京津冀地區(qū)城市韌性評價(jià)及其時(shí)空特征分析

摘要：面對復(fù)雜多變的外部環(huán)境和內(nèi)部壓力，城市韌性建設(shè)變得尤為重要。運(yùn)用城市韌性基線模型，構(gòu)建京津冀地區(qū)城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用熵權(quán)法和自然斷面法對13個城市的韌性進(jìn)行綜合評價(jià)和時(shí)空特征對比分析。研究發(fā)現(xiàn)：近10年，京津冀地區(qū)城市韌性水平呈穩(wěn)步上升趨勢；但地區(qū)整體韌性仍處于較低水平，存在區(qū)域間韌性發(fā)展不平衡、城市間韌性差異化嚴(yán)重的問題。結(jié)合區(qū)域城市韌性的建設(shè)要求，應(yīng)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮城市間帶動作用，實(shí)現(xiàn)京津冀地區(qū)整體韌性水平的提升。

關(guān)鍵詞：京津冀地區(qū)；城市韌性；熵權(quán)法；時(shí)空特征分析；自然斷面法

0 引言

隨著我國持續(xù)加快工業(yè)化、城市化進(jìn)程，城市發(fā)展作為復(fù)雜的社會生態(tài)系統(tǒng)得到廣泛關(guān)注，城市發(fā)展過程中遇到的未知風(fēng)險(xiǎn)及不確定因素也得到重視。城市系統(tǒng)由多種子系統(tǒng)構(gòu)成，任一子系統(tǒng)遭到擾動和破壞，都會牽制整個城市系統(tǒng)，其中既包括極端氣候條件引發(fā)的自然災(zāi)害和人為恐怖活動造成的社會恐慌對城市的瞬間沖擊，也包括能源使用、氣候自然變化、傳染性疾病傳播、社會資源分配等帶來的累積性長期影響［1］。2013年3月，聯(lián)合國減災(zāi)署在工作匯報(bào)中提到，要在全球范圍內(nèi)開展建設(shè)“彈性城市”，以應(yīng)對城市在發(fā)展進(jìn)程中所面對的風(fēng)險(xiǎn)和災(zāi)害［2］。傳統(tǒng)的城市防災(zāi)措施與安全理念已難以有效地解決城市發(fā)展中衍生的諸多問題，提升城市韌性以應(yīng)對各種消極影響帶來的沖擊成為城市快速發(fā)展的新方法和新方向。

2014年3月5日，“京津冀一體化”首次作為重要國家戰(zhàn)略在《政府工作報(bào)告》中被提出。京津冀地區(qū)人口數(shù)約9000萬，地區(qū)發(fā)展差異性大，增強(qiáng)城市人性發(fā)展水平對保障“京津冀一體化”有序進(jìn)行和國家戰(zhàn)略的可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。本研究基于評價(jià)指標(biāo)體系，對京津冀地區(qū)13個城市進(jìn)行綜合性韌性評價(jià)，得到京津冀地區(qū)各個城市韌性的空間特征；取2014年“京津冀一體化”提出的前后10年為時(shí)間區(qū)間，分別對2011年、2016年與2020年的京津冀地區(qū)進(jìn)行城市韌性評價(jià)，通過對不同時(shí)間點(diǎn)各城市韌性水平的比較，分析得到京津冀地區(qū)各個城市韌性的時(shí)間特征。

