石家庄市城市韧性综合评估及提升策略

□文/梁准 王姬 杨玉竹

（河北地质大学管理学院河北·石家庄）

［提要］本文结合城市韧性的相关理论，在现有研究评价体系的基础上，构建了石家庄市韧性评价指标体系，利用熵值法对石家庄市2010～2018年的经济、社会和生态三个子系统的韧性度进行测算，并运用三维空间矢量模型综合评估石家庄市当前的城市韧性发展水平，以及系统间协调性的测度。结果表明，2010～2018年期间，石家庄市的经济韧性、生态韧性和社会韧性大体呈现稳定性增长趋势，而城市经济、社会、生态三个子系统的韧性度协调发展不均衡，呈现先上升后下降的发展趋势。最后根据评价结果，提出石家庄市城市韧性的提升策略。

一、引言

城市是人类社会文明的标志，是一个复杂的生态、文明、经济有机体。近年来，随着公共卫生事件、自然灾害、安全事故的频繁发生，城市各方面的发展受到严峻影响，且其破坏性程度是逐渐增大的。城市韧性是近些年城市规划与公共管理领域的新兴理念，是研究如何应对扰动和破坏以增强城市保持自身功能稳定不被破坏的能力。城市该如何提高韧性以应对扰动冲击与风险破坏进而促进城市的可持续发展，成为21世纪以来城市规划建设等研究领域的热点课题。

二、国内外研究综述

“韧性”一词最早源自工程领域，20世纪70年代，生态学家Holling首次提出“生态韧性”概念，从此人们对生态系统的认识由单一稳定状态转变为认为其是具有多维稳定状态的动态系统，其与“工程韧性”不同的一点是并不强调系统一定恢复至原始状态。随后韧性理念进一步引入早期城市研究中，产生了融入经济、管理等学科知识的社会-生态系统韧性，这表明韧性研究已从自然领域扩展到社会领域。韧性城市的核心是从事先难以预测、突发的急性冲击和对经济社会发展速度缓慢、长期性的压力中适应、恢复和发展的能力。

国内外学者对城市韧性理念进行了深入研究。Wardekker从管理学的角度分析指出城市韧性可以通过承受干扰和抵消破坏与伤害使系统做出反应，并进一步快速适应和恢复这种扰动。Hudec等人从经济、社区管理能力、社会这三个维度出发，评价斯洛伐克在应对金融危机时保持其城市结构和功能不被改变及破坏的能力。刘玲等人从创新力、市场力、人口密度、行政力、开放力这五个方面研究京津冀地区城市韧性的空间差异和时空演变，并对其影响因素进行深入分析。关于城市韧性，经济韧性是前提，生态韧性是根本，社会韧性是最终目标，这三者协调共进是促进城市韧性增长的根本。我国目前就城市韧性的研究实践仍处于初级阶段，还未形成符合我国基本国情的理论框架，其理论基础不扎实，研究方法和分析工具还不够成熟，重点项目和任务的实施、管理经验不丰富。

本文以石家庄市目前发展的情况和凸显的问题为导向，构建评价指标体系计算经济韧性度、社会韧性度和生态韧性度，运用三维空间矢量模型综合评估石家庄市当前的城市韧性发展水平，以及系统间协调性的测度，并为增强城市韧性度提供理论依据和实践指导。

三、研究方法、指标体系构建及数据来源

（一）三维空间矢量模型。城市发展过程中城市的经济、社会、生态三个子系统之间存在着相互联系、相互制约的复杂关系。以往通过加权求和计算城市韧性的方法不能体现出城市子系统之间的动态平衡关系。所以，本文从三维复合系统出发，构建了描述城市综合韧性的“经济-社会-生态”三维空间矢量模型，如图1所示。（图1）

图1中，X、Y、Z轴分别代表城市经济子系统韧性、城市社会子系统韧性、城市生态子系统韧性。在城市韧性的三维空间模型中，O（0，0，0）点是城市韧性值为零的点，表征城市发展最不理想的状态。S（1，1，1）是城市发展最理想的目标值，代表城市韧性的最高水平，所以向量OS是城市韧性发展方向的最优轨迹，P（Xt，Yt，Zt）可表示为某城市在t时刻的韧性发展状态，其中Xt、Yt、Zt分别表示t时刻某城市的经济、社会、生态三个子系统的韧性指数，且这三个城市韧性发展轨迹向量OP不能完全与OS向量重合，有一定的偏离角度θ，θ代表城市的实际发展状态与理想发展状态之间的偏离程度。

1、发展度。韧性发展度指的是城市目前所处的韧性状态，对城市韧性发展度的度量应该是向量OP的长度，即：

2、协调度。协调度指的是城市韧性实际发展轨迹与最优轨迹之间拟合度的度量，即当OP越趋近OS时，即OP偏离OS的夹角越小，表明子系统间协调度就越好；OP偏离OS的夹角越大，表明子系统间的协调度就越差。在图1中，θ表示城市子系统间协调度，θ值越小则代表城市的子系统间发展的协调度越高，即：

图1 三维空间矢量模型示意图

3、综合韧性发展指数。城市的综合韧性发展能力是对城市韧性发展水平最真实的体现，可用城市沿最优路径发展的实际长度表示城市的综合韧性发展能力，在图中即为城市韧性发展度向量OP在最优路径OS上的投影向量OP'的长度：

