城市韌性概念、影響因素及其評估研究進展

石龍宇,鄭巧雅,楊 萌,劉玲玉

1 中國科學院城市環境研究所 城市環境與健康重點實驗室,廈門 361021 2 中國科學院大學, 北京 100049

城市是一個巨大的自然-社會-經濟復合系統,在其快速發展進程中形成了復雜和開放的人地關系[1]。人口和經濟活動的激增和聚集破壞了人地關系的平衡,增大干擾出現的風險,對人類當前自身利益和未來可持續性發展構成嚴重威脅[2]。現今全球災難性事件的頻發映射出城市應急能力的不足,全球氣候變暖[3]、極端天氣發生(高溫、干旱、極端降水、強臺風等)[4]、重大自然災害(地震、海嘯等)[5]等自然災難干擾與軍事戰亂、病毒入侵等人為災難干擾對社會經濟、人類生存和社會穩定性產生極大的負面效應。例如,根據EM-DAT數據1965年至今,氣候類、氣象類、水文類共造成全球361萬人死亡,受災人數累積達76億人[6]；新冠肺炎的突發掠奪了無數生命,截至2021年5月25日,世界衛生組織的統計數據顯示全球新冠肺炎患者達1.66億人,死亡人數達345.99萬人。據聯合國預測數據顯示,2050年世界城市化水平將超70%,中國的城市人口將達到75.8%[7],未來城市化與人口的過度發展將預見更為突出的人地矛盾,人類所面臨的未知干擾將更具挑戰性。因此,如何減緩干擾所帶來的負面影響,提升城市應對不確定性風險的動態適應能力是目前亟需解決的難題。

針對不確定性與頻發的城市問題,相繼出現了城市宜居、城市低碳、綠色城市、海綿城市、智慧城市、城市韌性等城市建設理念[8]。相較以往的治理觀念,城市韌性突破了傳統硬性的城市規劃與管理思維,除了關注災害的剛性應對能力,還強調城市通過系統性的要素整合所獲得的適應、變化與學習能力,注重人類參與、應對與決策的主觀能動性[9],為城市建設、管理與發展提供了新的理論范式,成為近年來城市發展的熱點議題。

基于以上的現實背景,追溯前人研究成果,本文歸納了城市韌性研究趨勢,對韌性、城市韌性概念內涵進行回顧與解析,基于過程化視角分析多元干擾、城市系統狀態、城市應對能力對城市韌性的影響,探討了城市韌性評估現狀,并結合當前研究趨勢提出未來展望。

1 概念解析

1.1 韌性概念

1.1.1韌性概念演變

追溯韌性(resilience)語義,其最早源于詞意為“恢復到原始狀態”的拉丁語“resilio”[10],隨后被借鑒到意為“撤回或取消”的法語“résiler”和意為“恢復原狀”的英語“resile”中[11]。自韌性的概念提出以來,首先應用于工業領域用以描述物質的特性,表示金屬、化工與建筑等物質材料在生產和利用過程中受到外力作用后仍可恢復到初始的狀態,用系統恢復平衡的速度來衡量韌性[11]。20世紀50至60年代前后,韌性的思想融入到人類生理學、心理學中,分別描述身體物理結構的彈性和伸展能力、個體遭受消極經歷或重大壓力后心理能夠適應并恢復[12]。從上述可見,韌性均強調系統恢復到原始的單一穩態的能力,體現工程韌性的特點。1973年Holling闡明了生態系統實現穩定性的途徑是吸收擾動量級,被廣泛認定為現代韌性理論的淵源[13]。隨后,Berkes和Folke提出系統穩態并非唯一可存在多個[14],打破了工程韌性的主流觀點,生態韌性孕育而生,并逐步應用于自然環境系統[15]。20世紀90年代至今,“以人為本”逐步融入韌性內涵中,研究范圍由自然環境系統外延至人類社會系統,該階段強調復合系統的學習適應能力和轉變能力[16],體現演進韌性的特點。在這一全新觀點的支撐下,學界認為韌性是系統響應壓力下激發的轉變、適應和轉變的能力[17]。

