城市韧性的测量指标：基于国际文献的系统综述

韩自强，刘 杰，田万方

[1.山东大学 政治学与公共管理学院，山东 青岛 266237；2.中共中央党校(国家行政学院) 应急管理培训中心，北京 100091]

一、问题的提出

自20世纪50年代以来，全球城市化水平迅速提高，城市尤其是大城市的数量经历了快速增长。世界人口预计在2050年将达到97亿，其中68%为城市人口，城市化已经成为全球经济发展进程中的一个共同趋势。当前，我国常住人口城镇化率已经达到60.6%，并且在未来一段时间内，这一数字还将继续上升，[1]城市安全成为城市研究和城市管理的突出议题。与此同时，城市是动态变化的、不稳定且复杂的动态系统，[2]这一特性决定了城市会面临各类急性冲击和慢性压力。近年来，自然、环境、卫生和恐怖主义风险正在愈发明显地影响城市发展。急性冲击包括地震、洪水和疾病爆发等，20世纪末到21世纪初的20年间，每年有超过2亿人受到自然灾害、恐怖主义、传染病和社会动荡的影响。[3]慢性压力包括高失业率、交通系统失灵、人口失衡及食物和水资源短缺，会侵蚀城市的结构。此外，城市在提供基本公共服务、绿地规划和维护以及废物和废水管理方面将继续面临新的持续的挑战。[4]习近平总书记指出，城镇建设要“以人为核心”，“加强城镇老旧小区改造和社区建设，增强城市防洪排涝能力，建设海绵城市、韧性城市”。[5]因此，城市及其社区必须增强韧性，提高居民安全和福祉，以应对城市化带来的一系列潜在挑战和风险。

“韧性”一词来自于拉丁语“resilio”，原意为“反弹”。[6]作为一个学术概念，韧性先后经历“工程韧性”“生态韧性”以及“演进韧性”的不同发展阶段。[7]近年来，一方面，韧性已被广泛地扩展到心理、生态、经济、社会和技术领域，不同领域对韧性的定义既有本质意义上的近似，又有操作层面上的较大差异。虽然近年对城市韧性的研究增长很快，但不同学科对韧性的定义具有模糊性，没有一个统一的适用于不同领域的定义。[8]另一方面，城市为提高韧性做出了大量实践努力，韧性实践在一定程度上走在了学术研究之前。城市韧性的全球实践网络包括联合国机构、政府和非政府组织、私人组织、慈善基金会和学术机构。主要实践网络和组织有四类，即联合国系统和欧盟网络、洛克菲勒基金会和“100韧性城市”网络、英国国际发展部网络以及受其他来源资金支持的组织，其中联合国是全球韧性城市运动的主要推手。[9]这些网络和组织先后提出许多用于指导城市韧性建设实践的框架或指标体系，如联合国减少风险灾害办公室(UNDRR)仙台减灾框架、联合国开发计划署(UNDP)可持续发展目标(SDGs)、洛克菲勒城市韧性框架(CRF/CRI)等。此外，我国自2010年以来推行的“安全发展示范城市”计划，也可视为推进城市韧性实践的重要政策。[9-10]

尽管近二十年来关于城市韧性评估的文献显著增加，但整体数量仍然不足，特别是缺少科学的、系统的关于城市韧性测量指标的研究回顾，在如何对韧性进行测量这一问题上仍然不够明确。[11]从国内学术发表情况来看，相关文献数量较少，通过在中国知网CNKI以“SU=(‘城市韧性’+‘韧性城市’)*(‘评价’+‘指标’+‘测量’)”为规则检索了2022年8月之前发表的研究，只获得179篇学术论文，且其中较有影响的多为引介类、综述类文献，[12-13]但是综述类文献极少使用相对科学的系统分析或者元分析的方法，在科学知识的透明性和重现性方面相对不足。为更好地认识不同学科和地区对于城市韧性的定义和测量方式，本文选取1990—2022年多个国际学术期刊数据库共93篇城市韧性指标研究文献进行分析，从城市韧性定义、特征、测量指标以及不同范畴下术语的使用情况等方面对已有文献进行系统性评述。本文的研究结果有助于提高学界和城市管理者对城市韧性的全面理解，有利于城市韧性测量工具的开发，进而可以促进城市韧性建设实践。

