韌性城市研究的進(jìn)程與展望

林沛毅

王小璘*

聯(lián)合國指出，到2050年，城市人口將增加至世界人口的66%[1]。人們對環(huán)境做出各種改造，導(dǎo)致氣體排放量增加及生態(tài)棲息地破壞；加上極端氣候變遷帶來不可預(yù)期的沖擊，造成在城市中無可避免的生存壓力。城市決策者需要新的方法和工具來了解城市系統(tǒng)的復(fù)雜性，以更有效地改善城市居民生活的品質(zhì)。在氣候變化的挑戰(zhàn)下，規(guī)劃者和決策者逐漸認(rèn)識到，單靠緩解措施難以面對災(zāi)難。城市環(huán)境需要新的方法，以及適應(yīng)性及靈活性的韌性策略[2]。梅羅[3]等倡議，城市是復(fù)雜的系統(tǒng)，城市韌性不可避免地涉及不同利益相關(guān)者的爭議過程，因此需要多學(xué)科和利益相關(guān)者的專業(yè)知識。本研究希望通過文獻(xiàn)比較，了解韌性城市領(lǐng)域的研究趨勢、研究理論及方法，為后續(xù)研究和方向提出建議。

1 韌性概念

1.1 韌性概念的界定

生態(tài)學(xué)家霍林關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的韌性創(chuàng)新論文經(jīng)常被認(rèn)為是現(xiàn)代韌性理論的起源。韌性的概念自提出以來，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在心理學(xué)領(lǐng)域，韌性是指心理適應(yīng)壓力和逆境的能力。在管理學(xué)領(lǐng)域，韌性被視為解決傳統(tǒng)的職業(yè)健康和安全方法缺乏有效性的一個(gè)方案[4]。在工程領(lǐng)域，設(shè)計(jì)大型系統(tǒng)建立在以韌性進(jìn)化為目標(biāo)的基礎(chǔ)上，較能承受可能的沖擊[5]。胡賽尼[6]等研究指出，韌性應(yīng)用最大的集群是心理學(xué)領(lǐng)域，其次是環(huán)境、社會與生態(tài)領(lǐng)域。而在工程領(lǐng)域，與韌性相關(guān)的研究比例較小。各領(lǐng)域所指的韌性，多側(cè)重于系統(tǒng)“吸收”和“適應(yīng)”破壞性事件的能力，而“恢復(fù)”則被認(rèn)為是韌性的關(guān)鍵部分。丸山[7]建立了一個(gè)韌性循環(huán)模型(圖1)，其不同階段的周期采用不同的韌性策略：該系統(tǒng)首先設(shè)計(jì)一些韌性策略，例如內(nèi)置的冗余度，然后投入運(yùn)行，根據(jù)沖擊的時(shí)間尺度，進(jìn)入檢測沖擊波、應(yīng)急響應(yīng)階段及恢復(fù)階段。某些情況下，沖擊對該系統(tǒng)提供了獨(dú)特的創(chuàng)新機(jī)會，進(jìn)而導(dǎo)致了下一個(gè)周期的新系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

1.2 韌性城市的起源及定義

韌性城市(resilient city)研究自20世紀(jì)80年代開始發(fā)展。2000年之后，韌性概念從社會-生態(tài)系統(tǒng)研究擴(kuò)展至社會-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，并得到廣泛應(yīng)用[8]。洛克菲勒基金會采用以下城市韌性定義：韌性是無論城市中的個(gè)人、社區(qū)、機(jī)關(guān)、企業(yè)和系統(tǒng)，遭遇何種長期壓力和急性震蕩，都能生存、適應(yīng)及增長的能力。梅羅梳理了自1973年之后的文獻(xiàn)，提出新的韌性城市定義：“韌性城市是指城市系統(tǒng)及其所有組成的社會-生態(tài)和社會技術(shù)網(wǎng)絡(luò)跨時(shí)空尺度的能力，在面對干擾的情況下，保持或迅速恢復(fù)到期望的功能，以適應(yīng)變化及快速轉(zhuǎn)換當(dāng)前限制或未來適應(yīng)能力的系統(tǒng)。[3]”

