深入对弹性城市的研究推进天津弹性城市建设

文/陶志梅 李安迪

在世界经济高速增长，科学技术日新月异，生活日益便利，幸福感显著增强的今天，城市的快速发展给人们生活带来了质的变化。根据联合国研究统计，目前，世界上超过一半的人口居住在城市，预计到2050 年，世界上66%的人口将居住在城市，城市将成为人类活动的主要载体。与此同时，随着城市化进程的加快、规模的扩大，当代城市正面临着全球气候变暖带来的极端气候灾害、城市恐怖袭击等突发性事件的侵袭；垃圾围城、环境污染、住房紧张、交通拥堵、城市内涝等“城市病”已经成为困扰城市进一步发展的制约因素。城市是人们生产生活的主要载体，人们的衣食住行也都离不开城市提供物质支持，但如今频发的“城市问题” 以及隐藏在城市内的各种不确定性因素都是影响城市正常运转的 “定时炸弹”。然而，面对这些冲击和干扰，不同的城市系统所做出的应对却天差地别。例如，有的城市在经历危机后出现故障或大规模瘫痪，造成严重损失；相反，有的城市却能够迅速应对并逐渐恢复，甚至以此为契机得到更长远的发展。导致不同结果的本质原因便是城市弹性的差异；弹性弱的城市系统是刚性的、脆弱的、不具有可持续发展能力的，因此如何提高城市复原力和坚固稳健能力，成为了城市规划领域重点关注和研究的焦点。

一、弹性及城市弹性概念框架梳理

有关弹性研究国外起步较早，研究较为深入，内容较为丰富。弹性概念从工程领域产生，先后经历了从工程弹性到生态弹性再到社会-生态弹性的演进过程，概念逐渐丰富清晰，研究范围也逐渐扩大，涉及经济、生态、心理等众多学科领域。而我国有关弹性研究兴起较晚，且多集中于对国外有关弹性概念、研究框架的综述介绍。

弹性概念本意是一种事物的性质，用来描述事物的本质属性。《辞海》（1999 年缩印本）中解释“弹性”为：“材料或物体在外力作用下发生形变，当外力去除掉后物体恢复原貌的性质。”如生活中弹簧具有的属性就是弹性最好的实例。霍林（1973）最早把弹性的概念定义为：在施加干扰之后，一个系统恢复到平衡或者稳定状态的能力。随后，霍林（1996）修正了之前关于弹性的概念界定，认为弹性应当包含系统在改变自身的结构之前能够吸收的量级。沃克（2004）等人提出弹性不应该仅仅被视为系统对初始状态的一种恢复，而是复杂的社会生态系统为回应压力和限制条件而激发的一种变化、适应和改变的能力。

随着弹性研究的深入、范围的扩大，越来越多的学者将弹性概念引入不同系统中，城市便是其中最受关注的系统之一。2000 年以后，学者开始研究城市系统的弹性，但由于对弹性的理解和解释不尽相同，不同的学科、机构对城市弹性也有不同的界定方式，如（表1）。

综上所述，本文认为城市弹性是指面对压力或抵御突发事件发生后，城市各子系统在吸收扰动、维持基本结构和功能的基础上，以扰动为契机，系统进行自组织以及适应压力变化的能力。

要塑造和培育城市的弹性潜力，首先要明细弹性城市应具有的特征和功能。布鲁诺（Bruneau）指出当一个系统被认为具有弹性时，其实质是指该系统具有鲁棒性、冗余性、快速性、谋略性的关键特征。埃亨（Ahern）认为弹性系统应该具备多功能性、冗余性和模块化、多样性、连通性以及适应性。威尔德夫斯基（Wildavsky）指出弹性系统应具备如下特征：动态平衡、包容性、高效流动、扁平化、缓冲能力、适度冗余。不同的学者对弹性城市应有关键特征分别进行了探讨，学者们侧重点各不相同，但都涵盖了以下几个关键特征：

