地震影响的经济韧性评价研究进展＊

温煜馨

（中央财经大学，北京 102206）

引言

韧性已经成为国家发展的重要议题。自20 世纪以来，世界各地自然灾害发生次数、受灾人口和经济社会影响明显增加，潜在的灾害风险已成为区域可持续发展的障碍，最大限度地减轻灾害的影响和损失已成为区域可持续发展的重要前提。为了有效地减轻自然灾害对社会经济发展的影响，国际减灾10 年（IDNDR）活动、国际减灾战略（ISDR）相继实施，《2005—2015 兵库行动框架：提升国家和社区灾害韧性》[1]、《2015—2030 仙台减轻灾害风险框架》[2]相继通过。2012 美国国家研究委员会年度报告将提升韧性作为国家应对灾害的重要举措[3]。由此可见，学术界与社会各界对区域灾害韧性高度重视，韧性已经成为灾害研究领域的一个重要议题。由于地震灾害韧性具有典型代表性，地震影响的经济韧性已经成为美国等发达国家的研究热点。本文将对地震影响的经济韧性评价研究进展进行梳理和总结，为国内开展相关研究提供参考和借鉴。

1 韧性概念

韧性已引入生态环境学、社会学、工程学、经济学等多个领域，广泛用于不同尺度及不同复杂程度的社会群体系统、社会生态系统、城市基础设施系统、基础设施网络系统及区域经济系统（表1）。韧性在生态环境学、社会学、工程学、经济学和灾害学领域有着不同的意义和含义。可见，韧性并没有一个统一的定义。

表1 生态环境学、社会学、工程学、经济学和灾害学等领域中韧性的定义Table 1 Definition of resilience in the field of environmental science，sociology，engineering，economics and disaster science

生态韧性的概念被率先引入生态系统、环境系统及社会系统。Holling[4]最早提出韧性的概念，表征生态系统的持久性及维持原有状态的能力，有能力减小环境变化和外界扰动造成的影响。此后，生态韧性这一概念不断用于环境-经济-社会系统的变化分析中。Timmeman[5]在研究气候变化影响时把韧性定义为系统具有承受灾害性事件的冲击并能从中恢复的能力。Mileti[6]在研究社区可持续发展时提出了社区灾害韧性的概念。具体而言，是指在极端事件下将社区遭受的影响控制在可接受水平，其特征包含社区未遭受毁灭性破坏、生产和生活质量没有下降、不需要大规模的社区外援等。Adger[7]将生态韧性概念扩展到社会学领域并提出了社会韧性的概念。这一概念描述了人群和社区可以承受因社会、政治及环境变化造成的极端压力和扰动，同时具有恢复原有状态的能力。他主要从包含社会资本及资源依赖程度在内的经济因素、以产权为代表的制度因素及人口特征3 大方面研究社会韧性。韧性联盟（Resilience Alliance）[8]致力于社会生态系统韧性相关研究，提出了城市韧性概念，并从生态、社会、工程和经济等维度进行分析。城市韧性具体表征城市或城市系统具有减轻或消除外界冲击影响且具有保持原有主要特征、结构及关键功能的能力。

随着自然灾害研究的不断深入，韧性概念被引入工程学及灾害学领域，并在灾害应急管理及风险管理中发挥重要作用。在工程学中，韧性被定义为系统在遭遇内部作用及外部冲击时其结构性能虽出现退化，但系统仍具有维持其功能和结构性能的能力。Bruneau 等[9]将韧性定义为具有减小地震破坏的可能性，减轻地震灾害影响和快速恢复到正常状态的能力，即减轻风险和减轻灾害影响的能力。具体是指，有能力使灾害事件发生时影响减小到最小，以最小的努力减小社会功能中断并有能力快速恢复到正常水平。

联合国国际减灾战略UNISDR 2005[1]将韧性定义为系统、社区及社会有能力通过抵抗或改变自身应对潜在危险的影响，有能力在灾害事件发生时仍能维持结构状态和功能在可接受水平。社会系统具有自组织能力和自适应能力，具有从以往灾害中吸取经验教训的能力，提升和改进其抗灾能力和降低风险的能力。

Rose[10]将灾害影响下的区域经济韧性定义为公司和区域本身具有对灾害冲击的响应能力，即个体和经济体在灾害发生时及发生后采取主动应对措施，避免潜在的最大损失。它强调在灾害发生时及发生后资源的可配置性及应对的灵活性。