綜上,隨著各領域對韌性理念的需求增加,韌性內涵不斷豐富并被廣泛運用于不同研究領域,均存在共性,即系統受到內外部環境的影響下不斷吸收、適應、恢復、學習或更新。韌性概念范式處于不斷升級優化的過程,經歷了“工程韌性→生態韌性→演進韌性”的演變階段(表1),從而契合系統復雜性和動態性的特點。

表1 韌性概念范式演變[11]

1.1.2恢復、彈性與韌性的辨析

自韌性從國際學術界引入國內,由于譯法的多元化、語義理解角度的不一,恢復、彈性、韌性被混為一談,為避免概念混淆對三者進行辨析。

在概念內涵方面,一些學者對恢復、彈性與韌性的解釋并無本質區別。閆海明認為恢復強調復雜適應系統對外部干擾的抵御能力、自組織能力、學習能力與適應能力[18]。關皓明支持彈性是系統回應干擾而激發的一種變化、適應和改變的觀點,系統始終處于持續動態變化的過程[19]。但實際上,當前部分恢復、彈性的定義模糊了三者的本質特征,有必要對其進行區分。恢復是指系統經歷較小規模干擾的情況下在短期內能夠回歸到最初的常態,彈性強調系統遭受較小或中等規模的干擾后短期內的平衡恢復能力[20],韌性是以應對多元、多規模的干擾為導向,強調系統在變化過程中不斷實現自適應、自恢復的動態平衡能力[8]。顯然,三者概念存在本質區別,在應對干擾的規模、時間及能力上各有側重。同時三者存在聯系,韌性汲取了恢復之意和彈性的平衡能力,成為系統應對干擾的最優防線,突顯出能隨時應對不同類型干擾、長期適應風險能力的優勢。

在詞匯表達與應用方面,恢復、彈性和韌性存在差異。在中文權威辭典的釋義中,恢復均闡述為回復原狀之意,彈性被釋義為物體受外力作用變形后,除去作用力時恢復到原來形狀的性質并具有伸縮性,韌性主要是指物體受外力作用不易折斷,涵蓋了恢復和彈性之意[21]。在國際學界中,恢復主要表達為“recover, return, self-righting, reconstruction, bounce back, restore,resume, rebuild, re-establish”,彈性主要以“elasticity, flexibility”為關鍵詞,學者們主要通過恢復(recover)、吸收(absorption/tolerate/resist)、適應(adaptation/adjust/flexibility)、改善(improvement/grow)、預防(prevention/avoid)、應對(coping)、緩解(mitigation)、學習(learning)、創新(innovation)等來描述韌性所囊括的能力[22]。基于上述可知,恢復和彈性是韌性的關鍵組成部分和重要屬性。此外,目前恢復、彈性和韌性的常用領域不同,恢復多應用于生態環境、農業領域,彈性多應用于建筑學、經濟、材料領域,韌性多應用于城市、災害與公共安全領域。

綜上,恢復、彈性和韌性之間既有區別又有聯系。恢復、彈性、韌性在概念內涵、詞匯表達與應用方面存在實質區別,值得注意的是,三者的概念內涵是逐步豐富與提升的過程。相較恢復、彈性而言,韌性內涵呈現出應對的干擾更為多元化、適應干擾的能力更為強大和靈活的特征,并在一定程度上包含了恢復與彈性的內涵。