稳健性/鲁棒性（Robustness）是指系统的抗击强度，即系统和其内部元素能够承受给定水平的压力或干扰而不会降低或丧失功能的能力。鲁棒性主要针对城市系统中的工程层面，如处于地震带城市的基础设施抗地震等级，沿海城市的建筑抗风等级均是鲁棒性的体现。

表1 不同领域对城市弹性的含义阐述集合

冗余性（Redundancy）指的是系统或内部元素的可替代程度，即当意外发生，系统功能降级或功能丧失时，其可替代部分仍然能满足功能要求的程度。需要注意的是，冗余性在不同程度的干扰面前，需要达到冗余程度也不尽相同，因此也就具有不同的实践要求。在这种情况下，分析系统在该地区历史发生过的最高级别干扰，并对关键基础设施的关键部位进行备用冗余，以满足关键需求，保障系统在干扰下完好运行，被认为是有效且具有成本效益的。

谋略性（Resourcefulness）表示当存在可能破坏某些要素、系统或其他分析单位的条件时，能够及时识别问题，确定优先事项调动人员、调控资源的能力。谋略性强调城市综合管理部门要提前作好应对突发事件的战略识别能力，如通过对该城市历史灾害事件发生频率的高低进行分析，设置灾害预警、突发事件应急预案，以战略指导方式，对相应事件再次发生时做出快速精准识别问题、分析问题原因、设置调动资源的反应能力。

连通性（Connectivity）表示城市网络中的节点直接联系彼此的程度，不仅仅包括交通设施等物理维度，还包括人和组织之间的联系。连通性能够确保城市之间信息、资本和物质的交换，加强城市各个子系统之间的联系，从而为快速性做渠道准备。

快速性（Rapidly）表示在干扰发生后，及时快速地满足优先级或恢复基础功能的能力，尽可能地降低损失和缩短恢复时间。需要了解的是，快速性的实现不是仅看单方面，而是需要多层面共同努力。首先，快速性非常考验城市各层级管理组织对突发性事件的快速反应能力，包括社区等居民和自治组织的反应能力，也包括各级政府的资源调集能力、制定计划的能力等。其次，被干扰的系统须有一定的冗余度以保证快速恢复基础功能。最后，基础设施生命线保持连通性也是实现快速性的重要因素，如特大灾害发生后的快速救援。

弹性理念是理解城市弹性的重要理论基础，将弹性理念引入城市研究表明学界对当前形势下城市安全及可持续发展的理解和实现模式有了全新的认知。有不少学者组织进一步对弹性城市框架进行研究：布鲁诺（Bruneau）提出评价弹性城市框架主要由技术弹性、社会弹性、组织弹性和经济弹性这四个相互联系的方面构成。具体来看，技术弹性描述了系统所具备的能力大小；组织弹性描述的是组织应变、管理能力强弱。社会弹性关注的是社会的各个子系统如社区、家庭、个体等应对突如其来灾难的反应情况，面对不确定性事件的不同反应也会在一定程度上影响恢复情况；经济弹性描述了减少间接和直接经济损失的能力。在前者研究的基础上，弹性联盟（Resilience Alliance）进一步提出弹性城市研究框架由治理网络、代谢流、建成环境和社会机制这四个方面组成。治理网络是保障城市正常运行的相关机构和组织网络；代谢流是城市的物质能量流通；建成环境即是具有适应和调整能力的城市空间和建成区；而社会机制则包括城市人口特征、社会学习能力、社会贫穷、不公平等方面的联系。尽管学者们对弹性城市框架做了初步研究，极大地推动了弹性研究的进展，但如何使弹性城市建设落实到具体操作、付诸实践，则一直未能得出一个统一答案。

二、弹性城市建设战略思考

在了解城市弹性主要特征及研究框架的基础上，对于我国新兴城市、特大城市以及正处于快速城镇化过程中的城镇而言，如何运用弹性理念提升城市弹性潜力、建设弹性城市是城市未来发展的必然趋势。对此，本文基于弹性四种属性（4R）以及布鲁诺（Bruneau）弹性 城市研究框架，对弹性城市建设提出以下几点建议：

