石家莊市城市韌性綜合評(píng)估及提升策略

□文/梁準(zhǔn) 王姬 楊玉竹

（河北地質(zhì)大學(xué)管理學(xué)院河北·石家莊）

［提要］本文結(jié)合城市韌性的相關(guān)理論，在現(xiàn)有研究評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了石家莊市韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用熵值法對(duì)石家莊市2010～2018年的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)三個(gè)子系統(tǒng)的韌性度進(jìn)行測(cè)算，并運(yùn)用三維空間矢量模型綜合評(píng)估石家莊市當(dāng)前的城市韌性發(fā)展水平，以及系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性的測(cè)度。結(jié)果表明，2010～2018年期間，石家莊市的經(jīng)濟(jì)韌性、生態(tài)韌性和社會(huì)韌性大體呈現(xiàn)穩(wěn)定性增長(zhǎng)趨勢(shì)，而城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三個(gè)子系統(tǒng)的韌性度協(xié)調(diào)發(fā)展不均衡，呈現(xiàn)先上升后下降的發(fā)展趨勢(shì)。最后根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，提出石家莊市城市韌性的提升策略。

一、引言

城市是人類社會(huì)文明的標(biāo)志，是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)、文明、經(jīng)濟(jì)有機(jī)體。近年來，隨著公共衛(wèi)生事件、自然災(zāi)害、安全事故的頻繁發(fā)生，城市各方面的發(fā)展受到嚴(yán)峻影響，且其破壞性程度是逐漸增大的。城市韌性是近些年城市規(guī)劃與公共管理領(lǐng)域的新興理念，是研究如何應(yīng)對(duì)擾動(dòng)和破壞以增強(qiáng)城市保持自身功能穩(wěn)定不被破壞的能力。城市該如何提高韌性以應(yīng)對(duì)擾動(dòng)沖擊與風(fēng)險(xiǎn)破壞進(jìn)而促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展，成為21世紀(jì)以來城市規(guī)劃建設(shè)等研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。

二、國(guó)內(nèi)外研究綜述

“韌性”一詞最早源自工程領(lǐng)域，20世紀(jì)70年代，生態(tài)學(xué)家Holling首次提出“生態(tài)韌性”概念，從此人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)由單一穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎J(rèn)為其是具有多維穩(wěn)定狀態(tài)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，其與“工程韌性”不同的一點(diǎn)是并不強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)一定恢復(fù)至原始狀態(tài)。隨后韌性理念進(jìn)一步引入早期城市研究中，產(chǎn)生了融入經(jīng)濟(jì)、管理等學(xué)科知識(shí)的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)韌性，這表明韌性研究已從自然領(lǐng)域擴(kuò)展到社會(huì)領(lǐng)域。韌性城市的核心是從事先難以預(yù)測(cè)、突發(fā)的急性沖擊和對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度緩慢、長(zhǎng)期性的壓力中適應(yīng)、恢復(fù)和發(fā)展的能力。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)城市韌性理念進(jìn)行了深入研究。Wardekker從管理學(xué)的角度分析指出城市韌性可以通過承受干擾和抵消破壞與傷害使系統(tǒng)做出反應(yīng)，并進(jìn)一步快速適應(yīng)和恢復(fù)這種擾動(dòng)。Hudec等人從經(jīng)濟(jì)、社區(qū)管理能力、社會(huì)這三個(gè)維度出發(fā)，評(píng)價(jià)斯洛伐克在應(yīng)對(duì)金融危機(jī)時(shí)保持其城市結(jié)構(gòu)和功能不被改變及破壞的能力。劉玲等人從創(chuàng)新力、市場(chǎng)力、人口密度、行政力、開放力這五個(gè)方面研究京津冀地區(qū)城市韌性的空間差異和時(shí)空演變，并對(duì)其影響因素進(jìn)行深入分析。關(guān)于城市韌性，經(jīng)濟(jì)韌性是前提，生態(tài)韌性是根本，社會(huì)韌性是最終目標(biāo)，這三者協(xié)調(diào)共進(jìn)是促進(jìn)城市韌性增長(zhǎng)的根本。我國(guó)目前就城市韌性的研究實(shí)踐仍處于初級(jí)階段，還未形成符合我國(guó)基本國(guó)情的理論框架，其理論基礎(chǔ)不扎實(shí)，研究方法和分析工具還不夠成熟，重點(diǎn)項(xiàng)目和任務(wù)的實(shí)施、管理經(jīng)驗(yàn)不豐富。

本文以石家莊市目前發(fā)展的情況和凸顯的問題為導(dǎo)向，構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系計(jì)算經(jīng)濟(jì)韌性度、社會(huì)韌性度和生態(tài)韌性度，運(yùn)用三維空間矢量模型綜合評(píng)估石家莊市當(dāng)前的城市韌性發(fā)展水平，以及系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性的測(cè)度，并為增強(qiáng)城市韌性度提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

