中國(guó)城市韌性水平綜合評(píng)價(jià)及區(qū)域異質(zhì)性分析

李 娜，張廣來(lái)，張 寧

（1.江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，南昌 330013；2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，南昌 330045；3.山東大學(xué) 威海前沿交叉科學(xué)研究院/藍(lán)綠發(fā)展研究院，山東 威海 264200）

0 引言

隨著中國(guó)的城市化發(fā)展，國(guó)內(nèi)城市已由“簡(jiǎn)單工業(yè)中心”轉(zhuǎn)變?yōu)槌休d人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的“多形態(tài)、多功能生態(tài)空間”。然而受城市功能精細(xì)化與復(fù)雜化的影響，其面臨的潛在危機(jī)與風(fēng)險(xiǎn)也在逐步上升，給城市安全保障體系帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)[1]。因此，如何在推動(dòng)城市高質(zhì)量建設(shè)的同時(shí)，保證其主要功能不受外界沖擊的顯著影響，讓城市由具有“抗災(zāi)能力”走向具有“耐災(zāi)韌性”已成為我國(guó)政府的重要規(guī)劃目標(biāo)[2]。在“十四五”規(guī)劃中，我國(guó)將城市韌性納入國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃體系，明確要通過(guò)韌性城市建設(shè)推進(jìn)以人為核心的新型城鎮(zhèn)化，打造健康城市人居環(huán)境。

目前，學(xué)者們關(guān)于城市韌性問(wèn)題的研究主要圍繞如何評(píng)價(jià)中國(guó)城市韌性水平展開，主要包括三個(gè)方面：一是評(píng)價(jià)視角多元化[3,4]，二是評(píng)價(jià)尺度多層次[5—7]，三是評(píng)價(jià)方法多樣[8—10]。已有文獻(xiàn)對(duì)如何評(píng)價(jià)中國(guó)城市韌性進(jìn)行了不同視角、尺度以及方法的豐富探索，但從全國(guó)層面開展的城市韌性水平評(píng)價(jià)還略顯不足，且既有研究較少將城市數(shù)字化建設(shè)納入評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，這可能使評(píng)價(jià)結(jié)果與城市信息化轉(zhuǎn)型要求脫鉤。基于此，本文將數(shù)字韌性指標(biāo)納入評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，系統(tǒng)地評(píng)價(jià)了中國(guó)城市韌性水平的總體情況，各城市靜態(tài)與動(dòng)態(tài)基本情況以及區(qū)域異質(zhì)性，進(jìn)一步明確不同區(qū)域?qū)用娴某鞘许g性水平差異，為我國(guó)韌性城市的規(guī)劃、建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

借鑒已有研究[11]，本文從經(jīng)濟(jì)韌性、社會(huì)韌性、生態(tài)韌性和數(shù)字韌性這四個(gè)角度選取相關(guān)指標(biāo)構(gòu)建中國(guó)城市韌性綜合水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（見下頁(yè)表1）。

表1 中國(guó)城市韌性綜合水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2 研究方法

本文選取2011—2018 年我國(guó)289 個(gè)城市的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析，數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了無(wú)量綱化處理，對(duì)缺失值采用定值替換法進(jìn)行補(bǔ)齊，并采用主成分分析法對(duì)多個(gè)初始變量進(jìn)行降維處理，使其重新組合為少數(shù)不相關(guān)但可充分反映初始變量信息的綜合變量。

假定有n個(gè)城市樣本，每個(gè)城市樣本有p個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，記初始指標(biāo)為xp，其降維處理后的主成分為ym(m≤p)，可設(shè)：

主成分分析基本計(jì)算步驟為：

第一，設(shè)定原始估計(jì)矩陣X=(xij)n×p，xij表示第i(i=1,2,…,n) 個(gè)城市的第j(j=1,2,…,p) 項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。同時(shí)，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣。

第二，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣建立協(xié)方差矩陣Rij，求得特征根值λj（j=1,2,…,m）、方差貢獻(xiàn)率σj與累計(jì)方差貢獻(xiàn)率αj。根據(jù)特征根值大于1 且累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于70%的原則，選擇符合條件的前m個(gè)變量y1,y2,…,ym作為主成分替代初始p個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中：

第三，根據(jù)主成分ym與初始指標(biāo)x j的相關(guān)系數(shù)確定初始因子載荷矩陣amj，以解釋主成分與各評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相關(guān)程度，并可進(jìn)一步求得主成分系數(shù)矩陣與各主成分得分。

