韧性城市研究综述与展望

杨 秀 平，王 里 克，李 亚 兵，侯 玉 君，牛 晶

(兰州理工大学经济管理学院，甘肃 兰州 730050)

0 引言

城市是人类活动的重要载体，城市化进程催生了“城市区域化”和“城市群”，城市规模与城市成长匹配程度影响城市功能的发挥及区域间有效合作[1]。随着社会经济的发展，城市面临的不确定性增多，提高城市韧性是促进城市可持续发展、统筹区域协同发展的有效途径[2]，也是21世纪城市管理与发展研究的新方向，“包容、安全、有韧性的可持续城市”是联合国2030年可持续发展的重要议题[3]，“韧性城市”成为我国城市建设的重要目标。

面对城市发展由高速增长向高质量发展的逐步推进，城市高质量发展厚植韧性与活力(1)经济日报·中国经济网.高质量发展厚植韧性与活力.https://news.e23.cn/guonei/2020-10-21/2020A2100286.html?pc.。国内外学者关注韧性理论在城市灾害治理、城市规划中的应用，相关研究成果发表在城市规划、资源环境、经济学、管理学、景观设计、灾害管理等学术期刊。本文从韧性理论的内涵、指标体系、量化方法、管理举措与应用研究等方面，梳理韧性城市的研究现状并提出研究展望，为今后定性分析与定量研究提供参考；同时，提高城市系统面对不确定性因素的响应与适应能力，促进韧性城市规划方法的变革，实现人与自然和谐共生。

1 韧性城市的内涵

韧性的内涵经历了“工程韧性→生态韧性→社会与生态韧性(演化韧性)→文脉韧性”认知的转变[4,5](表1)。工程韧性是单一稳态下系统有序、线性关系的维系，将扰动视为威胁；生态韧性强调系统对最佳功能状态的保持；社会与生态韧性强调混沌、不确定系统中稳态的动态变化，关注系统自组织、学习和适应能力[15]；文脉韧性考虑系统演变的时空特征和文脉背景，承认系统的差异性与特定性，关注地域系统的适应能力。学者多从“能力”(灾害准备、紧急响应、恢复/重建、防减灾)与“过程”(社会发展、生态环境、建成环境、经济发展、管理体制、意识和教育)角度(图1)[15，16]探讨韧性特征(动态平衡性、高效流动性、兼容性、冗余性、多样性、自治性、强大性、互依性、适应性、协作性、多功能性、缓冲性、进化性、多尺度的网络连接性、快速稳定性、恢复力、学习力等)[6,17-21]，解决城市发展中出现的经济危机、环境破坏、自然灾害等不确定性问题(图2)[22]，逐步构建现代城市韧性理论的核心体系。关于韧性的内涵多从特定韧性(灾害韧性)和广义韧性(城市系统)角度进行分析[23]，研究人类活动的意向、韧性目的、系统边界确定、权利和政治背景等关键问题[24,25]，突出城市对灾害及时抵御、吸收、有效反映的能力。另外，学者多侧重于分析自然灾害的影响，注重衡量城市韧性的构成。城市韧性具有抵御冲击、自适应的能力[26]和吸收扰动并维持基本功能的自组织能力，应从灾害中学习并关注韧性城市的研究框架[27，28],进行定性分析。

表1 城市韧性代表性观点Table 1 Representative views on urban resilience

图1 韧性作为过程的表述[15，16]Fig.1 Expression of resilience as process

图2 韧性作为目标的表述Fig.2 Expression of resilience as target

2 韧性城市的评价指标体系

已有研究多围绕地震、洪水、泥石流、地面沉陷、海平面上升等灾害构建韧性城市的指标体系[29]，如Manyena构建包括社会资本、经济资本、物质资本、人力资本和自然资本的社区灾害韧性指标体系[30]，Wang等通过测度系统性能、恢复时间和恢复成效等分析生态社会系统的抵御能力[31]，Lam等从暴露、损害与恢复角度构建指标体系[11]，王永贵等通过分析突发事件应急管理实现经济向高质量发展转型[32]，孙鸿鹄等从城市主城区居民活动扰动性、建成环境适应性角度评估雾霾灾害韧性[33]。从城市社区角度，Cutter等从生态、社会、经济、制度、基础设施和社区权限角度建立社区韧性指标体系[34]，Jha等分析基础设施、制度、经济和社会等韧性构成[35]，Porfiriev等从自然、社会、政治、人力、经济、资本角度构建指标体系[36]。从城市建设角度，洛克菲勒集团提出韧性城市指标体系框架(图3)[37]，陈利等从经济、工程、环境和社会方面构建指标体系[38]，郑艳等选择城市发展能力、绿色和灰色基础设施能力构建韧性指标体系[39]，Noura等指出城市复原力由物质、生态和社会经济等因素决定[40]。值得注意的是，在指标体系构建中抵抗恢复压力、调节恢复状态、实施治理转型等逐步受到关注[41]，此外，城市韧性应注重基础设施建设，关注城市多主体发展的包容性、参与性与社会公平性[42]。学者根据研究对象的系统性特征[43]分析指标的稳定性、敏感性与适应性，结合国情探讨韧性城市建设，从自然扰动与人为扰动角度[44]进行区域尺度的韧性指标细化。

