韌性城市研究綜述與展望

楊 秀 平，王 里 克，李 亞 兵，侯 玉 君，牛 晶

(蘭州理工大學經濟管理學院，甘肅 蘭州 730050)

0 引言

城市是人類活動的重要載體，城市化進程催生了“城市區域化”和“城市群”，城市規模與城市成長匹配程度影響城市功能的發揮及區域間有效合作[1]。隨著社會經濟的發展，城市面臨的不確定性增多，提高城市韌性是促進城市可持續發展、統籌區域協同發展的有效途徑[2]，也是21世紀城市管理與發展研究的新方向，“包容、安全、有韌性的可持續城市”是聯合國2030年可持續發展的重要議題[3]，“韌性城市”成為我國城市建設的重要目標。

面對城市發展由高速增長向高質量發展的逐步推進，城市高質量發展厚植韌性與活力(1)經濟日報·中國經濟網.高質量發展厚植韌性與活力.https://news.e23.cn/guonei/2020-10-21/2020A2100286.html?pc.。國內外學者關注韌性理論在城市災害治理、城市規劃中的應用，相關研究成果發表在城市規劃、資源環境、經濟學、管理學、景觀設計、災害管理等學術期刊。本文從韌性理論的內涵、指標體系、量化方法、管理舉措與應用研究等方面，梳理韌性城市的研究現狀并提出研究展望，為今后定性分析與定量研究提供參考；同時，提高城市系統面對不確定性因素的響應與適應能力，促進韌性城市規劃方法的變革，實現人與自然和諧共生。

1 韌性城市的內涵

韌性的內涵經歷了“工程韌性→生態韌性→社會與生態韌性(演化韌性)→文脈韌性”認知的轉變[4,5](表1)。工程韌性是單一穩態下系統有序、線性關系的維系，將擾動視為威脅；生態韌性強調系統對最佳功能狀態的保持；社會與生態韌性強調混沌、不確定系統中穩態的動態變化，關注系統自組織、學習和適應能力[15]；文脈韌性考慮系統演變的時空特征和文脈背景，承認系統的差異性與特定性，關注地域系統的適應能力。學者多從“能力”(災害準備、緊急響應、恢復/重建、防減災)與“過程”(社會發展、生態環境、建成環境、經濟發展、管理體制、意識和教育)角度(圖1)[15，16]探討韌性特征(動態平衡性、高效流動性、兼容性、冗余性、多樣性、自治性、強大性、互依性、適應性、協作性、多功能性、緩沖性、進化性、多尺度的網絡連接性、快速穩定性、恢復力、學習力等)[6,17-21]，解決城市發展中出現的經濟危機、環境破壞、自然災害等不確定性問題(圖2)[22]，逐步構建現代城市韌性理論的核心體系。關于韌性的內涵多從特定韌性(災害韌性)和廣義韌性(城市系統)角度進行分析[23]，研究人類活動的意向、韌性目的、系統邊界確定、權利和政治背景等關鍵問題[24,25]，突出城市對災害及時抵御、吸收、有效反映的能力。另外，學者多側重于分析自然災害的影響，注重衡量城市韌性的構成。城市韌性具有抵御沖擊、自適應的能力[26]和吸收擾動并維持基本功能的自組織能力，應從災害中學習并關注韌性城市的研究框架[27，28],進行定性分析。

表1 城市韌性代表性觀點Table 1 Representative views on urban resilience

圖1 韌性作為過程的表述[15，16]Fig.1 Expression of resilience as process

圖2 韌性作為目標的表述Fig.2 Expression of resilience as target

2 韌性城市的評價指標體系

已有研究多圍繞地震、洪水、泥石流、地面沉陷、海平面上升等災害構建韌性城市的指標體系[29]，如Manyena構建包括社會資本、經濟資本、物質資本、人力資本和自然資本的社區災害韌性指標體系[30]，Wang等通過測度系統性能、恢復時間和恢復成效等分析生態社會系統的抵御能力[31]，Lam等從暴露、損害與恢復角度構建指標體系[11]，王永貴等通過分析突發事件應急管理實現經濟向高質量發展轉型[32]，孫鴻鵠等從城市主城區居民活動擾動性、建成環境適應性角度評估霧霾災害韌性[33]。從城市社區角度，Cutter等從生態、社會、經濟、制度、基礎設施和社區權限角度建立社區韌性指標體系[34]，Jha等分析基礎設施、制度、經濟和社會等韌性構成[35]，Porfiriev等從自然、社會、政治、人力、經濟、資本角度構建指標體系[36]。從城市建設角度，洛克菲勒集團提出韌性城市指標體系框架(圖3)[37]，陳利等從經濟、工程、環境和社會方面構建指標體系[38]，鄭艷等選擇城市發展能力、綠色和灰色基礎設施能力構建韌性指標體系[39]，Noura等指出城市復原力由物質、生態和社會經濟等因素決定[40]。值得注意的是，在指標體系構建中抵抗恢復壓力、調節恢復狀態、實施治理轉型等逐步受到關注[41]，此外，城市韌性應注重基礎設施建設，關注城市多主體發展的包容性、參與性與社會公平性[42]。學者根據研究對象的系統性特征[43]分析指標的穩定性、敏感性與適應性，結合國情探討韌性城市建設，從自然擾動與人為擾動角度[44]進行區域尺度的韌性指標細化。

