石家莊市城市韌性綜合評估及提升策略

□文/梁準 王姬 楊玉竹

（河北地質大學管理學院河北·石家莊）

［提要］本文結合城市韌性的相關理論，在現有研究評價體系的基礎上，構建了石家莊市韌性評價指標體系，利用熵值法對石家莊市2010～2018年的經濟、社會和生態三個子系統的韌性度進行測算，并運用三維空間矢量模型綜合評估石家莊市當前的城市韌性發展水平，以及系統間協調性的測度。結果表明，2010～2018年期間，石家莊市的經濟韌性、生態韌性和社會韌性大體呈現穩定性增長趨勢，而城市經濟、社會、生態三個子系統的韌性度協調發展不均衡，呈現先上升后下降的發展趨勢。最后根據評價結果，提出石家莊市城市韌性的提升策略。

一、引言

城市是人類社會文明的標志，是一個復雜的生態、文明、經濟有機體。近年來，隨著公共衛生事件、自然災害、安全事故的頻繁發生，城市各方面的發展受到嚴峻影響，且其破壞性程度是逐漸增大的。城市韌性是近些年城市規劃與公共管理領域的新興理念，是研究如何應對擾動和破壞以增強城市保持自身功能穩定不被破壞的能力。城市該如何提高韌性以應對擾動沖擊與風險破壞進而促進城市的可持續發展，成為21世紀以來城市規劃建設等研究領域的熱點課題。

二、國內外研究綜述

“韌性”一詞最早源自工程領域，20世紀70年代，生態學家Holling首次提出“生態韌性”概念，從此人們對生態系統的認識由單一穩定狀態轉變為認為其是具有多維穩定狀態的動態系統，其與“工程韌性”不同的一點是并不強調系統一定恢復至原始狀態。隨后韌性理念進一步引入早期城市研究中，產生了融入經濟、管理等學科知識的社會-生態系統韌性，這表明韌性研究已從自然領域擴展到社會領域。韌性城市的核心是從事先難以預測、突發的急性沖擊和對經濟社會發展速度緩慢、長期性的壓力中適應、恢復和發展的能力。

國內外學者對城市韌性理念進行了深入研究。Wardekker從管理學的角度分析指出城市韌性可以通過承受干擾和抵消破壞與傷害使系統做出反應，并進一步快速適應和恢復這種擾動。Hudec等人從經濟、社區管理能力、社會這三個維度出發，評價斯洛伐克在應對金融危機時保持其城市結構和功能不被改變及破壞的能力。劉玲等人從創新力、市場力、人口密度、行政力、開放力這五個方面研究京津冀地區城市韌性的空間差異和時空演變，并對其影響因素進行深入分析。關于城市韌性，經濟韌性是前提，生態韌性是根本，社會韌性是最終目標，這三者協調共進是促進城市韌性增長的根本。我國目前就城市韌性的研究實踐仍處于初級階段，還未形成符合我國基本國情的理論框架，其理論基礎不扎實，研究方法和分析工具還不夠成熟，重點項目和任務的實施、管理經驗不豐富。

本文以石家莊市目前發展的情況和凸顯的問題為導向，構建評價指標體系計算經濟韌性度、社會韌性度和生態韌性度，運用三維空間矢量模型綜合評估石家莊市當前的城市韌性發展水平，以及系統間協調性的測度，并為增強城市韌性度提供理論依據和實踐指導。

三、研究方法、指標體系構建及數據來源

（一）三維空間矢量模型。城市發展過程中城市的經濟、社會、生態三個子系統之間存在著相互聯系、相互制約的復雜關系。以往通過加權求和計算城市韌性的方法不能體現出城市子系統之間的動態平衡關系。所以，本文從三維復合系統出發，構建了描述城市綜合韌性的“經濟-社會-生態”三維空間矢量模型，如圖1所示。（圖1）

圖1中，X、Y、Z軸分別代表城市經濟子系統韌性、城市社會子系統韌性、城市生態子系統韌性。在城市韌性的三維空間模型中，O（0，0，0）點是城市韌性值為零的點，表征城市發展最不理想的狀態。S（1，1，1）是城市發展最理想的目標值，代表城市韌性的最高水平，所以向量OS是城市韌性發展方向的最優軌跡，P（Xt，Yt，Zt）可表示為某城市在t時刻的韌性發展狀態，其中Xt、Yt、Zt分別表示t時刻某城市的經濟、社會、生態三個子系統的韌性指數，且這三個城市韌性發展軌跡向量OP不能完全與OS向量重合，有一定的偏離角度θ，θ代表城市的實際發展狀態與理想發展狀態之間的偏離程度。

1、發展度。韌性發展度指的是城市目前所處的韌性狀態，對城市韌性發展度的度量應該是向量OP的長度，即：

2、協調度。協調度指的是城市韌性實際發展軌跡與最優軌跡之間擬合度的度量，即當OP越趨近OS時，即OP偏離OS的夾角越小，表明子系統間協調度就越好；OP偏離OS的夾角越大，表明子系統間的協調度就越差。在圖1中，θ表示城市子系統間協調度，θ值越小則代表城市的子系統間發展的協調度越高，即：

圖1 三維空間矢量模型示意圖

3、綜合韌性發展指數。城市的綜合韌性發展能力是對城市韌性發展水平最真實的體現，可用城市沿最優路徑發展的實際長度表示城市的綜合韌性發展能力，在圖中即為城市韌性發展度向量OP在最優路徑OS上的投影向量OP'的長度：