近年来，韧性概念受到经济地理学家的关注，2010年《剑桥区域、经济和社会杂志》（Cambridge journal of religions，economy and society）就区域经济韧性及其相关议题出版专刊，发表系列成果[11-13]。韧性已成为经济地理学、区域经济学及发展经济学等领域的研究热点。区域经济韧性一般指区域经济系统对外界扰动的一种响应和恢复到稳定状态的能力。演化地理学家从演化的视角将韧性定义为区域（城市）不断重构其经济结构的能力，或者区域不断形成新的经济增长路径的能力[14]。

综上，尽管生态环境学、社会学、工程学及经济学等多个领域对韧性的定义、含义和理解存在细微差别，但不同领域就韧性概念仍取得一些共识。韧性描述系统具有抵抗外部冲击影响的能力，以及将功能快速恢复到原有状态的能力。其中，抵抗能力指减小灾害影响，防止系统状态发生改变的能力；恢复能力指系统功能遭受破坏后恢复正常运转的能力。

2 地震韧性

Bruneau 等[9]对区域地震韧性进行了系统深入研究并取得重要进展：研究了区域地震影响特征，提出地震韧性的概念，将区域地震韧性定义为具有减小地震破坏发生的可能性，减轻地震灾害影响和快速恢复到正常状态的能力。他们给出了区域地震韧性评价的定量方法，其数学表达式为：

其中，R是指韧性的大小，Q(t)是反映基础设施功能的函数。该函数的取值范围为0%—100%，Q(t)取值为0% 表示基础设施不具备任何功能，Q(t) 取值为100% 表示基础设施正常运转。t0为地震发生的时刻，基础设施功能受到损坏，如图1 所示，随着时间推移，基础设施功能逐渐恢复，t1时刻系统功能恢复到灾害发生前的状态。可见，该公式给出了系统遭受损坏及恢复的全过程。

图1 Bruneau 等[9]提出的地震韧性评价模型示意图Fig.1 Evaluation model of resilience to earthquake disasters posed by Bruneau，et al[9]

Bruneau 等[9]提出了区域地震韧性多维度定量分析的架构，将4 个相互关联的维度组成多维空间，从技术维度、组织维度、社会维度及经济维度等方面研究区域地震韧性特征，简称TOSE 维度空间。其中，技术韧性是指减轻灾害对建筑群和基础设施系统的破坏。基础设施系统损失指包括交通、能源和通信等系统提供服务的中断。组织韧性是指政府灾害应急机构、警察局、消防局及与基础设施系统运营相关的机构或部门具有灾后快速响应及城市功能恢复的能力，包括灾后紧急实施的基础设施系统恢复运营及房屋建筑修复。社会韧性是指减少灾害人员伤亡的能力，在震后应急期间能够提供紧急医疗服务和临时的避难场地，在长期恢复过程中可以满足当地的就业和教育需求。经济韧性是指具有减小灾害造成的直接经济损失和间接经济损失。经济损失，既包括房屋和基础设施以及工农业产品、商储物资、生活用品等因灾破坏所形成的直接财产损失，又包括社会生产和其他经济活动因灾导致停工、停产等所造成的间接损失。此后，基于层模型，Cimellarolaro[15-16]将Bruneau 等[9]提出的TOSE 四维度韧性分析框架进行扩展，提出了相互关联的人口和人口统计、环境/生态系统、政府组织服务、基础设施、生活方式和社区能力、经济发展和社会文化资本等7 个维度空间的区域地震韧性分析框架体系，简称PEOPLES。

Bruneau 等[9]研究了韧性特征，研究表明城市区域韧性具有稳健性、冗余性、快速恢复能力和资源可配置性（4R）特征。其中，稳健性（Robustness）是具有抵抗能力，即单元、系统或其他层级能够承受压力或影响，不出现退化和功能损失；冗余性（Redundancy）是单元、系统及其他层级具有可替代性，一旦出现因破坏性事件而造成中断、退化及功能损失时，具有满足功能需求的能力；快速恢复能力（Rapidity）是具有及时满足优先等级及目标，减少损失和避免功能进一步中断；资源可配置性（Resourcefulness）是具有识别问题的能力，建立优先等级，在单元、系统等层级受损后功能中断时，具有调动资源的能力，可以调配人力、物力、财力、技术及信息等，满足预定的优先等级及目标。

