基于熵權-TOPSIS模型的內蒙古城市韌性評價研究

王世亮 那仁滿都拉 郭恩亮 布仁吉日嘎拉 特力格爾 程楨鈺

摘 要：為提升城市應對自然災害沖擊、污染等慢性壓力的能力和城市對抗不確定風險的韌性程度， 本文以內蒙古11個盟市為研究區，采用熵權法和TOPSIS方法，探討內蒙古城市韌性水平差異和內蒙古城市韌性空間特征以及其原因。結果表明：（1）高度韌性城市為呼和浩特、包頭市等區域核心城市，中度韌性城市為鄂爾多斯、烏蘭察布、呼倫貝爾為首的7個資源型城市。（2）空間上多為內蒙古中部地區城市韌性表現良好，內蒙古西部地區城市韌性略好于內蒙古東部地區。（3）原因分析，由于內蒙古各城市在資源稟賦、區位條件、交通狀況、發展基礎等方面存在著很大的差異，影響了城市韌性水平，豐富基礎設施建設、加強政府干預、大力扶持特色產業、完善教育資源是針對內蒙古地區提升城市韌性的手段。

關鍵詞：城市韌性;韌性評價;韌性水平;內蒙古

中圖分類號：TU984 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1673-260X（2022）01-0017-05

近年來，地質災害、特大暴雨、持續高溫、霧霾天氣等自然災害的頻發以及環境污染、交通擁堵等“大城市病”的慢性壓力，使城市安全受到眾多因素的影響[1]。此外，隨著城市空間和人口分布越來越密集，社會組織和矛盾越來越復合，經濟結構越來越多元，城市發展面臨的不確定和未知風險空前復雜，潛在影響和造成的災難性后果也越發顯著[2]。根據《2020世界風險報告》[3]，除環境災害外，網絡攻擊、資產泡沫等來自技術、經濟、社會和地理政治維度的各類風險也在不斷影響經濟的穩定和發展[4]，因此，面對城市化進程中的壓力和沖擊，提高城市其各方面韌性已成為城市建設的重難點。自“韌性理念”[5]由加拿大生態學家Holling首次提出后，不僅受到各界關注，也得到了相關部門的重視，各行“韌性”已成為新興話題，2013年，美國洛克菲勒基金會[6]啟動“全球100韌性城市”項目，浙江義烏、四川德陽、浙江海鹽、湖北黃石4座城市成功入選[7]。2015年中國城市規劃年會[8]關于韌性城市發展展開全面研討，各國進行智慧韌性城市的建設。城市韌性化的目標涵蓋最大限度保障人民生命財產安全，維持國家及社會的重要機能，實現公共設施系統網絡功能不喪失，迅速地恢復及振興[9]。韌性城市被定義為城市面臨各種自然災害和人為沖擊時，作為一個有機體能夠保障居民基本生活的需求并迅速恢復其功能的城市[10，11]。城市韌性評價也從多尺度多視角多方法進行測算，但評價方法和標準未能統一。Cutter等[12]認為城市韌性不僅僅由基礎設施單個維度體現，還應考慮社會、經濟、組織制度、基礎設施、生態等多方面韌性影響要素，構建全面的城市韌性評價指標體系。李亞等[13]通過韌性基線模型并運用城市災害韌性評價體系對我國城市災害韌性進行評估，孫陽等[14]以長三角地區16個地級市為例，從城市社會生態系統的視角，構建城市韌性評價指標體系并進行實證分析，具有明顯的空間分異特征。張明斗等[1]對用熵值法從經濟、社會、生態環境、基礎設施方面對東北地區34個地級城市的韌性水平進行測算，實證分析了城市韌性的作用機理。周倩和劉德林[15]從城市韌性與城鎮化水平兩系統角度出發，利用熵權法模型測算了長三角城市群26個城市的韌性變化趨勢和空間自相關模型。雖然目前我國對城市韌性十分關注，并隨著新型城鎮化進程的推進日趨凸顯，但是對城市韌性的研究仍處于研究初步階段[16]，與城市布局規劃的關系尚不直接[17]，目前尚無成熟的理論體系和規范的實踐經驗[18]，而內蒙古城市韌性研究更是少之又少。

內蒙古自治區地處中國北部，近年來城市化速度加快，經濟實力有所增強。目前已構建現代能源、裝備制造、大數據為主導的七大戰略性新興產業集群。但在城市活動高度集中與落后的體制機制影響下，城市發展面臨嚴重問題，各種災害和人為沖擊加重。內蒙古自治區橫跨面積大，各地區在資源、道路、區位條件、發展基礎等方面也存在著巨大差異。地級市是中國行政相對獨立、綜合性和地域性較為完整的基本區域單元，也是目前全國層面的城市統計資料中所使用的基本單元。因此，本文以內蒙古11個盟市為研究區，采用熵權法和TOPSIS方法，通過經濟、社會、生態和基礎設施等維度分析城市韌性水平差異，城市韌性空間特征及其原因，為優化城市空間格局，應對城市災害提供理論依據。

