中國城市韌性發(fā)展水平測度、差異分解與動(dòng)態(tài)演變及障礙因子識(shí)別

黃 瓊，崔子怡

（安徽建筑大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，合肥 230049）

0 引言

隨著人類社會(huì)進(jìn)入“全球風(fēng)險(xiǎn)社會(huì)時(shí)代”，城市災(zāi)害在世界范圍內(nèi)普遍存在，韌性城市建設(shè)是抵御城市風(fēng)險(xiǎn)、恢復(fù)城市穩(wěn)態(tài)并提升城市包容性與活力的重要路徑。黨的十九屆五中全會(huì)從國家戰(zhàn)略的高度首次提出“建設(shè)韌性城市”的目標(biāo)，并將其納入“十四五”規(guī)劃。因此，合理評價(jià)城市韌性水平并探尋主要障礙因子具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)于城市韌性涵義的界定，自韌性概念提出以來經(jīng)歷了工程韌性、生態(tài)韌性、演進(jìn)韌性三個(gè)階段的演變，而城市韌性在2002 年美國生態(tài)學(xué)年會(huì)被正式提出以后，學(xué)者們從災(zāi)害學(xué)[1]、社區(qū)網(wǎng)絡(luò)[2]、城市規(guī)劃[3]等角度進(jìn)行了探討。在韌性理論研究積累的基礎(chǔ)上，對城市韌性評價(jià)的研究也持續(xù)增加。Joerin 等（2012）[4]從基礎(chǔ)設(shè)施、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、機(jī)構(gòu)、自然這五個(gè)層面構(gòu)建城市社區(qū)韌性評價(jià)指標(biāo)體系。Cutter等（2014）[5]從經(jīng)濟(jì)韌性、組織韌性、社區(qū)韌性這三個(gè)角度構(gòu)建區(qū)域韌性評價(jià)指標(biāo)體系。周利敏和原偉麒（2017）[6]從災(zāi)害防護(hù)、經(jīng)濟(jì)、社區(qū)、組織、基礎(chǔ)設(shè)施等方面對城市韌性進(jìn)行測度。孫陽等（2017）[7]基于韌性基線模型從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、社區(qū)、基礎(chǔ)設(shè)施及組織維度構(gòu)建評價(jià)城市災(zāi)害韌性的指標(biāo)體系。白立敏等（2019）[8]從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施等維度構(gòu)建城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系。劉彥平（2021）[9]從城市文化韌性、經(jīng)濟(jì)韌性、社會(huì)韌性、環(huán)境韌性這四個(gè)維度構(gòu)建指標(biāo)體系進(jìn)行城市韌性評價(jià)。蔡詠梅等（2022）[10]基于正態(tài)云模型從抵抗力、恢復(fù)力、演化力三個(gè)層面選取20個(gè)指標(biāo)構(gòu)建西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)韌性指標(biāo)評價(jià)體系。

雖然國內(nèi)外學(xué)者對于城市韌性及其評價(jià)進(jìn)行了較多研究，但較少涉及地區(qū)差異和分布動(dòng)態(tài)演變，特別是基于城市高質(zhì)量發(fā)展以及加快城市應(yīng)急管理體系和能力現(xiàn)代化建設(shè)要求下的城市韌性測算，因此，本文系統(tǒng)構(gòu)建了城市韌性測算指標(biāo)體系，運(yùn)用2011—2019年240個(gè)地級及以上城市的數(shù)據(jù)進(jìn)行測算，并進(jìn)一步剖析各地區(qū)差異、動(dòng)態(tài)演變及主要障礙因子，以期為中國城市韌性建設(shè)提出決策參考。

1 城市韌性指標(biāo)體系構(gòu)建

本文結(jié)合城市發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢，在系統(tǒng)梳理現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對城市韌性評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行篩選與完善，從經(jīng)濟(jì)韌性、生態(tài)韌性、基礎(chǔ)設(shè)施韌性、社會(huì)韌性四個(gè)層面構(gòu)建城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系。