第四，將各主成分方差貢獻(xiàn)率與各主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率比值作為權(quán)重θj，計(jì)算綜合得分并獲得最終評(píng)價(jià)結(jié)果：

本文首先對(duì)初始指標(biāo)是否適合使用主成分分析法進(jìn)行KMO 和Bartlett 檢驗(yàn)，結(jié)果顯示KMO 值為0.937，Bartlett球度檢驗(yàn)的P值為0，說(shuō)明適合采用主成分分析方法，評(píng)價(jià)結(jié)果具有可靠性。其次，使用Stata 15對(duì)Z-score標(biāo)準(zhǔn)化處理的初始變量進(jìn)行運(yùn)算后得到主成分個(gè)數(shù)為8，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)71.26%。本文將8 個(gè)主成分的經(jīng)濟(jì)意義依次命名為創(chuàng)新與保障因子（F1）、公共服務(wù)因子（F2）、人口分布因子（F3）、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子（F4）、文化與環(huán)境因子（F5）、產(chǎn)業(yè)發(fā)展因子（F6）、人口可持續(xù)因子（F7）、環(huán)境壓力因子（F8）。再次，利用主成分特征根值及因子載荷矩陣，可進(jìn)一步求得8個(gè)主成分得分系數(shù)矩陣。最后，根據(jù)上述8 個(gè)主成分得分以及各自方差貢獻(xiàn)率占累計(jì)方差貢獻(xiàn)率的權(quán)重值，獲得我國(guó)289個(gè)城市韌性綜合得分。

2 實(shí)證結(jié)果分析

2.1 城市韌性水平的總體變化規(guī)律

圖1 直觀展示了城市韌性水平的總體空間演變規(guī)律。可以看出，城市韌性水平整體偏低，但城市韌性水平分化明顯?？赡艿脑蛟谟冢旱谝?，我國(guó)首次從國(guó)家高度提出“韌性城市”建設(shè)的時(shí)間為2017 年，政策實(shí)施時(shí)間位于研究期的尾部，故在研究期內(nèi)各城市“韌性城市”建設(shè)情況可能因無(wú)政策推動(dòng)而存在力度不足的現(xiàn)象；第二，北京市、上海市等一線城市，在城鎮(zhèn)化的過(guò)程中更具經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、社會(huì)保障、綠色管理等角度的優(yōu)勢(shì)，所以其城市韌性水平在一定程度上會(huì)高于其他城市。

圖1 城市韌性水平的總體空間演變規(guī)律

下頁(yè)圖2 報(bào)告了289 個(gè)城市2011—2018 年城市韌性的總體時(shí)間演變規(guī)律?？梢钥闯?，研究期內(nèi)城市韌性水平整體呈上升趨勢(shì)，但在2015 年出現(xiàn)小幅回落?？赡艿脑蛟谟冢旱谝?，隨著在“十二五”開局之年完善城市化布局和形態(tài)以及加強(qiáng)城鎮(zhèn)化管理要求的提出，城市發(fā)展已開始逐步從規(guī)模擴(kuò)張進(jìn)入內(nèi)涵與質(zhì)量提升階段，所以城市韌性水平自2011 年開始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；第二，2015 年，我國(guó)出現(xiàn)波及20 個(gè)省份的暴雨洪澇災(zāi)害事件，考慮到全國(guó)性突發(fā)自然災(zāi)害發(fā)生后，各城市會(huì)在一定程度上損耗部分社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境資源用于抵御消極影響，故2015年城市韌性水平出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。

圖2 2011—2018年城市韌性總體時(shí)間演變規(guī)律

2.2 城市韌性水平動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)

本文對(duì)研究時(shí)期的開始與結(jié)束年份各城市韌性水平的動(dòng)態(tài)排名進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)（見圖3），頭部城市的城市韌性水平較為穩(wěn)定。2011 年和2018 年綜合得分位于前20名的城市中僅東莞市、無(wú)錫市、鄭州市、大連市4個(gè)城市出現(xiàn)3名（不含）以上的排名變動(dòng)，其他16個(gè)城市排名變化幅度均在3 名（含）以內(nèi)。其中，北京市、上海市、重慶市、蘇州市、沈陽(yáng)市5 座城市未出現(xiàn)排名變動(dòng)，穩(wěn)居第1、2、5、8、14 位。可能的原因是：頭部城市政府大多持續(xù)重視在多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)投入，且北京市是全國(guó)首個(gè)將“韌性城市”建設(shè)納入城市總規(guī)劃的城市。大部分頭部城市整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力更好，基礎(chǔ)資源也更為充分，以2018年為例，綜合得分前20 名的城市中有16 個(gè)城市處于當(dāng)年GDP排名的前20名，且綜合得分前5名的城市與GDP排名前5名的城市完全一致。由此可知，這些城市在有效應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)與災(zāi)后恢復(fù)中會(huì)具備一定優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而使其城市韌性水平波動(dòng)幅度變小。

