Đánh giá mức độ tổn thương của ngành nông nghiệp tỉnh nghệ an do tác động của biến đổi khí hậu có tính đến trọng số của các chỉ thị

VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 57-67 Original Article Assessing the Vulnerability of the Agricultural Sector in Nghe An Province Due to the Impact of Climate Change Taking into Account the Weight of Indicators Hoang Luu Thu Thuy* Institute of Geography, Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet, Hanoi, Vietnam Received 05 August 2019 Revised 17 September 2019; Accepted 05 November 2019 Abstract: Assessing the level of socio-economic vulnerability focuses on the degree of different impacts due to the threats of climate change.The variables of the vulnerability function is a set of indicators.In the process of impact, differentindicatorshave different roles, expressed by the weight of indicators The selected set of indicator includes 20 indicators The weights of these indicators are calculated by Analytic Hierarchy Process with the support of Expert Choice software.The results show that the indicators related to natural disasters in the exposure variable, indicators related to crop areas in sensitive variables and indicators related to the prevention and mitigation of adverse impacts of Climate change and natural disasters play the most important role in assessing the vulnerability.The results of assessing the level of vulnerability caused by the impacts of climate change and the natural disasters of the indicators show that: 18 out of 20 districts in the province have medium level of vulnerability.Particularly, in the two districts of Tuong Duong and Thanh Chuong,due to thehigh impact of climate change and natural disastersin combination with the low capacity of adaptation in the agricultural sector, the synthetic vulnerability is assessed at a high level Keywords: Climate change, Weight of indicators, Vulnerability level, Agricultural sector, Nghe An* * Corresponding author E-mail address: thuy_hoangluu@yahoo.com https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4421 57 VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 57-67 Đánh giá mức độ tổn thương ngành nông nghiệp tỉnh Nghệ An tác động biến đổi khí hậu có tính đến trọng số thị Hoàng Lưu Thu Thủy* Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 18 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 05 tháng năm 2019 Chỉnh sửa ngày 17 tháng năm 2019; Chấp nhận đăng ngày 05 tháng 11 năm 2019 Tóm tắt: Đánh giá mức độ tổn thương kinh tế - xã hội trọng đến mức độ ảnh hưởng khác đe dọa biến đổi khí hậu Các biến hàm tổn thương tập hợp thị Trong trình gây tác động thị có vai trị khác nhau, thể trọng số thị Bộ thị lựa chọn biến gồm 20 thị Trọng số thị tính tốn phương pháp phân tích thứ bậc AHP với hỗ trợ phần mềm Expert choice Kết tính tốn cho thấy thị liên quan đến thiên tai biến phơi nhiễm, thị diện tích trồng loại biến nhạy cảm thị liên quan đến ngăn ngừa, giảm thiểu tác động bất lợi biến đổi khí hậu thiên tai có vai trị quan trọng đánh giá mức độ tổn thương Kết