1.1 經(jīng)濟(jì)韌性指標(biāo)選擇

經(jīng)濟(jì)韌性是城市韌性的核心要素，反映的是面對各種環(huán)境的變化時(shí)，城市能及時(shí)調(diào)整政策將經(jīng)濟(jì)損失降到最小的能力。本文選取了13個(gè)具體指標(biāo)來衡量城市經(jīng)濟(jì)韌性水平，見下頁表1。

表1 城市經(jīng)濟(jì)韌性指標(biāo)

1.2 生態(tài)韌性指標(biāo)選擇

生態(tài)韌性是城市應(yīng)對氣候變化、城市化等問題的可持續(xù)發(fā)展的能力，較高的生態(tài)韌性可以成為城市抵御災(zāi)害的天然屏障。本文選取了8 個(gè)具體指標(biāo)來衡量城市生態(tài)韌性水平，見下頁表2。

表2 城市生態(tài)韌性指標(biāo)

1.3 基礎(chǔ)設(shè)施韌性指標(biāo)選擇

基礎(chǔ)設(shè)施是現(xiàn)代城市生存和發(fā)展的基石，對于保障城市運(yùn)轉(zhuǎn)和居民生活有著不可替代的作用，基礎(chǔ)設(shè)施韌性能夠有效抵御災(zāi)害沖擊，并有在災(zāi)后迅速恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的能力。本文選取了8 個(gè)具體指標(biāo)來衡量城市基礎(chǔ)設(shè)施韌性水平。見表3。

表3 城市基礎(chǔ)設(shè)施韌性指標(biāo)

1.4 社會(huì)韌性指標(biāo)選擇。

社會(huì)韌性體現(xiàn)社會(huì)結(jié)構(gòu)遇到?jīng)_擊或風(fēng)險(xiǎn)時(shí)維持社會(huì)整合、確保社會(huì)治理、保持社會(huì)有效運(yùn)行的能力，強(qiáng)調(diào)社會(huì)共同體意識(shí)，社會(huì)韌性水平越高，城市凝聚力越強(qiáng)。本文選取了6個(gè)具體指標(biāo)來衡量城市社會(huì)韌性水平。見表4。

表4 城市社會(huì)韌性指標(biāo)

2 城市韌性測度方法與數(shù)據(jù)說明

2.1 城市韌性測度方法

在多指標(biāo)綜合評價(jià)時(shí)，作為客觀賦權(quán)法的一種，熵權(quán)法因在一定程度上可以避免主觀性而被廣泛應(yīng)用，本文運(yùn)用熵權(quán)法進(jìn)行測度。具體賦值如下：

（1）構(gòu)建樣本矩陣

（2）對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理并進(jìn)行平移處理

（3）計(jì)算各指標(biāo)熵值

（4）計(jì)算差異性系數(shù)

（5）確定權(quán)重

其中，xij為樣本的指標(biāo)值，m為樣本量，n為指標(biāo)個(gè)數(shù)。

2.2 數(shù)據(jù)來源與處理

根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性，選取2011—2019年我國240個(gè)地級及以上城市為樣本，數(shù)據(jù)來自歷年《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)大數(shù)據(jù)研究平臺(tái)、國家統(tǒng)計(jì)局及各省份統(tǒng)計(jì)局，少數(shù)缺失數(shù)據(jù)用插值法補(bǔ)齊。

3 城市韌性水平測度

3.1 城市韌性各子維度測算結(jié)果

下頁表5報(bào)告了2011—2019年城市韌性各子維度得分情況。可以看出，城市生態(tài)韌性和基礎(chǔ)設(shè)施韌性得分相對較高，均值分別為0.0128和0.0124，隨后是經(jīng)濟(jì)韌性，社會(huì)韌性最低。社會(huì)韌性成為城市韌性發(fā)展的短板，反映在公共管理、醫(yī)療服務(wù)、社會(huì)保障和教育等領(lǐng)域的不足。