圖3 2011年與2018年城市韌性水平排名變化趨勢(shì)圖

表2顯示東北地區(qū)城市韌性水平回落較快，中西部地區(qū)城市韌性水平增長(zhǎng)勢(shì)頭更強(qiáng)。從綜合得分下降前10名的城市來(lái)看，其中有5個(gè)城市屬于遼寧省，1個(gè)城市屬于黑龍江省，1 個(gè)城市屬于吉林省，即下降前10 名的城市中有70%為東北地區(qū)城市；且遼寧省遼陽(yáng)市排名退后106名，下降幅度位于全國(guó)倒數(shù)第二，可見東北地區(qū)城市韌性水平下降速度較快。而相較于東北地區(qū)城市，中西部地區(qū)城市韌性水平則以保持上升為主，如在綜合得分上升前10 名的城市中有80%的城市來(lái)自中部地區(qū)省份，20%的城市來(lái)自西部地區(qū)省份。

表2 2011年與2018年城市韌性水平前（后）10名排名變化

2.3 城市韌性水平的區(qū)域異質(zhì)性分析

2.3.1 城市群比較分析

本文選擇已獲批的10 個(gè)國(guó)家級(jí)城市群，待批復(fù)的京津冀城市群、粵閩浙沿海城市群，無(wú)須國(guó)務(wù)院批復(fù)的省域內(nèi)遼中南城市群、山東半島城市群這14個(gè)城市群，作為比較城市韌性水平的城市群劃分依據(jù)。圖4 顯示了城市群的城市韌性水平比較結(jié)果。（1）城市群的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況與其城市韌性水平具有高度正相關(guān)性，東部地區(qū)城市韌性水平更高?；浉郯拇鬄硡^(qū)、京津冀城市群、長(zhǎng)江三角洲城市群以及山東半島城市群憑借1.147、0.880、0.590、0.485的絕對(duì)得分優(yōu)勢(shì)位于前4位，且這4個(gè)城市群恰均處于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較高的東部地區(qū)。但蘭西城市群、關(guān)中平原城市群則以-0.334、-0.232的低分位于后兩位。（2）城市群內(nèi)各城市間的城市韌性水平存在聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。以粵港澳大灣區(qū)為例，該城市群內(nèi)9個(gè)城市韌性水平綜合得分均值為1.147，除得分最低的肇慶市外（-0.116），其余8 個(gè)城市均在全國(guó)前66 位，深圳市、廣州市、東莞市與佛山市分別處于全國(guó)第3、4、12 與13 位。但對(duì)于蘭西城市群而言，城市群內(nèi)的4 個(gè)城市平均排名在200 位，僅蘭州市排名在前100位（第96位），定西市更是處于全國(guó)第285位（倒數(shù)第5位）。可見，城市群內(nèi)各城市的“韌性城市”建設(shè)存在相互影響的可能。

圖4 各城市群韌性水平比較結(jié)果

2.3.2 地震帶比較分析

考慮到我國(guó)地震活動(dòng)主要分布在5 個(gè)地區(qū)的23 條地震帶上，以及韌性城市的建設(shè)內(nèi)涵為應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害時(shí)的“風(fēng)險(xiǎn)管理”，本文按照是否處于國(guó)內(nèi)23 條地震帶對(duì)樣本城市進(jìn)行分組，旨在了解城市韌性水平是否與其自身風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率存在關(guān)聯(lián)。分組后得到地震帶城市121個(gè)（占比為41.87%）、非地震帶城市168個(gè)（占比為58.13%）。結(jié)果表明：（1）地震帶城市韌性水平顯著高于非地震帶城市。其中，地震帶城市韌性水平年度平均得分為0.113，比非地震帶城市高0.198。（2）地震帶城市韌性水平兩極分化較為明顯：以曾發(fā)生過(guò)7.0 及以上級(jí)別的9座地震帶城市為例①曾發(fā)生過(guò)7.0及以上級(jí)別的9個(gè)地震帶城市：北京市（1679年，8級(jí)）、唐山市（1976年，7.8級(jí)）、邢臺(tái)市（1966年，7.2級(jí)）、臨汾市（1303年，8級(jí)）、鞍山市（1975年，7.3級(jí)）、玉溪市（1970年，7.8級(jí)）、蘭州市（1125年，7.0級(jí)）、天水市（多次8級(jí)以上）、石嘴山市（1739年，8級(jí)）。少數(shù)曾發(fā)生過(guò)7.0及以上級(jí)別地震的城市因數(shù)據(jù)限制不在樣本范圍內(nèi)。，其城市韌性水平最高為北京市（5.790，排全國(guó)第1位），最低為天水市（-0.459，排全國(guó)第257位），二者排名相差256 位。同時(shí)，這9 座城市中排在前4 位的城市在全國(guó)的排名均在前102 位，而后3 位城市的全國(guó)排名則在237位以后，前后兩端占比較大。