（一）提升技术（工程）弹性：进一步完善、更新、升级区域内基础设施系统

弹性城市的鲁棒性要求城市系统具有一定抵抗干扰的能力，冗余性则强调城市系统资源的充裕性和可替代性，以备不时之需。要达到如此要求，首先需要城市正常运转的核心——基础设施子系统具备鲁棒性和冗余性。对不同类型的城市，基础设施子系统所要达到的标准也不尽相同，如对于新兴城市和处于城镇化中的城镇来说，加大新型基础设施投资建设，如绿色基础设施、灰色基础设施绿色化等，健全城市基础设施系统，增强基础设施承载能力是明智之举；而对于发展成熟的特大城市而言，基础设施系统早已配备齐全，问题主要集中在基础设施老化、部分组件故障等方面，此时在一定程度上更新升级区域内基础设施是提升技术层面弹性的当务之急。除此以外，在资源有限的情况下，为避免“马路拉链”现象造成资源浪费，应充分考虑基础设施系统之间的相互依赖关系，以系统整合思维提早规划城市基础设施建设，从维修和更新的角度来看是可以节约成本的。

（二）提升城市组织弹性：用“治理”代替“管理”，打造灵活制度和多级治理体系

治理集成了社会、经济、生态和制度等各方面的信息，可通过合作学习，形成跨部门伙伴关系，而进行分散决策的过程，目的在于提高系统对于内外部变化的适应能力。实现可持续发展的目标治理主体不是单一的政府部门，而是包括用户组、社区、政府机关和非政府组织等。除此以外，城市问题日益复杂多样，灵活的制度和多级治理体系整合思维，分析城市问题，提高城市系统整合管理水平，是解决城市问题的根本，也是提升城市组织弹性的必由之路。

（三）提升城市经济弹性：促进产业转型升级、实现经济多元化，打造弹性经济

以纽约为例，纽约的发展一直经历着周期性经济危机的考验。纽约的经济形势每隔一段时期都会出现周期性的衰退，但每次都能复苏，体现了其经济的弹性。而我国的一些城市，总体上对土地财政和房地产依赖程度较高，且仍有不少资源依赖型、单一产业城市，城市经济发展渠道单一，使得城市经济风险上升。对此，实现产业多元化，因地制宜地进行产业转型，实现就业与增长的平衡，促进社会平稳发展，能够抵御经济危机，实现经济快速恢复。

（四）提升城市社会弹性：加强社会组织建设，提升公众参与意识和能力

社会弹性是社区或者社会群体面对由社会、政治和环境变化带来的外来压力时，维持稳定的能力。面对人口变化、城市问题、气候变化等带来的压力，不同社会组织的反应对事件造成的损失大小及恢复速度、质量都有着重要的作用。因此，需要通过健全城市各种网络组织的保障体系、灾难预警机制及紧急应对策略，提高城市系统的社会弹性，避免社会群体或者个体因为环境变化所遭受的压力，而造成谋生的困难及保障的降低。提高社会弹性的关键领域是：城市社区、社会组织、城市公共健康系统、城市管治体系等。以与我们关联最为紧密的社区组织为例，首先，可以充分利用数字技术、网络平台组织社区开展活动，如政策讲解、科普知识推广等，吸引社区居民广泛参与，提升社区居民的归属感、认同感和参与感，以便后期更好地加强社区组织建设。其次，强化社区组织应急指导能力和制定弹性规划能力，设置应对不同突发事件的社区应急预案。最后，对社区内公民加强有关自然灾害等不确定性事件的应急处理办法的宣传和教育，提升公民的自我防范意识和能力。

三、天津弹性城市建设探索

弹性城市相关研究在学术界是学者们关注的焦点，在城市建设实践层面的关注度也不断提升，我国部分城市在提升城市弹性潜力方面率先做出了尝试。例如2016年，北京通州区提出建设“弹性城市”，这一说法在北京16 区的发展规划中首次提出，规划中指出作为城市副中心，通州将加强弹性城市建设，有效提升城市应对各种冲击的能力，并进一步提出建设的具体措施。北京通州区率先将打造“弹性城市”作为城市规划首要目标并以文件形式做出具体安排，这为我国其他城市做出了示范。打造“弹性城市”是城市建设的必然趋势，天津也应顺应发展潮流，尽快将建设弹性城市提上日程。如今是信息化数字化时代，在提升城市弹性潜力的各个方面，均不可忽视数字技术、大数据的应用。数字信息技术在城市基础设施系统更新升级、城市组织整合管理、加快经济转型升级、社会凝聚力提升等多方面发挥着重要作用，解决一些城市中最紧迫的弹性挑战。具体如下：

