章蓓蓓,劉仡智

(1.安徽建筑大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,安徽 合肥 230022;2.安徽省房地產(chǎn)與住房公積金研究院,安徽 合肥 231633)

重大突發(fā)自然災(zāi)害事件對(duì)城市是巨大挑戰(zhàn),也是建立韌性城市的機(jī)遇[1]。城市作為最復(fù)雜的社會(huì)生態(tài)系統(tǒng),承受來(lái)自外界和自身的沖擊和擾動(dòng),其中地震、颶風(fēng)、能源短缺、氣候變化等因素帶來(lái)累積型沖擊,增加了不確定性[2]。近年來(lái),頻發(fā)的災(zāi)害使城市系統(tǒng)屢屢受創(chuàng),而城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和蔓延增加了其在面對(duì)各類災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的脆弱性和在治理方面的不確定性。城市外部的自然環(huán)境極為復(fù)雜,臺(tái)風(fēng)、洪水等自然災(zāi)害威脅著各個(gè)城市。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2022年中國(guó)各種自然災(zāi)害共造成超過(guò)1億人次受災(zāi),局部地區(qū)山洪災(zāi)害頻發(fā),共有38次區(qū)域性暴雨天氣,因臺(tái)風(fēng)災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)54.2億元。這些外部沖擊無(wú)法單一地去針對(duì),城市應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)可以在任意時(shí)間地點(diǎn)應(yīng)對(duì)任意外部沖擊的系統(tǒng),為解決這些問(wèn)題,城市需要采取專業(yè)的抵抗措施,追求可持續(xù)發(fā)展。而韌性城市具備抵御外界沖擊的能力,展現(xiàn)韌性強(qiáng)度。城市應(yīng)當(dāng)在受到自身?xiàng)l件限制的情況下,建立和發(fā)展韌性城市更好地應(yīng)對(duì)外界環(huán)境沖擊,保護(hù)居民生命和財(cái)產(chǎn)安全,創(chuàng)造穩(wěn)定可持續(xù)的未來(lái)[3]。

根據(jù)《安徽省2021年政府工作報(bào)告》,安徽省將在“十四五”期間著力推進(jìn)城市規(guī)模的合理發(fā)展,重點(diǎn)關(guān)注人口密度和空間結(jié)構(gòu),以建設(shè)韌性城市為目標(biāo),通過(guò)城市大腦建設(shè)和城市治理現(xiàn)代化水平的提升,推動(dòng)城市韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立。同時(shí),注重城市韌性的提升,努力實(shí)現(xiàn)安徽省城市的高質(zhì)量發(fā)展。這一系列舉措將為安徽省的城市發(fā)展帶來(lái)更多機(jī)遇和挑戰(zhàn),也將為人民提供更好的生活環(huán)境和發(fā)展機(jī)會(huì)。

一、理論基礎(chǔ)

“韌性”一詞最早來(lái)源于物理學(xué)概念,表示材料在塑性變形和破裂過(guò)程中吸收能量的能力。材料學(xué)中,韌性指材料受到使其發(fā)生形變的力時(shí)對(duì)折斷的抵抗能力。1973年生態(tài)學(xué)家Holling[4]將“韌性”作為一種生態(tài)學(xué)研究框架,其意為一種能夠使生態(tài)系統(tǒng)在受到外界的干擾和破壞后仍然能恢復(fù)到原本穩(wěn)定狀態(tài)的能力[5]。韌性理論也推廣至社會(huì)學(xué)、心理學(xué)領(lǐng)域,指?jìng)€(gè)體能在重大創(chuàng)傷或應(yīng)激之后恢復(fù)最初狀態(tài),在壓力的威脅下能夠頑強(qiáng)持久、堅(jiān)韌不拔,強(qiáng)調(diào)個(gè)體在挫折后的成長(zhǎng)和新生。