1.3 韌性城市文獻(xiàn)的階段性時(shí)序變化以及研究領(lǐng)域

1.3.1 研究數(shù)據(jù)源

本研究采用網(wǎng)絡(luò)檢索數(shù)據(jù)的方法，結(jié)合內(nèi)容分類分析法來檢索韌性城市的相關(guān)文獻(xiàn)并加以歸納。中文文獻(xiàn)以“韌性城市”或“彈性城市”限定主題，從中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)檢索庫檢索1973—2016年相關(guān)文獻(xiàn)共171篇；外文文獻(xiàn)鑒于英文拼寫，以“resilient city”限定主題，從WOS(ISI Web of Science)數(shù)據(jù)庫檢索1973—2016年相關(guān)文獻(xiàn)共2892篇，總計(jì)3063篇文獻(xiàn)作為研究對象。本研究限制為僅對“韌性城市”一個(gè)關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并聚焦于分析“韌性城市”相關(guān)研究的文獻(xiàn)領(lǐng)域分布及時(shí)序變化的趨勢。

1.3.2 分析和比較

1)論文研究數(shù)量變化。

在中文文獻(xiàn)方面，從2012年開始有較多研究出現(xiàn)(圖2)。直到2014年之后，研究的數(shù)量大幅增加，并在2016年達(dá)到高峰，占中文文獻(xiàn)總數(shù)量的48.5%。英文文獻(xiàn)在2007年之前的數(shù)量偏低，各年度論文數(shù)量皆為總量的3%以下。2008年后文獻(xiàn)數(shù)量開始逐漸提升，而自2014年開始，相關(guān)研究數(shù)量大幅上漲，并在2016年達(dá)到高峰，占英文文獻(xiàn)總數(shù)的24.1%。

圖1 韌性循環(huán)圖[7]

圖2 中文文獻(xiàn)1973—2016年數(shù)量變化圖(引自http://kns.cnki.net/kns/Visualization/VisualCenter.aspx)

2)相關(guān)研究學(xué)科或領(lǐng)域歸納分析。

中文文獻(xiàn)數(shù)量最多的學(xué)科前10名，分別分布在建筑科學(xué)與工程、宏觀經(jīng)濟(jì)管理與可持續(xù)發(fā)展、水利水電工程、環(huán)境科學(xué)與資源利用、行政學(xué)及國家行政管理、氣象學(xué)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)、社會學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、信息經(jīng)濟(jì)與郵政經(jīng)濟(jì)以及經(jīng)濟(jì)體制改革等領(lǐng)域。其中，建筑科學(xué)與工程占53.6%。英文文獻(xiàn)數(shù)量最多的學(xué)科前10名分別分布在環(huán)境研究與生態(tài)、地理學(xué)、心理學(xué)、工程學(xué)、城市研究、商業(yè)經(jīng)濟(jì)、公共行政、氣象科學(xué)、社會學(xué)以及公共環(huán)境職業(yè)保健等領(lǐng)域。其中，環(huán)境研究與生態(tài)及地理學(xué)等總計(jì)57.1%。

分析發(fā)現(xiàn)，中外韌性城市的研究應(yīng)用方向不同，除了在學(xué)科專業(yè)分類方式上各異外，國外更重視韌性心理學(xué)領(lǐng)域的研究。而由中外文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)出的研究趨勢來看，建筑科學(xué)與工程、宏觀經(jīng)濟(jì)管理與可持續(xù)發(fā)展、水利水電工程、環(huán)境科學(xué)與資源利用、行政學(xué)及國家行政管理相對投入較大的關(guān)注。