第一，实现城市基础设施系统更新升级，提升技术（工程）弹性。基础设施系统弹性对于弹性城市建设至关重要，2016 年北京通州区弹性城市规划中明确指出要高标准、大力度推进市政基础设施建设。北京通州区在技术层面建设 “生态道路”“绿色建筑”等“海绵体”，打造“水弹性城市”（海绵城市）。天津与北京地理位置相近，气候类似，均属于夏季洪涝易发城市，因此天津今后应加强对城市内涝问题的关注，借鉴北京通过灰色基础设施绿色化建设，对“生态道路”“绿色建筑” 等基础设施进行雨洪管理，实现未来雨季“不再看海”，提升城市基础设施系统弹性。

此外，数字技术尤其是5G 投入应用以来，正加速推动城市更加智慧、更加灵活，加大对5G 投入，是实现城市基础设施系统智能化升级的前提。天津紧抓5G 这一机遇，加快推进5G 基建，《天津市人民政府关于加快推进5G 发展的实施意见》中指出到2020 年底，中心城区等区域基本实现5G 网络覆盖，到2022 年底，初步建成基础设施完备、应用场景丰富、高端产业集群汇聚的5G 创新示范城市。加大天津对新型基础设施规划和建设力度，提升智能化水平，推动新型基础设施建设落地，提升基础设施的鲁棒性，这一点值得肯定，但在汇聚数据力量、创建数据开放平台、实现创新城市发展方面还有所欠缺。早在2012 年6 月，上海就利用信息技术率先上线“上海市公共数据开放平台”，推进开放数据的共享。截至2020 年10 月，“上海市公共数据开放平台” 已经开放了47 个数据部门，共有103，735，492 条数据，涵盖了经济建设、资源环境、教育科技、道路交通等11 个重点领域。上海搭建技术平台实现数据互联互通，有力地促进了城市问题的解决，提升城市管理效率。天津今后也应在建立5G 基建的基础上，搭建大数据平台，促进城市基础设施系统信息互通互联、实现数据的实时监控和数据间共享，为城市系统快速识别“故障”“漏洞”提供便利，大大缩短恢复时间，增强城市系统快速反应能力和鲁棒性。

第二，实现城市组织整合管理，提升组织弹性。随着城市日益复杂和庞大，城市问题越来越复杂多样，我们见证了城市规划和管理的匮乏无力，如夏季城市暴雨导致“城市看海”的内涝问题，屡治屡犯。既然城市的动态变化是非线性的，那么城市问题就不可能通过传统的线性规划方法来解决，城市弹性为分析城市系统的复杂动态变化提供了新的视角。深圳通过多年城市内涝治理积累的经验，对城市内涝问题进行了系统分析。深圳水务局明确提出，城市内涝治理不是市水务局一家单位的工作，而是各部门协调的系统工程。用多方共同参与的“多级治理”代替自上而下的“单级管理”。因此，提高城市系统整合管理水平是解决复杂城市问题的根本，也是提升城市组织弹性的必由之路。

2018 年，天津进行了机构改革，为以弹性整合思维解决复杂城市问题做准备。天津市城市管理委员会将市容和园林管理委员会的职责、市城乡建设委员会的燃气和供热设施运行综合管理职责、市交通运输委员会的城市道路桥梁运行综合管理职责等整合，组建市城市管理委员会。天津进行组织机构改革，提升组织弹性，但本次改革涉及的部门、职责有限，无法覆盖整个城市管理系统，未来应在此基础上将更多城市管理分支纳入城市管理委员会中，以实现整合管理，提升城市组织弹性。