1 城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系

1.1 城市韌性概念界定

“韌性”一詞的提出由來已久，其概念在不同學(xué)科間的引申發(fā)展和不斷使用中得到補(bǔ)充和細(xì)化。從開始單獨(dú)表示系統(tǒng)在應(yīng)對變化或干擾時(shí)保持基本狀態(tài)不變的能力，發(fā)展為具化系統(tǒng)在吸收參數(shù)變化、狀態(tài)變量和驅(qū)動變量時(shí)依舊運(yùn)轉(zhuǎn)維持的能力［3］。“韌性”概念最早由美國學(xué)者霍林（Holl- ing）［4］引入系統(tǒng)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域。自20世紀(jì)90年代開始，學(xué)者們逐步將韌性主體的探討從自然生態(tài)學(xué)拓展到其他學(xué)科，“韌性”在多個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用豐富了其內(nèi)涵和深度。城市韌性界定為城市系統(tǒng)在吸收和消化外界干擾后，對自身關(guān)鍵特征和主要功能的維持能力。目前，針對城市韌性的內(nèi)部維度研究包含經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境和工程等多個方面。城市經(jīng)濟(jì)韌性體現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)部政府投資、企業(yè)盈利、家庭收入、個體結(jié)余等各方面主體被經(jīng)濟(jì)影響沖擊時(shí)展現(xiàn)的穩(wěn)定性；城市社會韌性表現(xiàn)為社會醫(yī)療、社會保障和個人發(fā)展前景等主體面對社會突發(fā)狀況和社會環(huán)境變化時(shí)的承受能力；城市環(huán)境韌性與城市環(huán)境、空氣質(zhì)量及居民個人綠化等密切相關(guān)，體現(xiàn)為城市環(huán)境在遭遇瞬間或累積破壞時(shí)的保障能力；城市工程韌性反映為城市交通系統(tǒng)和供排水系統(tǒng)等面臨突發(fā)社會事件和自然災(zāi)害的恢復(fù)能力［5］。

1.2 京津冀地區(qū)城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

韌性評價(jià)在國外研究起步較早，包括簡易的理論分析和初步的研究框架構(gòu)建。Cutter［6］對國際上近些年的城市社區(qū)韌性進(jìn)行了綜述研究，對城市社區(qū)韌性的研究現(xiàn)狀和研究方法進(jìn)行了系統(tǒng)性總結(jié)。Gonalves［7］在ACSP第五屆聯(lián)席大會上提出城市韌性的認(rèn)定應(yīng)包括以下要素：城市具備多功能性、呈現(xiàn)冗余度和模塊化特征、承擔(dān)生態(tài)和社會的多樣性、具有多尺度的網(wǎng)絡(luò)連結(jié)性、產(chǎn)生適應(yīng)能力的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。Cutter、Barnes等［8］學(xué)者以社會、經(jīng)濟(jì)、政策和環(huán)境等方面為研究基礎(chǔ)，利用DROP模型對韌性評價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行構(gòu)建。Burton［9］在既有指標(biāo)評價(jià)體系的基礎(chǔ)上，將城市韌性重新規(guī)劃為資本韌性、社會韌性、環(huán)境韌性、社區(qū)韌性4個部分，構(gòu)建區(qū)域性城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系。區(qū)域性城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系考慮城市間的聯(lián)動效應(yīng)，實(shí)踐性強(qiáng)、整體性高，在城市韌性研究領(lǐng)域被普遍采納。

國內(nèi)的城市韌性研究與國外相比差距明顯，起步較晚、政策支持力度較小和研究方式單一等均是差距來源。大部分學(xué)者基于國外既有城市韌性理論基礎(chǔ)，結(jié)合我國國情和城市特征進(jìn)行韌性理論研究。許慧等［10］以突發(fā)事件發(fā)生后的全過程視角，通過引入“韌性”來體現(xiàn)城市系統(tǒng)遭受瞬間破壞后的吸收、適應(yīng)和恢復(fù)能力，分析突發(fā)事件造成的破壞影響和城市復(fù)雜公共空間系統(tǒng)的功能水平變化，進(jìn)而得到不同等級洪水災(zāi)害情景下城市復(fù)雜公共空間子系統(tǒng)功能水平變化情況，凝練城市系統(tǒng)韌性水平分布規(guī)律；朱晨光［11］將生態(tài)系統(tǒng)的韌性表現(xiàn)形式作為研究重點(diǎn)，使用復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論，提出建設(shè)空地生態(tài)和閑置規(guī)劃增加緩沖區(qū)的新思路；楊丹等［12］參考區(qū)域韌性基線模型，對城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行構(gòu)建，運(yùn)用熵權(quán)法對四川省地級市的城市韌性進(jìn)行綜合評價(jià)和分析，為四川省韌性建設(shè)提供了依據(jù)。

