国内城市韧性研究进展

刘 影，张旺锋

(兰州大学 资源环境学院，甘肃 兰州 730030)

1 引言

随着我国城镇化的不断发展，城市问题越来越突出，环境污染、交通拥堵、就业困难等一系列问题都在一定程度上阻碍了城市的发展。面对种种不确定性风险，城市如何应对成为了当前政府、学界亟待探讨的议题。在“十四五”规划当中，“韧性城市”出现在了相关的政策文件里，这些都说明了增强城市韧性刻不容缓。本文主要对城市韧性的概念内涵、国内关于城市韧性的研究热点以及城市韧性评价(评价方法、评价指标体系)三方面进行梳理与总结，发现目前国内关于城市韧性研究存在的一些问题，基于此提出建议，以期为丰富国内城市韧性相关研究提供一定的依据参考。

2 城市韧性提出背景与概念内涵

2.1 韧性的概念与内涵

理解城市韧性的概念与内涵，首先要从“韧性”一词说起。从词源的角度， “韧性”经历了从拉丁语到中古法语再到现代英语的过程。其中拉丁语为“resilio”，有“反弹”“跳回”“恢复到原始状态"的意思[1]，中古法语为“résiler”,意思是“收回”或“取消",接着作为动词“resile”出现在英语中，有“收回”“回到原来的位置”或“停止”之意[2]。从研究领域的角度，韧性概念最早源于物理学领域,而后出现在机械学、心理学等领域，到20世纪70年代初，韧性思想被应用于系统生态学中，这是由生态学家霍林提出的[3]。随着时代的发展和研究的不断深入，有关韧性的研究逐渐从自然物理方面的领域向人文社科方面的领域不断延伸。总体来说，韧性研究大致经历了“工程韧性”“生态韧性”“社会—生态系统韧性”3个阶段的发展[4]。

不同领域对于韧性的理解不同。对于物理学领域来说，韧性是一种特性，指材料因外力作用而发生形变时对折断的抵抗能力，或者说恢复到原始状态的能力[5]。从心理学的角度，韧性指人的精神或心理遭受打击、创伤后或在面临压力与困境时，能够恢复到正常状态或成功、积极应对的过程或能力[6]。生态学则认为韧性是指系统能够吸收或承受自然或人为等因素带来的干扰从而维持稳定状态的能力[7]。

从对韧性概念的初步梳理可看出，多数学者都将其视为一个积极的概念，韧性强调的是一种能力或过程，从过程的角度来看，韧性具有动态连续性。无论在哪个研究领域，其基本内涵都表达了系统在面临来自内部或外部的扰动时，能够通过自身的调节恢复到原始或稳定、平衡状态的能力。随着学界对韧性研究的不断深入，其概念内涵不再仅仅强调恢复、稳定、平衡，在此基础上，越来越多的学者认为韧性是一种适应、学习、创新、变革的能力。

2.2 城市韧性提出背景

城市自诞生以来便面临着各种各样的风险与挑战，包括自然灾害与非自然灾难等一系列急性冲击与慢性压力。例如2008年全球金融危机，其对世界各个国家的经济社会发展都造成了很大的影响。全球气候变暖导致极端天气出现的频率增加、地质灾害如2008年汶川大地震等，这些自然灾害也都对城市的发展造成了严重的打击。因此面对种种不确定因素带来的风险，如何减少这些冲击和干扰对于城市的破坏，是学界面临的重要议题，而传统的应对风险的治理模式已经不足以解决新时期城市发展所面临的种种问题，在这种形势背景下，城市韧性应运而生。从国际上来看，在城市韧性研究的早期阶段，学者们主要是从自然灾害的角度研究城市韧性，对社会方面的研究则不够。如2002年倡导地区可持续发展国际理事会(ICLEI)首次提出“韧性城市”议题，将“韧性城市”与防灾联系起来，城市韧性逐渐成为相关学者研究的热点[8]，2005年第二届世界减灾会议通过了《兵库宣言》，将“韧性”纳入到防灾、减灾中，以提高各国对自然灾害的抵御能力[4]。随着研究的不断深入，学界逐渐重视城市韧性的综合性特点。如2013年洛克菲勒基金会启动“全球100韧性城市”项目，其主要目的就是为了增强城市应对经济社会、物理环境、领导管理等多领域挑战与风险的能力。2016年联合国第三次住房与可持续城镇化大会提出了《新城市议程》，将“城市韧性”纳入到了城市生态环境领域，体现了城市可持续发展的理念[9]。2020年联合国减灾办公室(UNDRR)领导的创建韧性城市(Making Cities Resilient，MCR)2030 直接将“韧性”提升到最高层次，确定 MCR2030 最终目标是：确保城市在 2030 年前实现包容、安全性、韧性和可持续性[10]。由此可见，韧性理念逐渐成为全球城市建设共识。

