生态公共产品的使用还容易产生"公地悲剧"。"公地悲剧"（the tragedy of the commons）最初由美国加利福尼亚大学生物学家加勒特·哈丁（Garrett Hardin）1968年在《科学》杂志上发表的同名文章中提出。在哈丁的理论中，他设想了一个向所有人开放的牧场，其中的每个牧羊人的经济收益取决于他所牧养的牲畜的数量，并且过度放牧造成的损失由所有使用者共同承担，这时"公地悲剧"就不可避免地会发生。
哈丁在文中写道："如果一个牧民在他的畜群中增加一头牲畜，在公地上放牧，那么，他所得到的全部直接利益实际上要减去由于公地必须负担多一头牲畜所造成整个放牧质量的损失。但是这个牧民不会感到这种损失，因为这一项负担被使用公地的每一个牧民分担了。由此他受到极大的鼓励一再增加牲畜，公地上的其他牧民也这样做。这样，公地就由于过度放牧、缺乏保护和水土流失被毁坏掉。毫无疑问，在这件事情上，每个牧民只是考虑自己的最大利益，而他们的整体作用却使全体牧民破了产。"哈丁（1971）用数学模型描述并严格地证明了如下结果，全体牧民的纳什总收益不如从集体理性出发统一决策的最优总收益，牧场上羊只的纳什总数G0多于集体理性的最优总数G1，集体理性与个人理性发生了冲突。这就是说在这个牧场上必然发生"过牧"现象（见图2-2）。
在生态领域，由于公共产品的非竞争性和非排他性往往会造成人们对资源的过度使用，从而破坏生态平衡，最终的结果是全体成员的利益受损。政府管制和政府买单是解决公共产品的最有效机制，因此，科技赈灾最重要的主体即政府。具体在我国即为各级党委和政府。
一般而言，国家对社会的管理有两种，一种是常态管理，一种是非常态管理（危机管理）。相对而言，人类对常态管理具有较多经验，形成了许多行之有效的制度和办法，而对危机管理，无论是从认识上，还是从制度上都还有一定差距。其中最重要的就是对预防和应急准备重视不够，做得不实。灾害管理是涉及内容十分广泛的系统工程，必须发挥各级党委和政府的领导作用，才能使其发挥强化经济社会可持续发展能力的作用。在经济高度发达的社会阶段，防灾减灾成为一种高度社会化的自主行动。在这种情况下，党委政府通过有效的指导管理，对减灾实施领导、组织、协调和引导，对减灾成效和减灾事业发展至为关键。在遇见灾害时，通过政府采取特殊措施，监测预防、缓解和处置突发公共事件以及紧急状态，可以避免或减轻公众生命财产损害，维护和恢复正常经济社会秩序。而在具体的科技赈灾领域，则由科技部及其在各区域的各级科技行政管理部门加以负责，以科技行政管理部门为主导，整合各类科研机构、科研人员等多元化主体共同发挥作用，形成科技综合减灾的主体系统。
2.2科技防灾--科技赈灾在灾前的行动
科技赈灾在时间上的第一步即是灾前的科技防灾，这是人类社会发展与自然相适应的活动，需要有组织、有计划地进行，既要遵循自然界的演变规律，又要顺应社会经济的发展规律。科技防灾减灾的研究，涉及对自然灾害风险特性及其时空分布规律的认识，对人与自然基于灾害风险的利害关系以及成灾机理的探讨，对防灾减灾体系、技术手段及对策措施的发展与完善等等。在灾前的科技防灾中，需要通过各种监测手段和科学分析研究，获得丰富的自然规律信息，为最终实现灾害预报作出重要努力；同时通过抗灾设防，切实提高各种建筑工程（如生命线工程、住宅工程等）的抗灾能力；此外，还要通过宣传教育提高广大群众的避灾抗灾知识水平和社会对灾害的心理承受能力等。