表5 2011—2019年城市韌性各子維度得分

圖1顯示了城市韌性各子維度的變化趨勢?？傮w來看，除生態(tài)韌性外，經(jīng)濟(jì)韌性、基礎(chǔ)設(shè)施韌性和社會(huì)韌性均呈上升趨勢，尤其是基礎(chǔ)設(shè)施韌性上升最快，反映出在各種突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)事故后注重基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的必要性。加強(qiáng)以抗災(zāi)防災(zāi)為主、保障城市正常運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)使得基礎(chǔ)設(shè)施韌性顯著提高。隨著各城市調(diào)整經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型，經(jīng)濟(jì)水平顯著提升，加大醫(yī)療衛(wèi)生、教育、社會(huì)保障等方面的投資，生活水平大幅提升，促進(jìn)了社會(huì)韌性的提升；而生態(tài)韌性總體呈現(xiàn)下降趨勢，這可能是由于過去一段時(shí)間以犧牲生態(tài)環(huán)境作為代價(jià)追求經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，說明各城市應(yīng)遵循“可持續(xù)發(fā)展”理念，注重生態(tài)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展并重，實(shí)現(xiàn)城市綠色可持續(xù)發(fā)展。

圖1 城市韌性各子維度指標(biāo)得分變化趨勢

3.2 城市韌性水平綜合測度結(jié)果

表6 報(bào)告了主要年份城市韌性綜合評價(jià)結(jié)果前30 名城市的得分?？梢钥闯觯鞘许g性水平總體呈逐漸上升趨勢，均值上升幅度為23%。根據(jù)測度結(jié)果，240個(gè)城市中只有54 個(gè)城市韌性水平得分高于平均值，占全部樣本的22.5%，其余城市得分低于平均值，表明大部分城市韌性水平偏低，還有較大提升空間。

表6 主要年份前30名城市韌性綜合評價(jià)結(jié)果

圖2 顯示了全國及東、中、西部地區(qū)城市韌性水平的變動(dòng)趨勢?？梢钥闯?，總體呈現(xiàn)從東到西依次遞減的階梯式分布格局。東部地區(qū)城市韌性水平高于中西部地區(qū)，處于全國平均水平以上，中部和西部地區(qū)城市韌性低于全國平均水平，西部地區(qū)略低于中部地區(qū)。這可能是因?yàn)槌鞘许g性水平與該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、資源稟賦呈正相關(guān)關(guān)系，東部地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，投入城市韌性建設(shè)各類要素較多，使得城市韌性水平顯著高于中西部地區(qū)。因此，在保持東部地區(qū)韌性優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，應(yīng)加快中西部地區(qū)城市韌性建設(shè)，逐步縮小區(qū)域間城市韌性水平差異。

圖2 全國及三大地區(qū)韌性水平變動(dòng)趨勢

4 城市韌性水平差異及來源分解

4.1 城市韌性水平的地區(qū)差異及其分解

采用Dagum 基尼系數(shù)及其分解方法[11]分析城市韌性水平的區(qū)域差異及其來源，結(jié)果如表7 所示。同時(shí)，為了更加直觀地把握城市韌性水平總體及區(qū)域差異，下頁圖3描繪了樣本期內(nèi)城市韌性水平的區(qū)域差異演變趨勢。

