丁婷婷

摘 要：国家脆弱性是指一个国家无力抵御自然灾害，无法满足其国民需要，社会安全得不到保证的状态。国家脆弱性的研究对一个国家应对社会风险以及可持续发展具有重要意义，因此近年来国家脆弱性的研究成为西方国家的一个热点。而气候变化会对自然生态的系统结构和功能产生深刻的影响，会改变人们的生活方式，导致社会和政府结构的衰弱和崩溃，进而间接影响国家的脆弱性，因此研究气候变化对国家脆弱性的影响这一课题意义重大。国家脆弱性可以用一系列国家脆弱性指标来评价，本文引入综合聚类系数并用其大小来刻画一个国家的脆弱性，首先建立综合聚类系数与国家脆弱性各指标之间的灰色定权聚类模型，找出气候变化是如何直接影响国家脆弱性各指标，进而间接影响国家脆弱性。此模型可以解释人为干预的效果并预测该国干预的总成本。

关键词：气候变化 国家脆弱性 灰色定权模型 综合聚类系数

1.1灰色定权聚类模型的建立

基于文献【1】中146个国家脆弱性的相关数据，我们建立国家脆弱性与国家脆弱性指标之间的灰色定权聚類模型。以苏丹等146个国家为研究对象，将安全装置，社会安全，政治精英、经济、经济不平等，人类飞行和人才流失、国家合法性、公共服务、人权、人口压力、难民和流离失所者、外部干预等12个国家脆弱性指标作为评估指标，利用SPSS将146个国家按照国家脆弱性聚类为非常脆弱，脆弱和稳定3个不同的灰类，记j（j=1，2，…12）指标t（t=1，2，3）灰类的白化权函数为ftj ，国家i（i=1，2，3，…146）关于指标j的样本观测值为Yij，我们引入综合聚类系数 ，并定义 。

利用146个研究对象的相关数据计算发现0< <1，并且稳定，脆弱以及非常脆弱这三类国家对应的综合聚类系数的取值范围分别为（0，0.3），（0.3，0.7），（0.7，1），可以发现综合聚类系数越大，国家越脆弱，反之国家越稳定，因此对于任意一个国家我们可以通过计算其综合聚类系数来判定其国家脆弱性。

1.2气候对脆弱性模型的影响

气候变化间接影响国家脆弱性，我们可以用CO2排放量，降水量以及气温这三个量的变化代表气候的变化，结合资料[2]，利用相关系数法研究气候变化与各国家脆弱性指标之间的关系，找出CO2排放量，降水量以及气温这三个气候变量与12个国家脆弱性指标中的哪些指标相关性比较大从而得出气候变化是通过影响哪个国家脆弱性指标，进而改变综合聚类系数的值。结果发现CO2排放量通过影响外部干扰这个国家脆弱性指标进而影响国家脆弱性，降雨量通过影响经济不平等，人类飞行和人才流失这两个国家脆弱性指标间接影响国家脆弱性，气温通过影响政治精英、经济、人类飞行和人才流失、国家合法性、公共服务、人权、人口压力、难民和流离失所者、外部干预这几个国家脆弱性指标从而对国家的脆弱性产生影响。

2模型应用：

1）将此模型应用到国家脆弱性比较大的苏丹。利用控制变量法控制气温和降水量不变，仅改变CO2排放量，发现减少CO2排放量可以减小苏丹的综合聚类系数 ，使其稳定性上升，这也说明减少CO2的排放量，会增加一个国家的可持续发展能力。同样利用控制变量法，若苏丹气温在合理范围内降低，则受气温影响的国家脆弱性指标的脆弱指数会变小，使得国家的综合聚类系数 值减小，即国家脆弱性减小，由此也可以发现苏丹的国家脆弱性与其高温天气有关。并且若适当增加苏丹的降雨量也会使其国家变稳定。

2）模型应用范围：本模型虽然适用于苏丹这样的国家，但不适用于大洲，因为一个大洲可能包含三种脆弱性不同的国家，无法计得到此大洲的白化权函数，所以无法通过计算综合聚类系数的大小来判定一个大洲的脆弱性。而对于较小的城市此模型仍使用，此小城市的白化权函数可以用其所在国家的白化权函数值代替，从而通过计算此城市的综合聚类系数来判断城市的脆弱性。

3）模型的应用价值：查阅资料【3】，可得风险测算公式：R=H×V，其中H=P×I，V=E×S/A。式中R为气候变化风险，H为危险性，P为概率，I为强度；E为受体暴露度，V为受体敏感性，A为减灾能力。根据风险测算公式分别对暴露度、敏感性、减灾能力等各个因素提出的减小气候变化风险的措施表格如下：

表1：减小气候变化风险的措施

开展生态环境建设以改善区域气候（降低气温的、CO2排放、降水的影响）。

从表格可知，开展生态环境建设以改善区域气候的措施能够降低气温、CO2排放量、降水的影响，根据任务二中气候对于脆弱性的模型可知，气温、CO2排放量、降水这三个方面的影响降低权重，进而影响了综合权重系数 ，使国家脆弱性降低，说明了人为干预能够有效减轻气候变化的风险。干预该国的成本由处理CO2排放成本，水资源干预成本和气温干预成本组成。

（1）处理CO2排放成本： 。其中，Cc为CO2排放的处理费用，Qi为不同碳源的排放量，φi为不同碳源的单位处理费用。

（2）水资源干预成本： 。其中，Cw为水资源干预成本，Wj为干预的不同水资源的量，αj为干预的不同水资源的单位费用。

（3）气温干预成本： 。其中，CT为气温干预成本，Tk为对每件气温干预事件的费用。

（4）其他因素成本为Co。

（5）由此利用分解求和法模型可得该国干预的总成本：C=Cc+Cw+CT+Co

根据此模型一个国家可以预测出其干预成本并结合其实际情况采取相应干预措施。

参考文献：

[1]人名不祥.科学网http：//fundforpeace.org/fsi/data/

[2]人名不详.世界银行http：//www.worldbank.org/en/topic/fragilityconflictviolence/brief har monizedlist-of-fragile-situations

[3]卓金武，用Matlab进行数学建模[J]。北京航空航天大学出版社，2016，32（07）：14-16。