从国内来看，我国城市建设中首次提到韧性的概念是2011年8月在成都举办的“第二届世界城市科学发展论坛暨首届防灾减灾市长峰会”上，讨论并通过《让城市更具韧性“十大指标体系”成都行动宣言》[11]，中国在应对汶川地震中起到了良好的示范作用，为世界各国在面临自然灾害时如何应对提供了宝贵的经验。2013年由洛克菲勒基金会启动的“全球 100 韧性城市”项目中，我国浙江义乌、四川德阳、浙江海盐、湖北黄石四座城市成功入选。2017年6月，中国地震局提出了《国家地震科技创新工程》，里面包含了四项科学计划，而计划之一就包括“韧性城乡”。2018年公布的《上海市城市总体规划(2017—2035年)》文件中提出了建设“更可持续的韧性生态之城”[12]。2020年发布的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中，同样提到了“韧性城市”。从以上政策文件可以看出，我国在韧性城市建设方面主要是与防灾减灾联系在一起，更加体现了增强城市韧性的重要性。因此，如何减少各种自然灾害、人为灾害以及累积性冲击等不确定因素对城市带来的不利影响已经成为相关学者关注的热点课题。

2.3 城市韧性概念内涵

不同的研究领域和视角对城市韧性概念的理解有所差异。在环境学领域，Alberti 等认为城市韧性是指城市系统结构在发生变化重组之前，城市能够吸收或承受这种变化的程度和能力[13]；Pickett等将城市韧性理解为系统面对变化的条件进行调整的能力[14]。在社会学领域，Godschalk认为一个有韧性的城市是由物理系统和人类社区组成的可持续网络[15]，强调了人类社区在韧性城市建设中所发挥的重要作用；Christensen和Krogman认为城市韧性是指由于社会、政治和环境的变化，群体或社区如何感知这种变化以及应对外部压力和干扰的能力[16]。地理学领域的有关学者，如Sara等将城市韧性定义为城市系统及其所有组成部分的社会-生态和社会-技术网络在时空尺度上受到扰动时，保持或迅速恢复所需功能的能力，面对干扰，适应变化，并迅速转变限制当前或未来适应能力的系统能力[17]。赵瑞东等则认为城市韧性是由城市人文、环境等多重层面组成的高度复杂耦合系统，在应对各种冲击与干扰时城市系统对当前以及未来适应、恢复和学习的能力，而这个过程强调社会主体的共同参与和协作[4]。城市规划学的相关学者，如邵亦文等认为城市韧性指的是城市系统和区域通过合理准备、缓冲和应对不确定性扰动，实现公共安全、社会秩序和经济建设等正常运行的能力[18]。此外，韧性联盟将城市韧性理解为城市系统消化、吸收外来干扰并能够保持原来结构、维持关键功能的能力[19]；洛克菲勒基金会认为城市韧性是城市在面对极端扰动时仍然能够维持人类活动正常进行的能力，其中强调了贫穷和脆弱等弱势群体在这种极端扰动下能够生存和稳步增长[20]，体现了对人的关怀；联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)将城市韧性看作是城市系统能够吸收扰动、同时能够维持基本结构和功能、适应变化的能力[21]。

通过以上对城市韧性概念的梳理，可以发现其内涵强调了城市对于扰动发生前、发生时、发生后3个时期如何防御、吸收、恢复、适应以及学习的能力，只有做到这几个方面，才能在最大程度上减少各种扰动对于城市系统的影响。与最初的韧性概念不同，城市在受到干扰后可能会在原来的基础上变得更好、更强大，而不仅仅强调平衡，这进一步拓宽了城市韧性的内涵。同时，由于研究视角不同，学者们对城市韧性理解的侧重点也不同，如自然科学类偏重于城市系统的物质空间，而人文社科类则更加重视社会经济等层面，强调不同利益主体在韧性城市建设中的作用。由于城市是一个开放的复杂巨系统，由许多要素构成，因此城市韧性涉及到包括物质空间如生态环境、基础设施等方面，人文要素如社会水平、经济水平、组织制度等方面。

