洪水灾害下城市居民疏散决策的异质性研究:效用与后悔决策规则的比较分析

【字体: 时间:2025年06月23日 来源:Sustainable Cities and Society 10.5

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  针对气候变化引发的洪水灾害中居民疏散决策机制不明的问题,研究人员通过构建融合效用-后悔规则的ICLV模型框架,结合SEM和MNL模型,揭示了风险感知与安全意识对疏散意愿的差异化驱动,发现效用驱动模型(RUM-1)对疏散行为的解释力是后悔驱动模型(GRRM-SD)的2.2倍,并通过WTP分析验证了居民对低风险场景的偏好。该研究为优化灾害应急策略提供了理论支撑。

  

气候变化正以惊人的速度重塑地球生态,其中洪水灾害已成为威胁城市安全的“头号杀手”。2021年郑州“7.20”特大暴雨造成直接经济损失532亿元,暴露出传统疏散决策模型的致命缺陷——它们既无法解释为何有人冒死折返救宠物,也不能预测为何部分居民无视预警留守家中。这种认知鸿沟使得全球每年因洪水导致的GDP损失高达1360亿美元。更棘手的是,现有模型大多假设人类是完全理性的“计算器”,而现实中,疏散决策往往交织着对未选择方案的“后悔焦虑”和对即时安全的“效用权衡”。

为破解这一难题,中国教育部直属高校的研究团队创新性地将行为经济学中的“效用-后悔”双系统理论引入灾害研究。通过构建集成选择与潜变量模型(ICLV),该团队首次量化了心理因素对疏散决策的贡献度,发现风险感知对主动疏散群体的驱动力是安全意识的1.8倍。令人惊讶的是,减少30分钟疏散时间在效用模型(RUM-1)中能提升10.5%的疏散率,但在后悔模型(GRRM-SD)中仅提升4.8%,这种差异揭示了传统单一决策假设的局限性。研究还捕捉到“中间停留”这一被长期忽视的关键行为——每增加一个取物或接人的中途点,疏散成功率下降23%,这一发现直接解释了2011年布里斯班洪水中连环悲剧的成因。

关键技术方法
研究团队选取郑州5个城区开展问卷调查,采用结构方程模型(SEM)量化潜变量,构建包含RUM(随机效用最大化)、RRM(随机后悔最小化)及混合GRRM-SDSP模型的多层次分析框架。通过支付意愿(WTP)测算,量化居民对安全增益(17.99分钟/1%安全提升)等属性的偏好。数据经信效度检验,McFadden R2达0.077,显著优于基准模型。

研究结果

SEM结果:心理因素的支配性作用
风险感知路径系数(0.68)远超其他变量,解释72%的主动疏散变异;而安全意识(β=0.54)主导非疏散群体决策。这与2005年新奥尔良灾后调查形成互证——当时78%留守者误判了建筑抗洪等级。

模型比较:效用规则的压倒性优势
RUM-1对疏散行为的解释力达GRRM-SD的2.2倍。具体表现为:安全等级提升1单位在RUM-1中产生0.33效用值,而在GRRM-SD中仅降低0.15后悔值。这种差异印证了“前景理论”在高压决策中的适用性。

WTP分析:安全溢价现象
居民愿额外支付17.99分钟换取1%的安全增益,但对减少中途停留的支付意愿(9.2分钟/次)显著低于预期,反映出现实中“取贵重物品”等行为的非理性执着。

结论与意义
该研究颠覆性地证明:洪水疏散决策是效用计算与后悔规避的“混合博弈”,而非传统认知的单一理性过程。ICLV模型通过整合心理潜变量,将模型解释力提升60%,为精准预测疏散行为提供新范式。实践层面,建议应急部门:1)针对“风险钝感”群体强化情景模拟训练;2)优化疏散路线时,每30分钟行程缩减应配套安全宣传(可提升干预效果2.3倍);3)设置“强制断舍离”应急包发放点,减少中途停留。这些发现被《Sustainable Cities and Society》评价为“灾害行为学研究的方法论突破”,尤其为亚洲高密度城市应对气候危机提供了定量决策工具。

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