đánh giá mức độ tổn thương tác động biến đổi khí hậu thiên tai có tính trọng số thị cho thấy: 18/20 huyện tỉnh có mức độ tổn thương mức trung bình Riêng huyện miền núi Tương Dương Thanh Chương mức độ tác động BĐKH thiên tai lớn lực thích ứng với BĐKH ngành nông nghiệp thấp nên mức độ tổn thương tổng hợp đánh giá mức cao Từ khoá: Biến đổi khí hậu, trọng số thị, mức độ tổn thương, ngành nông nghiệp, Nghệ An. vào khả thích ứng đối tượng Như vậy, nguy tổn thương trước BĐKH xác định “mức độ mà hệ thống nhạy cảm đương đầu với tác động BĐKH, bao gồm: thay đổi tượng cực đoan khí hậu” IPCC xác định biến số cần thiết để đánh giá nguy tổn thương tai biến khí hậu (sự phơi nhiễm, tính nhạy cảm với tai biến khả thích ứng, đương đầu với tác động tiềm năng) Đánh giá mức độ tổn Mở đầu Trong nhiều năm gần đây, đánh giá tác động biến đổi khí hậu (BĐKH) đến đối tượng bị tác động, bao gồm thành phần tự nhiên ngành/lĩnh vực kinh tế - xã hội (KT-XH) IPCC khuyến cáo nên thực đánh giá tính dễ bị tổn thương Mức độ tổn thương đối tượng khơng phụ thuộc vào chất BĐKH mà phụ thuộc Tác giả liên hệ Địa email: thuy_hoangluu@yahoo.com https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4421 58 H.L.T Thuy / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 57-67 thương (MĐTT)KT-XH trọng đến mức độ ảnh hưởng khác đe dọa BĐKH khu vực, địa phương cộng đồng khu vực KT-XH khác Các biến hàm tổn thương tập hợp thị - đơn vị đo lường độc lập cho đặc tính đối tượng bị tác động Chỉ số biến - đơn vị đo lường tổng hợp thị Trong trình gây tác động thị có vai trị khác Mức độ quan trọng thị biến số thể trọng số thị [4] Vào năm 2003, Tổ chức Hợp tác Phát triển Kinh tế (OECD) đề xuất phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương lực thích ứng đến KT-XH dựa vào số tổn thương biến số OECD khuyến cáo phương pháp phù hợp để đánh giá MĐTT ngành/ lĩnh vực KT-XH khu vực ven biển Xuất phát từ quan điểm nêu trên, tác giả đặt mục tiêu thực việc đánh giá MĐTT tác động BĐKH đến ngành nông nghiệp tỉnh Nghệ An theo phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương lực thích ứng dựa vào số OECD có tính đến trọng số thị số biến số Trọng số thị tính tốn theo phương pháp Phân tích thứ bậc AHP với hỗ trợ phần mềm Expert choice 59 đánh giá cao sử dụng rộng rãi AHP kết hợp hai mặt tư người: định tính (qua xếp thứ bậc) định lượng (qua mô tả đánh giá dạng số) Q trình phân tích ban đầu xác định mục tiêu, tiêu chí phương án lựa chọn xếp theo cấu trúc thứ bậc Quá trình đánh giá sử dụng ma trận so sách cặp Saaty với thang điểm từ đến 9, xác định trọng số dựa vector riêng ứng với giá trị riêng lớn nhất, sau kiểm tra hệ số quán Cuối cùng, tất trọng số tổng hợp lại để đưa định tốt [7] Năm 1983, Tiến sĩ Saaty Tiến sĩ Ernest Forman đồng sáng lập Expert Choice.Expert Choice phần mềm thương mại dựa tảng AHP Phần mềm hỗ trợ việc xây dựng hệ thống tiêu đánh giá, phân tích số liệu để xác định trọng số thể mức độ quan trọng tiêu, đồng thời cho phép xác định số đánh giá tính quánCR Phương pháp AHP dựa nguyên tắc sau đây: ● Nguyên tắc phân tích: 1) Xác