3 地震影响的经济韧性

经济学家Rose[10,17-19]和Xie 等[10]长期开展灾害 经济影响研究，取得了重要成果。研究表明，经济恢复韧性涉及3 个经济尺度：微观经济-公司、家庭；中观经济-经济部门、个别市场，或联合体；宏观经济-所有个体单元和市场的集合以及它们的相互作用。在微观经济尺度下，个体韧性一般与商业和组织运行有关。在中观经济尺度下，市场韧性与个体韧性密切相关。市场中作为“看不见的手”的价格，在灾后资源流向的调配过程中发挥重要作用。在宏观经济尺度下，韧性受到价格和数量相互依赖关系的影响，一个部门的韧性通过经济活动影响其他部门的韧性。

Rose[18]提出静态经济韧性概念，表征实体或系统在受到冲击时维持功能的能力，即有效利用剩余资源的能力。它是指在某一特定时刻有效利用剩余资源，通过诸如节约、替代、获取库存和重新安置等策略来弥补生产投入可靠性方面的不足。它遵循经济学原理的资源配置效率规律。一般而言，灾后资源比平时更加稀缺，因此，必须在恢复过程中时刻尽可能有效地使用剩余的资源，这是经济问题的核心。之所以称为静态，是因为它无需修理和重建就能实现。修理和重建过程不仅影响目前的经济活动水平，而且影响后期的恢复过程。静态经济韧性的另一个关键特征是它主要描述需求端的相关现象，涉及可用资源的有效利用。静态韧性是指充分利用现有的资本存量（生产能力），其重点是提高有效利用资源的能力。Rose[18]提出静态经济韧性可以用在受到冲击时系统避免下降的产出和系统最大潜在下降的产出之比来表示，如式（2）及图2 所示。

图2 Rose[18]提出的静态经济韧性示意图Fig.2 Static economic resilience proposed by Rose[18]

其中，%ΔDY是指实际直接产出变化的百分比，%ΔDYmax是指最大直接产出变化的百分比。

Xie 等[20]提出动态经济韧性的概念，描述加速从冲击中恢复过来的能力。它本质上是在修复和恢复过程中对于资源有效利用的问题。它考虑了与时间有关的动态因素的影响。动态因素具体是指个体或系统从严重冲击中恢复到期望状态的速度。相对而言，动态经济韧性更为复杂，涉及与修复和重建有关的跨期权衡取舍的投资决策问题，如跨期消费权衡，将本可用于当前消费的资源转移于能提高将来生产能力的恢复重建中。

Xie 等[20]提出的动态经济韧性度量方法中考虑了系统恢复的时间依赖性。如图3 所示，动态经济韧性可以由式（3）计算。

图3 Xie 等[20]提出的动态经济韧性示意图Fig.3 Dynamic economic resilience proposed by Xie，et al[20]

其中，SOHR(ti)指采取恢复措施后的系统产出，SOWR(ti)指未采取恢复措施的系统产出。

Rose[17-19]研究了不同阶段的韧性特征，提出了常态下内在的韧性及危机下适应性的韧性的概念，区分在常态及危机环境下不同阶段的经济韧性。

（1）常态下的内在能力：正常情况下具有的能力，即系统应具有库存、超额生产能力及投入替代能力。可以采用协议合同的方式获得未受灾害影响区域供应商的优先服务权限，替代因外部冲击而难以获得的投入，从而拥有响应价格信号并重新分配资源的市场配置能力。

（2）应对危机的能力：危机情况下，具有创造性或额外努力，即在个人经营中增加投入替代的可能性，或具有强化市场的能力，为没有客户的供应商提供客户信息及没有供应商的客户提供供应商信息。即：外界冲击会激发个体和厂商的创造力，用以解决在平常条件下难以解决的问题，这就是适应性韧性产生的来源。商品和服务生产方式的改变，以及新的合同安排，可以帮助失去供应商的客户与失去客户的供应商相匹配。

4 经济韧性测度

4.1 直接静态经济韧性DSER（Direct Static Economic Resilience）

直接静态经济韧性从中微观经济层面上衡量经济韧性，对应于部分均衡分析。直接静态经济韧性衡量的是在外部冲击条件下（如某些或全部关键投入的减少），直接产出减少与可能的最大直接潜在产出减少的偏离程度。本质上，直接静态经济韧性指的是受到某一特定冲击时最大直接经济潜在损失与实际直接经济损失的差值占最大经济潜在损失的百分比。其主要问题在于确定最大的潜在损失[19]。