城市韌性水平總體地區(qū)差異呈現(xiàn)小幅波浪式變化。具體來看，在樣本觀測期內(nèi)，城市韌性水平的基尼系數(shù)經(jīng)歷“下降—上升—下降”的過程，說明各城市韌性水平的地區(qū)差異小幅波浪式變化，雖然2019年比2011年略高，但未來可能會(huì)延續(xù)下降趨勢。根據(jù)Dagum 基尼系數(shù)及其分解法，將城市韌性水平的總體差異分解為地區(qū)內(nèi)、地區(qū)間以及超變密度貢獻(xiàn)的差異三個(gè)部分。樣本期內(nèi)，地區(qū)間差異貢獻(xiàn)率逐漸下降，地區(qū)內(nèi)差異貢獻(xiàn)基本不變，超變密度差異上升。從貢獻(xiàn)率來看，2019年地區(qū)內(nèi)、地區(qū)間及超變密度差異的平均貢獻(xiàn)率分別為33.95%、34.11%、31.94%。由此可知，總體差異來源依次為地區(qū)間、地區(qū)內(nèi)以及超變密度的差異貢獻(xiàn)。因此，降低城市韌性空間總體差異需從降低地區(qū)間、地區(qū)內(nèi)和區(qū)域間交叉重疊差異共同著手。

東、中、西部地區(qū)城市韌性的組內(nèi)差異變化趨勢呈地區(qū)異質(zhì)性。三大地區(qū)組內(nèi)差異變化如圖3（c）所示。東部地區(qū)的組內(nèi)差異從2011 年緩慢上升至2018 年達(dá)到最高，2019 年開始下降，降幅為11.7%；中部地區(qū)組內(nèi)差異在2011—2016年相對平穩(wěn)，從2016年開始逐年上升；西部地區(qū)組內(nèi)差異基本維持不變，呈現(xiàn)平衡發(fā)展態(tài)勢。此外，東部地區(qū)組內(nèi)差異始終高于中西部地區(qū)城市，說明東部地區(qū)各城市韌性水平不均衡程度較高。

東部-中部、中部-西部組間差異呈波浪式上升趨勢，東部-西部組間差異呈現(xiàn)波浪式下降趨勢。觀察圖3（d）可知，中部-東部、中部-西部之間的差異小幅度波動(dòng)上升，東部-西部之間差異有所下降。東部-西部間城市韌性水平差異一直較大，東部-中部間差異次之，中部-西部間差異最小，因此，縮小三大地區(qū)組間差異應(yīng)重點(diǎn)提升中西部地區(qū)城市韌性，消弭三大地區(qū)間的“韌性鴻溝”。

4.2 城市韌性水平的結(jié)構(gòu)差異及其分解

為探究四個(gè)維度對城市韌性水平差異的貢獻(xiàn)程度，本文采用陳明華等（2020）[12]的做法，運(yùn)用方差分解法對其進(jìn)行分析，結(jié)果如表8和圖4所示。

圖4 全國及三大地區(qū)城市韌性水平的結(jié)構(gòu)差異和分解結(jié)果

表8 2011—2019年城市韌性的結(jié)構(gòu)差異和分解結(jié)果 （單位：%）

表8和圖4（a）展示了城市韌性的結(jié)構(gòu)差異和分解結(jié)果?；A(chǔ)設(shè)施韌性是城市韌性水平差異的主要來源，且影響程度小幅上升，說明城市韌性水平提升離不開基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，提升基礎(chǔ)設(shè)施韌性水平是提高城市韌性水平的重要抓手。經(jīng)濟(jì)韌性和社會(huì)韌性兩個(gè)維度對城市韌性差異影響小于基礎(chǔ)設(shè)施韌性的影響，生態(tài)韌性對城市韌性差異影響最小。

圖4（b）至圖4（d）分別為東、中、西部地區(qū)城市韌性差異的結(jié)構(gòu)分解結(jié)果。三大地區(qū)城市韌性水平差異的主要來源存在區(qū)域異質(zhì)性。其中，東部地區(qū)城市韌性差異的主要來源是基礎(chǔ)設(shè)施韌性，雖然在2013年有輕微變化，但一直是主導(dǎo)地位，且觀測期內(nèi)貢獻(xiàn)提升了18.75%；中部和西部地區(qū)城市韌性差異的主要來源是社會(huì)韌性、經(jīng)濟(jì)韌性和基礎(chǔ)設(shè)施韌性，并隨時(shí)間不斷更替，中部地區(qū)在2016年以后基礎(chǔ)設(shè)施韌性居主導(dǎo)地位，西部地區(qū)在2018 年以后基礎(chǔ)設(shè)施韌性居主導(dǎo)地位。

