区域应急联动的超网络分析

摘要：以2007年太湖蓝藻事件中“苏-锡-常”三市的协同应急为例，针对灾害跨城域以及单个区域应急能力不足等情形，提出了区域应急联动的超网络结构。通过分析应急优化目标和对受灾点实施救助的最优决策行为，构建了区域应急联动的超网络模型，并将其应用于苏锡常协调应对水污染的资源配置方案优化设计中。结合关键因素分析，得出结论：各出救点与受灾区域关联的脆弱性和应急能力上限、各受灾区域脆弱性直接影响到应急资源调配方案的选择。

关键词：应急；超网络；区域；联动；资源调配

近年来频繁发生的灾害事件逐渐呈现跨区域特征，随着各邻近区域之间社会经济联系的愈发紧密，建立统筹部署的区域协调应急联动模式被提上日程。2009年在泛珠三角建立了全国首个省级区域性应急管理联动机制，2011年京津冀城市群食品安全应急联动机制正式建立，2013年京津冀构建区域重污染天气应急响应体系，2013年沪苏浙皖签署《长三角地区跨界环境污染事件应急联动工作方案》，这些区域应急联动机制的构建，主要是为了突破行政区域局限、集中资源、协同提高应急效率。

学术界有不少学者关注区域应急联动问题，如Tufekci早在1995年就提议构建区域救援决策支持系统以应对飓风灾害。Green等明确指出跨区域协调是未来应急领域重要发展方向。Groothedde等验证了各区域相互合作能有效降低物流成本。滕五晓等构架了应对危机的区域应急联动模式。吕志奎等介绍了美国跨州应急管理协作制度和框架。Calixto等以巴西为例提出多组织跨区协同的应急模式。Arora等发现一些小区县更多受益于相互协调而非中央储备库的救助。Balcik等探讨了供应链协调机制在区域应急联动中的适用性问题。佘廉等提出以信息化和资源化为基础、纵横交错的区域应急联动综合体系设想。Sawik研究不同灾害情形下区域性紧急库存的预先部署问题。Toro-Dfaz等提倡建立应急医疗服务的跨区域联合选址一配送模式。Li等强调构建跨区域应急信息协同系统的重要性。

目前的跨区域应急相关文献以提出定性概念框架为主，也有少数是运用各类选址或分配理论模型的定量研究，但均未特别关注各区域之间的差异化影响。本文以2007年太湖蓝藻事件为例，应用超网络方法来定量分析在应对蓝藻事件过程中跨区域应急资源调配的内在协调机制。首先，介绍蓝藻事件中所涉及的太湖和长三角城市苏州、无锡、常州等研究区域概况及案例背景；然后，构建由来自不同城市应急主体组成的跨区域协调应急超网络结构，并通过定量化表达区域应急联动的优化目标和救助受灾点的最优决策行为，构建跨区域应急资源协调调配的超网络模型；最后，将所建模型应用于太湖蓝藻事件中应急物资的区域优化配置研究，对关键参数进行敏感性分析，为完善区域应急联动机制建设提供有益思考。

1.研究区域概况及案例背景

太湖是中国第三大淡水湖，位于江苏南部、长三角中部，全部水域在江苏省境内，由苏州、无锡和常州三市共同管辖，管辖比例分别为70%、28.5%和1.5%。苏州位于江南部，总面积8848.42平方千米（含太湖水域），常住人口1176.91万人（第六次全国人口普查），共辖5个市辖区、1个县级行政管理区和4个县级市。无锡是太湖流域的交通中枢，总面积4606.75平方千米（含太湖水域），常住人口637.26万人（第六次全国人口普查），共辖6个行政区、2个县级市和1个部级开发区。常州位于长三角中心地带，总面积4385平方千米（含太湖水域），至2012年底常住人口468.68万人，共辖5个市辖区和2个县级市。

2007年5～6月间太湖爆发蓝藻污染事件，对周边城市居民生活和经济运转造成严重影响：5月14日，太湖西北部水域出现较大范围蓝藻，面积达151平方千米；28日上午无锡贡湖沙渚取水口水色已略发黄，下午集聚在取水口的藻类突然大量死亡，水中溶解氧迅速下降，导致总氮（磷）等指标大幅上升；29日晨，无锡市民家中自来水夹带明显的腐败性臭味，无锡水源地水质严重恶化、水体黑臭，不能满足供水要求，水厂被迫停水。无锡市民纷纷前往超市抢购纯净水和面包，整个无锡笼罩在水污染的巨大阴影中。水危机发生后，无锡政府立刻采取了加大“引江济太”调水力度和容量、自来水公司紧急采取技术提高自来水水质、组织市民打捞蓝藻、实施人工降雨改善水质等一系列应急措施，并紧急启动应急预案，组织从常州和苏州等周边城市大批调运纯净水，对邻近区域开通纯净水运输绿色通道，以保证无锡饮用水市场供应。自此次蓝藻事件后，政府意识到区域应急联动的重要性，针对长三角经济环境跨界联系紧密的实际情况，众多专家也一再呼吁构建区域应急合作机制。

2.区域应急联动的超网络结构和模型

蓝藻事件中区域应急资源协调调配优化可以采用超网络方法予以分析。最早将超网络用于物流供应链领域的是Nagurney，后扩展应用到电子商务、环境治理及全球化等场景。自王志平等撰写了第一本中文超网络著作之后，国内也逐渐关注超网络研究。事实上，区域应急联动体系具备典型超网络结构特征：多层级、多维性、多准则、拥塞洼和协调性，尤其超网络理论突破了对一般应急网络中“点”和“边”同质性假设的限制，能更准确地从定量角度刻画不同属性主体间的相互协调合作机制。

首先构建以A和B两城市为例的跨区域协调应急超网络结构（如图1左部）：把各城市出救点和受灾点抽象成网络节点；将出救点与受灾点间的资源调配关系抽象成网络有向边（以实线表示）；虚线则表示两城市应急网络间的相互协调关联。基于此超网络结构，再构建一个与之功能等价的层级网络用以建模分析（如图1右部），设立区域应急联动总指挥中心0来协调不同城市的合作应急。