这里，DSER 指直接静态经济韧性

其中，DSER 指直接经济韧性，%ΔDY指实际直接产出变化的百分比，%ΔDYmax指最大直接产出变化的百分比。

4.2 总体静态经济韧性TSER（Total Static Economic Resilience）

总体静态经济韧性从宏观经济层面衡量经济韧性，在理想情况下适用于一般均衡分析理论，其理论涉及经济中不同主体的相互作用。一种计算总体静态经济韧性的方式是，假设其与直接静态经济韧性存在线性关系，这实际上也有一定的理论支撑。但是，线性关系的设定隐含着刚性的条件，与静态经济韧性的定义相背。故在计算时仅将利用线性模型计算的总体静态韧性作为最大的总体潜在损失，并与实际的总经济损失做比较。本质上，总体静态经济韧性衡量了由线性模型（投入产出模型）和非线性模型（如一般均衡模型）计算的总体静态经济韧性之间的差异[19]。

其中，TSER 指总体经济韧性，M是投入产出模型中的线性乘数，%ΔDYmax指最大直接产出变化的百分比，%ΔTY指实际总产出变化的百分比，%ΔTYmax指最大总产出变化的百分比。

5 地震影响的经济韧性分析架构

自然灾害对商业和住宅建筑破坏后，其功能受损，进而直接影响经济活动。受损商业和住宅建筑是自然灾害经济分析的重要组成部分。生产函数经济模型可以表示为：

其中，Y是企业或部门（零售、制造业、服务业）的产出，L是劳动，K是物质资本。K主要由商业和住宅建筑组成。当这些建筑的功能性降低时，会直接导致产出的减少，导致所需劳动力的减少及劳动收入的减少。这是联系地震破坏损失估计模型与经济模型的桥梁[21]。

多年来，投入-产出（I-O）经济模型常用于计算自然灾害破坏造成的直接经济损失。将I-O 经济模型与地震灾害破坏损失模型相结合，对交通网络系统、基础设施网络系统及区域受地震影响的功能损失及经济损失进行估计[21-24]。最近，Galbusera 等[25]提出了一种经济韧性估计方法，使用带有库存的动态不可操作性I-O 模型估计相关部门的韧性。但是，传统的投入产出I-O 模型主要针对需求方面受到的冲击进行建模，难以反映因建筑物破坏和供水供电中断等供应方面的影响。

引入可计算一般均衡（CGE）模型能够估计自然灾害影响的经济韧性。建立在微观经济理论基础上的可计算一般均衡模型是分析自然灾害影响和政策影响的先进的区域经济模型。它考虑了经济决策主要由家庭福利最大化及企业利润最大化为导向进行资源配置的影响。基于资源无限制性假设的传统投入产出经济模型I-O，不能反映灾害发生后资源利用的有限性及稀缺性。基于个体消费者和企业优化行为的CGE 模型可以反映家庭福利最大化及企业利益最大化的行为及可利用资源的有限性；它考虑了常态时内在韧性及危机时应对能力的不同影响；它涉及公司和家庭的微观层面、经济部门和个别市场或联合体的中观层面及所有个体单元和市场的集合及其相互作用的宏观层面的所有要素。CGE 模型能够反映因需求减少而导致的价格下降压力及因供应减少而导致的价格上涨压力，它将价格完全纳入分析框架中，更能反映实际情形。

6 小结

本文梳理了地震影响下的社会经济韧性评价的代表性成果，对韧性概念、地震韧性、地震影响下的经济韧性、经济韧性测度及地震影响的经济韧性分析框架等方面研究成果进行总结，为我国开展地震影响下的社会经济韧性评价提供借鉴和参考。综上所述：韧性是抗御能力、恢复能力和主动应对能力等的集合，既具有抵抗灾害冲击、维持其功能运行的能力，又具有使其功能恢复的能力。经济韧性具有可避免直接和间接经济损失的稳健性；储藏或超经济能力（库存和供货商）的冗余性；采取能力增强、需求调整、外部援助、优化恢复行动计划等稳定措施的资源可配置性；尽快恢复至事件前的功能水平的快速恢复能力。

地震经济韧性也具有4R 特征：静态经济韧性的定义与韧性稳健性类似；动态经济韧性的定义与快速恢复能力相近；冗余性就是供给侧采取的减灾行动；资源可配置性是人自适应的特征。

地震影响下的经济韧性评价是地震灾害经济学的重要内容，它涉及地震灾害学、经济学及社会管理学等多学科，只有开展跨学科研究，才可能对自然灾害影响下的经济韧性有深入的研究。