急工作機制，最大程度地減少人員 和財產損失，制定本制度。1 安全第一，預防為主。貫徹落實 安全第一，預防為主，綜合治理 的方針，堅持事故應急與預防相結合。消除各類自然災害可...