隨后,韌性理論被引入到現(xiàn)代城市研究領(lǐng)域。2002年,倡導(dǎo)地區(qū)可持續(xù)發(fā)展國(guó)際理事會(huì)首次提出“韌性城市”的概念并引入城市防災(zāi)研究中。在此之后城市經(jīng)濟(jì)韌性從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度闡述了城市在受到外界沖擊后重新回到平衡態(tài)的理念,注重城市災(zāi)害的恢復(fù)能力。在災(zāi)害學(xué)中,韌性城市注重城市對(duì)外界災(zāi)害的抵御能力。從社會(huì)學(xué)角度,韌性城市是指社會(huì)結(jié)構(gòu)與人類社區(qū)的有機(jī)結(jié)合,通過(guò)對(duì)城市物質(zhì)的系統(tǒng)規(guī)劃,面對(duì)災(zāi)害時(shí),注重發(fā)揮社區(qū)成員的力量。浙江大學(xué)城市韌性研究中心認(rèn)為韌性城市是城市能夠憑自身的能力抵御災(zāi)害,減輕災(zāi)害損失并合理地調(diào)配資源以從災(zāi)害中快速恢復(fù)過(guò)來(lái),即能夠從過(guò)往的災(zāi)害事故中學(xué)習(xí)并提升適應(yīng)能力。在此之后,“經(jīng)濟(jì)韌性”“生態(tài)韌性”“工業(yè)韌性”等城市韌性概念引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注,越來(lái)越多的學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)將城市韌性歸納為一系列能力的集合,主要包括城市抵御、適應(yīng)、維持、恢復(fù)和發(fā)展等能力。

二、城市韌性指標(biāo)框架的構(gòu)建

對(duì)城市韌性評(píng)價(jià)的研究越來(lái)越多,評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建有不同方法、不同維度。有學(xué)者從氣候?yàn)?zāi)害、經(jīng)濟(jì)、社區(qū)、組織和基礎(chǔ)設(shè)施5個(gè)韌性方面并結(jié)合國(guó)際案例分析構(gòu)建城市韌性指標(biāo)體系[6],以及從物理空間、社會(huì)空間和信息空間3個(gè)維度構(gòu)建城市韌性指標(biāo)體系[7]。Cutter等[8]依據(jù)城市組成因素構(gòu)建城市韌性評(píng)估指標(biāo)體系,并加入了社區(qū)能力指標(biāo)。Suárez等[9]則從社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)視角篩選指標(biāo)來(lái)構(gòu)建城市韌性恢復(fù)力框架,并對(duì)西班牙部分城市進(jìn)行案例研究。還有研究關(guān)注城市韌性的具體問(wèn)題,如從壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)3個(gè)方面,來(lái)構(gòu)建城市雨洪韌性指標(biāo)體系[10];從經(jīng)濟(jì)、物質(zhì)、制度、社會(huì)和自然5個(gè)方面構(gòu)建城市韌性評(píng)估體系[11]。城市韌性評(píng)價(jià)方法普遍采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)[12]、熵權(quán)法[13]、TOPSIS法[14]、GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[15]等方法。

目前城市韌性研究在國(guó)內(nèi)得到了足夠的重視,越來(lái)越多的學(xué)者從不同的維度討論城市韌性。但國(guó)內(nèi)的韌性城市指標(biāo)構(gòu)建基本都圍繞著城市本身的特性,很少有研究從韌性的概念出發(fā)。韌性概念從最早物理學(xué)領(lǐng)域到現(xiàn)在現(xiàn)代城市研究中,始終圍繞著抵抗、適應(yīng)和恢復(fù)三個(gè)理論重點(diǎn)展開(kāi)解釋。經(jīng)眾多學(xué)者在韌性領(lǐng)域和現(xiàn)代城市領(lǐng)域中的研究得知,城市韌性不僅強(qiáng)調(diào)城市具有預(yù)防災(zāi)害、抵抗災(zāi)害的能力,而且還需要具有在災(zāi)后迅速恢復(fù)和學(xué)習(xí)的能力,以更有效應(yīng)對(duì)下一次災(zāi)害[16]。所以,本研究從韌性的理論出發(fā),以抵抗力、恢復(fù)力和適應(yīng)力3個(gè)維度構(gòu)建城市韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

抵抗力[17]是城市在遇到災(zāi)害的情況下通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)減少受到的災(zāi)害的能力。這要求城市的居民在抵抗災(zāi)害時(shí)擁有一定的防害意識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí),以確保當(dāng)災(zāi)害來(lái)臨時(shí),居民能夠在短時(shí)間內(nèi)自主、積極地展開(kāi)防害措施,來(lái)減少不必要的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。選取以基礎(chǔ)設(shè)施為主的抵抗力韌性指標(biāo),包括人均道路面積、全社會(huì)用電量以及人均居住面積和衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)等。