1.2 城市韌性概念

2002年聯合國可持續發展全球峰會上提出城市韌性,在國際組織的推動下學者們對其概念展開探討,目前仍無形成一致見解[23]。韌性聯盟認為城市韌性是城市具有消化和吸收外界干擾,保持原有主要特征、結構和關鍵功能的能力[24]。事實上,韌性城市并非僅是恢復至原有狀態的單一轉變機制,亦強調通過自組織、自適應和學習能力不斷循環和優化韌性能力[25]。部分學者從城市組成要素出發,為韌性城市需完善哪些載體提供了良好思路,Jha將城市韌性定義為由基礎設施韌性、經濟韌性、制度韌性和社會韌性組成的系統,同時涵蓋生命線工程與社區的應急反應能力[26],美國洛克菲勒基金認為城市韌性是個人、社區、機構、行業等組成的系統,無論是經歷突變性或緩慢性干擾仍具備生存、適應和發展能力[27]。然而,上述不能彰顯城市系統的完整性,韌性城市實際上交互融合了經濟、社會、基礎設施、生態、制度、組織等自然與人文要素。近年來,城市韌性的時空動態變化特點受到關注,Meerow注重時空多尺度的表達,指出城市韌性是城市系統及其所有組成的跨時空網絡在受到干擾時能夠保持或迅速恢復所需功能,并快速轉換限制當前或未來的自適應能力[28]。顯然可見,城市韌性概念闡述不一致,其原因在于學者切入視角不一、城市系統的復雜性、綜合性及動態性特點,但概念存在共性,即突出城市應對干擾的能力。

綜合上述分析,城市韌性被視為復合概念,主要體現在城市韌性的多能力轉變、城市環境的多要素融合、城市韌性的多時空特征(圖1)。然而,當前闡述主要關注能力轉變、能力與要素復合,強調城市系統實現韌性目標的結果導向內涵,忽視了如何實現韌性的動態過程。因此,本研究認為城市韌性概念應融合城市的多能力、多要素和多時空尺度并注重分析實現韌性的過程,即城市系統在面臨干擾的情況下,集成并發揮經濟、社會、組織、生態、基礎設施等各類城市要素的功能作用,調動城市個體、社區、社會組織、政府等多元主體參與,通過預防、抵抗、恢復、學習適應和轉化等應對能力,形成在當前和未來時期城市全域自主實現并優化韌性的能力。

圖1 韌性城市復合概念的表現

2 城市韌性影響因素

影響因素辨識是構建城市韌性評估體系的關鍵基礎,能夠簡化描述城市韌性水準,加以支持城市決策。根據本文所提出的城市韌性概念與已有研究,基于過程化視角歸納多元干擾、城市系統狀態及應對能力對城市韌性的影響,旨在為城市韌性評估指標體系構建提供理論參考(圖2)。

圖2 城市韌性影響因素框架

2.1 多元干擾對城市韌性的影響

在韌性城市發展過程中,城市系統面臨著干擾因素的挑戰(表2)。根據干擾發生并對城市產生影響作用的速度分為急性和慢性干擾。急性干擾不確定性和突發性強,預測難度大,具備強烈的破壞沖擊力。慢性干擾作用速度緩慢,雖在短時段內未對城市造成威脅,但當干擾達到一定閾值時城市系統本質屬性將發生轉變[29]。根據干擾的主要來源分為自然干擾和非自然干擾。自然干擾屬于城市外界因素,發生具備普遍性；非自然干擾的孕育環境是人文環境,其對城市韌性的影響具備主觀能動性。

表2 韌性城市遭受的干擾分類

作為韌性城市的壓力,干擾的壓力表征體現在以下三點。其一,干擾發生的頻率、強度及作用時間影響城市韌性,一般情況下當干擾發生頻率越頻繁、強度越大、作用時間越長,城市韌性衰退越明顯。其二,城市受到的干擾眾多且關系鏈復雜,不同的干擾組合對城市韌性產生差異化的壓力。其三,干擾之間存在級聯效應,一種干擾可能通過多層次的鏈式效應引發多種干擾,當多種干擾并存時某一干擾可能使其他干擾的狀態發生變化[30]。如2011年東日本大震災伴隨海嘯的發生,襲擊日本474個城市,改變了城市分布格局,造成1575億美元的經濟損失[31]。顯然,過度干擾嚴重危害人類的身心健康和社會福祉,造成巨大的經濟損失,對城市系統提高韌性和可持續性造成風險。