2 韌性城市相關(guān)研究進(jìn)展

2.1 城市體系和復(fù)雜性

在城市研究領(lǐng)域，韌性城市逐漸從新興研究課題轉(zhuǎn)向主流方向。例如，倡導(dǎo)地方可持續(xù)發(fā)展國際理事會(ICLEI)主辦了“第一屆全球城市韌性與適應(yīng)性論壇”。更多參與韌性城市研究的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)(如韌性聯(lián)盟、韌性城市組織)在全球陸續(xù)成立。學(xué)者認(rèn)為將城市視為復(fù)雜的適應(yīng)系統(tǒng)，必須考慮和評估空間異質(zhì)性，并且，從社會生態(tài)學(xué)的角度來看，城市治理往往忽視了城市體系耦合的事實(shí)。如莫里斯[9]等認(rèn)為，城市績效必須從長遠(yuǎn)角度進(jìn)行衡量，在以韌性為因子的空間異質(zhì)評估方法中，提高韌性并不會降低性能；相反，這是一種提高長期績效的形式。王昕晧[10]認(rèn)為，提高韌性首要就是城市建設(shè)要適宜適度，且要加強(qiáng)應(yīng)變的能力及持續(xù)滿足所有使用者的需求，通過生態(tài)智慧追求人與自然和諧。李彤玥認(rèn)為，不均勻的韌性分布威脅著城市作為一個(gè)整體運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、社會和政治功能。目前，韌性研究往往忽略了這一維度，沒有明確地將韌性與提升弱勢群體的生活質(zhì)量關(guān)聯(lián)起來，沒有回答為誰塑造韌性等問題[11]。王祥榮[12]等從自然條件、社會結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)體系、環(huán)境和行政管治等方面提出說明，強(qiáng)調(diào)中國應(yīng)發(fā)展出與自身相適應(yīng)的韌性城市。

2.2 韌性城市的研究框架

2.2.1 概念性的韌性城市框架

2005年“兵庫行動框架”(HFA)發(fā)布以來，許多重大國際發(fā)展組織都采用了韌性模式。然而實(shí)際上，將韌性研究概念納入實(shí)際的城市發(fā)展戰(zhàn)略中的嘗試相對較少[13]。洛克菲勒基金會和聯(lián)合國國際減災(zāi)戰(zhàn)略辦公室(UNISDR)提供了廣泛的框架，包括建設(shè)韌性城市的特點(diǎn)和優(yōu)先事項(xiàng)，旨在提高脆弱小區(qū)對氣候變化影響的抵御能力。亞洲城市氣候變化彈性網(wǎng)絡(luò)(ACCCRN)倡議，加強(qiáng)了孟加拉國、印度、印度尼西亞、菲律賓及泰國等國家內(nèi)的50多個(gè)城市的生存、適應(yīng)和轉(zhuǎn)型能力。面對目前世界上頻發(fā)的極端氣候事件、天災(zāi)等問題，關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)管理框架也更加重要，沙里菲亞[14]等認(rèn)為韌性思維是一種管理社會-生態(tài)系統(tǒng)的方法，目的是建立一個(gè)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的綜合框架，并且整理了近年的韌性城市評估框架工具。而如前述，目前韌性城市研究更加多元，許多研究框架缺乏量化指標(biāo)之間的關(guān)系和相互依存關(guān)系的嘗試，指標(biāo)間的存在反饋被忽略，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確[15]。因此，在韌性城市的框架研究上宜以多學(xué)科交叉為研究方向。