適應(yīng)力[18]是城市在面對(duì)不同等級(jí)的災(zāi)害時(shí)都能以一個(gè)平穩(wěn)的狀態(tài)來(lái)度過(guò)自然災(zāi)害的能力。城市的適應(yīng)力是通過(guò)人與城市生態(tài)的相互協(xié)調(diào)、相互反饋所形成的。當(dāng)災(zāi)害來(lái)臨時(shí),城市的生態(tài)系統(tǒng)將遭受巨大的損失,所以良好的城市循環(huán)系統(tǒng)可以提高對(duì)自然災(zāi)害的適應(yīng)力。不僅是生態(tài),在適應(yīng)災(zāi)害的能力中,城市的社會(huì)結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)出重要的作用。研究選取以城市生態(tài)為主的適應(yīng)力韌性指標(biāo),包括建成區(qū)綠化覆蓋率、人均生活日用水量以及人口密度和人口自然增長(zhǎng)率等。

恢復(fù)力是城市在受到災(zāi)害后,從不平衡狀態(tài)及時(shí)回歸到平衡狀態(tài)的能力?；謴?fù)力直觀的表現(xiàn)便是城市在災(zāi)后及時(shí)消除災(zāi)情帶來(lái)的影響,重新恢復(fù)城市的秩序并且從災(zāi)害中得到經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),為之后的災(zāi)害做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備。其中,城市的經(jīng)濟(jì)水平和社會(huì)福利等都將影響城市在災(zāi)后的恢復(fù)狀態(tài)。研究選取以經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為主的恢復(fù)力韌性指標(biāo),包括人均GDP、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入以及高校學(xué)生在校人數(shù),城鎮(zhèn)登記失業(yè)率和失業(yè)保險(xiǎn)參保人數(shù)等。

在指標(biāo)的指向性中,對(duì)城市的發(fā)展具有正向效果賦予指標(biāo)正向性;反之,賦予指標(biāo)負(fù)向性。最終確定的城市韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

三、模型的構(gòu)建

1.評(píng)價(jià)模型

熵值是不確定性的一種度量,信息量越大,不確定性越小,熵就越小;信息量越小,不確定性越大,熵就越大[19]。結(jié)合各項(xiàng)指標(biāo)的變異程度,研究采用熵值法對(duì)城市韌性指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行賦權(quán)[20],進(jìn)而計(jì)算城市韌性綜合得分。步驟為

(1)構(gòu)建原始數(shù)據(jù)矩陣X

X={xij}(i=1,2,…,m,j=1,2,…,n)

(1)

式中:i為評(píng)價(jià)城市,共m個(gè);j為評(píng)價(jià)指標(biāo),共n個(gè),xij是第i個(gè)城市的第j個(gè)指標(biāo)。

(2)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

對(duì)樣本進(jìn)行歸一化處理以消除指標(biāo)類型和量綱之間的影響,針對(duì)正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)分別進(jìn)行無(wú)量綱化處理。

正向指標(biāo):

(2)

負(fù)向指標(biāo):

(3)

第j項(xiàng)指標(biāo)下第i個(gè)城市占該指標(biāo)的比例pij為

(4)

(3)指標(biāo)信息熵值和信息效用值

第j項(xiàng)指標(biāo)的信息熵值ej為

(5)

信息效用值dj取決于信息熵ej與1的差值,即

dj=1-ej

(6)

(4)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重wj為

(7)

(5)計(jì)算綜合得分

第i個(gè)城市的城市韌性綜合得分Fi為

(8)

2.耦合度模型

安徽省各市城市韌性中抵抗力、適應(yīng)力和恢復(fù)力存在相互關(guān)系,進(jìn)一步利用耦合協(xié)調(diào)度模型,來(lái)探究安徽省各市城市韌性協(xié)調(diào)發(fā)展程度。耦合協(xié)調(diào)度模型是分析兩個(gè)或兩個(gè)以上的系統(tǒng)在自身及外界的作用下產(chǎn)生的相互影響的行為,耦合度是對(duì)耦合狀態(tài)程度的描述與衡量[21]。

抵抗力、適應(yīng)力和恢復(fù)力的耦合度C可通過(guò)如下公式計(jì)算

(9)

式中:u1為抵抗力綜合得分;u2為適應(yīng)力綜合得分;u3為恢復(fù)力綜合得分。進(jìn)一步計(jì)算耦合協(xié)調(diào)度D

(10)

式中:T為耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平的綜合評(píng)價(jià)指數(shù);α、β和δ為待定系數(shù),分別表示抵抗力、恢復(fù)力和適應(yīng)力的重要程度,其中α+β+δ=1。本研究認(rèn)為三者對(duì)城市韌性發(fā)展同樣重要,故將α、β和δ各取值1/3。

四、安徽省城市韌性時(shí)空維度演進(jìn)分析

1.時(shí)間維度總體趨勢(shì)