5 城市韌性的動(dòng)態(tài)演進(jìn)趨勢

5.1 Kernel密度估計(jì)

為了進(jìn)一步探究中國城市韌性水平發(fā)展的動(dòng)態(tài)演變特征，本文使用Kernel密度估計(jì)[13]分析全國和三大地區(qū)城市韌性的分布位置、分布形態(tài)、分布延展性、極化現(xiàn)象等特征，結(jié)果如圖5所示。

圖5 全國和三大地區(qū)城市韌性水平的分布動(dòng)態(tài)

城市韌性水平的動(dòng)態(tài)演變趨勢如圖5（a）所示。整體分布曲線的中心位置逐漸右移，但幅度較小，說明中國整體韌性水平總體提升但增速較緩；分布曲線主峰高度表現(xiàn)出“小幅上升—小幅下降—大幅上升—小幅下降”的“M”型變動(dòng)，主峰寬度先小幅擴(kuò)大再小幅收縮，說明城市韌性水平的地區(qū)間差異先小幅增加再逐漸縮?。环植记€不存在明顯拖尾現(xiàn)象且僅存在一個(gè)主峰，說明不同地區(qū)內(nèi)韌性水平不存在明顯差距，也沒有顯著極化現(xiàn)象。

圖5（b）至圖5（d）分別描述了三大地區(qū)城市韌性水平的動(dòng)態(tài)演進(jìn)趨勢。首先，從分布位置來看，東部和中部地區(qū)分布曲線中心位置整體小幅右移，西部地區(qū)則呈“右移—左移—右移”變化過程，說明東部和中部地區(qū)城市韌性水平緩慢提升，西部地區(qū)則波動(dòng)式上升。其次，從分布形態(tài)看，東部地區(qū)城市韌性水平分布曲線的主峰高度“小幅上升—小幅下降—小幅上升—小幅下降”，整體略微上升，中部地區(qū)主峰高度“平穩(wěn)—小幅下降—上升—小幅下降”，整體略微上升，西部地區(qū)主峰高度在波浪中上升；東部和中部地區(qū)主峰寬度基本不變，西部地區(qū)主峰寬度先小幅擴(kuò)大再略微收縮，說明東部和中部地區(qū)城市韌性水平絕對差異變化甚微，而西部地區(qū)波動(dòng)式縮小。再次，從分布延展性來看，三大地區(qū)城市韌性分布曲線均不存在明顯拖尾現(xiàn)象，說明城市韌性水平不存在顯著差距。最后，從極化現(xiàn)象來看，東、中、西部地區(qū)的分布曲線均只存在一個(gè)主峰，不存在區(qū)域極化現(xiàn)象。

5.2 馬爾科夫鏈分析

為了進(jìn)一步觀察城市韌性水平的內(nèi)部流動(dòng)方向及位置轉(zhuǎn)移特征，本文引入馬爾科夫轉(zhuǎn)移概率矩陣進(jìn)行分析，結(jié)果如表9所示。在概率轉(zhuǎn)移矩陣中，位于對角線上元素始終大于非對角線上元素，觀察對角線上元素可知，低、較低、中等、較高和高韌性城市在1 年以后保持原等級的概率依次為97.62%、90.64%、89.16%、82.05%、100%，說明城市韌性水平不同層級之間較為穩(wěn)定，呈“俱樂部趨同”效應(yīng)。此外，位于對角線兩端的元素大于對角線中間的元素，說明高韌性和低韌性城市維持原等級的概率更高，尤其是高韌性水平城市的概率為100%，存在低水平和高水平趨同現(xiàn)象。進(jìn)一步觀察對角線兩端的元素，不同等級之間的轉(zhuǎn)移并不局限于相鄰等級之間，偶爾也會(huì)出現(xiàn)“跳躍式”轉(zhuǎn)移，但概率較小，說明城市韌性水平整體表現(xiàn)循序漸進(jìn)特征。另外，低、較低、中等和較高水平在1年后向上轉(zhuǎn)移一級的概率分別為1.71%、0.25%、2.52%和1.52%，說明城市韌性水平提升是一個(gè)緩慢波動(dòng)過程；另外，較低、中等、較高和高水平在1 年后向下轉(zhuǎn)移一級的概率分別為7.32%、1.92%、1.54%和0，可知城市韌性水平有下降風(fēng)險(xiǎn)，且等級越低向下轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)越大，因此，韌性水平低的城市要注意穩(wěn)固已有水平，防止等級下移。