2.2.2 韌性城市框架的系統(tǒng)性

德蘇扎[16]等認(rèn)為，考慮城市邊界內(nèi)外發(fā)生的眾多組成部分、過程和相互作用時(shí)，建立恢復(fù)力可能是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。為了解城市脆弱網(wǎng)絡(luò)及其如何促進(jìn)某些互動，提出韌性城市框架，亦即將城市概念轉(zhuǎn)化為復(fù)雜的適應(yīng)性系統(tǒng)，通過城市系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃和管理，能夠更好地提升“韌性”的功能。在這個(gè)韌性城市系統(tǒng)框架中，物理和社會過程都可被理解為跨網(wǎng)絡(luò)的空間和時(shí)間的相互作用。流入、流出城市的流動，描繪了城市需要適應(yīng)自然、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和人類的四大類壓力源。增強(qiáng)和抑制也是框架內(nèi)必須加以考慮的部分。阿布德拉博[17]等提出了一個(gè)城市韌性綜合框架(圖3)，建議城市的韌性不能被視為一個(gè)真空，也不能被視為一個(gè)城市體系。其需要從4個(gè)高度相互關(guān)聯(lián)的層面來看待：城市、城郊、城市網(wǎng)絡(luò)和周邊農(nóng)村。吉梅內(nèi)斯[18]等認(rèn)為，現(xiàn)有研究大多考慮了多方利益相關(guān)者參與城市韌性建設(shè)過程的重要性，提出促進(jìn)協(xié)作和聯(lián)網(wǎng)、意識和承諾、學(xué)習(xí)及培訓(xùn)和準(zhǔn)備4項(xiàng)原則，以指導(dǎo)地方政府如何讓不同的城市利益相關(guān)者參與城市復(fù)原力的建設(shè)過程。

圖3 城市韌性綜合框架圖[17]

2.2.3 韌性城市研究方法

截至目前，韌性城市的研究方法已經(jīng)有相當(dāng)多的成果。諸如許耿銘[19]針對氣候變遷采用德菲法、專家咨詢與層級分析等研究方法，最終匯整出城市氣候風(fēng)險(xiǎn)治理評估指標(biāo)體系。巴利察[20]、羅森茨魏希[21]、穆穆[22]及鈕曼[23]等，都提出了雨洪預(yù)測模型。在城市管理方面，申佳可[24]構(gòu)建居住區(qū)韌性模型，通過分析具有韌性特征的典型小區(qū)案例，提出基于韌性特征的居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則以及策略。趙冬月[25]等采用理論分析與數(shù)值模擬的方法，研究了城市韌性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及不同協(xié)同管理模式如何增強(qiáng)城市韌性的機(jī)理。李亞[26]等梳理總結(jié)了城市基礎(chǔ)設(shè)施韌性研究的框架與定量評估方法，借此了解基礎(chǔ)設(shè)施評估對于韌性城市之意義?？拼腫27]等使用主成分分析法(PCA)進(jìn)行綜合指標(biāo)評估，以衡量洪水恢復(fù)力的社會生態(tài)指標(biāo)。李[28]等計(jì)算了景觀指標(biāo)，以加強(qiáng)沿?？焖俪鞘谢捻g性管理?？低锌扑顾29]等建構(gòu)“緊急情況和災(zāi)害指數(shù)”(REDI)，其應(yīng)用大數(shù)據(jù)來衡量和驗(yàn)證鄰里抵御能力，以一個(gè)新框架來全面量化鄰里層面的城市抗災(zāi)能力。

盡管構(gòu)建復(fù)合指標(biāo)已經(jīng)被提及并作為衡量災(zāi)害恢復(fù)能力的關(guān)鍵步驟，但在文獻(xiàn)中還沒有商定一個(gè)衡量的標(biāo)準(zhǔn)程序，權(quán)重是構(gòu)建脆弱性和韌性分析綜合指標(biāo)的最重要障礙之一[30]。復(fù)合指數(shù)可能無法捕捉到指標(biāo)的相互關(guān)聯(lián)，而忽略了難以衡量的重要因素，并且隱藏了一些組成部分的缺點(diǎn)。阿薩德[15]等提出了F'ANP模型(圖4)，構(gòu)建了一套新的災(zāi)難恢復(fù)能力指標(biāo)，還提出了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)過程來計(jì)算災(zāi)難恢復(fù)能力指標(biāo)的權(quán)重：1)將層次與采用因子結(jié)合的歸納分析方法；2)應(yīng)用不等權(quán)重法，而不是考慮所有指標(biāo)之間相互依賴關(guān)系和反饋的加權(quán)方法。