考慮到城市韌性動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)的可獲得性以及研究區(qū)內(nèi)的實(shí)際情況,時(shí)間梯度設(shè)定在2011—2020年。數(shù)據(jù)來(lái)源于2011—2020年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各地級(jí)市統(tǒng)計(jì)年鑒。由于個(gè)別指標(biāo)數(shù)據(jù)的缺失,通過(guò)相鄰年份采用插值法予以補(bǔ)齊。

根據(jù)評(píng)價(jià)模型測(cè)定2011—2020年安徽省16個(gè)地級(jí)市的城市韌性,結(jié)果如圖1、表2所示。各地級(jí)市城市韌性均呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì),但存在較大分化格局。合肥城市韌性遙遙領(lǐng)先,遠(yuǎn)高于安徽省其他地級(jí)市;其次是馬鞍山和蕪湖,兩市的韌性得分差距較小,呈現(xiàn)協(xié)同增長(zhǎng);其余13個(gè)地級(jí)市的韌性得分集聚性很強(qiáng),城市韌性綜合得分增速最快。

圖1 2011—2020年各市城市韌性綜合得分

表2 典型年份各市城市韌性綜合得分

2.韌性等級(jí)劃分

按城市韌性時(shí)間序列綜合得分的集聚程度,將其分為3個(gè)韌性級(jí)別:

(1)高韌性城市

合肥是高韌性城市,與安徽省其他城市的韌性差距在2020年達(dá)到最大,綜合得分比第二名蕪湖高出0.401;但又表現(xiàn)出“高韌性低輻射”,對(duì)周邊城市的區(qū)域輻射和帶動(dòng)能力不強(qiáng)。合肥與其他城市的城市韌性差距依然有擴(kuò)大趨勢(shì),空間極化格局在短時(shí)間內(nèi)很難改變。

(2)中等韌性城市

蕪湖和馬鞍山是中等韌性城市,城市韌性綜合得分僅次于合肥市,2011—2020年的年均城市韌性得分分別為0.323和0.336。

(3)低韌性城市

其余十三所城市為低韌性城市,城市韌性區(qū)分度不大,呈低韌性高增速發(fā)展趨勢(shì)。宣城市、滁州市等八個(gè)城市的城市韌性年均增長(zhǎng)率高于安徽省平均水平,其中宣城市最高為11.97%,從2011年的第14名躍升至2020年的第6名。

3.時(shí)間維度耦合協(xié)調(diào)分析

利用耦合協(xié)調(diào)度模型分析抵抗力、適應(yīng)力和恢復(fù)力的協(xié)調(diào)發(fā)展水平。各市的耦合協(xié)調(diào)度在不斷增長(zhǎng)(見(jiàn)圖2);合肥市以高耦合協(xié)調(diào)度遙遙領(lǐng)先,池州市的耦合協(xié)調(diào)度最低;除合肥外,剩下15個(gè)地級(jí)市在2015年之后呈現(xiàn)出中等耦合的特性,且耦合協(xié)調(diào)度集聚性變強(qiáng)。這種現(xiàn)象表明,安徽省各市在城市韌性領(lǐng)域方面的發(fā)展正逐漸向互動(dòng)協(xié)同的方向邁進(jìn),各地區(qū)發(fā)展趨于同步,集聚效應(yīng)顯著增強(qiáng),這有助于提升區(qū)域整體發(fā)展的協(xié)調(diào)性。

圖2 2011—2020年各市城市韌性耦合協(xié)調(diào)度

4.空間維度總體趨勢(shì)

為進(jìn)一步從空間角度分析安徽省各市城市韌性發(fā)展的空間特征,利用Arcgis 10.8軟件對(duì)2011、2015和2020年安徽省各市城市韌性綜合得分以及抵抗力、適應(yīng)力和恢復(fù)力得分進(jìn)行可視化處理[22]。由圖3～圖6可以看出,各市總體城市韌性水平中等,并且在研究期內(nèi)逐漸改善。安徽省城市韌性發(fā)展水平不均衡,以合肥市為中心,城市韌性不斷向外遞減,表現(xiàn)出東部高西部低、中部?jī)?yōu)于南北部的特點(diǎn)。