二、研究设计

(一)研究方法：系统综述

目前学术研究中惯用的文献综述方法大致可分为传统的叙述法、系统综述和元分析法(对系统综述的进一步发展)。[14]本研究采用系统综述方法(systematic review)，主要对现有的城市韧性测量指标(measurement)文献进行系统梳理整合和分析。此外，本文还关注文献中对城市韧性的定义(definition)及其特征(characteristics)的表述。与传统的叙述性文献综述明显不同的是，系统综述强调文献检索、提取和整合的系统过程，以确保文献从被发现到被使用的每一步都有记录可循，把文献视为研究对象，强调文献综述过程的透明性和知识积累的可重复性。系统综述和元分析(meta-analysis)方法有相对严格的标准流程，本文主要使用PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses)文献筛选与提取工具作为规范，以提高文献检索的质量和筛选过程的可追溯性与可重复性。[15]

(二)文献检索及筛选

目前学界普遍认为，“韧性”这一概念于20世纪90年代末被引入城市管理与城市规划领域，[16]因此本文选择1990年作为检索的起始日期，对1990年至2022年间国际发表的城市韧性测量指标文献进行了系统检索。在数据库的选择上，由于城市韧性是一个多学科的概念，作者选定Scopus、Web of Science、PubMed、Science Direct、EBSCO数据库作为主要的检索条件，同时用谷歌学术做交叉验证。在关键词的确定上，基于研究主题，以“韧性”(resilience / resilient)、“工具”(tool*)、“测量”(measure*)、“指标”(indicator* / index)、“评估调查”(assess*/ survey)、“框架模型”(framework / model)、“设计”(design)、“城市”(city / urban / megacity)为关键词组合，对主题(标题、关键词和摘要)进行检索。以Web of Science为例检索的基本规则为：TS=[(″resilience″ OR ″resilient″) AND (″tool*″ OR ″measur*″ OR ″indicator*″ OR ″index*″ OR ″assess*″ OR ″survey″ OR ″model″ OR ″framework″ OR ″design″) AND (″cit*″ OR ″megacit*″ OR ″urban″)]。两位博士研究生分别进行检索，并对结果进行比较，以确保检索过程的无偏性。

系统综述的一个重要特征是依据研究主题制定文献纳入和剔除标准，并严格执行。本文研究文献制定以下纳入标准：(1) 聚焦于城市韧性的定义、特征和测量指标，重点是城市韧性的测量指标；(2) 发表于英文同行评议(Peer Review)期刊，并且为原创文章(Article)；(3) 发表于1990年1月至2022年7月期间；(4) 测量单位为城市而非个人或家庭。同时，文献剔除标准是：(1) 只提及“韧性”，但不作为研究的重点；(2) 侧重于危害、脆弱性、影响或风险评估；(3) 非研究型论文(书评、会议论文及书籍章节等)；(4) 只评估城市韧性的某一特定维度，如抗洪能力。另外，由于城市是包含多要素的复杂动态系统，本文也将单项量表或指标排除在外。主要原因是其通常缺乏精确性，可能会随着时间的推移而改变，并且定义狭窄，[17]无法对城市整体韧性水平做出全面评价。

本文检索了1990年1月到2022年7月上述数据库中关于城市韧性测量指标的文献。最初获得文献2514篇，在剔除592篇重复文献后，分三阶段对剩余的1922篇文献进行筛选。第一阶段，对标题和摘要进行评估，剔除1710篇不符合标准的文献；第二阶段，对剩余212篇文献进行全文评估，剔除123篇不符合标准的文献；最后阶段，对剩余89篇文献的参考文献列表进行交叉检查，以补充可能被忽略的重要研究，结果发现4篇遗漏文献。由此，最终有93篇文献被纳入本研究①。每一阶段对文献进行剔除和保留的情况如图1所示。