OP'=OP×cosθ（3）

（二）城市韧性的评价过程

1、评价指标体系的构建。构建城市韧性的评价体系，评价指标的选取应遵循指标选取的客观系统性原则、科学合理性原则以及可操作性原则，参照国内外有关学者对城市韧性指标的研究，结合石家庄市城市的实际情况以及指标数据的可得性，建立以城市韧性为目标层，以经济韧性、社会韧性、生态韧性为准则层，以23项具体因素为指标层的城市韧性评价指标体系。（表1）

表1 城市韧性评价指标体系一览表

2、数据来源及数据处理。本文以石家庄市为研究对象，所使用的数据主要来源于2011～2019年的《中国城市统计年鉴》，个别缺失数据采用线性回归方法估算求得，采用Excel表格和Matlab对相关指标数据进行数据处理。

3、石家庄市韧性度测算。评价指标权重的设置对评价结果会产生较大的影响，为了避免人为因素的干扰和多指标变量之间信息重叠的问题，使评价指标具有科学性，本文采用熵值法来确定指标权重。

（1）构建评价系统的初始矩阵。城市韧性综合评价模型中需要评价n个城市/年份，m个评价指标，第i个城市/年份的第j项指标值记为Xij，于是得到评价初始矩阵：

X=｛Xij｝（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）

（2）数据标准化。为消除量纲的差别，本文采用级差法对原始数据进行标准化处理，如下：

对于正向指标，其标准化公式为：

对于负向指标，其标准化公式为：

（3）计算指标信息熵值e：

（4）确定指标权重：

（5）计算城市各子系统韧性发展指数：

（6）利用三维空间矢量模型计算城市韧性的发展度、协调度和综合韧性发展指数。

四、评价结果与分析

城市各子系统的韧性发展指数Aj以及城市韧性发展能力的发展度、协调度和综合韧性发展指数OP、θ和OP′，如表2、表3所示，并利用折线图形进行可视化表达。（表2、表3、图2、图3）

表2 石家庄市各城市子系统韧性测度值一览表

表3 历年石家庄市城市韧性发展指标值一览表

图2 石家庄市城市韧性变化趋势图

图3 石家庄市城市韧性发展指标值趋势图

通过以上分析可以看出，2010～2018年间，石家庄市的各子系统韧性度在时间序列上均呈现了稳定增长的趋势。而且，在2014～2017年间实现了跨越式的发展，各子系统韧性指数增幅较大。从图2可以看出，研究期间经济韧性、生态韧性和社会韧性大体呈现稳定性增长，2013年之后石家庄市的生态韧性值高于其他子系统，说明近年来石家庄将大型工厂搬离市区、创立大气污染控制示范区、推广使用清洁能源等措施的成效显著，城市整体生态环境明显有所改善。另外，石家庄市还需进一步提升经济发展实力，一个城市的经济发展水平直接影响了城市的环境及社会发展水平，调控城市的经济韧性是提升城市发展水平与质量的关键，需通过结构优化和技术创新来增强城市经济韧性，加快经济发展是实现石家庄市经济战略转型首要途径，也是建设以首都北京为核心的大型城市群的必然要求。经济韧性度的提高，有利于增强应对危机风险（如金融危机、自然灾害、疾病传染等）的恢复力、抵抗力和自身调整能力，并促进社会、生态韧性的发展。从图3可以看出，OP与OP'的发展趋势基本一致，说明石家庄市城市韧性的实际发展水平与理想状态的城市韧性发展水平相差不大。在2013年OP与OP'虽略有下降，但θ值达到了0.4的最高值，说明城市的韧性发展度和综合发展度虽有所下降，但三个子系统处于协调发展中；2013年之后，生态韧性大幅度上升，而此时θ值却有所下降，说明政府在环境保护、治理等方面加大力度，而对经济、社会等方面的建设速度相对滞后；在2010～2018年期间石家庄城市韧性的发展度和城市综合韧性度总体呈上升趋势，θ值上下波动不稳定，城市韧性的协调度不稳定，即经济、社会、生态三个子系统的韧性度发展不均衡。因此，石家庄市应重点提高经济社会韧性水平的建设，同时也要注重生态环境的保护，促使经济、社会、生态三个子系统协调发展。

五、建议

（一）一个城市的经济发展水平直接影响城市的环境及社会发展水平，调控城市的经济韧性是提升城市发展水平与质量的关键，需通过优化产业结构和技术创新来增强城市经济韧性。具体措施如下：一是完善政府引导机制，大力扶持战略性新兴产业。政府下拨专项资金给新兴产业，并制定相关税收优惠政策鼓励其创新，进而促进经济韧性高质量发展；二是借助中国国际数字经济博览会每年在石家庄（正定）国际会展中心举办的契机，推动石家庄市数字经济和实体经济的融合发展；三是建立健全人才引进激励机制，吸引优秀人才同时留住本地优秀人才；四是拓宽企业创新的投资融资渠道，激发市场和创新主体的活力与潜力。

（二）提升城市发展过程中“经济-社会-生态”的协调度。积极推进循环绿色经济的发展，科学规划石家庄市生活用地，增强政府宏观调控，并将经济发展与生态环境保护并重，不断完善环境基础设施，进而将石家庄市打造成为高质量宜居城市。