2.2 城市系統狀態對城市韌性的影響

在面對各種變化和干擾,城市系統狀態的好壞關乎其韌性水平提升與否。目前,多數學者從城市系統要素組成的角度來描述城市系統狀態,主要分析物質要素(基礎設施、生態)與非物質要素(經濟、社會、組織)對城市韌性的影響[32](圖3)。

圖3 城市系統狀態影響城市韌性的要素框架

2.2.1物質要素對城市韌性的影響

(一)基礎設施對城市韌性的影響

基礎設施是城市的主要承災體,屬于城市抗災的第一線,是保障城市系統韌性活力與居民正常生產生活的重要載體。城市基礎設施主要包括城市建筑、交通設施、公共基礎設施以及通訊設施[32]。其中,城市建筑主要為城市人口提供居住與工作功能,Pal等認為降低建筑物的脆弱性與提高安全性能是保障人們生命財產安全的首要屏障[33]。交通網絡在災害救援中發揮重要作用,道路交通性能越好,越有利于救援[34]。公共基礎設施與通訊設施同外界保持物質流、信息流的聯系與暢通,為城市居民提供水、電、氣等能源服務,滿足城市居民對教育、醫療、體育娛樂的硬件設施需求,支撐城市韌性發展。

(二)生態環境對城市韌性的影響

生態環境是協調人與城市環境系統的重要載體,通過發揮供給、調節、文化、支持等多種生態系統服務功能來集成抗干擾能力,對維護城市生態安全與提升城市韌性具有重要意義。生態環境影響城市韌性的主要因素有生態環境類型、質量及空間特征。城市生態環境主要分為城市自然環境與以人工主導的城市生態景觀,二者韌性程度存在差異。當城市遭受外界干擾時,相較于后者,自然生態系統表現出更為強大的抵抗力與更加迅速的恢復力[35]。在生態環境質量方面,完善生態環境質量是減少次生災害與提高城市韌性水平的有效途徑。朱金鶴認為城市公共綠地面積銳減、排污系統與垃圾處理系統存在缺陷、能量流中斷和生態系統超負荷增加城市實現韌性的風險[36]。此外,城市韌性需注重同生態要素空間分布、配置路徑和空間尺度的聯系,通過構建科學合理的空間特征來保障城市空間可持續性和韌性[37]。研究顯示良好的生態網絡助于增強景觀連通性,提高生態系統服務價值和環境保護能力[38]。當前生態環境建設在降低洪澇風險、緩解城市熱島效應、改善空氣質量和保護生物多樣性等方面得到廣泛認可,成為城市規劃中增加城市韌性戰略的重要成分[39]。

2.2.2非物質要素對城市韌性的影響

(一)經濟系統對城市韌性的影響

城市經濟系統不僅能夠為城市韌性建設提供物質基礎和經濟保障,同時可作為調控與維系城市韌性的動力。已有研究表明,城市經濟同城市韌性呈現正相關關系,經濟發展水平和經濟發展格局對基礎設施建設、社會發展成熟度、城市應對干擾能力有影響[40]。城市適應能力在一定程度上還取決于經濟多樣性、城市財政能力、經濟活力、經濟創新能力及經濟潛力等相關因素[41]。此外,城市經濟在保證同外界聯系緊密的情況下較少依賴于外界經濟,利于城市有效地擁有更多的經濟資源進而擺脫受干擾的困境[42]。在城市經濟運轉過程中,生產-供應-消費鏈條所產生的適度經濟效率加快城市韌性的形成,高速的經濟效率以擴大生產規模為代價,預見更多的環境依賴和社會經濟成本,從而抑制城市韌性的發展[43]。綜上可知,城市韌性受到城市經濟基礎狀況(發展水平和格局、多樣性、潛力、活力、資本儲備)、經濟創新能力、對外依賴程度以及運轉效率的影響。