图1 文献检索与筛选过程

随后，本文使用一套自行开发的编码表对文献进行编码。编码表框架由作者讨论决定，在对所有文献进行编码前，两位研究生随机选定几篇文献分别进行编码。使用Cohen′s Kappa值计算编码者内部一致性。[18]Kappa值的范围为[0,1.00]，0表示编码员意见完全不同，1.00表示完全一致；超过0.4，即被认为是可接受的；超过0.6，即为良好；超过0.8，即为极佳。结果显示编码情况非常理想(每个变量Kappa取值范围=0.82-0.90)。然后对所有文献进行独立编码，并对编码差异进行讨论，以确保所有作者对编码结果的一致认可。

三、研究结果

(一)文献概况

以城市韧性测量指标为主题的第一项研究发表于2008年，截止到2014年，关于这一主题的研究始终不温不火，仅发表了10篇论文。自2015年以来发布的国际和地方政策框架越来越多地认识到城市韧性的重要性，例如联合国仙台减灾框架、可持续发展目标等，这也从一定程度上解释了自该年开始，可以观察到比较明显的研究数量增长，虽然在2017年发表略有下降，但此后显著上升，2021年达到了单年最高的21篇。受研究时间所限，2022年只检索了8月之前在线发表的文献，因此该年发表数量有所下降。其中，首次以中国城市为案例进行韧性评估的研究发表于2018年，虽然时间较晚，但此后相关研究总体呈增长趋势，截止到2022年7月底累计发表量达到19篇。文献整体发表趋势如图2所示。

图2 1990—2022年城市韧性测量指标的国际发表文献数量情况

文献详细信息如表1所示。每项研究平均使用了36项韧性测量指标，多数研究发表于2018年及之后(67篇，72.0%)。每项研究平均被引用85.6次，这主要得益于Cutter等人2008年发表在期刊GlobalEnvironmentalChange上的A Place-Based Model for Understanding Community Resilience to Natural Disasters一文带来的高频被引数，截止到2022年7月底该研究被引数达到4171次，在去掉这一极端值后，剩余文献平均被引用41.2次。从研究区域来看，多分布在亚洲(33篇，35.5%)、欧洲(13篇，14.0%)和中东地区(7篇，7.5%)，另有部分研究没有特别表明开展区域(18篇，19.4%)。城市面临的主要风险类型是自然灾害(39篇，41.9%)和自然经济社会等各类风险相互交织构成的复合风险(18篇，19.4%)，较少提及社会压力因素(4篇，4.3%)，另有三分之一的研究(32篇，34.4%)未特别注明风险类型。从研究方法上看，多数研究使用定量研究方法(63篇，67.7%)，其次是定性研究方法(42篇，45.2%)，以及混合研究方法(37篇，39.8%)。从出版期刊情况来看，关注该议题较多的国际期刊包括Cities(10篇，10.8%)、Sustainability(9篇，9.7%)、InternationalJournalofDisasterRiskReduction(8篇，8.6%)、NaturalHazards(6篇，6.5%)、ScienceoftheTotalEnvironment(3篇，3.2%)以及InternationalJournalofEnvironmentalResearchandPublicHealth(3篇，3.2%)。

(二)城市韧性的定义

目前已发表文献中虽然对城市韧性的定义有一些类似的表述，但是考虑到不同的城市背景，韧性的概念并不完全清晰和客观。Meerow等人系统地回顾了学术文献中的城市韧性，发现这一概念的定义并不明确。[19]在这93篇文献中，52篇(55.9%)明确使用了城市韧性的定义。受篇幅所限，只对其中14条原创定义进行介绍，如表2所示。

表1 1990—2022年城市韧性测量指标文献概况

表2 城市韧性的定义

这些定义多数(12条，85.7%)在城市系统面临风险或变化的背景下提出，强调城市系统在面对威胁时的抵抗力和适应性。同时，有些定义在事中响应和事后恢复的背景下提出，强调城市系统从破坏或影响中恢复到初始状态甚至更好的状态的能力。因此，通过分析可以归纳出国际文献对城市韧性定义的两个基本原则，一是受冲击时的抗逆力，二是冲击之后的恢复力，这也是韧性这个词本身所具有的两层涵义。前者可以引申为，城市面临冲击时接受、维持、抵消、减轻负面影响的能力；后者可以解释为城市系统在冲击过后重组、更新、恢复、进化的能力。

