开发用于基础设施服务绩效评估的股权指标

《Risk Analysis》：Development of an Equity Metric for Infrastructure Service Performance Assessment

研究提出基于Theil T指标的公平性度量方法，用于评估基础设施服务绩效的不平等，尤其关注恢复公平维度。通过分解Theil T指标，可量化不同群体间的服务不平等差异，并成功应用于模拟的电力分配网络，验证其在检测因基础设施老化导致的脆弱群体服务不平等中的有效性。

　　基础设施服务中断往往在社会弱势群体（如低收入群体）中更为集中，这些群体因资源有限而更容易受到中断的影响。这种不平等现象在社区韧性建设中是一个亟需解决的问题，因为它们不仅影响到服务的公平性，还可能削弱社区整体的抗灾能力。因此，将公平性作为风险决策的重要组成部分，正在成为基础设施管理中的一个核心议题。然而，目前对公平性的定义和应用缺乏统一标准，特别是在基础设施领域，公平性通常被描述为五个维度：识别性公平、分配性公平、恢复性公平、程序性公平和跨代公平。这些维度虽然在不同的研究和实践中有不同的解释，但它们共同构成了公平性在基础设施决策中的复杂图景。

在基础设施管理中，现有的一些公平性指标主要关注资源分配的平等性，如分配性公平。这些指标旨在通过阈值、差距或平等偏差等方法，衡量整个社区内资源或服务性能的分配是否公平。然而，它们在识别和应对系统性不平等和不均衡影响方面存在局限。相比之下，恢复性公平强调对历史被边缘化群体的优先考虑，以纠正过去和当前的不平等。尽管一些工具如Justice40倡议中的CJEST支持恢复性公平的决策，但其适用范围通常较为宽泛，难以在基础设施的细分层面进行有效干预。

本研究提出了一种基于Theil指数的新型公平性指标，用于评估基础设施服务性能中的不平等。Theil指数是一种熵度量，能够量化稀缺资源在分配中的不平等程度。其分解特性使它能够识别特定群体之间的差异，从而支持恢复性公平的决策。此外，Theil指数的相对形式可以更直观地比较不同群体间的不平等程度，帮助决策者在制定基础设施干预措施时，更全面地考虑公平性因素。这一方法不仅适用于电力分配网络，还可能扩展到其他基础设施系统。

研究通过一个假设的电力分配网络（EDN）进行了验证，该网络模拟了不同节点脆弱性情景下的服务性能不平等。结果显示，Theil指数能够有效检测和衡量不同群体之间的不平等程度，尤其是在恢复性公平方面。此外，该指标对分配性公平同样具有敏感性，可以用于评估整个社区资源分配的均衡性。通过分析不同情景下的指标表现，研究进一步探讨了Theil指数在不同公平性维度中的适用性，包括其对资源定义的敏感性，以及如何通过调整资源分配来减少不平等。

研究还指出，Theil指数的敏感性不仅体现在对群体间差异的识别上，还与资源的定义密切相关。例如，当使用脆弱性作为稀缺资源时，该指标对资源分配的不均衡更为敏感，而当使用稳健性作为稀缺资源时，其表现则有所不同。这种敏感性使得决策者在选择稀缺资源时需要更加谨慎，以确保公平性评估的准确性。此外，研究还探讨了Theil指数在恢复性公平中的应用，特别是在评估不同群体之间的不平等时，该指标能够帮助识别需要优先干预的区域。

在实际应用中，Theil指数可以被整合到基础设施决策模型中，作为评估公平性的工具。例如，在制定电力网络改造计划时，决策者可以利用该指标评估不同改造方案对公平性的影响，从而选择最能减少不平等的方案。此外，该指标还可以用于优化框架，以最小化特定群体的不平等，同时最大化系统性能。通过比较改造前后的指标值，可以判断公平性是否得到改善。

研究还指出，Theil指数在评估不平等时的非线性特性是一个重要的发现。这意味着，随着群体间差异的增加，指标的响应可能并不总是线性的，而是存在某种变化趋势。这种非线性可能影响决策者对不平等程度的判断，因此在实际应用中需要特别关注。此外，研究还讨论了稀缺资源定义对指标表现的影响，特别是在资源分配和恢复性公平之间的权衡。通过选择合适的稀缺资源，决策者可以更有效地支持公平性目标的实现。

本研究的成果为基础设施公平性评估提供了一种新的方法论，能够同时支持分配性公平和恢复性公平的决策。未来的研究可以进一步扩展这一方法，应用于不同规模和类型的基础设施网络，并结合更详细的社会和经济数据，以更全面地理解公平性的影响。此外，还可以探索其他分解方法，以更深入地分析不同群体之间的不平等。尽管目前的指标仍存在一些局限，如对稀缺资源定义的依赖性和计算复杂性，但它们为基础设施决策提供了重要的参考，有助于提升社区的韧性并实现更公平的资源分配。