本次研究參考不同評價(jià)模型的可操作性和優(yōu)劣性，以區(qū)域性城市韌性研究評價(jià)模型作為研究基礎(chǔ)，選擇經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施為研究維度，對京津冀地區(qū)城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行構(gòu)建。根據(jù)既有城市韌性文獻(xiàn)研究結(jié)論，統(tǒng)計(jì)評價(jià)因子的研究占比和評價(jià)指標(biāo)出現(xiàn)頻率，進(jìn)行評價(jià)因子的確定，再結(jié)合京津冀地區(qū)自身情況進(jìn)行指標(biāo)修正，得到24個評價(jià)指標(biāo)。《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來源。數(shù)據(jù)選取時(shí)充分考慮量化指標(biāo)的可操作性，篩選統(tǒng)計(jì)過程中的定性指標(biāo)，以確保評價(jià)結(jié)果真實(shí)可信。部分缺失數(shù)據(jù)通過各城市統(tǒng)計(jì)年鑒進(jìn)行補(bǔ)充，部分不完整數(shù)據(jù)通過正態(tài)分布計(jì)算獲得。

2 研究方法

本研究采用熵權(quán)法對京津冀地區(qū)的城市韌性進(jìn)行評價(jià)，綜合量化處理不同單元信息，同時(shí)對不同因子進(jìn)行賦權(quán)，使評價(jià)指標(biāo)合理明確。熵權(quán)法可以降低主觀因素對評價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定的影響，使指標(biāo)更加真實(shí)［13］。

2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

數(shù)據(jù)處理時(shí)采用極值法對原始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，建立修正后的標(biāo)準(zhǔn)矩陣，以消除不同的評價(jià)指標(biāo)所受量綱的影響，確保研究結(jié)論可靠。

本研究所選的指標(biāo)存在正向指標(biāo)與負(fù)向指標(biāo)。對于不同類型的指標(biāo)，采用不同的標(biāo)準(zhǔn)化方式。

3 結(jié)果分析

將2011—2020年京津冀地區(qū)各個城市指標(biāo)數(shù)據(jù)代入上述公式，計(jì)算處理各指標(biāo)權(quán)重，見表1。經(jīng)過指標(biāo)分析，得到指標(biāo)所占權(quán)重較大的有人均地區(qū)生產(chǎn)總值、城鄉(xiāng)居民儲蓄年末余額、每萬人醫(yī)療機(jī)構(gòu)床位數(shù)、科學(xué)支出占財(cái)政支出的比重和教育支出占財(cái)政支出的比重，這些指標(biāo)深度影響城市韌性。指標(biāo)所占權(quán)重較小的為實(shí)際使用外資金額、人均日生活用水量、建成區(qū)綠化覆蓋率和人均綠地面積，這些指標(biāo)對評價(jià)影響較弱。

3.1 京津冀地區(qū)城市韌性空間特征

將2011—2020年京津冀地區(qū)年均數(shù)據(jù)代入式（7），得到京津冀地區(qū)城市韌性指數(shù)，見表2。

2011—2020年京津冀地區(qū)各城市韌性平均值為0.299。從表２可知，2020年北京韌性指數(shù)高達(dá)0.586；天津僅次于北京，韌性指數(shù)為0.560；石家莊韌性指數(shù)為0.459位居第三位；邢臺是韌性指數(shù)最小的城市，為0.304。

