应急管理过程视域下城市基础设施韧性测度指标体系研究

何继新 刘严萍 郑沛琪

（天津城建大学，天津 300384）

一、引言

设施尤其是关键基础设施业务连续性极易因随机故障、恶意威胁、自然灾害和人为失误，导致严重后果（死亡、伤害、环境破坏、业务中断和公司声誉损失）。2021 年7月，一场突发暴雨的出现，给郑州带来了巨大冲击，严重打乱了人们正常的工作生活秩序，使得城市基础设施韧性测度愈发引起广泛关注。近年来，应急管理研究与韧性研究两条脉络逐渐呈现出交叉融合趋势。文献研究表明，设施韧性测度研究经历了从静态到动态、从定性、半定量到定量，从系统到组件的发展脉络，期间出现大量研究成果，散布于污水处理设施、电力设施、交通设施等领域。然而，以上研究多基于设施韧性的属性出发、着眼于某类设施类型或针对地震、洪涝等灾害类型或局限于应急管理的某个阶段，在普适性韧性测度指标体系方面还存在一定研究空间。在复杂的现象下寻求并提炼普适性的指标，构建贯穿灾应急管理全过程的城市基础设施韧性测度指标体系，这对于指导城市基础设施可持续发展具有重要现实意义。本研究将通过研究国内外文献研究成果，结合实际调研，探讨我国城市基础设施韧性测度指标遴选原则、界定指标内涵，构建面向应急管理全过程的城市基础设施韧性测度指标体系。

二、多维度视域下的城市基础设施韧性影响因素分析

城市基础设施韧性是指设施预防和承受生命周期中各类扰动、吸收初始损坏、扰动后维护核心功能，确保最重要功能的连续性，控制性能下降，尽量减少重建时间和确保基础设施在未来更有能力应对这类威胁、更成功地适应不利事件的能力。科学测度城市基础设施韧性，确立其影响因素是基本前提。在广泛进行国内外文献梳理的基础上，通过对应急管理、防灾减灾等多个政府部门、科研院所、企业等管理者、专家和运营管理人员的访谈和实地调研，结合国家关于地铁、人防、交通等灾害防治指南规定和要求，借鉴国外对城市基础设施韧性评价及其影响因素的研究成果，将我国城市基础设施韧性影响因素的认识不断深入。本研究对城市基础设施韧性影响因素进行全面梳理，并概括为如下几个关键层面：

一是，从物理层面而言，特定的基础设施元素（建筑物、系统、子系统等）需要能够抵抗各种突发事件的扰动。如冲击韧性表现为设施所用材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，反映材料内部的细微缺陷和抗冲击性能。断裂韧性表现为设施所用材料抵抗裂纹扩展断裂的性能。城市基础设施物理特性应足以适应危害的规格和发展机制。

二是，设施结构决定基于性能的属性，如鲁棒性、适应性、冗余性、而维护资源决定与时间相关的属性，如可修复性、可恢复性、快速性。随着城市化进程不断加速，城市基础设施网络化结构日益复杂。作为复杂适应系统的一类，城市基础设施级联效应日趋明显。城市基础设施韧性的水平很大程度上受到设施结构关联性的制约，设施韧性测度必须关注“危险-危险”“危险-基础设施”和“基础设施”中的级联连接。从而有助于本研究提前预设不同情境下的多重反应方案，形成指南，以便不同地区根据各自实际情况因地制宜适时修正，促进利益相关方增进合作背景，才能有效地应对设施实体间保护进程方面的挑战。

三是，从组织层面来看，组织系统是指城市基础设施围绕规划、设计、建设、运营等业务而形成的相互关联的结构体系。良好的组织弹性是维持基础设施与员工之间良好协同效应的关键，通常表现为设施相关主体对全过程风险管理组织架构的关注度，并体现在组织架构的规划、设计、实施及修正等方面，同时还要通过灵活性和通用性来衡量，并确保法律程序和机制在紧急情况下相关主体的行为是灵活的。

四是，从经济层面来看，每一个以可持续发展和复原力为中心的行动最终转化为基础设施运营商、所有者或主管经济资源能力。它在突发事件应急管理全过程中发挥关键性作用。任何设施韧性的提升，均不能超过所在地区经济资源水平。经济资源状况在很大程度上决定了城市基础设施实际准备、减缓、应对和恢复能力。