圖3 洛克菲勒集團城市韌性指標框架Fig.3 Rockefeller Group urban resilience index framework

3 韌性城市的評價模型

韌性評價集中在濕地生態系統[45]、海洋與自然保護區生態系統[46]、城市生態系統[47]、社區系統[42]等。2010年韌性聯盟考慮生態、社會與經濟系統等要素，跨空間尺度對社會生態系統進行定性評價，分析系統的動態性與多維性(圖4)[48]。2015年聯合國環境署等組織頒布社會生態系統關于韌性、適應性和轉變的評價程序(RATA)，根據城市發展的不確定性，結合多主體制定系統發展目標(圖5)[49]。國內外學者公認的韌性城市評價模型有資本類型和防災階段矩陣的社區災害韌性模型、卡特社區韌性模型、AHP和模糊評價災害韌性模型、調研打分的諾里斯社區韌性模型、韌性矩陣防災矩陣模型、指標分級賦權韌性指數模型、生態/經濟/社會框架模型、皮爾森相關分析社區韌性評估模型、社會生態框架模型、時空測度動態模型、地理加權回歸(GWR)模型、熵值法和ESDA空間法面板計量模型、多情景模擬的系統動力學模型等(表2)[4,20，50-59]。城市韌性的評價方法有結構方程模型[60]、地理信息系統和遙感技術[4,22]、Theil指數[61]、核密度分析[62]等，用以探究城市風險級別的劃分[39]，研究區域恢復、保持并改善系統特征和關鍵功能的城市網絡結構影響力[63]以及進行動態模擬[64,65]。

圖4 韌性評價框架Fig.4 Framework of resilience evaluation

圖5 韌性、適應和轉變評價框架Fig.5 Assessment framework for resilience,adaptation and transition

韌性城市的評價是韌性理論工具化的突破口，也是學術界對韌性問題研究的難點。國外學者遵從“經驗借鑒→理論演繹→測評模型→實證分析”的研究思路，在構建韌性城市理論框架的基礎上[66]，關注區域社會生態系統韌性的評價，有助于對城市韌性進行定量分析與優化研究。

4 韌性城市的管理框架

國家層面制定的韌性管理框架有社區韌性規劃指南、減少災害框架、威脅—災害識別和縣域指南、兵庫行動框架、國家預案系統等(表3)[40]。韌性聯盟打造管制網絡，通過代謝流、建成環境和社會動力機制等構建韌性管理框架[60]；劉堃等研究城市空間控制，設定指標區間，利用經濟杠桿保證空間利用的公平性[28]；彭翀等基于能力、過程與目標提升管理舉措[63]；Shi等從工程技術、空間防御、社會治理角度，探討“生命圈、城市圈、市政管理區規模”的韌性[67]；黃弘等通過抵御、吸收、恢復、適應、學習的步驟對公共安全事件、城市承災系統、安全韌性進行管理，提出城市公共安全韌性的三角模型(圖6)[19]；Noura等從知識、承載力、政府舉措等角度構建韌性城市管理框架[40]；肖文濤等對城市整體性風險防控進行研究，形成災前、災中、災后城市風險防控的延遞格局[68]。韌性城市要求構建“區域—城市—社區”的多層級韌性聯動框架，分析韌性空間層級跨度，打造城市內外部聯動的韌性管理體系[63]。

表3 韌性管理框架的代表性觀點Table 3 Representative views on the framework of resilience management

圖6 城市安全韌性三角形模型Fig.6 Triangle model of urban safety resilience

國內外韌性管理工具多是定性的管理舉措，考慮研究區域的差異，應用適應性管理理念，改進城市治理方式，明確管理目標、注重多主體參與,進行多目標決策，運用靈活的管理工具，在實踐中學習[29]，從社會、環境和經濟效益角度進行韌性評估[51]，以期尋找較合理的管理工具。

