第二章灾害研究的理论与方法

1、第二章,灾害研究的理论与方法,第二章,灾害研究的理论与方法,?,灾害研究的理论和方法可分为三个层次：,?,1,、专门的科学理论和方法。,?,2,、一般的科学理论和方法。,?,3,、哲学理论和方法。,第一节,灾害研究的基本理论,?,一、灾害不可绝对避免原理,?,首先，自然界和人类社会的演化发展都有其不,可抗拒的内在规律，各种灾害现象则是这些演,化发展规律的特殊表现形式，它们同其它自然,现象和社会历史现象一样，都具有发生发展的,历史必然性。,第一节,灾害研究的基本理论,?,其次，虽然人类社会在不断地前进和发展，,科技术新月异，但人类认识、改造自然和社,会的能力依然是有限的，具有不可避免的历,史局限

2、性。,?,总之，灾害的发生是历史和现实的必然性决,定的，我们只能预防或减轻灾害发生的程度,第一节,灾害研究的基本理论,?,二、灾害形成和发生的对立统一,?,随着社会的不断进步，人类认识、改造自然的,能力不断提高，人工自然的不断扩展，各种灾,害现象中人的因素越来越多，甚至占据了主导,地位，以至于很多的自然灾害从纯粹的自然现,象演变称为自然现象和社会现象的混合物。,第一节,灾害研究的基本理论,?,三、,灾害形成和发生的量变质变原理,?,任何一种灾害现象都不是永恒不变的，既非,亘古就有，也非永远存在，而是一个从产生,到发展，从量变到质变的过程。,第一节,灾害研究的基本理论,?,四、,灾害系统的关联性

3、原理,?,首先：不同地域灾害的因果具有关联性,?,其次：同一地域灾害的生成具有关联性,?,第三：原发灾害和诱发灾害具有关联性,第一节,灾害研究的基本理论,?,五、,灾害研究的信息反馈原理,?,无论自然灾害还是人为灾害，在时间上都服,从自然孕育期开始，经过潜伏期、爆发期、,持续其、衰减期直至最终平息的演化过程。,?,在灾害发生的不同时期，人们会做出不同的,决策,第一节,灾害研究的基本理论,?,六、,灾害研究中的治标与治本相互促和原理,?,治标投入少、见效快，但持续效果差，不能彻,底根治；治本投入大、见效慢，但持续性好。,?,治标与治本是短期对策与长期对策的关系，二,者并不相互排斥，而是互促合一,

4、第二节,灾害研究的一般方法,?,一、监测方法,?,灾害监测是人们在自然发生的条件下对灾害现,象进行考察的一种科学方法，是获取灾情信息,的基本手段和有效防治灾害的前提。,第二节,灾害研究的一般方法,?,二、假说方法,?,所谓假说，就是人们根据已知的科学原理和,科学事实，经过一系列的思维过程，对未知,的自然现象及其规律性所做的假定性解释和,推断。,第二节,灾害研究的一般方法,?,三、类比方法,?,所谓类比，即根据两个对象之间在某些方面的相似或相,同，从而推出它们在其它方面也可能相似或相同的一种,逻辑推理方法。,?,A,对象具有属性,a,，,b,，,c,，另有属性,d,；,?,B,对象具有属性,a,

5、；,b,；,c,；,?,所以：,B,对象也可能具有属性,d,。,第二节,灾害研究的一般方法,?,四、相关因子对照分析方法,?,一方面，某个因子的异常变化会引发多种不同,的使人类社会遭受损害的灾难；,?,另一方面，某种自然灾害可以在多种不同因子,的异常变化作用之下而不断发生。,第三节,灾害研究的系统科学方法,?,一、系统科学的概念,?,系统科学是二次世界大战以后迅速崛起的一门崭新的,横断科学。它主要包括控制论、信息论和系统论，以,及突变论、协同学和耗散结构理论等分支学科。,?,所谓“系统”就是“处于一定的相互联系中并与环境,发生关系的个组成部分（要素）的总体（集）”。,第三节,灾害研究的系统科学

6、方法,系统的概念包含三层含义,：,第一，它是由若干要素（或部分）以一定的结构组成的有,机整体；,?,第二，组成整体的这些要素是相互联系、相互作用的；,?,第三，这一整体具有不同于各个要素的新功能。所谓,“系统科学方法”，就是把研究对象作为系统加以考察,的方法。,第三节,灾害研究的系统科学方法,?,二、灾害系统的含义,?,灾害系统同样具有一般系统的三层含义：,?,第一，它是由天、地、人这三个子系统中各种灾害现,象和成灾过程共同组成的有机整体。,?,第二，组成灾害系统的天、地、人三个子系统之间的,各种灾害现象不是彼此孤立、互不关联的，而是具有,不可分割的相互联系、相互作用的内在关系。,?,第三，灾