3 基于CiteSpace的知识图谱分析

3.1 数据来源

本文以CNKI中国知网为文献搜索引擎，以“城市韧性”为主题搜索到579篇中文文献(2013～2020年)，剔除掉一些相关度低或者无效的文章，选取共计471篇有效文献。CiteSpace中参数设定如下：“时间切片”中，起止时间为2013～2020年，时间间隔为1年；“节点类型”分别选择“关键词”“机构”“作者”3种类型；以“TOP N”作为选择标准，其中N设置为100。

3.2 国内城市韧性研究关键词聚类图谱分析

“节点类型”选择“关键词”，将关键词进行聚类分析，可以看到所有关键词被分为8个聚类(图1)，它们分别是城市韧性、空间规划、韧性城市、基础设施、韧性、景观格局、评价体系、城市经济韧性。每个聚类由多个紧密相关的词组成，这些聚类代表了当前城市韧性研究的集中领域。同时，结合关键词聚类信息汇总表(表1)，可以看出研究主题主要涉及城市规划、气候变化、韧性评价、公共安全、防灾减灾等方面，这在一定程度上反映了国内城市韧性研究的热点方向。从关键词相关信息可以看出，我国对于城市韧性的研究以自然灾害的防灾减灾为主，近年来开始重视突发公共卫生事件下城市如何提升韧性的思考。

图1 国内城市韧性研究关键词聚类图谱

3.3 国内城市韧性研究关键词时间线图谱分析

从国内城市韧性相关研究的文献关键词共现时间线视图可以得到8个聚类(图2)，分别是城市韧性、空间规划、韧性城市、基础设施、韧性、风景园林、评价体系、城市经济韧性。从时间上来看，2016年左右聚类的成果开始增多，并且关键词之间的联系也越加紧密，这可能是由于在2016年联合国第三次住房与可持续城镇化大会提出《新城市议程》，将“城市韧性”纳入到城市生态环境领域，在此背景的影响下，研究成果增多。2016年左右研究的内容主要为脆弱性、弹性城市、韧性特征等概念性的东西，随后城市设计、防灾规划等具有实践指导意义的研究主题开始增多，且研究层面也涉及到如绿色基础设施、生态韧性等自然层面以及社会、经济韧性等人文层面。研究区域大到城市群，小至社区。这些使得“城市韧性”开始结合实际发展需要和实际意义，学者们试图构建一种蕴含着“城市韧性”理念的城市设计、管理及发展模式。

3.4 国内城市韧性研究机构合作网络分析

“节点类型”选择“机构”，得到研究机构合作网络分析图谱(图3)。图3中机构名称的标签越大，代表其发文量越多。结合图3和表2可知中国社会科学院城市发展与环境研究所、南京工业大学、同济大学、天津大学、南京大学等为比较活跃的研究机构。绝大部分机构都是来自各个高校建筑城规类的院系以及各地方的城市规划设计研究院。机构与机构之间存在合作关系，比如天津大学与天津城建大学，东北师范大学与东北大学。

3.5 国内城市韧性研究作者合作网络分析

“节点类型”选择“作者”，得到研究作者合作网络分析图谱(图4)。结合图4和表3可以看出王江波、苟爱萍、翟国方、郑艳、冯晓青、仇保兴等为发文量较多的作者，活跃度较高。王江波、苟爱萍两位学者存在合作关系，且以研究国外韧性城市建设对我国的经验启示为主。

表1 关键词聚类信息汇总

4 城市韧性评价

4.1 城市韧性评价方法

在国内已有的研究成果中，城市韧性评价所涉及到的方法主要有综合指数法、图层叠置法、社会网络模型、函数模型法[4]等。其中综合指数法主要是指首先标准化处理选定的指标数据，然后利用层次分析法(AHP)、网络分析法(ANP)、TOPSIS、熵值法、专家打分法、主成分分析等方法确定指标权重，进而综合评价城市韧性程度。这种方法操作起来比较容易，且计算过程相对来说不太复杂，但是在选取指标和确定权重的过程中会掺杂人的主观性，影响真实效果。运用综合指数法进行韧性测度时，往往会结合实际情况，采用一种或多种方法确定指标权重，以增强评价结果的准确性。如张明斗等采用层次分析法(AHP)对我国30个省市区地级及以上城市的韧性度进行综合测算[22]。舒诚忆在利用 ANP 法赋权的基础上，采用 TOPSIS 相对评价法，选取南京市7个典型城市案例社区进行相对评价，得出其社会韧性的相对优劣[23]。李刚等在对中国城市韧性水平进行评价时，采用熵值法确定所选取的指标权重[24]。