2.3 本學(xué)科與韌性城市的相關(guān)研究

景觀在目前極端氣候的環(huán)境下，對于洪澇及風(fēng)災(zāi)等常能起到積極的作用。此外，面對震災(zāi)或海嘯等突發(fā)天災(zāi)的沖擊，王小璘等認(rèn)為，公園綠地除可避難、防止和減輕災(zāi)害、提高避難空間的安全性之外，尚有信息的收集和傳達(dá)、消防救援、醫(yī)療救護(hù)工作的支持、避難和臨時(shí)避難生活上的支持、心靈療傷、防疫和復(fù)舊活動的支持，以及支持各種運(yùn)輸工作等功能[31]，即綠色基礎(chǔ)設(shè)施可提供吸收、適應(yīng)、減緩與復(fù)原能力，對于提升城市韌性有所幫助。

2.3.1 以景觀提升韌性的研究類型

托皮[32]等就水資源的綠色發(fā)展策略提出案例說明。奧伊奇[33]等對學(xué)校綠色區(qū)在城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施中發(fā)揮的作用進(jìn)行研究，基于問卷調(diào)查，了解如何策略性擴(kuò)大城市綠化面積連通性和多功能性。洪[34]等用GIS評估生態(tài)脆弱性，由城市化角度認(rèn)識生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)域的指標(biāo)建構(gòu)模式。喬伊斯[35]等通過在極端天氣事件下的沿?！熬G色-灰色-藍(lán)色”排水系統(tǒng)的聯(lián)合分析來耦合基礎(chǔ)設(shè)施韌性和洪水風(fēng)險(xiǎn)評估，將洪水風(fēng)險(xiǎn)與基礎(chǔ)設(shè)施復(fù)原力結(jié)合起來，提出洪泛區(qū)管理策略。王小璘等認(rèn)為，必須保障區(qū)域?qū)用嫔鷳B(tài)格局的連續(xù)性，并于基地層面建構(gòu)完整的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，提升城市韌性[36]。由相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，從景觀層面探討韌性城市研究的類型，多以綠色基礎(chǔ)設(shè)施為研究主體，并提供協(xié)助提升城市韌性的戰(zhàn)略或做法。

2.3.2 評估景觀韌性的研究方法

徐杰[37]以城市新區(qū)作為實(shí)證基地，通過綠色基礎(chǔ)設(shè)施的水文計(jì)算，以PCSWM軟件平臺建構(gòu)了一個(gè)動態(tài)可觀察、可評估的景觀與雨洪韌性觀察模型。李[28]等以GIS及軟件重新分類土地類型，并使用景觀格局指數(shù)(RAGSTATS)計(jì)算了景觀指標(biāo)，以加強(qiáng)沿?？焖俪鞘谢捻g性管理。拉斐爾[38]等探討城市綠地面積的增加和白色屋頂?shù)膽?yīng)用，使用WRF-SUEWS建模系統(tǒng)評估了不同的城市恢復(fù)力措施。梅羅[39]等人介紹了綠色基礎(chǔ)設(shè)施空間規(guī)劃(GISP)模型，結(jié)合了基于GIS的6個(gè)效益標(biāo)準(zhǔn)(雨水管理、社會脆弱性、綠色空間、空氣質(zhì)量、城市熱島及景觀連通性)的多標(biāo)準(zhǔn)評估和專家利益相關(guān)者的權(quán)重，用于評估特定景觀中競爭和互補(bǔ)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)先事項(xiàng)。

圖4 構(gòu)建綜合指標(biāo)所提出的混合F'ANP模型流程圖[15]

3 結(jié)論與建議

3.1 討論

本研究限制為僅對“韌性城市”一個(gè)關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可能無法辨明資料中研究主題“城市”與“單科”的差異，而主要聚焦于分析“韌性城市”相關(guān)研究的文獻(xiàn)領(lǐng)域分布及時(shí)序變化趨勢。各類學(xué)科或領(lǐng)域在韌性城市領(lǐng)域已有相當(dāng)多的研究成果，然而，探討“城市整體”或“多項(xiàng)整合”新進(jìn)展的研究相對較少。韌性城市發(fā)展至今，面對越來越復(fù)雜的環(huán)境、災(zāi)害以及各類相異的城市屬性，城市的復(fù)雜性成為必須加以考慮的要素。而城市承受災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)管理也同時(shí)受到相當(dāng)程度的關(guān)注。