1 數據與方法

1.1 研究區概況

內蒙古自治區地處中國北部（北緯37°24′-53°23′，東經97°12′-126°04′），全區占地面積118.3萬平方公里，是中國第三大省區。內蒙古自治區地勢由東北向西南斜伸，呈狹長形，屬高原地貌區，氣候以溫帶大陸性氣候為主。自治區轄12個地級行政區，其中包括9個地級市、3個盟，常住人口2405萬人（2020年）。常出現干旱、暴雨、洪澇、冰雹、大風等氣象災害，各種災害相互影響，有時疊加發生，每年致65萬人受災，成災面積15萬公頃，增加了防災減災的難度。

1.2 數據來源

本研究主要數據來源為2018年的《內蒙古統計年鑒》（http：//tj.nmg.gov.cn/files_pub/content/PAGE PACK/66d2e078c7714ed0a5a378ec901b5c56/indexch. htm）、《中經網統計數據庫》《城市發展公報》等。文中以內蒙古自治區地級市為研究樣本，由于阿拉善盟數據缺乏，本文中暫不考慮，因此，選取內蒙古地區9個地級市和2個盟進行研究。

1.3 研究方法

1.3.1 熵值法

本文應用熵值法對韌性指標進行評價，熵值法是將物理學中熱力學熵的方法運用于社會系統中，依據熵的特性計算熵值來判斷某指標的離散程度，指標離散程度越大，對綜合評價的影響就越大，反之亦然。

根據王明濤[19]、歐向軍等[20]研究，熵值法步驟如下：選取n個國家，m個指標，則xij為第i個國家的第j個指標的數值（i=1，2，…，n;j=1，2，…，m）。

2 構建城市韌性指標體系

2.1 選定韌性指標

城市是一個復雜的巨系統，基于國內外城市韌性評估研究綜述，在已有研究[2，13-15]的基礎上，結合系統性、科學性、代表性和可獲得性，從經濟、社會、基礎設施和生態環境4個維度，識別了16個指標，如表1所示。

（1）經濟韌性：產業結構指國民經濟發展中，各產業部門之間以及各產業部門內部的組成結構，反映了城市目前的經濟發展階段和發展水平。經濟結構越良好，其抵御經濟領域擾動的能力就越高。

（2）社會韌性：居民用于支付個人醫療保健、教育、文化娛樂的能力就越強，一方面，災害發生前，居民掌握防災知識和技能的可能性就越大。

（3）生態環境韌性：建成區綠化覆蓋率是從城市綠地系統總量的度對城市生態系統的重要載體進行評估。城市公園綠地除具有保持水土平衡功能外，對適應環境變化和應對自然災害等方面也有重要作用。

（4）基礎設施韌性：供水量、供氣量建城范圍內市政設施的主要影響因素。

2.2 制定韌性指標權重

為提升指標權重賦值的科學性，本文使用基于熵權—TOPSIS的評價方法，TOPSIS法是一種常用的組內綜合評價方法，能充分利用原始數據的信息，其結果能精確地反映各評價方案之間的差距?；具^程為基于歸一化后的原始數據矩陣，采用余弦法找出有限方案中的最優方案和最劣方案，然后分別計算各評價對象與最優方案和最劣方案間的距離，獲得各評價對象與最優方案的相對接近程度，以此作為評價優劣的依據。從整體上看內蒙古城市韌性水平是明顯趨于三個層級的，通過權重計算得出，城市基礎設施韌性（B3）在四個準則層指標中權重占比最大，其次是城市社會韌性（B2）、城市生態環境韌性（B4），占比最小的是城市經濟韌性（B1），這表明在內蒙古地區城市韌性中城市基礎設施是影響韌性水平的最大的一點。

3 內蒙古城市韌性水平評價

3.1 內蒙古城市韌性水平差異分析

通過對數據進行標準化，利用熵權法和TOPSIS權重測算內蒙古11個盟市的城市韌性水平得分，結果如圖2所示。

通過上述評價結果，采用標準差分類方法將內蒙古城市韌性水平的綜合得分分為三個等級：得分R>0.5為高度韌性，得分為0.2<R<0.5中度韌性，得分為R<0.2低度韌性，如表2所示。

根據城市韌性水平得分可知，各城市間整體上具有明顯差異，其中城市韌性最高的是首府呼和浩特市（0.826），巴彥淖爾市為最低（0.133），說明內蒙古自治區韌性水平發展不均衡且不同城市間差異較大。其水平差異存在以下幾種特征：