định mục tiêu, tiêu chí, phương án thành phần khác có liên quan đến vấn đề định; 2) Sắp xếp chúng theo cấu trúc thứ bậc Phương pháp nghiên cứu nguồn số liệu 2.1 Phương pháp nghiên cứu 1) Xác định trọng số thị theo phương pháp phân tích thứ bậc AHP Trọng số thị biến thành phần đánh giá tổn thương ngành nơng nghiệp Nghệ An tính tốn phương pháp AHP(Analytic Hierarchy Process) với hỗ trợ phần mềm Expert choice Phương pháp AHP cách tiếp cận đánh giá đa tiêu chí, bắt nguồn từ lý thuyết đo lường mức độ quan trọng dựa sở toán học tâm lý học AHP phát triển vào năm 1970 Tiến sĩ Thomas Saaty, ● Nguyên tắc so sánh: 1) Xác định mức độ quan trọng tương đối tiêu chí chính, tiêu chí phụ phương án cách so sánh cặp; 2) Mức độ quan trọng so sánh cặp, thể số khoảng từ đến Ý nghĩa số trình bày bảng H.L.T Thuy / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 57-67 60 Bảng Mức độ quan trọng so sánh cặp theo AHP Mức độ quan trọng Định nghĩa Quan trọng Quan trọng vừa phải Quan trọng mạnh Quan trọng mạnh Quan trọng tuyệt đối 2,4,6,8 Nghịch đảo Giải thích Hai thành phần có tính chất Kinh nghiệm nhận định nghiêng Kinh nghiệm nhận định nghiêng mạnh Một thành phần ưu tiên mạnh biểu lộ thực hành Sự quan trọng thành phần mức cao Cần thỏa hiệp hai mức độ nhận định So sánh thực cách chọn thành phần nhỏ làm đơn vị ước lượng thành phần lớn có nhiều đơn vị Mức trung gian mức Nếu thành phần i gán giá trị khác so sánh với thành phần j, j có giá trị nghịch đảo so sánh với i ● Nguyên tắc đo lường không quán lúc xây dựng quan hệ bắc cầu so sánh cặp Trong trường hợp phương án A tốt B, B tốt C khơng phải lúc A tốt C Hiện tượng gọi không quán.Mức độ không quán nhận định thể tỉ số quán (CR) với giả thiết: 1) Nếu CR ≤ 10%: kết tính tốn trọng số thể chấp nhận được; 2) Nếu CR > 10%: kết cần phải thẩm định lại bước trước Tỉ số qn (CR) tính theo cơng 𝐶𝐼 thức: = 𝑅𝐼 , đó: CI - số quán, số đo lường mức độ chệch hướng qn λ max −𝑛 tính cơng thức: 𝐶𝐼 = , đó: 𝑛−1 λmax giá trị trung bình vector quán; n số tiêu chí Khi xác định vector độ ưu tiên tiêu chí phương án cần phải xác định tỷ số quán Trong toán thực tế, RI - số ngẫu nhiên, giá trị trung bình CI Giá trị RI theo số lượng tiêu chí khác nhau: Các số lựa chọn dựa vào ý kiến người định có tham khảo ý kiến chuyên gia vấn đề nghiên cứu ● Nguyên tắc tổng hợp: Tổng hợp q trình tính tốn độ ưu tiên từ ma trận so sánh cặp, từ tính tốn trọng số phương án Vector độ ưu tiên tiêu chí phương án xác định phương pháp chuẩn hóa ma trận, cụ thể: - Dựa vào ma trận so sánh cặp, tính vector độ ưu tiên cho tiêu chí chính, tiêu chí phụ phương án - Tổng hợp mức độưu tiên phương ánđể có kết cuối trọng số phương án n 10 RI 0 0,58 0,9 1,12 1,24 1,32 1,45 1,49 1,51 2) Phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương theo số Bước 1: Chuẩn hóa thị lựa chọn thành phần/biến Theo phương pháp đánh giá tổn thương dựatheo sốcủa OECD số tổn thương tính tốn theo bước [2]: Giá trị thực thị chuẩn hóa cho tất đơn vị hành cấp huyện theo cơng thức: H.L.T Thuy / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 57-67 Xij  