(二)社會環境對城市韌性的影響

城市社會環境同人類生活密切關聯,穩定的社會環境能夠保障人民生活,維持城市韌性的發展。目前,諸多學者將社會環境具體細化后納入衡量城市韌性狀態的體系中,孫陽將人均住房面積、恩格爾系數、衛生機構床位數、參保人數等納入城市韌性評估體系中[44]；Ribeiro等認為社會經濟、社區資本、人口統計特征、社會風險、人力資本、生活方式等是影響城市韌性的社會因素[45]；Saja等總結出使用最廣泛的社會環境韌性指標,包括社會人口特征、社會資本、社區參與、社區價值觀、健康服務以及社區能力[46]。近年來,社會公平逐漸被視為塑造韌性城市應關注的核心問題,如弱勢群體的脆弱性、貧困問題、環境公平、公眾決策參與等[47]。此外,完善的社會保障覆蓋、高水準的教育環境與公眾素質、合理的城市人口數量及結構對城市韌性具備促進作用[32]。綜合而言,社會環境涵蓋健康、教育、資本、公平、人口、就業和保障,各項要素對強化城市韌性均有貢獻作用。

(三)組織管理對城市韌性的影響

組織管理是強化城市系統韌性的關鍵,主要包括組織管理網絡和組織制度體系。其中,組織管理網絡由多方面多層級的管理組織架構組成,管理網絡的組織數量及其之間的合作程度、儲備人才的數量與質量對城市韌性起著重要保證作用[48]。Huck等指出單一的管理組織架構阻止城市韌性多層次治理網絡的高效協作[49],多層級部門與組織網絡協作是當今城市應急治理的必要條件與實施城市韌性的關鍵[50],尤其是橫向組織網絡提高了跨部門問題解決的有效性[51]。作為促進城市韌性建設的重要手段,組織制度是發揮決策和領導作用的政府主體應對災害所構筑高效聯防的制度與章法體系。制度體系的設計與建立所考慮的延續性、穩定性、靈活性、銜接性、制定者思維片面性等均與提高城市韌性的貫徹落實息息相關[52]。近年來,強調由“自上而下”轉變為“自下而上”的權利下放制度被認定為是最適合強化城市韌性的組織制度方式[53],是實現個體-社區-區域-國家整體韌性的有效制度路徑。整體來看,多元化與協作化的組織管理模式利于保障城市結構和功能的正常運行,使受干擾的人類生產生活狀態得以恢復,為人們創建安全有序的城市環境。

2.3 城市應對能力對城市韌性的影響

2.3.1多方參與

如何高效整合多方資源、形成多方主體應對干擾的最優合力是構建韌性城市的重要環節。作為城市必不可少的主體,政府、社會組織、社區、個體共同致力于韌性城市建設。其中：(1)政府是韌性城市發展進程中關鍵的引導者與決策者[54],其對城市韌性定位的準確性、管治的合理性、應急的靈活性、決策有效性等均決定了城市實現韌性的可能性。(2)社會組織為城市結構和功能的穩定運行提供有力支撐,主要體現在資金投入、社會動員和社會調控。例如,通過投資、融資等方式支持韌性城市建設項目的運營[55]；組織志愿群體、調動民間公益力量共同構建韌性城市體系；通過調配應急資源、傳遞媒體信息等方式來提高城市適應能力。(3)社區是韌性城市空間結構的基本單元,是城市開展全面的韌性提升工作的細胞載體。近年來,韌性社區不再限于公共管理和城市規劃的組織單元,拓展為社區成員克服危機時所處的社會文化網絡[56]。(4)個體是構建韌性城市的基礎實踐者,亦是實現城市韌性愿景的根本受益主體。個體韌性意識與行動能力的培養利于形成強大的心理韌性,使其能從容應對干擾,如主動汲取風險安全知識、提高防災意識、掌握逃生技能、自救與互救能力、定期參與災害演習等[57]。不同主體在城市中發揮各自功能,為城市注入多元化的強心劑,相互聯結交織成韌性網絡,形成多元主體參與、共同協作治理的格局。