本研究選取1倍標(biāo)準(zhǔn)差為分類間隔，對京津冀地區(qū)城市韌性指數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分類。為使研究結(jié)果清晰，定指標(biāo)區(qū)間為0.100～0.210、0.211～0.320、0.321～0.430、0.431～0.540、0.541～0.650。城市韌性由差到好對應(yīng)為Ⅴ級、Ⅳ級、Ⅲ級、Ⅱ級、Ⅰ級。研究結(jié)果顯示：北京在2019年達(dá)到Ⅰ級韌性城市，天津在2020年成為Ⅰ級韌性城市；其他城市也基本上從2011年的Ⅳ級、Ⅴ級韌性城市發(fā)展為2020年Ⅱ級、Ⅲ級韌性城市。邢臺在2020年仍處于Ⅳ級韌性城市。城市的韌性水平在空間分布上受經(jīng)濟(jì)抵御、恢復(fù)、再組織和經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新能力的綜合影響。北京、天津作為較高水平韌性城市，對周圍城市發(fā)展不僅有帶動作用，也有虹吸效應(yīng)。廊坊由于其特殊的地理位置，主城區(qū)西鄰北京都市圈第三層，東靠天津城區(qū)，100km外就是重要港口天津港，因此北京、天津的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對廊坊產(chǎn)生積極影響，從而使其獲得相對較高的韌性水平。唐山和石家莊均屬環(huán)渤海地區(qū)，唐山是國內(nèi)重工業(yè)基地，資源豐富，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較為雄厚；石家莊地處河北的腹部地帶，具有天然的交通樞紐優(yōu)勢，作為河北省省會，相較其他城市擁有獨(dú)特的優(yōu)勢，其對各種資源、要素的吸引力和集聚力更強(qiáng)，這兩座城市作為河北省代表城市韌性水平在“京津冀一體化”背景下增長較為顯著。秦皇島本身具有港口優(yōu)勢、環(huán)境優(yōu)勢和區(qū)位交通優(yōu)勢，其韌性水平在2011年已處于較高水準(zhǔn)，受北京、天津影響較小。張家口緊鄰北京，通過政策支持和打造冬奧城市，其韌性水平增長明顯。邢臺位于河北省中下部，緊鄰石家莊，受石家莊虹吸效應(yīng)明顯，其韌性水平增長緩慢，逐漸與河北省其他城市拉開差距。

3.2 京津冀地區(qū)城市韌性時(shí)間特征

2011—2020年京津冀地區(qū)城市韌性水平如圖1所示。10年來，京津冀地區(qū)13個城市韌性水平發(fā)展演變均為不同程度的上升趨勢。北京和天津一直保持較高的韌性值，河北省除石家莊以外的其余城市10年間的城市韌性指數(shù)均在0.211～0.430，整體韌性水平較低。

為對京津冀地區(qū)各城市韌性的空間分異和變化規(guī)律進(jìn)行研究，選取2011年、2016年、2020年三個時(shí)間斷面，利用自然斷面法，將京津冀地區(qū)各城市的綜合韌性值分為Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ共5個等級，將它們進(jìn)行可視化表達(dá)，得到結(jié)果如圖2～圖4所示。

由于每個城市的韌性建設(shè)周期不同，通過條形圖分析每個城市在不同時(shí)間點(diǎn)的韌性波動幅度。從上面的圖形可知：石家莊、張家口、唐山、廊坊、秦皇島、滄州、衡水、邯鄲的韌性水平增長較為明顯，保定、邢臺、承德三市的韌性水平增長不明顯。

對不同時(shí)間點(diǎn)的韌性變化進(jìn)行分析，除承德和保定在2016年和2020年處于同一韌性水平，京津冀地區(qū)城市韌性整體趨向正向演變。其中，2011年整體韌性水平低，Ⅴ級韌性城市達(dá)到8個，只有北京為Ⅲ級韌性城市，其余為Ⅳ級韌性城市。2016年，經(jīng)過京津冀地區(qū)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，天津發(fā)展迅猛，與北京達(dá)到Ⅱ級韌性城市水平，石家莊和承德也達(dá)到Ⅲ級韌性城市水平，其他城市經(jīng)過發(fā)展達(dá)到Ⅳ級韌性城市水平。2020年，北京和天津成為Ⅰ級韌性城市，Ⅲ級韌性城市數(shù)量達(dá)到9個，承德和邢臺韌性等級保持，石家莊穩(wěn)步發(fā)展成為Ⅱ級韌性城市。京津冀地區(qū)整體城市韌性呈穩(wěn)步上升趨勢，城市韌性排名變化較小，多數(shù)城市韌性水平依舊較低，但不同發(fā)展水平的城市都在積極主動地提高韌性，發(fā)展留白較大。

