自然灾害空间波及经济影响机制及模型模拟

Natural disaster economic loss assessment is essential both for post-disaster recovery and reconstruction decision-making, and for management of economic impact uncertainty. Scientific and reliable economic impact assessment model construction needs reasonable characterization of the spatio-temporal ripple effect dynamics of natural disasters. While there is a lack of model validation for the traditional input-output models and computable general equilibrium models to assess the economic impact of disasters, and evaluation results usually cannot be explained well, and most of these studies focused just on the affected area. By analyzing the characteristics of spatio-temporal ripple effect dynamics of historical natural disasters, based on input-output theory and multi-regional input-output tables, this project aims at building multi-regional economic impact dynamic simulation models of natural disasters, so as to provide theoretical and methodological basis for establishing a comprehensive economic impact evaluation system. Binding agent-based model to depict the adaptive response mechanism to post-disaster, and consider "backward linkages" and "forward linkage" effect of the regional supply chain, demand chain and transportation network, and through parameters simulation and sensitivity analysis, to build indirect economic impact evaluation methods that its theory foundation is reliable and its results is interpretable.

灾害经济影响评估是优化灾后恢复重建策略、管理灾后经济影响不确定性的重要依据。但以往研究主要集中于灾害冲击对单个国家或地区的经济影响评估，很少考虑灾害产生的区域间关联经济影响及其空间异质性。本项目通过对历史灾害空间波及经济影响途径及市场主体的响应特征分析，诊断区域间交通运输约束和产业关联“放大”经济影响，以及灾后市场主体存货、扩大生产等适应性行为响应“缩小”灾害经济影响的作用，并阐明其潜在影响机制；基于距离构建区域间产品供需的时滞模型；同时，引入智能体Agent模型描述市场主体的适应性响应行为，结合多区域投入产出模型，刻画区域间供需链和运输时滞叠加下供给端“后向关联”与需求端“前向关联”波及经济影响机制；进而，通过模型模拟，探讨所构建模型在评估灾害间接经济损失中的有效性。对阐明灾害的时空波及放大效应影响机制、认识区域灾害系统复杂性有重要意义，为建立灾害综合经济损失评估体系提供理论和方法依据。

项目背景。区域贸易一体化程度的加强以及重大灾害的发生，使得灾害造成的区域间波及经济影响受到广泛关注。但以往研究主要集中于灾害冲击对单个国家或地区的经济影响评估，很少考虑灾害产生的区域间关联经济影响及其空间异质性。.主要研究内容。本项目通过对历史灾害空间波及经济影响途径及市场主体的响应特征分析，首先基于距离构建区域间产品供需的时滞模型；其次，基于灾后不同经济恢复阶段不同市场主体的适应性响应行为描述，结合多区域投入产出模型，刻画区域间供需链和运输时滞叠加下供给端“后向关联”与需求端“前向关联”波及经济影响机制；最后，通过模型模拟，探讨所构建模型在评估灾害间接经济损失中的可靠性。.重要结果。首先，本文构建的耦合交通中断和供需链不均衡的多区域灾害经济影响评估模型（TransIRIO模型）可以刻画运输中断、不同恢复阶段市场主体响应行为等间接经济影响的机理。汶川地震案例模拟可知：相比于非直接受灾地区，应急阶段停减产损失的间接经济影响更多的存在于直接受灾区；而运输中断造成的间接经济影响更多的存在于区域间。其次，叠加在区域间产业关联波及影响之上的应急停减产和运输中断对灾害空间波及经济影响具有放大效应。汶川地震单灾区模拟中，仅考虑重建机理时，间接经济损失为4807亿元，进一步在汶川地震的多个直接灾区重建中考虑应急、运输中断的影响，则相应的间接经济损失可达到9974亿元。再次，区域间经济结构异质性对面状灾害的多灾区叠加波及影响具有重要作用，进行面状灾害空间波及经济影响评估时，应考虑多灾区叠加的经济结构异质性的影响。.科学意义。项目研究对阐明灾害的时空波及放大效应影响机制、认识区域灾害系统复杂性有重要意义。然而，仍需要对灾害经济影响的现象过程识别、灾害经济影响评估的时空粒度、模型决策应用可靠性等方面进行完善或改进。