三、研究方法、指標(biāo)體系構(gòu)建及數(shù)據(jù)來源

（一）三維空間矢量模型。城市發(fā)展過程中城市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三個(gè)子系統(tǒng)之間存在著相互聯(lián)系、相互制約的復(fù)雜關(guān)系。以往通過加權(quán)求和計(jì)算城市韌性的方法不能體現(xiàn)出城市子系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系。所以，本文從三維復(fù)合系統(tǒng)出發(fā)，構(gòu)建了描述城市綜合韌性的“經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)”三維空間矢量模型，如圖1所示。（圖1）

圖1中，X、Y、Z軸分別代表城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)韌性、城市社會(huì)子系統(tǒng)韌性、城市生態(tài)子系統(tǒng)韌性。在城市韌性的三維空間模型中，O（0，0，0）點(diǎn)是城市韌性值為零的點(diǎn)，表征城市發(fā)展最不理想的狀態(tài)。S（1，1，1）是城市發(fā)展最理想的目標(biāo)值，代表城市韌性的最高水平，所以向量OS是城市韌性發(fā)展方向的最優(yōu)軌跡，P（Xt，Yt，Zt）可表示為某城市在t時(shí)刻的韌性發(fā)展?fàn)顟B(tài)，其中Xt、Yt、Zt分別表示t時(shí)刻某城市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三個(gè)子系統(tǒng)的韌性指數(shù)，且這三個(gè)城市韌性發(fā)展軌跡向量OP不能完全與OS向量重合，有一定的偏離角度θ，θ代表城市的實(shí)際發(fā)展?fàn)顟B(tài)與理想發(fā)展?fàn)顟B(tài)之間的偏離程度。

1、發(fā)展度。韌性發(fā)展度指的是城市目前所處的韌性狀態(tài)，對(duì)城市韌性發(fā)展度的度量應(yīng)該是向量OP的長(zhǎng)度，即：

2、協(xié)調(diào)度。協(xié)調(diào)度指的是城市韌性實(shí)際發(fā)展軌跡與最優(yōu)軌跡之間擬合度的度量，即當(dāng)OP越趨近OS時(shí)，即OP偏離OS的夾角越小，表明子系統(tǒng)間協(xié)調(diào)度就越好；OP偏離OS的夾角越大，表明子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)度就越差。在圖1中，θ表示城市子系統(tǒng)間協(xié)調(diào)度，θ值越小則代表城市的子系統(tǒng)間發(fā)展的協(xié)調(diào)度越高，即：

圖1 三維空間矢量模型示意圖

3、綜合韌性發(fā)展指數(shù)。城市的綜合韌性發(fā)展能力是對(duì)城市韌性發(fā)展水平最真實(shí)的體現(xiàn)，可用城市沿最優(yōu)路徑發(fā)展的實(shí)際長(zhǎng)度表示城市的綜合韌性發(fā)展能力，在圖中即為城市韌性發(fā)展度向量OP在最優(yōu)路徑OS上的投影向量OP'的長(zhǎng)度：

OP'=OP×cosθ（3）

（二）城市韌性的評(píng)價(jià)過程

1、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建。構(gòu)建城市韌性的評(píng)價(jià)體系，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取應(yīng)遵循指標(biāo)選取的客觀系統(tǒng)性原則、科學(xué)合理性原則以及可操作性原則，參照國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者對(duì)城市韌性指標(biāo)的研究，結(jié)合石家莊市城市的實(shí)際情況以及指標(biāo)數(shù)據(jù)的可得性，建立以城市韌性為目標(biāo)層，以經(jīng)濟(jì)韌性、社會(huì)韌性、生態(tài)韌性為準(zhǔn)則層，以23項(xiàng)具體因素為指標(biāo)層的城市韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。（表1）

表1 城市韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系一覽表

2、數(shù)據(jù)來源及數(shù)據(jù)處理。本文以石家莊市為研究對(duì)象，所使用的數(shù)據(jù)主要來源于2011～2019年的《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，個(gè)別缺失數(shù)據(jù)采用線性回歸方法估算求得，采用Excel表格和Matlab對(duì)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

3、石家莊市韌性度測(cè)算。評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的設(shè)置對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的影響，為了避免人為因素的干擾和多指標(biāo)變量之間信息重疊的問題，使評(píng)價(jià)指標(biāo)具有科學(xué)性，本文采用熵值法來確定指標(biāo)權(quán)重。

（1）構(gòu)建評(píng)價(jià)系統(tǒng)的初始矩陣。城市韌性綜合評(píng)價(jià)模型中需要評(píng)價(jià)n個(gè)城市/年份，m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，第i個(gè)城市/年份的第j項(xiàng)指標(biāo)值記為Xij，于是得到評(píng)價(jià)初始矩陣：

X=｛Xij｝（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）

（2）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。為消除量綱的差別，本文采用級(jí)差法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，如下：

對(duì)于正向指標(biāo)，其標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

對(duì)于負(fù)向指標(biāo)，其標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

（3）計(jì)算指標(biāo)信息熵值e：

（4）確定指標(biāo)權(quán)重：

（5）計(jì)算城市各子系統(tǒng)韌性發(fā)展指數(shù)：

（6）利用三維空間矢量模型計(jì)算城市韌性的發(fā)展度、協(xié)調(diào)度和綜合韌性發(fā)展指數(shù)。

四、評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

城市各子系統(tǒng)的韌性發(fā)展指數(shù)Aj以及城市韌性發(fā)展能力的發(fā)展度、協(xié)調(diào)度和綜合韌性發(fā)展指數(shù)OP、θ和OP′，如表2、表3所示，并利用折線圖形進(jìn)行可視化表達(dá)。（表2、表3、圖2、圖3）