4 結(jié)語

城市韌性評價(jià)有利于分析區(qū)域整體的發(fā)展現(xiàn)狀，對城市韌性的發(fā)展過程和傳動線路各階段進(jìn)行預(yù)判決策。本研究通過構(gòu)建京津冀地區(qū)城市韌性評價(jià)模型，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，利用圖表進(jìn)行可視化表達(dá)，得出以下結(jié)論：

（1）京津冀地區(qū)城市韌性水平差異化顯著，整體韌性水平較差，空間區(qū)域性劃分明顯，增長速率緩慢。Ⅰ級韌性城市優(yōu)勢明顯，Ⅱ級、Ⅲ級韌性城市比較集中，Ⅳ級城市落后較大。北京、天津與周圍城市隨時(shí)間發(fā)展差距并未縮小。從區(qū)域性整體看來，整個京津冀地區(qū)面對突發(fā)狀況的穩(wěn)定和恢復(fù)能力較差。

（2）京津冀地區(qū)韌性趨勢演變?yōu)檎虬l(fā)展，2011—2020年京津冀地區(qū)除邢臺外，其他城市韌性水平均符合變化規(guī)律，但整體城市韌性發(fā)展速度不夠快，仍處于較低水準(zhǔn)。區(qū)域一體化優(yōu)勢體現(xiàn)不明顯，城市之間關(guān)聯(lián)性較弱。

（3）京津冀地區(qū)城市重要性和地理位置的差異是導(dǎo)致城市間韌性差異的主要原因。社會韌性與基礎(chǔ)設(shè)施韌性占比較小，得分相對集中，經(jīng)濟(jì)韌性在評價(jià)中占比較高，城市間打分差異性較大，是Ⅱ級、Ⅲ級韌性城市的短板。

根據(jù)所得結(jié)論，針對性提出以下建議：

（1）全面貫徹京津冀地區(qū)協(xié)同發(fā)展。北京和天津既要快速發(fā)展并起到帶頭作用，又要發(fā)揮區(qū)域輻射帶動作用，促進(jìn)河北省城市的發(fā)展；河北省其余城市也要配合北京、天津Ⅰ級韌性城市的促進(jìn)效應(yīng)，抓住區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展紅利，追趕Ⅰ級韌性城市的發(fā)展進(jìn)度，提升京津冀地區(qū)城市韌性整體水平。針對河北省城市的發(fā)展現(xiàn)狀，可對不同位置的地區(qū)發(fā)展開展區(qū)域性政策，實(shí)現(xiàn)差別化、階梯化發(fā)展，進(jìn)一步提升Ⅰ級韌性城市的聚合能力，帶動其他城市因地制宜地就地發(fā)展。

（2）利用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶動京津冀地區(qū)城市韌性的提升。基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)是城市面對突發(fā)災(zāi)害時(shí)能有效抵抗的保障，是整個城市的骨骼和支撐性硬件。通過建設(shè)并完善醫(yī)療衛(wèi)生、通信交通、教育服務(wù)等公共基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施，加快河北省城市自身的抗風(fēng)險(xiǎn)能力建設(shè)，提升京津冀地區(qū)的整體韌性水平。

（3）推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展著力提升經(jīng)濟(jì)韌性。北京、天津與其他城市之間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異是導(dǎo)致京津冀地區(qū)整體城市韌性水平失衡的重要原因，年輕人才大量涌入北京和天津只會使區(qū)域城市韌性水平進(jìn)一步拉開。其他城市應(yīng)以北京、天津?yàn)橐劳校脜^(qū)域協(xié)同發(fā)展的優(yōu)勢引入優(yōu)秀產(chǎn)業(yè)，同時(shí)積極參與重大項(xiàng)目的合作工作，既要在發(fā)展建設(shè)中實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長，又要提供本地人才更多的就業(yè)平臺，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，賦予京津冀地區(qū)整體城市韌性水平的提升空間。

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收稿日期：2022-09-27

作者簡介：

趙麗（1980—），女，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，研究方向：工程項(xiàng)目管理。

郝爽（1997—），男，研究方向：工程建造與管理。

李海波（1982—），男，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，研究方向：工程項(xiàng)目管理。

王曉麗（1996—），女，研究方向：工程建造與管理。

孟彤彤（1998—），女，研究方向：工程建造與管理。