基于ISM-MICMAC 的城市公共安全韌性水平影響因素分析

張靜，田杰芳

（華北理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院，河北唐山 063210）

0 引言

城市公共安全問題是“大城市病”的一個突出例子。為了避免敏感復(fù)雜的城市系統(tǒng)受到外界擾動而給城市公共安全帶來嚴(yán)重危害，亟需找出影響城市公共安全韌性建設(shè)的相關(guān)因素以及各影響因素相互之間的關(guān)聯(lián)，從而更好地為城市公共安全韌性水平的提升提供方向及思路。

我國對城市公共安全的研究一直著力不夠，但自2003年“非典”爆發(fā)后，政府和學(xué)界便開始逐漸重視城市公共安全管理。如政府相繼成立了與城市公共安全相關(guān)的部門，學(xué)者們的研究目光也越來越多聚焦城市公共安全領(lǐng)域。尚志海[1]等將城市公共安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系分為4 個層次，并通過突變級數(shù)法定量評估社區(qū)公共安全風(fēng)險。 范維澄等[2]提出將突發(fā)事件、承災(zāi)載體、應(yīng)急管理三者作為城市公共安全體系架構(gòu)分析的基礎(chǔ)。 任懿平[3]對基于大數(shù)據(jù)的城市公共安全治理創(chuàng)新路徑進(jìn)行了深入的研究。孫華麗等[4]從人口狀況、能力指標(biāo)和脆弱性指標(biāo)著手，建立了超大城市公共安全評估指標(biāo)體系。 夏一雪等[5]基于智慧治理理念，構(gòu)建面向智慧城市的公共安全治理模式，為提升智慧城市公共安全治理效能提供思路。

可以看出，現(xiàn)有城市公共安全的研究主要集中于體系框架和風(fēng)險治理方面，較少從韌性角度出發(fā)深入探討影響城市公共安全韌性建設(shè)水平的各種因素。 因此，本文的研究目標(biāo)是通過ISM 模型厘清城市公共安全韌性建設(shè)水平的影響因素及其相互之間的邏輯關(guān)系，然后運(yùn)用MICMAC 法分析影響因素的驅(qū)動力和依賴性。研究成果一方面可以為建立科學(xué)的城市公共安全韌性水平指標(biāo)體系提供參考，另一方面也可以為城市公共安全建設(shè)各方提供改進(jìn)思路及方法。

1 主要因素識別

城市公共安全韌性是一個綜合概念，它包括城市在公共安全領(lǐng)域防御和抵抗災(zāi)害的能力，從沖擊中快速恢復(fù)的能力，長期學(xué)習(xí)和改進(jìn)的能力。本文在嚴(yán)格遵循城市公共安全韌性影響指標(biāo)選取整體性、 導(dǎo)向性和可操作性原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)文獻(xiàn)資料（表1）和專家篩選確定影響城市公共安全韌性的相關(guān)因素。對篩選出的16 個影響因素按照經(jīng)濟(jì)、組織、社會、基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)韌性五個方面進(jìn)行歸類，如圖1 所示。

表1 影響因素來源與依據(jù)

通過圖1 只能看出影響因素的種類，并不清楚這些影響因素之間的相互作用關(guān)系。 研究表明，解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）是有效分析現(xiàn)代系統(tǒng)工程的一種方法，它可將系統(tǒng)中各要素之間模糊不清的關(guān)系分解成直觀、多層級的結(jié)構(gòu)形式，以揭示各影響因素之間的作用機(jī)理[15]。因此可以通過ISM 來研究系統(tǒng)中各因素之間的層級和邏輯關(guān)系，以揭示各因素之間的相互關(guān)系和影響機(jī)理。