表2 石家莊市各城市子系統(tǒng)韌性測(cè)度值一覽表

表3 歷年石家莊市城市韌性發(fā)展指標(biāo)值一覽表

圖2 石家莊市城市韌性變化趨勢(shì)圖

圖3 石家莊市城市韌性發(fā)展指標(biāo)值趨勢(shì)圖

通過以上分析可以看出，2010～2018年間，石家莊市的各子系統(tǒng)韌性度在時(shí)間序列上均呈現(xiàn)了穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)。而且，在2014～2017年間實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，各子系統(tǒng)韌性指數(shù)增幅較大。從圖2可以看出，研究期間經(jīng)濟(jì)韌性、生態(tài)韌性和社會(huì)韌性大體呈現(xiàn)穩(wěn)定性增長(zhǎng)，2013年之后石家莊市的生態(tài)韌性值高于其他子系統(tǒng)，說明近年來石家莊將大型工廠搬離市區(qū)、創(chuàng)立大氣污染控制示范區(qū)、推廣使用清潔能源等措施的成效顯著，城市整體生態(tài)環(huán)境明顯有所改善。另外，石家莊市還需進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)力，一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平直接影響了城市的環(huán)境及社會(huì)發(fā)展水平，調(diào)控城市的經(jīng)濟(jì)韌性是提升城市發(fā)展水平與質(zhì)量的關(guān)鍵，需通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新來增強(qiáng)城市經(jīng)濟(jì)韌性，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)石家莊市經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型首要途徑，也是建設(shè)以首都北京為核心的大型城市群的必然要求。經(jīng)濟(jì)韌性度的提高，有利于增強(qiáng)應(yīng)對(duì)危機(jī)風(fēng)險(xiǎn)（如金融危機(jī)、自然災(zāi)害、疾病傳染等）的恢復(fù)力、抵抗力和自身調(diào)整能力，并促進(jìn)社會(huì)、生態(tài)韌性的發(fā)展。從圖3可以看出，OP與OP'的發(fā)展趨勢(shì)基本一致，說明石家莊市城市韌性的實(shí)際發(fā)展水平與理想狀態(tài)的城市韌性發(fā)展水平相差不大。在2013年OP與OP'雖略有下降，但θ值達(dá)到了0.4的最高值，說明城市的韌性發(fā)展度和綜合發(fā)展度雖有所下降，但三個(gè)子系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)發(fā)展中；2013年之后，生態(tài)韌性大幅度上升，而此時(shí)θ值卻有所下降，說明政府在環(huán)境保護(hù)、治理等方面加大力度，而對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的建設(shè)速度相對(duì)滯后；在2010～2018年期間石家莊城市韌性的發(fā)展度和城市綜合韌性度總體呈上升趨勢(shì)，θ值上下波動(dòng)不穩(wěn)定，城市韌性的協(xié)調(diào)度不穩(wěn)定，即經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三個(gè)子系統(tǒng)的韌性度發(fā)展不均衡。因此，石家莊市應(yīng)重點(diǎn)提高經(jīng)濟(jì)社會(huì)韌性水平的建設(shè)，同時(shí)也要注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，促使經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三個(gè)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

五、建議

（一）一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平直接影響城市的環(huán)境及社會(huì)發(fā)展水平，調(diào)控城市的經(jīng)濟(jì)韌性是提升城市發(fā)展水平與質(zhì)量的關(guān)鍵，需通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)創(chuàng)新來增強(qiáng)城市經(jīng)濟(jì)韌性。具體措施如下：一是完善政府引導(dǎo)機(jī)制，大力扶持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。政府下?lián)軐ｍ?xiàng)資金給新興產(chǎn)業(yè)，并制定相關(guān)稅收優(yōu)惠政策鼓勵(lì)其創(chuàng)新，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)韌性高質(zhì)量發(fā)展；二是借助中國(guó)國(guó)際數(shù)字經(jīng)濟(jì)博覽會(huì)每年在石家莊（正定）國(guó)際會(huì)展中心舉辦的契機(jī)，推動(dòng)石家莊市數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合發(fā)展；三是建立健全人才引進(jìn)激勵(lì)機(jī)制，吸引優(yōu)秀人才同時(shí)留住本地優(yōu)秀人才；四是拓寬企業(yè)創(chuàng)新的投資融資渠道，激發(fā)市場(chǎng)和創(chuàng)新主體的活力與潛力。

（二）提升城市發(fā)展過程中“經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)”的協(xié)調(diào)度。積極推進(jìn)循環(huán)綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)規(guī)劃石家莊市生活用地，增強(qiáng)政府宏觀調(diào)控，并將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重，不斷完善環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)而將石家莊市打造成為高質(zhì)量宜居城市。