2.3.3 海岸線比較分析

本文再次以樣本城市是否具有海岸線為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行分組，以明確這些人類活動(dòng)頻繁、自然災(zāi)害頻發(fā)的關(guān)鍵地帶是否與其他區(qū)域存在城市韌性水平差異。分組后得到海岸線城市52 個(gè)（占比為17.99%），非海岸線城市237個(gè)（占比為82.01%）。結(jié)果表明：（1）海岸線城市韌性水平高于非海岸線城市。具體而言，海岸線城市與非海岸線城市韌性水平綜合得分結(jié)果分別為0.431、-0.095。該結(jié)論與地震帶城市韌性水平比較結(jié)論較為相似，由此進(jìn)一步說(shuō)明城市韌性水平與城市面臨自然災(zāi)害概率正相關(guān)，即當(dāng)一個(gè)城市越易遭受風(fēng)險(xiǎn)沖擊時(shí)，該城市加強(qiáng)城市韌性建設(shè)的傾向越強(qiáng)。（2）產(chǎn)業(yè)發(fā)展是海岸線城市韌性水平提高的短板。盡管海岸線韌性城市各主成分的整體得分高于非海岸線城市，但在產(chǎn)業(yè)發(fā)展因子（F6）上卻表現(xiàn)特殊，即該因子成為海岸線城市得分（-0.082）唯一一個(gè)低于非海岸線城市（0.018）的主成分?？梢?，我國(guó)產(chǎn)業(yè)由東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)向中西部非發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移的過(guò)程可能為沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)韌性水平的提高帶來(lái)了負(fù)面影響。但由于城市韌性水平提高受多方面影響，故是否需在沿海城市加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展還需因地制宜，應(yīng)結(jié)合國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略與城市發(fā)展實(shí)際進(jìn)行多方面考慮。

3 結(jié)論

本文基于2011—2018年我國(guó)289個(gè)城市的數(shù)據(jù)，對(duì)城市韌性水平進(jìn)行了測(cè)度，考察了其區(qū)域異質(zhì)性，結(jié)論如下：

（1）總體來(lái)說(shuō)，中國(guó)城市韌性水平整體偏低但呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。表現(xiàn)為2011—2018年平均綜合得分為0，中位數(shù)為-0.211，70%以上樣本城市綜合得分位于平均值以下。同時(shí)，在研究期內(nèi)平均綜合得分上升200.79%，僅在2015年出現(xiàn)小幅回落。（2）頭部城市韌性水平較為穩(wěn)定，城市韌性水平變化存在地理位置特點(diǎn)。一方面，2011 年和2018年排名位于前20 位的城市中僅20%出現(xiàn)超過(guò)3 名的排名變動(dòng)，其中，北京市、上海市、重慶市、蘇州市、沈陽(yáng)市5 個(gè)城市未出現(xiàn)排名變動(dòng)；另一方面，東北地區(qū)城市韌性水平回落較快，中西部地區(qū)城市韌性水平增長(zhǎng)勢(shì)頭更強(qiáng)，2018年較2011年排名下降前10名的城市中有70%為東北地區(qū)城市，排名上升前10 名的城市全部來(lái)自中西部地區(qū)。（3）中國(guó)城市韌性水平存在顯著的區(qū)域性差異。首先，東部地區(qū)城市群城市韌性水平高于中西部地區(qū)城市群城市，且城市群內(nèi)部城市韌性存在聯(lián)動(dòng)效應(yīng)；其次，地震帶城市韌性水平（0.113）顯著高于非地震帶城市（-0.085），但地震帶城市韌性水平兩極分化較為明顯；最后，海岸線城市韌性水平優(yōu)勢(shì)大于非海岸線城市，前者比后者平均得分高0.526，其中產(chǎn)業(yè)發(fā)展是海岸線城市韌性水平提高的短板。