第三，打造多元化产业，提升经济弹性。“十三五”期间，天津紧紧抓住我国经济发展进入新常态这一契机，积极转变经济发展方式，调整经济结构，增强自主创新能力，提升经济发展质量，增强经济弹性。

首先，天津夯实优势产业，积累雄厚资源实力。天津的航空航天产业、海洋工程、汽车产业等优势产业提质升级，持续快速增长，如空客A350 完成和交付中心项目落户，海洋工程装备制造基地加快推进等。其次，天津不断提高自身科技创新能力，鼓励新兴科技企业发展。新一代超级计算机、国家合成生物技术创新中心等国家级创新平台落户，吸引大量国家高新技术企业、国家科技型中小企业，总数均突破6000 家。同时，天津鼓励现代服务业发展，第三产业对经济增长的支撑作用明显，2019 年占全市生产总值的比重提高到63.5%，2020 年上半年达到66.8%。云账户共享、今日头条、滴滴出行等多元化新型企业蓬勃发展，多元化的产业经济发展，给天津的经济提供了抵抗风险的冗余，提升了天津的经济弹性。未来天津应继续紧抓时代发展趋势，在强化自身优势产业的基础上，加大对科技、文化企业的政策扶持，最大程度地发挥科技创新和第三产业对经济的拉动作用，引导经济稳中有进，进一步提升经济弹性。

第四，聚焦社区、非营利组织、公共健康系统等社会组织，提升社会弹性。充分利用数字技术、网络平台组织社区开展活动，如政策讲解、科普知识推广等，吸引居民广泛参与，提升居民的归属感、认同感和参与感，以便后期更好地加强社会组织建设；强化各级社会组织应急指导能力和制定弹性规划能力，设置应对不同突发事件的应急预案；对公民加强有关自然灾害等不确定性事件的应急处理办法的宣传和教育，提升公民的自我防范意识和能力。

除此以外，城市公共健康系统也是增强社会弹性的重要一环，城市公共健康系统弹性不足与缺失会造成人员伤亡、财产损失、社会混乱等。如2020 年初疫情期间，紧急临时增建火神山和雷神山医院作为传染病医院接诊患者。有学者进行经验总结后建议传染病医院应推行弹性建设模式，提升预测性、谋略性，实行“平疫结合”，即平时建设与日常病相适应的永久性医院，在场地和基础设施建设上提前预留；当传染病来临时，通过调整和补充所需医疗设备和病房，建设应急医院，增强灾害的应对性和综合抗灾能力。新冠疫情带来的反思是全国性的，城市公共健康系统是保障人民生命安全的防线，对社会稳定至关重要。因此天津要在此基础上吸取经验，今后建设具有弹性的城市公共健康系统，实行“平疫结合”，灵活预留，提升城市社会弹性，保障社会稳定，人民生命安全。

以弹性概念及框架作为指导，主张通过更具灵活性的途径主动响应和适应风险灾害影响，以达成转化风险为契机并最终实现城市长期可持续发展的目的，为我国城市规划和治理提供了新思路。本文在对弹性、城市弹性相关概念框架梳理的基础上，提出从工程技术层面进一步健全、更新、升级区域内基础设施系统；从组织层面用“治理”代替“管理”，打造灵活制度和多级治理体系；从经济层面促进产业转型升级、实现经济多元化，打造弹性经济；从社会层面加强社会组织建设，提升公众参与意识和能力。并在此基础上对我国部分发达城市的弹性尝试进行分析，总结先进经验，结合天津具体情况提出建议：天津未来应将建设“弹性城市” 作为目标纳入城市规划方案中，并以此作为城市建设的指导方案。天津在城市基础设施系统智能化升级以及促进经济实现多元转型等方面均有所尝试，但在组织、社会等层面的尝试和努力不足，与北京等城市还有一定差距。天津应学习先进经验，如北京东城区网格化社会管理技术、上海市公共数据开放平台等，同时吸取教训，加强城市公共健康系统弹性，保障居民安全社会稳定，以实现降低城市脆弱性、塑造和培育天津的弹性潜力，实现天津可持续发展能力的目标。