5 韌性城市的應用研究

韌性理論的應用多為韌性城市規劃[54]，建立脆弱性分析矩陣與韌性城市規劃框架(圖7)[55]，孫陽等對長三角地區城市韌性的研究為時空尺度城市韌性評價提供了思路[22]，Tumini 等應用城市形態分析框架對災前和災后城市韌性進行評價[69]，鄭艷等劃分城市風險級別[39]，彭翀等進行長江中游城市網絡結構的韌性評價[63]等；同時，有學者注重經濟韌性與經濟高質量發展關系的研究[70,71]。此外,韌性理論還應用于社會科學與可持續發展問題的研究[41]，學者們圍繞自然災害展開社區、市域、省域韌性研究，盡管研究方法與研究內容有一定差別，但研究的核心特征基本一致[41]。

圖7 韌性城市規劃框架Fig.7 Framework of resilient urban planning

6 韌性城市研究展望

韌性理論為城市可持續發展提供了新思路，我國韌性城市研究起步較晚，理論發展滯后于國民經濟發展需要，城市韌性的系統性研究急需挖掘城市韌性的內涵、構建實用性的指標體系、注重韌性城市時空測度、發揮可浸區的調解作用并進行實證研究等。基于此，本文提出如下研究展望：

(1)挖掘城市韌性的內涵。結合韌性理論，城市韌性的內涵應針對城市系統風險的不確定性，從單一的確定性目標向動態多目標轉變；從單穩態逐步過渡到多穩態，從有序特征到混沌系統，再到差異背景下自適應能力的提升，實現內涵界定從單一的工程學思維向多維度綜合系統思維轉變；以協同思維和城市治理路徑為實施手段，從規劃導控向城市治理轉變。考慮影響城市韌性的存量、增量、變量的變化[72]，促進城市“人—地”關系的和諧，展現“天人合一”的價值追求與“知行合一”的人文境界，堅持城市可持續發展，依托“綠水青山”打造“金山銀山”，考慮城市發展的“惠眾性”與“公平性”，尊重城市系統的演變規律，構建城市系統韌性的內涵，拓展“人—地”關系系統的研究思維與視角。

(2)構建韌性城市評價指標體系。通過分析城市系統擾動，細化城市系統韌性特征，設計科學、可操作的韌性城市評價指標。在指標構建中考慮城市系統的穩定性、敏感性與適應性；從多主體角度對核心主體進行城市系統需求分析，分析城市組織、城市制度、關鍵技術、設施保障、多主體構成[73]等方面對城市韌性的影響，建立韌性城市評價指標體系。

(3)注重韌性城市時空量化分析。對韌性城市進行時間測度，利用變化斜率法對韌性城市指數進行時間回歸擬合，得出韌性城市指數時間變化趨勢。在韌性指數分區的基礎上，利用ArcGIS軟件將關鍵時間節點的城市/區縣韌性可視化；進行韌性城市空間分析，揭示多主體需求冷熱點的演化，對區域韌性城市及其協同度進行空間依賴性與異質性分析，探索韌性城市的空間演變特征與規律；通過重心移動距離測度、標準差橢圓法，構建空間格局的表征模型與狀態模型,分析其空間中心性、空間展布性、空間密集性[72]、空間方位和空間形態等，測度城市韌性動態空間的表現方式和程度[74]，研究韌性城市空間格局的整體特征。

(4)發揮可浸區的調解作用。結合城市發展規劃，分析區域城市韌性發展的敏感因子，測算城市韌性系統潛力，根據情景分析城市韌性的實際利用率、可浸比率；通過城市韌性的空間擴展模擬，尋找較為合理的管理工具。對城市可浸區進行韌性分級，轉移城市的壓力，探究區域城市合作、實現城市壓力的區域分解[75]；分析區域城市韌性的合力，探討區域城市韌性的復興機理[76]，進行區域城市韌性的關聯識別與演變分析[77]，促進區域城市共建共享。

(5)注重實證研究的系統性。在區域尺度下，已有研究聚焦區域城市的多案例分析，探討韌性量化模型在不同地域的適應性，梳理城市治理框架，從本土特征的研究中探索并構建本土化的學科基礎理論。疫情之后結合城市的“易感性”和“適應性”[78]，探究風險對城市造成的影響[79,80]，實施韌性城市發展規劃，恪守城市發展紅線[81]，建立城市多功能分布組團[82]，依托共享理念進行城市合作治理。通過實證研究提高城市韌性，在經濟、社會、生態方面助力城市高質量發展(2)兩江觀察微信公眾號.這個“韌性城市”重慶該如何打造？https://www.cqcb.com/hot/2020-10-26/3176180_pc.html.，打造“近悅遠來”的韌性城市。