三、应急管理过程视域下城市基础设施韧性测度指标选取

1.指标选取的理论依据

应急管理过程视域下城市基础设施韧性测度指标选取是一个复杂的过程，需要借鉴已有研究成果。关于设施韧性评估指标研究，代表性成果有：设施韧性区别于传统的安全管理，不是仅仅识别和减轻风险因素，而是要建立强大的系统以补偿不良设计或管理情况下的意外中断。衡量设施韧性不仅需要对设施的结构特性和运行有全面了解，也要对不确定因素全面考虑。设施韧性描述给定设施维持某一水平性能的能力，是随时间变化的。关注于关键设施操作的损失是否与物理损伤成正比；关键设施操作降级临界水平；除经济损失外是否引起社会问题；恢复能力是否得到利用，是否有效地减少对关键基础设施的初始损害。将损失的绝对水平和系统恢复的持续时间视为韧性指标，适用于地震作用下各类设施韧性评估方法，然而评估过程在组织、社会、财务、技术结合方面存在数据可得性困难。由系统识别、脆弱性分析、恢复力目标设定、利益相关者参与和复原能力5 部分组成，着眼于抵御能力、吸收能力和恢复能力的设施韧性评价指标选择。此外，设施韧性指标应全面考虑到设施所在环境潜在风险、设施关键组件辨识；设施全生命周期内的可靠性、设施运营与维护的策略选择对韧性影响、操作规范合规性、应急资源配置的要求及标准。

2.指标选取的政策依据

城市基础设施韧性测度指标选取是结合《中华人民共和国国家标准—GBT385912020 建筑抗震韧性评价标准》、国务院办公厅印发国办发〔2021〕104 号国家综合防灾减灾规划（2021—2021 年）、基于关键基础设施业务连续性管理（business continuity management of critical facilities,CIs BCM）的韧性测量指数（Resilience Measurement Index，RMI）。全面搜集并结合北京、上海、天津、深圳、广州等多个地方城市实践情况，在指标选取原则的指导下，选取、定义简明、评价结果易于量化的指标。

3.指标体系构成

城市基础设施韧性的测度主要是为现有的基础设施有针对性地改进规划、设计、运营等活动，提高其对突发事件感染和系统内部扰动的自适应力，应兼顾整个应急管理过程，并涵盖各个影响因素。应急管理过程视域下城市基础设施韧性测度指标体系分为3 层，最上面为目标层，最下面为方案层，中间是准则层或指标层。如下表1 所示。

表1 应急管理过程视域下城市基础设施韧性测度指标体系

资料来源：作者自行研究

从上表内容来看，应急管理过程视域下城市基础设施韧性测度指标体系分为准备、减缓、响应、恢复4 四个层面，形成目标层、要素层、准则层3 级指标，并明确了测度方式，与相应影响因素层面一一对应。具体而言：

（1）从准备层面来看，准备层面的测度指标侧重于考量城市基础设施相关各方，如规划、设计、运营等相关主体对于各类设施风险的关注程度、重视程度，以及预防风险隐患在诱因作用下形成突发事件而做的事前准备工作情况。通过考察规划、设计、运营相关领域的法律法规设置及修订情况，以及突发事件发生时额外立法机制准备程度，测度城市基础设施韧性相关法律法规建设的水平。因为突发事件的发生具有不确定性，而城市基础设施则是复杂是巨系统，若要灵活做到承载和应对不同突发事件的扰动，具备自主适应能力，必须要从立法的角度，重视突发事件发生时额外立法机制设计。通过业务持续管理经理、应急管理经理、信息技术经理的设置情况、相关人员的认证、持续培训与否、协作能力，以及应急预案的制定演练情况、演练后是否修订、频率、各部门参与度等来考察应急规划水平。

（2）从减缓层面来看，除了强调从关键组件受到严重影响前的时间、关键组件冗余度、是否设置改造设施及实施情况、知否设置长期减缓规划、防区外安全距离是否合规等方面，考量工程性减灾措施的设计及实施水平，同时，从预留或指定应急资源投放的备用空间布局及设备储备，是否有相应规范，相对规范标准占比、到位时间，支持业务的关键资源可替代性的资源数量和类型、布局等来衡量和确保应急资源可满足灾时的应急需求。以往的韧性评估多对设施的管理人员培训情况，而忽视了使用者素养对于设施韧性的影响。同时，还要从对设施使用者是否开展应急教育、应急教育内容的科学性、是否进行效能测度等来衡量城市基础设施使用者应急教育水平，以上3 方面构成了对非工程性减缓措施的测度。