表9 城市韌性水平的馬爾科夫轉(zhuǎn)移概率矩陣

6 城市韌性水平的障礙因子識(shí)別

為對影響城市韌性水平的障礙因子進(jìn)行識(shí)別，本文參考趙宏波等（2021）[14]的做法，采用障礙因子診斷模型進(jìn)行探究。按照各指標(biāo)占總體比例大小的順序繪制了障礙因子分析表，下頁表10 報(bào)告了2011—2019 年前5 個(gè)障礙因子及其障礙度。可以看出，各年份總體障礙因子的前5位均相同，分別為每萬人在校大學(xué)生數(shù)（x10）、軌道交通線路長度（x27）、公共圖書館圖書總藏量（x31）、一般公共預(yù)算收入（x12）和當(dāng)年實(shí)際使用外資金額（x7），這表明在城市韌性發(fā)展中應(yīng)注重人力資本和社會(huì)文化領(lǐng)域投入、軌道交通建設(shè)、財(cái)政收入和對外開放。具體來看，人力資本始終是第一障礙因子，且障礙度遠(yuǎn)高于其他障礙因子并呈上升趨勢，因此，加大教育投入、培養(yǎng)高素質(zhì)人才應(yīng)是提升城市韌性的重要著力點(diǎn)；軌道交通是第二障礙因子，并且相較于第三、四、五位的障礙因子，障礙度偏高，也是未來應(yīng)需重點(diǎn)關(guān)注的因素。

表10 城市韌性水平的主要障礙因子

7 結(jié)論與啟示

本文構(gòu)建了城市韌性評價(jià)指標(biāo)體系，利用2011—2019 年240 個(gè)地級及以上城市的數(shù)據(jù)對城市韌性發(fā)展水平進(jìn)行測算，進(jìn)一步剖析其地區(qū)差異、動(dòng)態(tài)演變及主要障礙因子。結(jié)果表明：（1）從城市韌性水平測度總體結(jié)果來看，城市韌性水平逐漸提高，但城市韌性水平得分總體偏低，且中低韌性水平的城市所占比重較高。（2）從子維度韌性看，城市生態(tài)韌性和基礎(chǔ)設(shè)施韌性得分相對較高，經(jīng)濟(jì)韌性次之，社會(huì)韌性最低；經(jīng)濟(jì)韌性、基礎(chǔ)設(shè)施韌性和社會(huì)韌性呈上升趨勢，且基礎(chǔ)設(shè)施韌性顯著上升，而生態(tài)韌性則下降。（3）城市韌性水平總體差異呈小幅波浪式變化，主要來源于地區(qū)間差異。東、中、西部地區(qū)城市韌性組內(nèi)差異變化呈地區(qū)異質(zhì)性?；A(chǔ)設(shè)施韌性是城市韌性水平差異的主要來源。（4）城市韌性水平增速較緩，分布曲線主峰高度呈現(xiàn)“小幅上升—小幅下降—大幅上升—小幅下降”的“M”型變動(dòng)，且無顯著極化現(xiàn)象。東、中、西部地區(qū)的城市韌性水平動(dòng)態(tài)演進(jìn)存在差異，但均沒有顯著的極化。（5）人力資本、社會(huì)文化、軌道交通、財(cái)政收入和對外開放是影響城市韌性水平提升的主要障礙因子。