2.3.2響應能力

響應能力的目標是降低干擾帶來的韌性損失,該能力高低主要取決于城市系統的預防、恢復及學習適應的能力,三者同韌性城市生命周期中的計劃、恢復和適應相對應[58]。①預防能力處于響應干擾的第一線,包括監測與預警、應急預案制定和災前儲備。監測與預警通過3S技術搭建大數據平臺實時掌握災害動態數據,應急預案明確了各層級詳細具體的行動策略,災前儲備能為城市在面臨干擾時提供充足的應急救災物資與裝備、高聯動性的人力資源及冗余的基礎設施[59]。②政府是保障城市恢復力的實施主體,通過多種治理手段減緩干擾對城市造成的負面效應。如增加建筑抗震級別與加強震后搶險搶修是抗震防災的基本手段；完善海綿城市建設和提高雨水處理能力是雨洪管理體系中的重要措施；社會資金、財政資金和綠色金融是生態文明戰略背景下環境治理的經濟手段[60]。③學習適應能力是指城市不斷學習積累經驗,并創建出新知識,利于城市儲備韌性性能以應對未來干擾。它是個動態的循環過程,可以將經驗、知識與行動力轉化為政策、法律、制度、標準等抽象實體,并不斷整合出新的經驗和知識,為韌性城市的決策提供參考依據。

2.3.3創新能力

城市的創新能力是提高韌性的重要動力機制,當前研究主要從知識創新和技術創新進行論述。構建韌性城市離不開知識的內部創新和外部創新,內部創新強調創新知識來源于城市內部的韌性實踐經驗,外部創新強調新知識得益于外部知識和資源的支持[61]。此外,凝聚不同領域的人才開展知識交流,利于韌性城市理論知識與實踐的創新與完善[23]。于技術創新而言,城市通過不斷更新與技術迭代為城市實現韌性提供更多的可能性,信息通信技術、數字技術、人工智能技術、物聯網技術、遙感監測技術等現代化技術取代了傳統的技術方法,使城市管理者能夠隨時隨地、高精準、高效地掌握城市韌性現狀。同時,科學研究者的創新思維、創造力、城市決策者對于創新的投入對城市韌性起著一定的激發作用[62]。

3 城市韌性評估

3.1 城市韌性評估領域

依據評估領域劃分,目前韌性城市評估主要分為單領域評估和綜合領域評估。單領域評估是指僅對城市中某單一要素進行評估,主要集中在基礎設施、災害、能源、網絡、心理、社區、社會生態系統等方面。綜合領域評估通常結合社會、經濟、生態、制度、物質等多要素對城市整體韌性狀況進行測評,反映城市的綜合適應變化能力。由于綜合領域包含的要素冗雜且范圍廣泛、因果鏈條不易挖掘、完整的數據獲取難度大[63],現有的城市韌性評估學者們更多針對單領域,強調城市如何應對單一的干擾。城市是綜合社會、經濟和生態等多個子環境的復合系統,時刻面臨著多源干擾的挑戰,因而城市韌性評估亟需注重城市的整體性、綜合性和系統性,盡可能整合城市所有要素使其效能達最大化,以緩解多源干擾帶來的沖擊,提升城市韌性。

3.2 城市韌性評估指標體系

基于城市韌性組成要素的評估指標體系受到廣泛應用。洛克菲勒基金會在全球100韌性城市項目中構建了100RC韌性框架,包含健康及福祉、經濟及社會、基礎設施及環境、領導力及策略四個維度,共計50個指標[64]；Ribeiro等將城市彈性分為自然、經濟、社會、物質和制度五個維度[45]；Xun等從經濟、社會、市政設施和生態環境四個維度構建了28個因子[65]。綜上,自然、社會、經濟、基礎設施和組織環境是城市韌性評估體系中常用的維度,由于數據可獲得性的原因,自然、社會、經濟、基礎設施環境的指標應用較組織更為廣泛。