（3）从响应层面来看，根据应急管理理论，快速有效的应急响应是控制事态发展的关键，一旦事态无法得以有效控制，就可能要启动扩大应急，从资源和人力投放，从经济财产损失多方面都会导致灾情扩大，而第一时间是否可以启动、成效如何来评价现场迅速响应能力和重要现场响应能力，是否设置、启用、启动时滞、以往运行成效考察设施基本、备用应急指挥管理中心应急响应水平都是关键内容。突发事件发生时城市基础设施在应急响应层面的韧性表现，主要取决于场内、场外两个方面。场内、场外在做好自身职责工作的同时，还要保持好相互支撑。以往很多公共安全与应急管理的案例经验表明，未能在事发时及时有效知会相关主体，是未能有效遏制突发事件事态的重要原因。一方面，加强场内响应能力，需要在事发时知会、时间间隔及过程合规性来考虑场内信息交互与知会水平，并在应急准备阶段设计演练应急预案，虽然经过不断演练检查可操作性和相互衔接性，但是真实的响应措施必须在综合各预案基础上，根据实际情况调整，从响应措施在实际应对阶段的可操作性、协同性来衡量响应措施的实际水平。另一方面，强化场外响应能力，当突发事件发生时，需要考虑场外应急支援能力，场外相关部门能否第一时间可以启动第一反应人交互、成效如何，以及资源服务水平协议履约情况，直接影响场内应急响应状况。最后，从场内和场外协同响应来看，场内外如果在应急准备阶段经常开展应急预案的联合演练，就会具备一定的协作背景，形成一定的协作经验，减少应急响应阶段不必要的摩擦、矛盾和由此带来的时间延误，风险扩大的潜在威胁。因此，根据应急管理环节序列分析理论，城市基础设施在遇到突发事件发生时，不论场内还是场外的应急响应活动，整个过程都应处于有效监控中，这是为了事后开展总结时，进行突发事件“善后恢复”、承载载体“善后恢复”、应急管理“善后恢复”分析所用，而场内和场外是否具备合作情境来考量场外协同潜力，从以往成效考量上一级基本应急指挥与管理中心的韧性水平，从上一级是否设置备用应急指挥与管理中心、启用与否、启动时滞、以往运行成效考察备用指挥与管理中心韧性水平已经成为韧性评价的重要内容。

（4）从恢复层面来看，在灾害后基础设施恢复过程中，各方信息共享以及资源恢复协议非常关键，信息的共享程度和设立资源恢复协议及其履约情况直接影响恢复的速度和质量。中断时刻关键组件能维持设计水平的占比、恢复期关键组件能维持设计水平的占比、关键流程从中断到中断后初始平衡状态出现所需时间直接决定城市基础设施韧性恢复水平。在恢复阶段，可以分短期和长期开展恢复活动，韧性短期提升措施可以用以考量城市基础设施韧性短期恢复水平，并通过开展过程性测度及总结、应急预案事后修正、短期恢复非工程性措施4 方面设计测度指标。相应地，从长期恢复工程性措施设计及推进情况、长期恢复非工程性措施两个方面设计韧性长期恢复能力的测度指标。

综上，在新公共管理等新自由主义理念影响下，更多城市基础设施的所有权、运营和维护被越来越多的公共部门和私人主体通过合作协同开展运营。这种制度下塑造城市基础设施韧性，必须考虑应急管理全过程涉及到的各类主体，必须在分析制约城市基础设施韧性影响因素的基础上开展韧性测度指标体系构建。本研究从理论层面构建了贯穿应急管理全过程的城市基础设施韧性测度指标体系建构。当然，面向城市基础设施韧性测度的研究还有未可知的探究图景，可针对性选取不同设施类型，进一步明确各项指标权重并结合实证分析，形成普适性和分异性的不同设施类型韧性指标体系内容，基于更为科学的评价方法开展综合分析和测度结果，针对性提出应急管理过程视域下的城市基础设施韧性优化策略。