(三)城市韧性的特征

在93篇文献中，只有四分之一(24篇，25.8%)的研究明确提出了城市韧性的特征。在进行交叉比较后，确定13项与城市韧性最相关的特征，即适应性(adaptability)、多样性(diversity)、效率(efficiency)、灵活性(flexibility)、包容性(inclusiveness)、集成性(integration)、模块化(modularity)、迅捷性(rapidity)、冗余性(redundancy)、反思性(reflectiveness)、资源富余(resourcefulness)、响应性(responsiveness)和鲁棒性(robustness)，如表3所示。一些特征虽然使用了不同术语，但在内涵上是相似的。例如，反思性和响应性均强调城市危机学习和应急响应的能力；灵活性、冗余性和鲁棒性指城市拥有能够抵御威胁的系统和资源，以及通过备选方案促进恢复的能力；包容性和集成性则涉及善治和有效治理的过程。

表3 城市韧性的特征

(四)城市韧性测量指标

在测量指标方面，除了全球韧性网络提出的各种韧性框架和指标体系，学者们还开发了多种测量城市韧性的方法。Ilmola归纳了三种测量城市韧性的思路，即基于调查、基于现有统计数据和基于多种方法的混合。[51]本文在构建城市韧性测量框架时，主要借鉴Patel和Nosal的研究，并对其进行一定程度的修正。[52]由此，形成城市韧性测量框架的六项指标，即社会韧性、经济或金融韧性、物理或基础设施韧性、制度韧性、环境韧性以及社区能力，并将其应用于93篇文献的编码。结果如表4所示，共编制包含6项一级指标、32项二级指标和222项三级指标的城市韧性测量指标体系。受篇幅所限，只列出一级指标和二级指标②。

在具体测量内容上，首先，从52篇明确使用了城市韧性定义的研究来看，有6篇研究(11.5%)纳入了城市韧性的全部六项一级测量指标。另有13篇(25.0%)纳入五项一级测量指标，7篇(13.5%)纳入四项测量指标，剩余26篇(50.0%)纳入三项或以下指标。其次，从纳入指标的优先级来看，分别是社会韧性(46篇，88.5%)、经济或金融韧性(36篇，69.2%)、物理或基础设施韧性(35篇，67.3%)、环境韧性(30篇，57.7%)、制度韧性(29篇，55.8%)以及社区能力(11篇，21.2%)。整体来看，在全部93篇研究中，以社会韧性指标为多(71篇，76.3%)，其次是经济或金融韧性(64篇，68.8%)、物理或基础设施韧性(59篇，63.4%)、环境韧性(52篇，55.9%)、制度韧性(51篇，54.8%)及社区能力(14篇，15.1%)。为进一步分析文献中城市韧性测量指标是否存在明显差别，本文进行了费舍尔精确检验(Fisher′s exact test)，结果显示，测量指标在P=0.01的水平上没有显著差异。

从测量指标的内涵范畴来看，虽然本文定义了六项测量指标，但文献中实际使用的测量概念更加广泛。在93篇文献中，有近一半研究(43篇，46.2%)使用了六项指标之外的测量概念。这些测量大多针对城市面临的具体风险和挑战而提出，如恢复[28]和创新[71]等。由于这些指标相对缺乏普遍性，故不再详细说明。

表4 城市韧性的测量指标

从测量指标的评价结果来看，三分之二的文献(64篇，68.8%)计算了城市韧性得分或韧性等级。但是，不同指标体系的计分策略有所差异。例如，灾害韧性指数(disaster resilience Index)的计算方式是：首先确定研究区域内分地区分指标的权重，为每个分量表建立一个总分，然后将分数相加，得到该地区的韧性总分，最后使用Z分数将各地区的韧性水平划分为五个等级。[59]在另一项研究中，城市灾害韧性框架(urban disaster resilience framework)通过一个3乘3的韧性矩阵来测量深圳市的社会韧性和物理韧性，将每个分量表的三个韧性等级两两结合，从而计算出该地区的综合韧性水平。[22]城市韧性指数(urban resilience index)则基于沈阳市遥感图像、谷歌地球图像、地图和城市总体规划方案相关数据，分别计算四个分量表的得分，将得分相乘得到最终韧性得分，并将其映射到地图上，由此比较1995年至2015年该地区韧性水平的变化。[38]