基于城市韌性特征構建的評估指標體系屬于導向型框架,有助于城市朝向具體的韌性特征發展。韌性城市的功能特征主要包括敏感性、抗擾性、適應性、包容性、效率性、創新性和連結性等[38],結構特征主要有多樣性、冗余性、堅固性、模塊化等。學者們最早將堅固性和快速性納入基于城市韌性特征的評估體系中,隨后根據研究區域的發展需求逐步擴充城市韌性的基本特征[66]。此外,有些學者將城市特征與城市組成要素相結合,目的在于通過組成要素的合理配置使城市達到相對應的韌性特征。如抗擾性、冗余性、智慧性、迅速性在社會-政治-技術、經濟和水文等方面中顯現[67]；物、人、社會經濟等要素的有機整合利于城市培養敏感度、應對力、交互度和成長度[68]。

基于城市實現韌性過程的評估指標體系以時間為軸,能夠量化各干擾階段城市應對干擾的能力。Ouyang基于抵抗、吸收和恢復三個階段評估城市基礎設施韌性[69]；Zhang等表明當城市面臨降雨誘發滑坡災害時城市先發揮物理系統的抵御能力后發揮人類社會的反饋能力,并據此評估了深圳市災害韌性[70]；殷為華從抵抗能力、更新能力、再定位能力和恢復能力四個維度評價長三角城市群工業韌性水平[71]。陳丹羽借鑒安全領域中的“壓力-狀態-響應”模型,動態評估了黃石市響應干擾下的韌性能力[41]。當前,城市韌性的影響因素作用鏈式繁多,過程機制復雜及韌性過程觀點存在差異認知,因此針對韌性過程構建的評估體系較少。

當前,評估指標體系構建思路是以要素劃分為主,特征與過程劃分為輔,由于學者們專業與指標劃分思路不同,指標選取存在較大差異,但也有常用的共性指標(表3)。從整體上看,基于城市要素、特征與實現韌性過程的三種框架所建立的指標具有一定的對應關系。基于要素的指標對應著不同的韌性城市特征,如抗擾性是最常用的特征,與大部分指標相掛鉤,意味著發揮城市系統要素抵抗干擾的能力是城市保持韌性的重要途徑；包容性對應著社會中對于弱勢群體的關注；效率性反映的是組織通過監控體系與信息反饋迅速應對問題。在基于過程思維構建的指標體系中,狀態類的指標占主要,其綜合了城市各要素的指標,壓力對應敏感性指標,響應主要對應組織要素方面的指標。然而,目前已有研究多數基于單一的視角構建指標框架,缺乏韌性城市要素、特征與過程的聯系。實際上,識別城市要素所顯現的韌性特征及其在實現韌性過程中發揮的作用對構建全面的評估指標體系具備重要意義,因而在構建指標體系時應注重將生態、經濟、社會、設施與組織同城市韌性特征、過程相掛鉤。從指標上看,社會要素類融合客觀與主觀指標,人類應對風險的態度與主觀感知成為構建韌性城市的重要一環。Saja等將社區價值觀與對當地風險的了解感知程度納入社會韌性評估中[46],Zhong等認為兒童的風險認知對于提高抗災能力和適應氣候變化至關重要[72],Li等從風險關注、收益、風險、接受和信任五方面評估中國公眾風險感知情況[73]。由于數據可獲取性的限制,組織要素類、非自然干擾、脆弱性群體的相關指標運用較少,邊緣化多元主體參與。未來應增加組織管理與實施效應、多元干擾、抗災弱勢群體、多元主體參與等指標,時刻追蹤與創新指標以順應時代發展需求,建立一套主客觀結合、全面科學的評價指標體系。

表3 城市韌性評估常用指標及框架對應情況

3.3 城市韌性評估方法

城市韌性評估方法分為定量和定性評估方法,按照評價思路將常用方法進行細化,它們之間存在差異,各有利弊(表4)。整體來說,定性分析主觀性強,但數據支撐和科學性不足難以刻畫城市韌性的真實情況；定量分析運用數理統計,能夠客觀科學分析城市韌性,但缺乏主觀感知的融入。因而在選取評估方法時應考慮研究領域、研究區域、研究目標、研究需求等具體實況,結合方法特點與利弊,注重城市韌性的本質特征,將定量和定性法相結合,選擇科學合適的評估方法。