3.2 結(jié)論

3.2.1 韌性城市的定位

1)無論從研究主體、研究客體還是研究載體作探討，韌性城市的耦合特性在研究過程中必須給予特別關(guān)注。因此，研究對象與可能發(fā)生交互作用的因子，宜充分考慮其耦合的方式，通過系統(tǒng)歸納，梳理復(fù)雜的各種韌性城市研究因子。

2)如前述的韌性城市耦合特性，相關(guān)研究的空間載體不應(yīng)只是單一空間，宜將研究城市周邊的相鄰區(qū)域(郊區(qū)、城市、自然環(huán)境等)一并納入考慮。

3)面對復(fù)雜、極端以及突發(fā)事件的各種沖擊，韌性城市研究代表的是一種風(fēng)險(xiǎn)分析的思維，從戰(zhàn)略角度出發(fā)，預(yù)測可能的結(jié)果。該系統(tǒng)實(shí)際操作后得到的經(jīng)驗(yàn)，宜作為回饋修正韌性城市框架的重要依據(jù)。

3.2.2 韌性城市的相關(guān)研究

1)由中外相關(guān)研究的時(shí)序變化及研究內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于韌性城市研究的議題由早期的理論探討、框架設(shè)計(jì)逐漸轉(zhuǎn)向模擬預(yù)測，并逐漸發(fā)展為在系統(tǒng)的概念下，探討城市所有組成在面對干擾的情況時(shí)，保持、恢復(fù)、適應(yīng)及快速轉(zhuǎn)換的能力，且政治和經(jīng)濟(jì)制度、管理和城市體系、生態(tài)和基礎(chǔ)設(shè)施及社會公平與健康等都是韌性城市關(guān)注的重點(diǎn)。

2)由于城市系統(tǒng)的高度復(fù)雜性，研究方法強(qiáng)調(diào)研究框架與指標(biāo)的可操作性，研究對象從單一地區(qū)或國家逐漸發(fā)展到全球尺度。

3)由于2007—2010年為韌性城市研究開始大幅成長的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，且近10年間的相關(guān)論文研究數(shù)量始終為正增長，結(jié)合目前愈發(fā)嚴(yán)重的極端氣候造成的頻繁天災(zāi)的現(xiàn)狀，可以合理預(yù)測，未來韌性城市的相關(guān)研究將持續(xù)受到關(guān)注。

3.3 未來研究方向的建議

近年來隨著極端氣候變遷的影響，諸多研究內(nèi)容更加重視自然災(zāi)害背景下的風(fēng)險(xiǎn)管理、策略生成以及城市韌性指標(biāo)建構(gòu)，以提升城市對于天然或人為災(zāi)害的預(yù)測能力、受災(zāi)時(shí)的防御能力以及受災(zāi)后的恢復(fù)能力。建議未來相關(guān)研究宜：

1)加強(qiáng)韌性城市研究的整合性及多學(xué)科綜合的研究力度，提升研究框架的反饋性，以面對瞬息萬變的事件沖擊；

2)綜合復(fù)合指數(shù)的建立與評估，以及合理的權(quán)重設(shè)定方法，并以大數(shù)據(jù)資料進(jìn)行實(shí)證；

3)應(yīng)用于風(fēng)景園林學(xué)科，可將韌性城市研究結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價(jià)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施以及都市可持續(xù)發(fā)展等持續(xù)深化，并進(jìn)一步探討韌性城市規(guī)劃及工程實(shí)踐案例的成果，以提供韌性城市研究更多可資參考的實(shí)踐成果數(shù)據(jù)和依據(jù)。