圖3 各市城市韌性綜合得分時(shí)空分布

圖4 各市抵抗力得分時(shí)空分布

圖5 各市適應(yīng)力得分時(shí)空分布

圖6 各市恢復(fù)力得分時(shí)空分布

5.空間特征分析

(1)抵抗力得分空間演進(jìn)分析

抵抗力方面,在2011年全省各市抵抗力都很高,甚至省域邊界城市比中心城市的抵抗力還要高,只有南部城市的抵抗力較低。但2020年抵抗力指標(biāo)分化加大,呈現(xiàn)了東部高西部低的特點(diǎn)。皖東城市憑借優(yōu)越的地理位置、發(fā)達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò),快速建設(shè)城市基礎(chǔ)設(shè)施,吸收先進(jìn)現(xiàn)代城市管理理念,逐步拉大與皖西城市的抵抗力水平的差距。

(2)適應(yīng)力得分空間演進(jìn)分析

適應(yīng)力方面,安徽省各市空間分布均衡,東西部差異也在逐漸縮小。安徽省對(duì)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)推進(jìn)到每一個(gè)市,使得每個(gè)地級(jí)市的生態(tài)文化建設(shè)都得到了良好的發(fā)展,這對(duì)于各市城市韌性的發(fā)展提供了重要的作用。

(3)恢復(fù)力得分空間演進(jìn)分析

恢復(fù)力方面,安徽省空間分化格局最為明顯,東部高西部低的特征最為明顯。皖西地區(qū)由于深入內(nèi)陸,交通不便利等原因,經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸與交通便利的皖東地區(qū)拉開(kāi)差距,并且這種差距在短期內(nèi)不會(huì)縮小。

五、結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)2011—2020年安徽省16個(gè)地級(jí)市的城市韌性綜合得分以及時(shí)空演進(jìn)特征分析發(fā)現(xiàn):時(shí)間維度上,安徽省各市城市韌性呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì);合肥市城市韌性最高,但輻射能力低,沒(méi)有起到對(duì)周邊的帶動(dòng)作用;低韌性城市較多,但城市韌性增長(zhǎng)速度快;各市城市韌性發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)性呈現(xiàn)出中等協(xié)調(diào)且集聚性增強(qiáng)的特征?？臻g維度上,呈現(xiàn)以合肥市為中心、東部高西部低的空間分化格局;抵抗力和恢復(fù)力空間分化明顯,適應(yīng)力則表現(xiàn)相對(duì)均衡。

基于上述研究結(jié)論,對(duì)安徽省進(jìn)一步提高城市韌性、優(yōu)化空間布局、各市協(xié)同發(fā)展提出以下建議:

一是針對(duì)高韌性城市,合肥市作為省會(huì)城市應(yīng)充分利用其引領(lǐng)和輻射作用,以自身為核心構(gòu)建城市網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的目標(biāo)。應(yīng)不斷增強(qiáng)與各市的協(xié)同治理能力,加強(qiáng)城市圈建設(shè),充分發(fā)揮省會(huì)城市的帶動(dòng)作用,讓高韌性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代化城市管理理念逐步向外擴(kuò)散,將整個(gè)區(qū)域的發(fā)展質(zhì)量和速度提升到新的層次,形成具有強(qiáng)大韌性和穩(wěn)定性的區(qū)域發(fā)展新格局。

二是針對(duì)中等韌性城市,馬鞍山市和蕪湖市應(yīng)繼續(xù)保持經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng),不斷投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),以促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展,還可借鑒高韌性城市的成功經(jīng)驗(yàn),制定出適合自身特點(diǎn)的政策措施,以更好地推動(dòng)各行業(yè)、各領(lǐng)域的發(fā)展。此外,教育和醫(yī)療也是如上兩個(gè)城市主要的發(fā)展領(lǐng)域,需通過(guò)改革和創(chuàng)新來(lái)提高服務(wù)質(zhì)量,使之滿足市民的需求。

三是針對(duì)低韌性城市,低韌性城市普遍存在著基礎(chǔ)設(shè)施落后、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不足、生態(tài)建設(shè)不被重視的情況。低韌性城市應(yīng)從政策方面支持特色產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)新產(chǎn)業(yè),加強(qiáng)各個(gè)城市之間在產(chǎn)業(yè)合作、人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新等方面的合作,共同學(xué)習(xí)先進(jìn)城市的管理理念,逐步推進(jìn)數(shù)字化管理,使城市管理與數(shù)字治理相結(jié)合,不斷提高各城市的韌性城市建設(shè)水平。發(fā)揮地理優(yōu)勢(shì),調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),建立健全城市公共安全檢測(cè)和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。根據(jù)各市的實(shí)際情況,優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施占財(cái)政支出的比例,實(shí)現(xiàn)城市一體化發(fā)展,提高城市韌性。