从指标体系的信效度检验来看，只有部分文献提供了可靠性和有效性统计量。在93篇文献中，仅有15篇(16.1%)提供了可靠性统计，23篇(24.7%)提供了有效性统计。在提供可靠性统计的文献中，8篇文献(53.3%)报告了内部一致性的克隆巴赫系数(Cronbach′s alpha)，而其余文献则根据各自主题使用了其他统计量。报告有效性统计量的23篇文献提供了几类有效性测试方法，如统计学方法(收敛、相关性检验)及建构法(与其他数据比较、专家评议)等。

(五)城市韧性的特征和测量指标的交叉主题

通过对93篇文献比较分析后发现，不同文献对于城市韧性测量指标和城市韧性特征这两个概念的表述多有相同或相近之处。具体来看，有4个术语在韧性测量指标和韧性特征的表述中同时使用，即适应性、多样性、模块化和响应性，[21,28,42,38,36,39,71]其具体内涵如表5所示。

表5 城市韧性特征和测量指标的交叉主题

通过分析发现，在城市韧性的“测量”和“特征”两个范畴上，不仅存在表述相同的术语，而且其在两个概念的内涵上也具有高度的一致性。这可能有两层含义:一方面，术语的交叉使用显示了其在城市韧性研究中的多重含义，表明了不同概念在应用到城市韧性范畴时具有拓展性和灵活性;另一方面，在当前城市韧性的话语体系中，关于城市韧性的测量和城市韧性特征之间的界限模糊不清，这种交叉使用可能会在一定程度上导致学术探讨和实践应用中的含义混乱，进而影响到城市韧性研究与建设中相关主体的沟通效果。

四、讨论与结语

城市是当代人类开展各类社会经济活动的主要场域，城市风险防范和安全发展也成为城市治理的需要。韧性城市近年普遍被学术界和实务部门视为解决城市面临各类长期和短期风险，保障城市安全和可持续发展的一种出路。在过去十年，这一理念在全球减防灾领域得到快速扩展，并在许多国家城市发展中得到呈现。我国也在“十四五”规划和面向2035年远景目标中提出建设韧性城市的目标。本文采用相对科学的系统综述方法，对1990年至2022年7月之间发表的城市韧性研究测量和指标建构类的93篇文献进行了系统的分析，从城市韧性相关文献的发表特点、城市韧性的定义、特征与测量指标等维度对英文文献中来自全球学者关于城市韧性的研究进行了梳理。

总体来看，在2014年及之前关于韧性城市的研究相对较少，因为从脆弱性到韧性的叙事方式在2010年才开始较为盛行。[72]自2015年开始，发表的相关文章数量逐渐增加，2018年以后，英文文献中开始出现对中国城市的韧性评估，且数量增长显著。在韧性的测量范畴和指标方面，基于各国历史文化制度和社会经济发展背景，以及相关数据的可得性，城市韧性的概念存在较大一致性，但是具体测量指标存在明显的差异。在不同范畴的指标类型中，社会韧性的使用最多，而社区能力等城市子系统则较少被考虑。从指标体系构建的信效度角度考虑，只有少数文献报告了测量指标的可靠性和有效性统计量。此外，一些文献将城市韧性测量指标和韧性特征这两个概念的术语交叉重叠使用，可能会造成研究和实践中的混乱。

多方法、跨学科的研究范式是城市韧性研究的特点和趋势，但是这也造成了术语、测量指标等方面存在话语差异较大的情况。在本文梳理的93篇文献中，五分之二的研究使用了定量和定性相结合的混合方法测量城市韧性。在指标体系构建中，单纯的定量或定性方法都有其优势，也有其固有弊端。通过对定量与定性方法的结合，既可以减少定性方法中专家学者评价的主观性和随意性，也可以在一定程度上避免定量方法低估某些关键指标本身重要性的可能性。由于韧性研究的跨学科特征已经成为广泛共识，[73]在本文分析的93篇文献中，有45篇发表于跨学科期刊。城市本身的动态复杂性特征决定了对这一主题的研究需要运用跨学科的视角，而发表于跨学科期刊也有助于城市韧性测量相关知识在不同学科之间的对话和延伸，最终可能会有利于形成跨学科知识体系，促进术语和知识体系的标准化。