7、害系统作为一个整体，与天、地、人三个子,系统中的灾害现象有着本质的区别。,第三节,灾害研究的系统科学方法,?,三、现代灾害系统的特征,?,由系统理论分析可以看出，与过去的一般灾害相,比，现代灾害具有两个主要特征：,?,第一，现代灾害首先具有,庞大性,的特征。,?,第二，现代灾害系统的第二个特征是其,复杂性,。,第四节,灾害研究的经验方法和模型方法,?,一、灾害研究的经验方法,?,1,、定义：所谓经验方法就是指人们在同灾害做,斗争的过程中，凭借感性认识，直接获得有关认,识、防治、减灭灾害得经验知识的方法。,?,2,、优缺点：经验的方法在各类灾害预测、预报,中有着广泛的应用。,但经验的不能充分说明

8、灾害,形成和发生的内在规律，有一定的或然性存在。,第四节,灾害研究的经验方法和模型方法,?,二、,模型方法,?,1,、定义：所谓模型方法就是指人们根据灾害,发生的现象或过程，基于一定的理论设计一种,与之相对应的“模式型态”，然后通过模型的,实验研究来改进模型和验证模型，从而有效地,揭示灾害的成因、发生及其演化规律的科学研,究方法。,第四节,灾害研究的经验方法和模型方法,?,2,、分类：数学模型和物理模型,?,数学模型的方法以模型与原型（原有事物）之间,数学形式上的相似性为基础，用数学方程来模拟,说明各种灾害现象和过程。,?,物理模型则以模型与原型（原有事物）之间物理,过程的相似性为基础，用物理

9、实验的来模拟说明,各种灾害现象和过程。,第四节,灾害研究的经验方法和模型方法,?,3,、模型方法的特点,?,无论是数学模型还是物理模型，都是对灾害现,象或过程的一种抽象化和理想化的近似反映，,都具有简化和纯化灾害现象的特点。所以不可,避免地会舍去一些也可能对灾害现象有较大影,响的因素，,第四节,灾害研究的经验方法和模型方法,?,三、,经验方法和模型方法的相结合,?,经验方法和模型方法的结合，是科学实践和科,学理论的结合。,?,通过经验方法的实践可对理论模型进行反馈和,修正，通过模型方法又可对灾害研究的实践经,验提高理论指导。,第五节,灾害研究的统计物理学理论与方法,?,统计物理学研究的对象一般

10、都是复杂系统，,其研究目的是通过对复杂系统中各子系统,（或各组成要素）的综合分析来克化该系,统的宏观行为。,第五节,灾害研究的统计物理学理论与方法,?,一、,涨落放大问题,?,1,、定义：所谓“涨落”就是指系统对过程平,均状态的偏离。,涨落分为“微涨落”和“巨,涨落”,?,2,、涨落与灾害的关系：当系统环境的扰动与,系统内部的涨落放大相适应，就会导致系统更,快更猛烈的相变。,灾害将可能发生。,第五节,灾害研究的统计物理学理论与方法,?,二、,长程相关问题,?,长程相关是系统由一种态相向另一种态相突变,前所必须具备的条件。因它的空间尺度要比各,子系统与其邻近子系统之间相互作用的空间尺,度大得多，

11、故称其为“长程相关”。,第五节,灾害研究的统计物理学理论与方法,?,三、,混沌理论,?,1,、混沌理论：混沌理论所要解决和回答的主要问题,是：不含任何随机因素的确定性系统中是怎样产生,出随机的、非确定性行为的。,?,2,、吸引因子：系统在演化时间趋于无穷大时所达到,的终极状态称为“吸引因子”。,吸引因子又分为：,“平庸（普通）吸引因子”,和“奇异吸引因子”,第五节,灾害研究的统计物理学理论与方法,?,3,、混沌理论实例：台球运动,第五节,灾害研究的统计物理学理论与方法,?,四、,多重选择问题,?,非线性系统中，整体系统的性质和行为并不归结为,部分的线性叠加，系统的复杂性则是由系统中非线,性机制决定的，它表现为