OP'=OP×cosθ（3）

（二）城市韌性的評價過程

1、評價指標體系的構建。構建城市韌性的評價體系，評價指標的選取應遵循指標選取的客觀系統性原則、科學合理性原則以及可操作性原則，參照國內外有關學者對城市韌性指標的研究，結合石家莊市城市的實際情況以及指標數據的可得性，建立以城市韌性為目標層，以經濟韌性、社會韌性、生態韌性為準則層，以23項具體因素為指標層的城市韌性評價指標體系。（表1）

表1 城市韌性評價指標體系一覽表

2、數據來源及數據處理。本文以石家莊市為研究對象，所使用的數據主要來源于2011～2019年的《中國城市統計年鑒》，個別缺失數據采用線性回歸方法估算求得，采用Excel表格和Matlab對相關指標數據進行數據處理。

3、石家莊市韌性度測算。評價指標權重的設置對評價結果會產生較大的影響，為了避免人為因素的干擾和多指標變量之間信息重疊的問題，使評價指標具有科學性，本文采用熵值法來確定指標權重。

（1）構建評價系統的初始矩陣。城市韌性綜合評價模型中需要評價n個城市/年份，m個評價指標，第i個城市/年份的第j項指標值記為Xij，于是得到評價初始矩陣：

X=｛Xij｝（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）

（2）數據標準化。為消除量綱的差別，本文采用級差法對原始數據進行標準化處理，如下：

對于正向指標，其標準化公式為：

對于負向指標，其標準化公式為：

（3）計算指標信息熵值e：

（4）確定指標權重：

（5）計算城市各子系統韌性發展指數：

（6）利用三維空間矢量模型計算城市韌性的發展度、協調度和綜合韌性發展指數。

四、評價結果與分析

城市各子系統的韌性發展指數Aj以及城市韌性發展能力的發展度、協調度和綜合韌性發展指數OP、θ和OP′，如表2、表3所示，并利用折線圖形進行可視化表達。（表2、表3、圖2、圖3）

表2 石家莊市各城市子系統韌性測度值一覽表

表3 歷年石家莊市城市韌性發展指標值一覽表

圖2 石家莊市城市韌性變化趨勢圖

圖3 石家莊市城市韌性發展指標值趨勢圖

通過以上分析可以看出，2010～2018年間，石家莊市的各子系統韌性度在時間序列上均呈現了穩定增長的趨勢。而且，在2014～2017年間實現了跨越式的發展，各子系統韌性指數增幅較大。從圖2可以看出，研究期間經濟韌性、生態韌性和社會韌性大體呈現穩定性增長，2013年之后石家莊市的生態韌性值高于其他子系統，說明近年來石家莊將大型工廠搬離市區、創立大氣污染控制示范區、推廣使用清潔能源等措施的成效顯著，城市整體生態環境明顯有所改善。另外，石家莊市還需進一步提升經濟發展實力，一個城市的經濟發展水平直接影響了城市的環境及社會發展水平，調控城市的經濟韌性是提升城市發展水平與質量的關鍵，需通過結構優化和技術創新來增強城市經濟韌性，加快經濟發展是實現石家莊市經濟戰略轉型首要途徑，也是建設以首都北京為核心的大型城市群的必然要求。經濟韌性度的提高，有利于增強應對危機風險（如金融危機、自然災害、疾病傳染等）的恢復力、抵抗力和自身調整能力，并促進社會、生態韌性的發展。從圖3可以看出，OP與OP'的發展趨勢基本一致，說明石家莊市城市韌性的實際發展水平與理想狀態的城市韌性發展水平相差不大。在2013年OP與OP'雖略有下降，但θ值達到了0.4的最高值，說明城市的韌性發展度和綜合發展度雖有所下降，但三個子系統處于協調發展中；2013年之后，生態韌性大幅度上升，而此時θ值卻有所下降，說明政府在環境保護、治理等方面加大力度，而對經濟、社會等方面的建設速度相對滯后；在2010～2018年期間石家莊城市韌性的發展度和城市綜合韌性度總體呈上升趨勢，θ值上下波動不穩定，城市韌性的協調度不穩定，即經濟、社會、生態三個子系統的韌性度發展不均衡。因此，石家莊市應重點提高經濟社會韌性水平的建設，同時也要注重生態環境的保護，促使經濟、社會、生態三個子系統協調發展。

五、建議

（一）一個城市的經濟發展水平直接影響城市的環境及社會發展水平，調控城市的經濟韌性是提升城市發展水平與質量的關鍵，需通過優化產業結構和技術創新來增強城市經濟韌性。具體措施如下：一是完善政府引導機制，大力扶持戰略性新興產業。政府下撥專項資金給新興產業，并制定相關稅收優惠政策鼓勵其創新，進而促進經濟韌性高質量發展；二是借助中國國際數字經濟博覽會每年在石家莊（正定）國際會展中心舉辦的契機，推動石家莊市數字經濟和實體經濟的融合發展；三是建立健全人才引進激勵機制，吸引優秀人才同時留住本地優秀人才；四是拓寬企業創新的投資融資渠道，激發市場和創新主體的活力與潛力。

（二）提升城市發展過程中“經濟-社會-生態”的協調度。積極推進循環綠色經濟的發展，科學規劃石家莊市生活用地，增強政府宏觀調控，并將經濟發展與生態環境保護并重，不斷完善環境基礎設施，進而將石家莊市打造成為高質量宜居城市。