随着自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安定的重要因素，依靠科技进步来提高全国防灾减灾的综合能力已成为防灾减灾工作的重要内容之一。把自然灾害预测预报、防灾减灾工作作为关系经济社会发展全局的一项重大工作进一步抓紧抓好，是国际的趋势、中央的要求、人民的呼声，也是形势所迫。
联合国"国际减灾十年"（1990-2000年）每年一次"国际减灾日"主题的变迁，说明了国际减灾行动的发展脉络。如1991年：减灾、发展、环境--为了一个目标；1992年：减轻自然灾害与持续发展；1993年：减轻自然灾害的损失，要特别注意学校和医院；1994年：受灾害威胁的地区为了更加安全的21世纪；1995年：妇女和儿童--预防的关键；1996年：城市化与灾害；1997年：水多、水少，都会酿成现代灾害；1998年：信息与媒体--减灾从信息开始。1999年是联合国"国际减灾十年"的最后一年，其主题是"防灾的收益"。1999年7月在日内瓦召开的第二次世界减灾大会通过的管理论坛强调：要关注大城市及都市的防灾减灾，尤其要将社区视为减灾的基本单元，必须开展灾害风险评估；建筑结构的标准与规范的研究，因为对减灾十分重要，所以提高结构安全标准是面临的重要挑战。联合国《制止灾害》杂志主编A.Mauro在《2000年的新挑战》一文中强调："国际减灾十年目标是促进、支持灾害周期中防灾和备灾的最新研究成果，事实上一个好的防灾政策，可使破坏不致变成灾害。"
新中国成立以来，党和政府高度重视地质灾害防治工作，取得了显著成就。特别是改革开放30年来，在国务院领导下，原地矿部和现国土资源部以及地方政府部门，认真履行减灾管理职能，组织实施了包括勘查、评价、监测、预测预报、预防、救护、治理等内容的综合减灾工作。这不但极大地减少了自然灾害所造成的人员伤亡和财产损失，促进了社会稳定和经济发展，而且使自然灾害减灾开始走上系统化、科学化道路，通过加强防灾减灾科技支撑，进一步提高我国风险管理能力。"十五"期间，针对海洋灾害、气象灾害、农业灾害、地震灾害等重大自然灾害以及城市安全、火灾与工业事故，科技部在"973"计划、国家科技攻关计划及"863"计划等科技计划中，重点对灾害形成的机理、监测、预警预报以及应急救灾技术与装备等方面的研究给予重点支持，取得了明显的减灾实效。
主要成效包括：一是海洋灾害防御技术。中远程高频地波雷达监测技术取得突破性进展，应用于福建和浙江沿海海洋经济专署区海洋环境监测工作。2005年对第19号"龙王"台风在福建沿海登陆过程实现了实时监测；初步建成我国第一代海洋环境数值预报业务化系统，部分模式投入业务化运行；建成台湾海峡空中、水面和水下多平台立体海洋环境监测系统，为福建海域海洋环境保护与减灾防灾提供信息服务。二是气象灾害防御技术。建成我国第一个具有自主知识产权新一代数值预报模式系统GRAPES，得到业务化应用；人工增雨技术取得重要进展，建立三江源区等人工增雨试验基地。三是地震灾害防御技术。开发了强地震短期预报方法及12种新型地震前兆观测和救助设备，实现6次具有减灾实效地震短临预报；编制了三级应急指挥技术体系工作标准与技术规范，实现了国家抗震救灾指挥技术动态化与实时化。
在防震减灾领域，目前人类不能阻止地震的发生，也远未达到像预报天气那样准确预报地震的水平。然而，人类也并不是在地震灾害面前无所作为，1975年2月4日，海城营口地区发生7.3级严重破坏性地震，地震波及周边9 000平方千米范围。由于地震前地震部门作出了较准确的预报，当地各级人民政府采取了有效预防措施，使大多数居民在震前撤离了住宅区，转移了重要的物资设备，对可能引发次生灾害的部位采取了紧急预防措施，极大地减轻了地震灾害损失，成功拯救了十几万人的生命，取得了明显的社会效益和经济效益。海城地震成功预报是地震预报发展史上的一座丰碑，是人类通过科技手段探索预报地震、抗御地震灾害进程中的一个成功范例。成功的地震预报是进一步采取预防措施、减轻地震灾害的重要基础。而地震预报一直是人类尚未攻克的世界科学难题。