图层叠置法是利用GIS中的空间分析和叠加功能，对构成城市韧性的因子分别制图，再将其进行空间叠加，实现综合韧性度评价。这种方法的优点是可以将韧性评价的结果可视化，使其更加直观，但不足之处表现为不清楚不同的因子对综合韧性的影响程度情况。如孙阳等首先得出构成城市韧性的各因子对城市韧性影响程度的栅格图层，然后对图层进行空间叠加，得到长三角地区地级城市韧性度评价图[25]。

图2 国内城市韧性研究关键词时间线图谱

图3 国内城市韧性研究机构合作网络分析图谱

表2 机构聚类信息汇总

图4 国内城市韧性研究作者合作网络分析图谱

社会网络模型主要用于城市网络结构韧性的分析，可通过Gephi软件评价城市网络结构韧性。此方法可以反映出各组成系统间的关联强度，但不能反映空间模拟情形[4]。如彭翀等以长江中游城市群为研究对象，在构建经济、信息、交通三类联系网络的基础上，借助于社会网络分析软件 Gephi进行三类联系网络拓扑结构的提取[26]。

表3 作者聚类信息汇总

函数模型法通过解析韧性的概念内涵，从评价系统各组成因子、因子间相互作用关系进行评价，构建韧性测度模型。如仇保兴基于复杂适应系统理论，认为城市韧性与其韧力因子(韧力因子为坚持力、调适力、转型力的乘积)成正比，与外界的扰动因子、脆性因子成反比[27]。

此外，BP神经网络[28～30]、随机森林模型[31]、云模型[32，33]等方法也逐渐应用于城市韧性评价中，进一步丰富完善了韧性测度的方法体系，但每种方法均有各自的优缺点及适用范围，应根据实际情况选取合适的方法进行评价。

4.2 城市韧性评价指标体系

目前，国内学者主要从城市系统、灾害风险、韧性效率、空间形态等4个不同的视角对城市韧性进行定量测度。基于城市系统的角度，学者们以系统论为理论基础，将城市视为一个复杂的巨系统进行研究，评价指标的选取主要是从生态、经济、社会、工程/基础设施4个维度出发，涉及指标较为全面，但部分指标存在数据获取困难、难以量化的问题。如朱金鹤等从经济、社会、生态、工程4个维度选择 25 个指标对中国三大城市群内 55 个城市的城市韧性进行测量[34]。张鹏等从经济、社会、生态、工程4个维度选取23个指标对山东省 17 个城市的城市韧性进行测度[35]。白立敏等从经济、生态、基础设施和社会4个子系统出发，共选取 28 个指标，采用复合指标法，构建了城市韧性的综合评价指标体系[36]。刘彦平从文化、经济、社会、环境、形象5个维度选取20个二级指标和70多个三级指标对全国 288 个城市的韧性系统建设进行评价[37]。

基于灾害风险的角度，学者们主要从地质灾害、洪涝、气候变化等自然灾害以及公共卫生事件等人为灾害进行研究，研究视角一般为单一灾种下城市韧性度状况，缺乏多重扰动下城市韧性研究。如孙鸿鹄等以雾霾灾害为研究对象，基于居民活动的视角，从居民活动扰动性、建成环境适应性2个维度选取8个指标对南京市主城区进行韧性评估[38]。李正兆等提出了一套用于评估城市应对内涝灾害的综合能力的指标体系，包含致灾因子(降雨、地形、地貌)、抗灾因子(排水设施、次生灾害、避灾设施、灾情传递、灾害应对)、承灾因子(医疗条件、生活保障、产业经济、受灾对象和就业恢复)3个过程因子共13个方面、41个基础指标，并以江苏省昆山市为例进行实证研究[39]。