圖1 影響因素分類

2 影響因素的ISM 模型構(gòu)建

2.1 構(gòu)建鄰接矩陣

利用ISM 的原理，構(gòu)建16×16 的鄰接矩陣，鄰接矩陣中每個元素均表示兩個因素是否有直接影響的關(guān)系，若有記為“1”，若無記為“0”，其對角線元素為0。 記第i 行第j 列的元素為aij，具體見式（1）：

為了確定每個元素的得分，本文采用專家訪談的方式進(jìn)行考察。 專家對本行業(yè)未來的發(fā)展有著前瞻性及導(dǎo)向性，能比大多數(shù)人的建議更深入反映目前的發(fā)展水平。

Thakkar 等[16]指出通常在理論飽和度達(dá)到的基礎(chǔ)上，4～10 人就可達(dá)到較為理想的預(yù)期效果。 參考其他采用ISM 法進(jìn)行研究的文章[17-19]，本文邀請5 位專家，其中3 位專家為城市公共安全管理部門工作者，2 位專家為高校教授，請他們對16 個影響因素之間的作用關(guān)系進(jìn)行打分，可得城市公共安全韌性水平影響因素的鄰接矩陣A（圖2）。

圖2 鄰接矩陣A

2.2 計算可達(dá)矩陣

可達(dá)矩陣的計算方法利用了布爾矩陣的運(yùn)算性質(zhì)。 根據(jù)布爾矩陣運(yùn)算規(guī)則，當(dāng)鄰接矩陣A 滿足(A+I)K-1≠(A+I)K=(A+I)K+1=M 時，則M為可達(dá)矩陣。 本文利用MATALAB 軟件計算出可達(dá)矩陣M（圖3）。

圖3 可達(dá)矩陣M

2.3 構(gòu)建ISM 模型

構(gòu)建城市公共安全韌性影響因素ISM 結(jié)構(gòu)模型是為了更清晰地辨別出各個影響因素所處的層級。 根據(jù)可達(dá)矩陣M，依次確定可達(dá)集R(Si )、先行集Q(Si )、共同集C(Si )，其中C(Si )=R(Si )∩Q(Si )，由此得出城市公共安全韌性各影響因素關(guān)系集合，如表2所示。

表2 影響因素劃分

通過這樣的方式找到終止集，屬于該終止集的所有因素為同一層級因素，故選出第1 層的因素為S1,S2,S3,S9,S10,S13,S14,S15,S16，然后將已劃分的9 個因素除去，再重復(fù)上述工作，完成層級劃分，根據(jù)層級劃分繪制層級關(guān)系圖（圖4）。

圖4 影響因素ISM 結(jié)構(gòu)模型

2.4 ISM 層級結(jié)構(gòu)分析

通過構(gòu)建ISM 結(jié)構(gòu)模型對城市公共安全韌性影響因素所處層級進(jìn)行清晰梳理可以得到：

（1） S6居民就業(yè)率處于最底層，深層次直接或間接地影響其余各項因素，屬于經(jīng)濟(jì)韌性維度，這證明經(jīng)濟(jì)韌性的建設(shè)是城市公共安全建設(shè)過程中需首要關(guān)注的根本影響因素；

（2） 有6 個影響因素處于中間層( 第2～4 層)，屬于間接影響因素，它們通常將底層影響因素的作用傳遞給頂層影響因素。 S7居民人均GDP 影響S5應(yīng)急避難場所建設(shè)和S8政府防災(zāi)資金投入情況，而S5和S8相互牽制、相互影響。S5相對獨立，S8向上傳遞影響S12公眾防災(zāi)意識普及程度，S12較為關(guān)鍵，其向上傳遞到頂層，關(guān)系錯綜復(fù)雜，究其根本是經(jīng)濟(jì)維度從下向上支撐，傳遞到組織維度。 組織韌性屬于城市公共安全上層維度，是城市管理者對城市系統(tǒng)的引導(dǎo)，起到整合資源、協(xié)調(diào)統(tǒng)籌的作用；