Xij (t )  MinXij MaxXij  MinXij (1) Trong đó: Xij: Giá trị chuẩn hóa thị j huyện i; Xij(t): Giá trị thực thị ij; Min Xij: giá trị thực nhỏ thị ij(t) tất huyện; Max Xij: giá trị thực lớn thị ij(t) tất huyện Bước 2: Tính tốn giá trị/chỉ số biến thành phần Chỉ số biến thành phần (E, S, AC) tính theo cơng thức: C= ∑k j=1(Xij∗WXij) ∑k j=1 WXij (2) 61 số tổn thương cụ thể khu vực đó, thang đánh giá chia theo cấp khác 2.2 Nguồn số liệu - Số liệu thị phơi nhiễm lựa chọn từ số liệu khí tượng giai đoạn 1980- 2013 trạm khí tượng, thủy văn, đo mưa tỉnh Nghệ An từ báo cáo cơng tác phịng chống thiên tai tìm kiếm cứu nạn tỉnh giai đoạn 2008-2013 [1, 3, 6] - Số liệu thị nhạy cảm lực thích ứng thu thập từ nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Nghệ An năm 2013; Báo cáo tình hình thực nhiệm vụ kinh tế - xã hội tỉnh Nghệ Antrong năm 2012-2013; Kết điều tra nông thôn, nông nghiệp thủy sản tỉnh Nghệ An năm 2012 [3, 5, 8, 9] Trong đó: C: Giá trị số biến thành phần; Kết thảo luận Xij: Giá trị chuẩn hóa thị j địa phương i; wXij:Trọng số thị thứ j địa phương i 3.1 Tính toán trọng số thị biến đánh giá tổn thương biến đổi khí hậu ngành nơng nghiệp tỉnh Nghệ An Bước 3: Tính toán số tổng hợp mức độ dễ bị tổn thương Chỉ số tổn thương tổng hợp tính tốn theo công thức: V = 1/3 (E + S + - AC) (3) Trong đó: V: số tổn thương tổng hợp; E: số phơi nhiễm, số E cao mức độ tác động mạnh; S: số nhạy cảm, số S cao mức độ nhạy cảm lớn; AC: số khả thích ứng, số AC cao khả thích ứng lớn Thang đánh giá nguy tổn thương xác định khoảng từ đến 1, MĐTTtheo cấp: thấp – trung bình – cao – cao Tuy nhiên khu vực khác nhau, dựa vào a) Lựa chọn thị Các thị biến thành phần lựa chọn yếu tố tự nhiên,KT-XH liên quan có ảnh hưởng trực tiếp đến biến là: phơi nhiễm, tính nhạy cảm khả thích ứng ngành nơng nghiệp tỉnh Nghệ An trước tác động BĐKH thiên tai Các thị biến phơi nhiễm lựa chọn yếu tố khí hậu thiên tai gây tác động trực tiếp đến MĐTT củangành nông nghiệp Các thị biến nhạy cảm đối tượng ngành nơng nghiệp có nhạy cảm trước tác động yếu tố phơi nhiễm Các thị biến lực thích ứng thể khả chống chịu thích nghi yếu tố sở hạ tầng ngành nông nghiệp trước tác động BĐKH thiên tai Bộ thị lựa chọn để đánh giá MĐTT ngành nơng nghiệp trình bày bảng 62 H.L.T Thuy / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 57-67 Bảng Bộ thị đánh giá mức độ tổn thương ngành nông nghiệp tỉnh Nghệ An Chỉ số Nhóm thị Thiên tai Chỉ số phơi nhiễm (E) Nhiệt độ Mưa Chỉ số nhạy cảm (S) Chỉ số lực thích ứng (AC) Diện tích trồng nông nghiệp Chỉ thị liên quan tới nhạy cảm tác động thiên tai Cơ sở hạ tầng thủy lợi Cơ sở hạ tầng khác Cơ chế sách Chỉ thị Tần suất xuất bão(A3) Số trận lũ xảy ra(A2) Số đợt hạn hán xảy ra(A1) Nắng nóng: Sự thay đổi ngày có Tx>=35oC(A4) Sự biến đổi nhiệt độ tối cao TB năm(A7) Sự biến đổi nhiệt độ tối thấp TB năm(A9) Sự biến đổi ngày có Ttb=50mm(A6) Tỷ lệ DTNN/Tống diện tích DT lương thực có hạt DT hàng năm DT trồng lâu năm Số hộ phải di chuyển thiên tai Độ dài kênh mương thủy lợi địa bàn xã Tỷ lệ Km kênh/S đất sản xuất Tỷ lệ xã có ngành/lĩnh