基于韧性效率的角度，学者们从投入产出效率的视角构建城市韧性评价体系，评价指标主要由投入指标和产出指标两大类构成，投入指标包括能源、经济、科技等成本指标，产出指标则是综合韧性能力指数，通过借助数学模型(如SBM 模型)，对其韧性效率进行评估。该种评价体系研究视角独特，但侧重于效率的分析，且数学模型应用有前提条件，存在一定的局限性。如郭祖源以能源、水资源、土地、基础设施、人力、科技和教育作为投入指标，以韧性能力水平作为产出指标，运用改进 SBM 效率评估模型对长江中游城市群的城市韧性能效进行了评估[40]。彭翀等以长江经济带为研究对象，选取电力、水资源、土地、资本、人力、科技和教育为投入成本，韧性能力指数为产出要素，借助SBM模型进行城市韧性效率测度[41]。

基于空间形态的角度，学者们构建了“规模-密度-形态”的研究框架，评估指标由规模韧性、密度韧性、形态韧性3个方面构成。规模韧性指数是生态基础设施(EI)约束下的适宜建设用地面积与已建设用地面积的比值，密度韧性指数为生态承载力与生态足迹的比值，形态韧性指数主要由“源—汇”景观平均距离指数构成。该种评价体系立足于城市空间形态，研究视角新颖，但综合性较弱。如修春亮等[42]、赵晓全[43]、王文瑞等[44]、王少剑等[45]均以该种评价思路进行城市韧性测度。

5 国内城市韧性研究局限

国内对于城市韧性的研究尚处于起步阶段，2013年之前相关研究甚少，2019年以后相关文章显著增多。综合前文对城市韧性概念的梳理，可以发现城市韧性目前还没有明确统一的定义，由于研究视角不同，学者们对城市韧性理解的侧重点不同，如自然科学类偏重于城市系统的物质空间等方面，而人文社科类则更加重视社会经济等层面，因此在对城市韧性进行测度时，评价思路框架和构建评价指标体系时选取的具体指标也有所差别，而这些都在一定程度上制约了城市韧性的推广与应用。同时，针对城市韧性评价方法，综合指数法是目前应用最为普遍的方法，但其指标权重的确定掺杂人的主观性，使得评价结果缺乏科学性的有效检验。部分评价指标难以量化，数据获取困难，也给城市韧性测度的准确性造成一定影响。

在实践应用方面，存在着一些突出的问题，如过分注重物理设施对于韧性城市建设的作用，忽视社会层面如居民、企业、政府等不同主体对城市韧性的影响。对于灾害风险来说，更加注重灾后的恢复，而对预防工作等不够重视。同时，国内对于城市韧性的概念介绍较多，但对其作用机制却分析的较少。针对城市韧性定量测度，当前国内学者主要集中在构建指标体系进行韧性情况的静态评价，从过程的角度进行城市韧性测度的相关研究较少，缺乏动态模拟研究。

6 结论与展望

城市韧性为城市可持续发展提供了一种新思路，韧性理念逐渐成为全球城市建设的共识。从国内来看，城市韧性研究尚处于起步探索阶段，通过对城市韧性概念的梳理、城市韧性研究热点以及城市韧性评价的总结，分析得出：①目前城市韧性尚未形成明确统一的概念，不同研究领域的学者对城市韧性理解的侧重点不同；②对于城市韧性的研究热点，其涉及到城市规划、气候变化、韧性评价、公共安全、防灾减灾等方面；③对于城市韧性评价，其评价方法主要有综合指数法、图层叠置法、社会网络模型、函数模型法等等，其中综合指数法应用最为普遍，同时，构建城市韧性评价指标体系，基于不同的研究视角所选取的具体指标有所差别。

未来关于城市韧性的研究，建议加强关注以下3个方面：①以过程为导向的研究，如城市系统在遭受冲击前后抵御、恢复和适应的一系列动态过程、风险的适应性管理等，同时加强灾前的预防工作，而不是仅仅只关注灾后的恢复;②作用机制研究。弄清楚城市在面对扰动的不同阶段如何防御、吸收、恢复、适应以及学习的作用机理对于城市规划设计、防灾减灾等相关研究能起到一定的实践指导作用;③针对城市韧性定量测度，应继续完善评价的思路框架，继续挖掘能体现韧性理念的指标以及更加科学的评价方法，加强动态模拟研究。

地理学作为一门综合性较强的学科，在韧性城市建设方面应充分考虑到物理环境及社会经济等多维度的作用，与其他学科融合，发挥学科优势，为城市可持续发展提供理论参考。