表4 城市韌性評估方法說明

目前評估方法處于由定性分析法向成熟的定量分析法過渡的階段。定性方法主要以概念框架或定性案例研究為評估終點,在一定程度上為定量方法提供理論依據,卻較少考慮概念框架的可量化程度與實踐應用性。在定量方法中,城市單領域評估方法應用較成熟,如閾值法和替代法常用于生態系統,滯后效應模型常用于城市經濟領域,網絡模型常用于城市基礎設施和社交網絡等[32],城市綜合領域評估方法較為匱乏,綜合指數法是評估城市整體韌性運用最廣泛的方法。學界不斷完善定量方法并取得一定進展,當前主要集中于測度單一干擾下靜態的城市韌性水平值與識別關鍵影響因素。然而,作為城市系統的長期發展目標,韌性實現需要城市各子系統的韌性累積、多因素機制耦合和反饋以及動態預警,這便是限制城市韌性定量評估方法的難點和關鍵要點。

4 結論與展望

面對多元且頻繁發生的災害,城市韌性為指引城市發展方向、靈活應對干擾與提升抗擾能力提供全新視野,突破了為追求短期效益的傳統硬性工程思維,助于客觀全面看待城市系統的本質特征、內在耦合機制與動態變化。近年來城市韌性發展迅速并取得一定進展,主要集中在概念范式探索、影響因素辨析及城市韌性水平評估。本文對城市韌性相關研究進行回顧總結可知,強調多元干擾應對與靈活適應能力的“韌性”一詞適用于城市系統,城市韌性所飽含的“預防、抵抗、恢復、學習適應能力”內涵是學界的廣泛共識,但由于城市是高度復雜的耦合系統使得城市韌性概念不一。現有研究多從城市組成要素總結城市韌性影響因素[74],從多元干擾、城市系統狀態、應對能力出發為學者們構建過程化的因素體系提供參考依據。當前城市韌性評估多集中于單領域研究,形成以城市系統要素為主導的指標框架,評估方法逐步完善并由定性向定量過渡,定量方法主要應用于短時空尺度分析和影響因素簡要辨識,但仍存在不足需進一步探索。其一,城市韌性通常被視作城市發展的目標結果,缺少對于“如何使韌性成為城市本質特征？”的回答；其二,受數據可得性限制,評估指標對組織要素、多干擾、多主體的關注較少,構建指標體系思路單一；其三,評估方法處于定性引導定量的探索階段,存在缺乏深入的城市韌性影響因素耦合與動態模擬預測方法的瓶頸；其四,整體研究滯留于理論向實證研究的過渡階段,難以落地實踐。

因此,未來有待推進四方面內容。一是,注重城市韌性過程分析,加強探究面對多元干擾城市系統在不同干擾時期系統狀態變化、響應能力及主體參與情況,明晰城市韌性如何形成的問題。二是,設計更具完整性與針對性的指標體系,強化組織管理、制度落實、非自然干擾、多元主體參與的數據支撐并將其引入指標體系,著重考慮不同主體的心理感知與公平效益。構建指標框架時應衡量指標對于城市韌性的特征及其形成過程的貢獻作用,串聯城市系統要素、城市韌性特征及其形成過程的三者關系,如利用矩陣法挖掘城市韌性的薄弱之處。三是,推動研究方法科學化與動態化改進,構建城市韌性非線性因果分析、影響因素交互耦合機制、預警預測模型,進一步融合定量與定性方法。四是,加強形成“機制-評估-管理”的可操作性閉環(圖4),未來需思考如何將城市韌性機制與評估結果同城市管理無縫銜接,研究管理者決策對理論實證研究的反饋作用。

圖4 城市韌性分析框架構想