图3 洛克菲勒集团城市韧性指标框架Fig.3 Rockefeller Group urban resilience index framework

3 韧性城市的评价模型

韧性评价集中在湿地生态系统[45]、海洋与自然保护区生态系统[46]、城市生态系统[47]、社区系统[42]等。2010年韧性联盟考虑生态、社会与经济系统等要素，跨空间尺度对社会生态系统进行定性评价，分析系统的动态性与多维性(图4)[48]。2015年联合国环境署等组织颁布社会生态系统关于韧性、适应性和转变的评价程序(RATA)，根据城市发展的不确定性，结合多主体制定系统发展目标(图5)[49]。国内外学者公认的韧性城市评价模型有资本类型和防灾阶段矩阵的社区灾害韧性模型、卡特社区韧性模型、AHP和模糊评价灾害韧性模型、调研打分的诺里斯社区韧性模型、韧性矩阵防灾矩阵模型、指标分级赋权韧性指数模型、生态/经济/社会框架模型、皮尔森相关分析社区韧性评估模型、社会生态框架模型、时空测度动态模型、地理加权回归(GWR)模型、熵值法和ESDA空间法面板计量模型、多情景模拟的系统动力学模型等(表2)[4,20，50-59]。城市韧性的评价方法有结构方程模型[60]、地理信息系统和遥感技术[4,22]、Theil指数[61]、核密度分析[62]等，用以探究城市风险级别的划分[39]，研究区域恢复、保持并改善系统特征和关键功能的城市网络结构影响力[63]以及进行动态模拟[64,65]。

图4 韧性评价框架Fig.4 Framework of resilience evaluation

图5 韧性、适应和转变评价框架Fig.5 Assessment framework for resilience,adaptation and transition

韧性城市的评价是韧性理论工具化的突破口，也是学术界对韧性问题研究的难点。国外学者遵从“经验借鉴→理论演绎→测评模型→实证分析”的研究思路，在构建韧性城市理论框架的基础上[66]，关注区域社会生态系统韧性的评价，有助于对城市韧性进行定量分析与优化研究。

4 韧性城市的管理框架

国家层面制定的韧性管理框架有社区韧性规划指南、减少灾害框架、威胁—灾害识别和县域指南、兵库行动框架、国家预案系统等(表3)[40]。韧性联盟打造管制网络，通过代谢流、建成环境和社会动力机制等构建韧性管理框架[60]；刘堃等研究城市空间控制，设定指标区间，利用经济杠杆保证空间利用的公平性[28]；彭翀等基于能力、过程与目标提升管理举措[63]；Shi等从工程技术、空间防御、社会治理角度，探讨“生命圈、城市圈、市政管理区规模”的韧性[67]；黄弘等通过抵御、吸收、恢复、适应、学习的步骤对公共安全事件、城市承灾系统、安全韧性进行管理，提出城市公共安全韧性的三角模型(图6)[19]；Noura等从知识、承载力、政府举措等角度构建韧性城市管理框架[40]；肖文涛等对城市整体性风险防控进行研究，形成灾前、灾中、灾后城市风险防控的延递格局[68]。韧性城市要求构建“区域—城市—社区”的多层级韧性联动框架，分析韧性空间层级跨度，打造城市内外部联动的韧性管理体系[63]。

表3 韧性管理框架的代表性观点Table 3 Representative views on the framework of resilience management

图6 城市安全韧性三角形模型Fig.6 Triangle model of urban safety resilience

国内外韧性管理工具多是定性的管理举措，考虑研究区域的差异，应用适应性管理理念，改进城市治理方式，明确管理目标、注重多主体参与,进行多目标决策，运用灵活的管理工具，在实践中学习[29]，从社会、环境和经济效益角度进行韧性评估[51]，以期寻找较合理的管理工具。