海城地震成功预报极大地鼓舞了我国地震科技工作者攻克地震预报难关的信心和决心。几十年来，我国大力发展高新地震观测技术，支持地震预报研究和实践，地震监测预报工作取得了长足进步。继海城地震成功预报之后，又先后对四川松潘、云南孟连、辽宁峋岩等多次地震实现了一定程度的中短期和临震预测预报，有效地减轻了地震灾害损失，为构建社会主义和谐社会作出了应有的贡献。2006年，国务院办公厅印发了防震减灾领域第一部国家专项规划《国家防震减灾规划（2006-2020年）》（以下简称《规划》）。《规划》提出了未来15年防震减灾事业发展的战略性蓝图和工作总框架，是开展防震减灾工作的主要指导性文件。经过长期的努力，我们建成了国家、省、市三级管理的1 200多个地震监测台站，地震监测能力逐渐提升。
目前，首都圈地区可以监测1.0级以上地震；省会城市和东部地区可以监测1.5级以上地震；其他地区可以监测3.5级以上地震。震害防御能力也不断强化，一是进一步加强了城市抗震设防管理；二是对农村民居抗震设防工作进行了全面部署；三是逐步加强了重大工程的抗震设防监管。此外，应急救援能力明显提升，建设了统一高效的地震应急指挥体系和平台。2000年，国务院成立了国务院抗震救灾指挥部，各省（区、市）也都相继成立了抗震救灾指挥机构，地震重点监视防御区的县级以上地方政府均建立了"平震结合"的地震应急指挥机构，形成了突击力强、准军事化的地震应急救援专业力量。同时，地震科技创新还在不断深入发展。近年来，国家对防震减灾科学技术研究高度重视，投入不断增加，保障更加有力，实施了"中国数字地震观测网络"、"中国地壳运动观测网络"等重大项目。目前，集观测、实验、研发为一体的地震科技创新平台已经初步构建。
在防洪减灾领域，新技术发展涉及面很广。从洪水的监测、预测、预报、预警、预案制定，到汛期防洪工程调度、抢险方案拟订、会商决策指挥、信息传达与反馈；从防洪工程隐患探测、险情观测、查险排险、除险加固到抢险救灾；从洪水灾情测报、评估到洪水风险分析、风险图绘制、防洪影响评价；从抑制暴雨径流增长的雨水渗透、蓄滞技术，到重要设施、物品的耐淹减损技术等等，新技术开发与应用都十分活跃。近年来，IT新技术与专业技术相结合，在防洪减灾领域里发展尤其迅速，如数据库技术、计算机网络技术、地理信息系统、遥感技术、洪水仿真技术、情景分析技术等等，为防洪工程体系规划与设计，防洪安全评价与管理、洪水预报与调度、防汛指挥系统运行中大量信息的处理、储存、查询、调用、显示与共享，各种方案、预案的计算与评价，洪水风险分析与决策支持等，增添了新的技术手段。
在海洋预报领域，经过近40年的发展，我国的海洋预报体系初具规模，目前已建立了1个国家级中心、3个区域中心、10个省级预报台以及8个县市级预报台，初步建成海洋灾害预警报业务化系统，向政府和公众提供风暴潮、海浪、海啸、海冰和赤潮等海洋灾害预报、警报和咨询服务，并对海上溢油漂移扩散和海难事故搜救等海上突发事件提供动态预报保障。近年来，海洋预报机构及时准确地预报了2003年"科罗旺"、2004年"云娜"、2005年"麦莎"和"海棠"、2006年"桑美"等多次特大风暴潮、海浪灾害，为政府防灾减灾决策和公众避险提供了及时准确的科学依据，为受灾地区的大规模人员转移赢得了宝贵的时间，有效减少了人员伤亡。