基于信息扩散理论的吉林省旅游地资源灾害风险评价
摘要：利用信息扩散理论和风险分析理论对吉林省旅游地资源灾害进行风险分析，解决了旅游地资源灾害样本资料限制的问题;计算出了吉林省旅游地资源灾害发生概率，并得出了吉林省旅游地资源灾害风险值。结果表明，吉林省旅游地资源灾害风险在吉林市处于高风险级别，长春市的风险等级仅次于吉林市，属于中等风险级别，白山市、延边州处于低等风险等级，其他市处于轻风险级别。研究结果对吉林省旅游相关部门防灾减灾及旅游保险具有重要意义。
关键词：信息扩散理论;灾害风险评价;旅游地;吉林省
中图分类号：X24 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）20-5007-04
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.20.065
Evaluating Disaster Risks of Tourism Destination in Jilin Provice Based on
the Information Diffusion Theory
SUN Ying-yue，ZHANG Li-feng，CHEN Peng
（College of Tourism and Geography science， Jilin Normal University，Siping 136000，Jilin，China）
Abstract： The theory of information diffusion theory was used to conduct risk analysis of tourism resources in Jilin province. The problems limiting on the tourist resources disaster of small sample data were studied. The probability of tourist resources in jilin province disaster was calculated to obtain the disaster risk value of tourist resources in Jilin province. Results showed that Changchun city， Jilin city was in the high risk level. Baishan，Yanji city were in medium level of risk. Other cities were in the lower level of risk. It will be of great significance for related department of Jilin province to prevent and mitigate disaster and enhance travel insurance.
Key words： information diffusion theory; tourism; disaster risk assessment; Jilin province
中国旅游业经过20多年的快速发展，已成为国内众多省、市、地区的支柱产业。同时，由于旅游业的高敏感性，其受外界环境的负面影响较大。随着全球的环境变化，旅游地所面临的灾害也日益增多，一方面致使旅游资源与环境严重破坏[1-3]，另一方面导致游客出游安全程度和区域旅游收入下降[4，5]，因此有效地开展旅游地资源灾害风险评价对旅游地资源灾害风险管理具有重要意义。
目前，对旅游地资源灾害风险评价方法多从致灾因子角度出发，采用统计学方法对致灾因子发生的概率进行计算，即拟合灾害发生频率或直接使用经验分布曲线。但对于旅游地灾害发生次数来说，由于是稀遇事件，资料样本过少，曲线拟合在小概率部分的误差往往较大。信息扩散方法是为了弥补信息不足而考虑优化利用样本模糊信息的一种对样本进行集值化的模糊数学处理方法，即信息扩散方法可以将一个分明集的样本点变成一个模糊集。或者是把单值样本点，变成集值样本点，并将其携带的信息分配给样本中每一个点的一种优化处理样本资料的方法[6]。信息扩散理论在旅游地资源灾害风险评价中的应用为旅游地资源灾害风险评价提供了一种新的方法与思路。