（3） 直接影響城市公共安全韌性水平的是處于最頂層的因素，同時也是系統(tǒng)的最終目標(biāo)，這幾個因素問題的解決依賴于根本因素和間接因素產(chǎn)生的問題的解決。 如從間接因素S11多部門之間的有效合作傳遞到頂層S3城市通信保障能力、S9應(yīng)急預(yù)案有效性和S10安全隱患的整改，其中S12公眾防災(zāi)意識普及程度影響S9和S10，防災(zāi)意識薄弱會導(dǎo)致指令的執(zhí)行無法得到貫徹，在本該排查完畢的地方留下缺口。

3 影響因素的驅(qū)動力和依賴性分析

通過ISM 模型了解因素之間的層級與邏輯關(guān)系，運(yùn)用MICMAC 法，計算出各因素的驅(qū)動力和依賴性，以便更有針對性地提出建議。

3.1 MICMAC 分析法簡介

在ISM 模型確定各影響因素邏輯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過MICMAC 法分析城市公共安全韌性建設(shè)過程中各影響因素的驅(qū)動力和依賴性，可以將影響因素分成四類：Ⅰ自治簇、Ⅱ依賴簇、Ⅲ聯(lián)系簇和Ⅳ獨立簇[20]。 一般來說，位于Ⅳ獨立簇的影響因素驅(qū)動力較高，它的解決意味著大量其他問題被解決；位于Ⅱ依賴簇的影響因素依賴性較高，它的解決則需要先解決大量其他問題。

根據(jù)可達(dá)矩陣M 計算各影響因素驅(qū)動力和依賴性的大小，并以驅(qū)動力和依賴性的平均值作為分界線，城市公共安全韌性影響因素的MICMAC 分析如圖5 所示。

圖5 影響因素MICMAC 分析

3.2 影響因素的MICMAC 分析

根據(jù)圖5 分析，可以得到以下結(jié)論。

第Ⅰ象限因素的共同點是較低的驅(qū)動力與較低的依賴性。 屬于此象限的影響因素有S1建筑物抗震性能、S4人均道路面積、S13老年人口比重、S14人均綠地面積、S15建成區(qū)綠化覆蓋面積和S16垃圾無害化處理率，這6 個因素相對客觀獨立。 根據(jù)圖4 可以看出S4為間接影響因素，對S15有影響；其他因素為直接影響因素中不受其他因素影響的因素，與其他因素關(guān)聯(lián)較少。

第Ⅱ象限因素的共同點是較低的驅(qū)動力與較高的依賴性。 屬于此象限的影響因素有S2城市消防站布置密度、S3城市通信保障能力、S9應(yīng)急預(yù)案有效性、S10安全隱患的整改和S12公眾防災(zāi)意識普及程度。 從ISM 結(jié)構(gòu)模型中可以看出S12屬于間接因素，對S9和S10有影響；其他因素為直接因素，在ISM 模型中大多處于最上層，其中S9和S10最高，又因為S9對S3有影響，所以S3城市通信保障能力的依賴性最高。 位于此象限的影響因素需要依賴其它因素的解決。

第Ⅲ象限因素的共同點是較高的驅(qū)動力與較高的依賴性。 屬于這一象限的影響因素有S5應(yīng)急避難場所建設(shè)和S8政府防災(zāi)資金投入情況。S5屬于工程韌性，S8屬于經(jīng)濟(jì)韌性。 位于Ⅲ象限的因素依賴性和驅(qū)動力相對較高，但事實上它們是不穩(wěn)定的，它們之間具有互相影響，且容易反作用影響自己。 如S8政府防災(zāi)資金投入較少，則S5應(yīng)急避難場所建設(shè)數(shù)量或者進(jìn)度就會受到影響，且S5應(yīng)急避難場所建設(shè)情況會反作用影響S8政府防災(zāi)資金投入情況。