从研究角度来看,城市韧性测量指标体系构建过程的严谨性和规范性还需进一步改善。本文发现，尽管大多数文献都计算了城市韧性得分，但较少文献报告测量指标的可靠性和有效性。缺少可靠性和有效性的统计检验，使得测量指标体系的可用性和有效性有待商榷。因此，在进行城市韧性指标体系的设计规划时，应考虑纳入相关检验，如内部一致性检验、重测信度、折半信度，以及定量和定性相结合的交叉检验。由于城市韧性日渐成为一个被全球诸多城市所接受的概念，各国的数据可得性也存在较大差异，因此详细报告韧性城市的测量指标体系，以及其信效度显得尤为重要。

需要注意的是，城市韧性指标很难被简单概括为一个或特定几个构成要素。虽然本文从93篇文献中归纳了城市韧性指标的六个构成部分，但其中近半的文献使用了其他的测量指标。然而，这并不代表研究者对于城市韧性测量存在认知混乱；相反，正是不同因素的互动组合造就了城市这一复杂的社会生态系统。[71]从城市复杂性的角度来看，由于城市系统面临独特的具体环境，一个城市的韧性指标难以在其他环境中直接迁移复制，需要采取综合的方法来探索城市韧性要素的最佳组合。因此，如果要将国际韧性研究成果应用于我国城市韧性建设中，需要调动包括政府、学术团体、社会组织和公民等在内的多元主体广泛参与，亟需更多的实证工作，在借鉴其他城市韧性建设的有效经验基础上，形成自身特点。

本文对于我国下一步韧性城市建设实践具有一定的指导意义。韧性城市建设首先要弄清韧性城市的内涵、外延、特征以及测量维度与指标。城市风险实际上包括内生性的城市发展中产生的问题，也包括外来冲击。本文纳入分析的三分之二的研究构建于城市面临的特定风险之上，在提及研究区域的75篇文献中，19篇提出城市面临自然、经济、社会交织构成的复合风险，因此城市韧性建设需要考虑更加综合全面的风险。同时也应当认识到不能为了绝对安全而不发展。应当认识到风险是一种客观存在，有一些风险可以被消除，而有些风险是无法被消除的，只能在一定程度上缓解其影响或者在进行风险—收益平衡后选择与其共存。[74]城市发展中既会产生新的风险，也孕育着解决风险的各种机会，因此城市韧性的建设目标还是为了发展，城市风险防范也只能是在发展中解决。

最后，本文有助于我国应急管理和城市治理、城市规划等领域学者了解国际城市韧性研究，也有利于未来面向国际讲好中国韧性城市建设的故事。在本文提及研究区域的75篇文献中，多数是在构建韧性测量指标体系后选取案例城市进行应用，关注点在于指标体系本身，而对于如何开展城市韧性建设的经验梳理很少。目前关于如何进行韧性城市建设的有限研究主要来自加州大学洛杉矶分校与美国民间智库兰德公司合作的、基于洛杉矶韧性城市建设的相关研究。[75]从全球来看，中国城市安全度普遍比较高，城市韧性理应跳出自然灾害和事故灾难的范畴，纳入公共卫生治理和人因安全维度，在这些方面，中国韧性城市建设就会更具特色。此外，韧性城市或者城市韧性在许多国家都是城市层面上的工作，而我国则逐渐形成了全国性的政策，近年来实践部门有“安全发展示范城市”“平安区县”“减防灾示范社区”“卫生城市”等实践。但遗憾的是，中国城市在积极融入全球韧性城市行动网络的行动力不足。[9]中国是过去几十年来全球城市化进程最快的国家之一，面临当前复杂的国际环境以及两个百年之大局，未来亟需在国际上讲好韧性城市建设的中国故事，积极分享中国的城市韧性和城市发展经验，为实现两个百年目标而努力。

【注释】

① 由于版面有限，文章中未标注的相关参考文献请联系作者获取。

② 二级指标根据其在93篇文献中出现的频率(≥2次)而选定。读者如有需要，可与本文作者联系获取完整指标体系。