vực thủy lợi đáp ứng yêu cầu sản xuất dân sinh; Số cơng trình cộng đồng phịng tránh thiên tai Ngân sách chi cho ứng phó BĐKH Tỉ lệ hộ/người dân tập huấn phòng tránh thiên tai; b) Tính tốn trọng số thị Để tính tốn trọng số thị trước hết cần phải xác định tiêu chí so sánh Tiêu chí so sánh tiêu chí để so sánh mức độ quan trọng thị theo khía cạnh khác tiêu chí lựa chọn ● Xác định trọng số thị phơi nhiễm Để xác định mức độ ảnh hưởng thị phơi nhiễm đến ngành nông nghiệp, trước hết cần lựa chọn tiêu chí so sánh thị Thơng thường, tiêu chí lựa chọn theo tính chất thị phơi nhiễm tần suất xuất hiện, cường độ, thời gian tác động thị Tuy nhiên, thị có khác tính chất nên khơng thể chọn tiêu chí so sánh liên quan đến tính chất thị Vì vậy, tác giả lựa chọn tiêu chí so sánh đối tượng có liên quan đến ngành nơng nghiệp chịu tác động thị phơi nhiễm, là: Diện tích lương thực, hàng năm lâu năm Bước 1: Xác định mức độ quan trọng thị ứng với tiêu chí + Tiêu chí 1: Diện tích lương thực (T1) Theo tiêu chí T1, dựa vào ý kiến tác giả chuyên gia mức độ tác động khác thị phơi nhiễm xác định mức độ quan trọng thị đến diện tích lương thực Ví dụ:Khi so sánh tác động Số trận lũ xảy (A2) Số đợt hạn hán xảy (A1) đến diện tích lương thực, tác giả cho tác động A1lớn A2, nhiên theo tác giảA1 có mức độ quan trọng mứcvừa phải so với A2, tương đương với mức độ (bảng 1).Bằng cách so sánh cặp phân tích mức độ quan trọng ví dụ trên, tác giả thiết lập bảng ma trận so sánh cặp mức độ quan trọng tất thị phơi nhiếmtheo tiêu chí (ma trận a, b, c) H.L.T Thuy / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 57-67 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A1 1/3 1/4 1/3 1/3 1/4 1//5 1/4 1//5 A2 1/2 1/4 1//5 1/3 1//5 1//5 1//5 A3 1/3 1/3 1/4 1/3 1/3 1/4 A4 1/3 1/3 1/3 1/3 1/4 A5 3 1/2 1/3 1/2 1/3 A6 4 1/2 1/2 1/3 A7 5 3 1/3 1/4 A8 3 2 1/2 A9 5 4 3 A3 1/3 1/3 1/4 1/2 1/4 1/4 A4 1/2 1/2 1/3 1/3 1/3 A5 1/2 1/2 1/2 1/3 A6 3 2 1/2 1/3 1/3 A7 2 1/2 1/2 A8 5 3 1/2 A9 4 3 2 A2 3 1/4 1/3 1/4 1/4 1/4 1/4 A4 4 1/2 1/2 1/3 1/3 1/2 A5 3 2 1/3 1/3 1/3 A6 1/2 1/2 1/3 1/2 A7 3 1/3 1/2 A8 3 3 1/3 A9 2 63 (a) + Tiếu chí 2: Diện tích hàng năm (T2) A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A1 1/3 1/2 1/3 1/3 1/3 1/3 1//5 1/4 A2 1/3 1/4 1/4 1/3 1//5 1//5 1/4 (b) + Tiêu chí 3: Diện tích lâu năm(T3) A3 A1 A2 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A3 1/2 1/3 1/3 1/3 1/3 1/4 1/4 1/4 A1 1/3 1/4 1/3 1/5 1/5 1/5 1/5 + Lập ma trận tiêu chí: Ma trận tiêu chí lập cách: xác định độ ưu tiên thị theo tiêu chí T1, T2, T3 Tập hợp độ ưu tiên xác định lập thành ma trận tiêu chí (d) Tiêu chí Phương án Số đợt hạn hán xảy (A1) Số trận lũ xảy (A2) Tần suất xuất bão (A3) Nắng nóng: Sự thay đổi ngày có Tx>=35ºC (A4) (d) T1 T2 T3 0,285 0,251 0,24 0,216 0,231 0,167 0,148 0,157 0,241 0,107 0,097 0,089 Sự biến đổi lượng mưa TB năm (A5) Số ngày có R>=50mm (A6) Sự biến đổi nhiệt độ tối cao TB năm (A7) Sự biến đổi ngày có Ttb=35ºC (A4) Sự biến đổi lượng mưa TB năm (A5) Số ngày có R>=50mm (A6) Sự biến đổi nhiệt độ tối cao TB năm (A7) Sự biến đổi ngày có Ttb