第Ⅳ象限因素的共同點是較高的驅(qū)動力與較低的依賴性。 屬于此象限的影響因素有S6居民就業(yè)率、S7居民人均GDP 和S11多部門之間建立的有效合作機(jī)制。 驅(qū)動力很高意味著在系統(tǒng)中對其他因素起著牽引作用，它產(chǎn)生的作用會對其他因素產(chǎn)生連串的蝴蝶效應(yīng)。 城市就業(yè)率低下，社會動蕩，人心不穩(wěn)，易導(dǎo)致城市公共安全事件，政府對基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也會因資金問題而日益減少，對安全隱患的整改也會因為資金的短缺而難以為繼，所以S6是影響城市公共安全韌性的根本因素，若能夠?qū)Ω疽蛩禺a(chǎn)生的問題予以解決則能夠很大程度緩解其他因素對整個韌性系統(tǒng)的負(fù)面影響。

4 啟示與建議

通過ISM 結(jié)構(gòu)模型和MICMAC 分析，對城市公共安全影響因素進(jìn)行分析和探討，可將ISM 結(jié)構(gòu)模型分為5 層，根據(jù)所含元素對應(yīng)韌性維度可知：第1 層是直接因素，包含9 個元素，分屬工程韌性、組織韌性、社會韌性和生態(tài)韌性，其中生態(tài)韌性維度的指標(biāo)全部屬于第1 層；第2 層是間接因素，包含3 個元素，分屬工程韌性、組織韌性和社會韌性；第3 層是間接因素，包含2 個元素，分屬工程韌性和經(jīng)濟(jì)韌性；第4 層是間接因素，包含1 個元素，屬于經(jīng)濟(jì)韌性；第5 層是根本因素，包含1 個元素，屬于經(jīng)濟(jì)韌性。由ISM 結(jié)構(gòu)模型從下往上、由本及表得出：經(jīng)濟(jì)韌性是城市公共安全韌性體系的核心維度，也是支撐城市公共安全韌性的關(guān)鍵，其主要增強(qiáng)城市公共安全從經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)展中的恢復(fù)力。 因此，為了提高城市公共安全韌性水平，可以先從增強(qiáng)城市經(jīng)濟(jì)韌性入手，例如促進(jìn)居民就業(yè)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)多樣性。

從ISM 結(jié)構(gòu)模型可以看出，間接影響因素S8政府防災(zāi)資金投入情況、S9應(yīng)急預(yù)案有效性、S10安全隱患的整改、S12公眾防災(zāi)意識普及程度、S11多部門之間建立的有效合作機(jī)制之間關(guān)系密切，S9、S10和S11三者在整個韌性系統(tǒng)中起著承前啟后的作用，屬于組織韌性維度。 組織韌性是城市公共安全韌性系統(tǒng)的上層維度，是城市管理者對整個城市發(fā)展道路的規(guī)劃，在整合城市資源和協(xié)調(diào)其他維度方面發(fā)揮著重要作用。 政府應(yīng)建立有效的合作機(jī)制，使城市在應(yīng)對風(fēng)險時能夠具有一定的抗干擾能力且救援及時、有效。

5 結(jié)語

本文在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上辨識出16 個影響城市公共安全韌性的因素，通過ISM 模型和MICMAC 方法，分析了各影響因素的驅(qū)動力和依賴性，探討了城市公共安全韌性影響因素的關(guān)聯(lián)機(jī)制。 研究結(jié)果表明：S6居民就業(yè)率是影響城市公共安全韌性的深層次影響因素，對其他因素有較強(qiáng)的影響，驅(qū)動力較強(qiáng)；而S9應(yīng)急預(yù)案有效性和S10安全隱患的整改是直接影響因素并受其他因素影響較大，依賴性較強(qiáng)。 提高城市公共安全韌性建設(shè)水平，應(yīng)以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，以提高組織韌性為綱，增強(qiáng)城市工程韌性和社會韌性，顯化城市公共生態(tài)環(huán)境的改善。