1 研究区概况
吉林省位于中国东北地区的中心地带（40°51′-46°18′N，121°38′-131°17′E），南北宽约600 km，东西长约750 km。省内自然灾害种类较多（洪涝、地震、火灾、低温、冷害等），且发生较为频繁，对吉林省旅游业影响较大。省内主要旅游资源有长白山国家5A级旅游景区、吉林雾凇、长影世纪城、吉林松花湖、高句丽王城文化遗址、长春净月潭、长春伪满皇宫等多处自然景观和人文景观，是全国著名的自然和人文旅游胜地。
2 研究方法
旅游地资源灾害风险是指旅游地未来若干年内可能达到的灾害程度及其发生的可能性和对旅游地资源造成的损失，而不是灾害本身，其灾害主要是能够对旅游地资源及游客造成影响和损失的自然灾害，包括洪涝、地震、风灾、泥石流等。当这种由于灾害导致的影响和危害的可能性变为现实，即为旅游地资源灾害。具体而言，就是指某一地区某一时间内旅游地资源灾害发生的可能、活动程度、破坏损失及对旅游基础设施、资源和自然环境系统造成的影响和危害的可能性。
风险分析的对象是事件发生的概率（p）和产生的后果（d）的乘积，依据公式计算旅游地资源灾害风险（R=p×d）。其中，p为研究区灾害发生的概率，d为灾害所造成的潜在损失。对于潜在损失的确定，主要从游客伤亡人数、经济损失和基础设施损失角度考虑（图1）。利用信息扩散理论确定概率（p），利用加权综合评价法确定潜在损失（d）。
3 研究区灾害发生概率
灾害的发生概率常采用统计学的方法获得，即拟合灾害次数的理论分布律或直接使用经验分布曲线。但对于研究区灾害而言是稀遇事件，资料样本很少，曲线拟合在小概率部分的误差往往较大。利用模糊数学中的信息扩散理论，可以将一个灾害资料所携带的信息扩散到指标论域中的所有点，从而获得较好的风险分析效果。
信息扩散就是为了弥补信息不足而考虑优化利用样本模糊信息的一种对样本进行集值化的模糊数学处理方法，该方法可以将一个有观测值的样本，变成一个模糊集，即将单值样本变成集值样本，最常用的模型是正态扩散模型。
设m年的灾害发生次数（年发生次数）指标样本为：xi={x1，x2，x3，…，xn}（i=1，2，…，n）;过去m年的灾害发生次数的观察样本为：yi={y1，y2，…，ym} （j=1，2，…，m）。
设灾害发生次数指标论域为：
ui={u1，u2，…，un} （1）
又设超越概率pi（x≥xi）（i=1，2，3，…，n）。则概率分布：
pi={p1，p2，p3，…，pn} （2）
利用信息扩散对样本进行集值化的模糊数学方法处理，一个单值观测样本yj可以将其所携带的信息扩散给U中的所有点：
■■（u■）=■exp-■ （3）
式中，h为扩散系数，可根据样本集合中样本的最大值b、最小值a和样本数n确定（表1）。
令C=■■■（u■），则相应的模糊子集的隶属函数为：
μy■（ui）=■ （4）
把μy■（ui）称为样本yj的归一化信息分布。
对μy■（ui）进行处理，可以得到一种效果较好的风险分析结果。
令q（ui）=■μy■（ui），其物理意义是：由{y1，y2， y3，…，yn}经信息扩散推断出，如果灾害发生统计值只能取{u1，u2，u3，…，um}中的一个，那么在将yj看作是样本代表时，观测值为ui的样本个数为q（ui）个。
再令p（ui）=■，就是样本落在ui处的频率值，可以作为概率的估计值，其中■q（ui）为ui各点上的样本数总和。理论上讲，■q（ui）=m。
显然，超越ui的概率值应为p（u≥ui），则：
p（u≥ui）=■p（uk） （5）
根据1991-2010年吉林省影响旅游资源、游客生命及基础设施等自然灾害发生次数，表示样本集合Xi为：
长春：X1={6，12，8，15，…，16}
吉林：X2={8，15，12，20，…，18}
四平：X3={6，8，6，11，…，8}
延边：X4={10，11，8，12，…，15}
白山：X5={5，10，11，18，…，16}
白城：X6={5，8，15，14，…，8}
松原：X7={6，5，12，15，…，12}
辽源：X8={8，7，12，16，…，13}