（1）高度韌性以省會城市及經濟發展水平高、文化、經濟、政治中心為主，以呼包鄂經濟帶最為突出，呼和浩特市和包頭市為較優，說明這些城市社會生態系統更為健康、抵御風險的能力、自我防護的能力較強。（2）中等韌性城市多以鄂爾多斯為首的資源稟賦性城市為主，或以工業較為發達的城市，如赤峰市、通遼市，這些城市具備一定的各種風險的能力，但一旦出現城市災害，將面臨較大的風險。（3）低等韌性以資源枯竭性城市為主，錫林郭勒盟、興安盟、巴彥淖爾市等三個盟市韌性指數低于0.2。伴隨著大量人口流失和資源型城市資源枯竭的趨勢，產業結構不合理，難以吸引高學歷高層次人才、教育資源不平衡，城市抵御風險的能力下降，城市韌性水平無法有效提升，自然城市韌性水平偏低。

可知，由于內蒙古各城市在資源稟賦、區位條件、交通狀況、發展基礎等方面存在著很大差異，影響了城市韌性水平，認為評價結果基本符合內蒙古城市韌性發展的整體狀況。

3.2 內蒙古城市韌性空間特征分析

通過韌性等級劃分得到的內蒙古各盟市城市韌性等級空間分布如圖3所示，從整體上看，內蒙古空間跨度大，地區存在較大的文化差異。中度韌性區域大多集中在內蒙古中部地區，內蒙古西部地區韌性得分明顯高于內蒙古東部地區。

4 討論

城市是一個復雜的環境，城市規模越大，承受的壓力就越大，城市人口越多，面臨的挑戰就越大。每個城市都需要一個完整的機制體制去應對緊急和突發情況，以保持正常的秩序和在最短時間反映出解決問題的應對方案。在城市建設中，經濟、生態、基礎設施、社會因素等都是構建一個韌性城市的必要因素，每一個因素都步步緊扣、息息相關。在城市災害發生后，有一個長效的運行機制去修復、去完善。對城市自身優勢，比如人口、規模、生態、基礎設施、管理等層面去入手提高其城市韌性。如圖4所示，從經濟、社會、環境、基礎設施韌性4個權重因子入手，針對此次結果按照三個等級劃分探究其形成原因，并提出相應對策建議。

（1）呈現低度韌性的有巴彥淖爾市、興安盟和錫林郭勒盟，在分領域韌性來說，這三個地區經濟產量落后、特色產業少、城鎮常住居民人均可支配收入相對較低，市場競爭力不足和生態建設相對落后是造成城市韌性結果一般的主要原因。提高城市韌性需要加強政府政策干預，在“一帶一路”的影響和帶動下，在少數民族邊疆地區政策下，對區域分散的地區從生態和旅游層面先入手帶動周邊發展，從政策方面支持特色產業和創新產業，加強城市空間合理規劃，優化基礎設施占財政支出的合理比例，根據居民現實情況，豐富基礎設施建設，實現一體式發展，提高城市韌性。

（2）呈現中度韌性城市有鄂爾多斯市、赤峰市、烏蘭察布市、呼倫貝爾市、通遼市、烏海市，這些城市大多人口多，面積也大，造成城市內發展不平衡，基礎設施建設不及時，對相關政策實施時間緩慢，在韌性提升上需要加強基礎設施建設才是最為關鍵的，從圖4上看，鄂爾多斯市經濟韌性在所有城市中最高，但其社會韌性只在均值中，提升醫療和教育是至關重要的，對于烏海市來說，社會韌性是內蒙古地區中最低的，反映了烏海市醫療、教育和面積等問題。

（3）呈現高度韌性的城市有呼和浩特市、包頭市，除了經濟政策傾斜外，不乏在經濟發達地區周邊的原因和礦產資源稟賦的原因，且這兩個城市區位因素較好，緊鄰大城市，城市之間交往密切，互相帶動下城市韌性相對較高，從圖4上看，呼和浩特市基礎設施韌性明顯低于包頭市，需要針對性提升。

5 結論

本文以內蒙古11個盟市為研究區，采用熵權法和TOPSIS方法，結合系統性、科學性、導向性和可操作性，從經濟、社會、基礎設施和生態環境四個維度對內蒙古地區劃分等級，評價城市韌性水平。主要結論如下：

（1）呈現高度韌性的城市為區域核心城市，為呼和浩特市和包頭市，中度韌性的城市多是以鄂爾多斯市為首的資源型城市，低度韌性的城市為經濟落后和地處偏遠的巴彥淖爾市、錫林郭勒盟和興安盟。

（2）空間分布特征上，多為內蒙古中部地區城市韌性表現良好，內蒙古西部地區城市韌性略好于內蒙古東部地區。

（3）通過分析，由于內蒙古各城市在資源稟賦、區位條件、交通狀況、發展基礎等方面存在著很大的差異，影響了城市韌性水平，豐富基礎設施建設、加強政府干預、大力扶持特色產業、完善教育資源是針對內蒙古地區提升城市韌性的手段。

本文數據與城市韌性評價結果總體研究上成果可靠，評價結果基本符合內蒙古城市韌性發展的整體狀況。希望為內蒙古地區的空間規劃、應急管理和政府決策等方面提供科學依據與理論參考。

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