5 韧性城市的应用研究

韧性理论的应用多为韧性城市规划[54]，建立脆弱性分析矩阵与韧性城市规划框架(图7)[55]，孙阳等对长三角地区城市韧性的研究为时空尺度城市韧性评价提供了思路[22]，Tumini 等应用城市形态分析框架对灾前和灾后城市韧性进行评价[69]，郑艳等划分城市风险级别[39]，彭翀等进行长江中游城市网络结构的韧性评价[63]等；同时，有学者注重经济韧性与经济高质量发展关系的研究[70,71]。此外,韧性理论还应用于社会科学与可持续发展问题的研究[41]，学者们围绕自然灾害展开社区、市域、省域韧性研究，尽管研究方法与研究内容有一定差别，但研究的核心特征基本一致[41]。

图7 韧性城市规划框架Fig.7 Framework of resilient urban planning

6 韧性城市研究展望

韧性理论为城市可持续发展提供了新思路，我国韧性城市研究起步较晚，理论发展滞后于国民经济发展需要，城市韧性的系统性研究急需挖掘城市韧性的内涵、构建实用性的指标体系、注重韧性城市时空测度、发挥可浸区的调解作用并进行实证研究等。基于此，本文提出如下研究展望：

(1)挖掘城市韧性的内涵。结合韧性理论，城市韧性的内涵应针对城市系统风险的不确定性，从单一的确定性目标向动态多目标转变；从单稳态逐步过渡到多稳态，从有序特征到混沌系统，再到差异背景下自适应能力的提升，实现内涵界定从单一的工程学思维向多维度综合系统思维转变；以协同思维和城市治理路径为实施手段，从规划导控向城市治理转变。考虑影响城市韧性的存量、增量、变量的变化[72]，促进城市“人—地”关系的和谐，展现“天人合一”的价值追求与“知行合一”的人文境界，坚持城市可持续发展，依托“绿水青山”打造“金山银山”，考虑城市发展的“惠众性”与“公平性”，尊重城市系统的演变规律，构建城市系统韧性的内涵，拓展“人—地”关系系统的研究思维与视角。

(2)构建韧性城市评价指标体系。通过分析城市系统扰动，细化城市系统韧性特征，设计科学、可操作的韧性城市评价指标。在指标构建中考虑城市系统的稳定性、敏感性与适应性；从多主体角度对核心主体进行城市系统需求分析，分析城市组织、城市制度、关键技术、设施保障、多主体构成[73]等方面对城市韧性的影响，建立韧性城市评价指标体系。

(3)注重韧性城市时空量化分析。对韧性城市进行时间测度，利用变化斜率法对韧性城市指数进行时间回归拟合，得出韧性城市指数时间变化趋势。在韧性指数分区的基础上，利用ArcGIS软件将关键时间节点的城市/区县韧性可视化；进行韧性城市空间分析，揭示多主体需求冷热点的演化，对区域韧性城市及其协同度进行空间依赖性与异质性分析，探索韧性城市的空间演变特征与规律；通过重心移动距离测度、标准差椭圆法，构建空间格局的表征模型与状态模型,分析其空间中心性、空间展布性、空间密集性[72]、空间方位和空间形态等，测度城市韧性动态空间的表现方式和程度[74]，研究韧性城市空间格局的整体特征。

(4)发挥可浸区的调解作用。结合城市发展规划，分析区域城市韧性发展的敏感因子，测算城市韧性系统潜力，根据情景分析城市韧性的实际利用率、可浸比率；通过城市韧性的空间扩展模拟，寻找较为合理的管理工具。对城市可浸区进行韧性分级，转移城市的压力，探究区域城市合作、实现城市压力的区域分解[75]；分析区域城市韧性的合力，探讨区域城市韧性的复兴机理[76]，进行区域城市韧性的关联识别与演变分析[77]，促进区域城市共建共享。

(5)注重实证研究的系统性。在区域尺度下，已有研究聚焦区域城市的多案例分析，探讨韧性量化模型在不同地域的适应性，梳理城市治理框架，从本土特征的研究中探索并构建本土化的学科基础理论。疫情之后结合城市的“易感性”和“适应性”[78]，探究风险对城市造成的影响[79,80]，实施韧性城市发展规划，恪守城市发展红线[81]，建立城市多功能分布组团[82]，依托共享理念进行城市合作治理。通过实证研究提高城市韧性，在经济、社会、生态方面助力城市高质量发展(2)两江观察微信公众号.这个“韧性城市”重庆该如何打造？https://www.cqcb.com/hot/2020-10-26/3176180_pc.html.，打造“近悦远来”的韧性城市。