通化：X9={5，10，5，11，…，7}
取一维空间上的集合[5，30]作为年灾害发生次数Xi的论域，并将论域进行离散，构成离散论域为：U1={5，10，15，…，30}，控制点数6个。
利用信息扩散理论可以计算出3个指标的扩散系数分别为h1=9.332 477，h2=10.128 004，h3=15.301 606，h4=7.862 663，h5=15.119 762，h6=10.516 807，h7=11.426 807，h8=9.562 817，h9=8.635 826。利用上述公式即可求出各水平下长春市灾害发生的概率（表2），该方法也适用于其他地区。
通过上述计算结果可以看出，研究区近些年灾害发生次数为5次，是最低发生次数，因此取概率值为1，即各地区都发生了影响旅游地可持续发展的灾害;灾害发生次数30次是研究区中发生灾害最高次数，即研究区发生的最多次数灾害发生概率为0.364 0，但此种概率灾害发生的次数较低，因此应该根据各区灾害发生的概率进行适当的应对。
4 潜在损失计算
旅游地的承灾体主要包括游客、旅游资源及基础设施，一旦发生灾害就会对这些承灾体造成损失，这也是旅游地灾害发生时的潜在损失。因此本研究针对上述承灾体及灾害发生的概率构建旅游地资源灾害风险评价指标体系（表3）。其中各指标体系的指标权重由层次分析法确定，然后加权求和，确定潜在损失大小。
5 结果分析
依据以上分析计算结果，将旅游地资源灾害所致的承灾体损失，即潜在损失各指标无量纲化，加权求和。
X′ij=■ （6）
式中，Xij为第i个对象的第j项指标值，X′ij为无量纲化处理后第i个对象的第j项指标值。X■■和X■■分别指第j项指标的最小值和最大值。
D=P0×w1+E0×w2+I1×w3+I2×w4 （7）
式中，D为潜在损失;P0为游客密度;E0为经济密度;I1为基础设施数量;I2为旅游资源数量;w1、w2、w3、w4为各自的权重。
把各风险水平下的承灾体潜在损失看作研究区灾害所造成的后果（D），将灾害发生的可能性（P）与潜在损失（D）相乘，即可以得到吉林省各市（州）的旅游地资源灾害风险值（图2）。
通过评价结果可以看出，吉林市的旅游地资源灾害风险处于高风险区，造成此种情况是由于该市的旅游资源较多、游客密度较大，一旦发生灾害对该市造成的损失较大，因此造成其资源灾害风险较大;长春市的旅游资源数量与吉林市相差不大，但灾害发生相对较少，因此该区发生旅游地资源灾害风险等级仅次于吉林市;白山市、延边州由于地处山区，地质灾害、气象灾害发生概率相对较大，也会对当地旅游资源造成较大损失，但相对长春市两地旅游资源、游客密度相对较小，因此两地发生旅游地资源灾害风险等级较低;其余各市由于旅游资源相对较少、游客密度相对较低，且灾害发生概率也较低，因此处于轻风险等级。
6 小结
利用信息扩散理论的分析方法，结合风险计算公式，对吉林省旅游地资源灾害的3个指标进行风险计算，得到吉林省旅游地资源灾害发生次数概率与承灾体潜在损失风险值，定量评价了吉林省旅游地资源灾害风险，对吉林省旅游地资源灾害防灾减灾和旅游保险等工作具有一定的指导意义。但由于获取的自然灾害发生次数历史资料时间序列较短，离散区间及所求得的概率存在一定误差，随着以后深入研究及获得的灾害资料不断丰富，评价精度也会随之提高。
参考文献：
[1] 吉良新，秦志玉.自然保护区旅游开发的风险评价及案例分析[J].湖北农业科学，2009，48（7）：1784-1785.
[2] 谭万沛.海螺沟风景区地质灾害对旅游的影响及防治对策[J].中国地质灾害与防治学报，1996，7（2）：81-86.
[3] 佟守正，王 琦，李 光，等.长白山自然保护区旅游灾害及其防治对策[J].山地学报，2002，20（S1）：133-138.
[4] 刘赵平.关于1998年洪涝灾害对旅游业影响情况的调查报告[J].旅游调研，1999（2）：23-27.
[5] MAZZOCCHI M，MONTINI A.Earthquake effects on tourism In central Italy[J].Annals of Tourism Research，2001，28（4）：1031-1046.
[6] 黄崇福.自然灾害风险评价理论与实践[M].北京：科学出版社，2005.