基于TOPSIS模型的曲靖城市韧性评价

朱海燕，徐安妮

(1.曲靖师范学院 文化旅游学院，云南 曲靖 655011；2.曲靖第一中学麒麟学校，云南 曲靖 655011)

城市是人类生产和生活的主要集聚地，是一个由“社会-经济-生态”等子系统构成开放的复杂巨系统，是带动经社会经济发展的主要载体，城市的高质量发展对实现中国式现代化具有重要的战略意义。然而，在城市建设和发展的过程中，各种突发风险、扰动因素日益增多，在面临风险时，不同城市的反应存在差异，(1)邵亦文,徐江.城市韧性:基于国际文献综述的概念解析[J].国际城市规划,2015,3(2):48-54.有的城市能够快速应对，化险为夷，谋求到更好的发展，有的城市却损失掺重，城市已成为国际社会公认的重大灾害高风险区，导致这一现象的本质原因是城市韧性的内在差异。城市韧性作为一种解决城市面临现在风险的新路径(2)赵瑞东,方创琳等.城市韧性研究进展与展望[J].地理科学进展,2020,39(10):1717-1731.，受到学者和政府部门的普遍关注，韧性城市已成为城市可持续发展的创新模式之一(3)薄景山,王玉婷等.韧性城市的研究进展和韧性城乡建设的建议[J].世界地震工程,2022,38(3):90-100.，韧性城市的理念已被世界各国广泛接受，建设韧性城市逐渐成为城市高质量发展的迫切需要，评估城市韧性是韧性城市建设的基础和前提。因此，准确把握城市韧性，科学评价城市韧性成为当前的研究热点。

目前，对城市韧性评价的研究还处在探索发展阶段，没有达成广泛共识，有关国际组织和学者开展了大量的研究，关于城市韧性评价指标的研究，最具影响力的是联合国减灾署提出的“韧性城市十大准则”(4)VALDESHM,How to make cities more resilient:a handbook for local government leaders[R].Geneva:United Uations UNISDR,2012.、洛克菲勒基金会提出的城市韧性框架指标体系(CRI)(5)Rockefeller Foundation. ARup. City Resilience Index[EB/OL].[2019-02-02] https:// www.Arup.com/perspectives/pubication/research/ Sec- tion/ city-resilience-index.query=city%20 Resilience.和城市可持续发展技术委员会提出的《城市可持续发展韧性城市指标》(ISO37123)(6)International Organization for Standardization. ISO/Dis37123,Sustainable Citiesand Communities Indicators for resilient city[S].2018.。进入21世纪中国学术界开始关注韧性城市的研究，学者们从不同角度对城市的韧性展开评价，城市韧性评价体系的构建多涉及评价社会、 生态、 基础设施和经济韧性、市政设施、技术创新等层面(7)修春亮,魏冶等. 基于“规模—密度—形态”的大连市城市韧性评估[J]. 地理学报,2018(12):2315-2328.(8)周倩,刘德林. 长三角城市群城市韧性与城镇化水平耦合协调发展研究[J]. 水土保持研究,2020(4):286-292.；评价涉及到的方法主要有综合指数法、图层叠置法、社会网络模型、函数模型法等(9)赵瑞东,方创琳等.城市韧性研究进展与展望[J].地理科学进展,2020,39(10):1717-1731.；研究尺度大多集中在城市群(10)马德彬,沈正平.城市韧性与经济发展水平耦合协调研究——以京津冀城市群为例[J].资源开发与市场,2021(7):820-821,827,822-826.(11)朱金鹤,孙红雪. 中国三大城市群城市韧性时空演进与影响因素研究[J]. 软科学,2020(2):72-79.、单一省市(12)暴向平,张学波.内蒙古经济韧性时空演化与影响因素分析[J].资源开发与市场,2021(9):1059-1065.(13)朱金鹤,孙红雪.数字经济是否提升了城市经济韧性?[J]. 现代经济探讨,2021(10):1-13.(14)张振,张以晨等.基于熵权法和TOPSIS模型的城市韧性评估——以长春市为例[J].灾害学,2023,38(01):213-219.(15)胡志强,苗长虹等. 产业集聚对黄河流域工业韧性的影响研究[J]. 地理科学,2021(5):824-831.(16)彭荣熙,刘涛等.中国东部沿海地区城市经济韧性的空间差异及其产业结构解释[J].地理研究,2021(6):1732-1748.(17)吴文洁,黄海云.国家中心城市综合韧性评价及障碍因素分析[J].生态经济,2023,39(4):89-94.(18)单薪蒙,何敏等.中国城市韧性时空分异特征及其影响因素分析[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2021,45(5),476-484.(19)孙阳,张落成,姚士谋.基于社会生态系统视角的长三角地级城市韧性度评价[J].中国人口•资源与环境,2017(8):151-158.等中观尺度的韧性评价。总体来看，我国城市韧性的研究还比较薄弱，中观尺度的研究居多，大尺度和小尺度的研究较少，鲜见国家层面的韧性研究，基于区县尺度的曲靖城市韧性评价，对曲靖城市高质量发展具有重要意义。

曲靖市位于云南省东部，地处云南、贵州、广西三省区交界处，东与贵州省兴义市毗邻，南与文山壮族苗族自治州红河哈尼族彝族自治州接壤，距省会昆明市120千米，国土面积2.89万平方千米，下辖麒麟区、沾益区、马龙区、陆良县、师宗县、 罗平县、富源县、会泽县和宣威市(县级市)等9个区县市。作为云南省第二大城市、云南省域副中心城市和滇中城市群的重要节点城市，近年来社会经济快速发展，城市建设步伐不断加快，人民生活水平的不断提高，城市建设从“量到质”转型发展的成为重要方向。随着快速城镇化的持续推进，各种不确定因素成为制约城市安全和可持续发展的重要障碍，提高城市韧性是曲靖城市风险治理的新思路，也是云南副中心城市建设的重要方向。以曲靖市下辖9个区县为研究对象，从经济、社会、生态三个层面选取13个指标构建城市韧性指标体系，利用熵值法、TOPSIS模型对2007-2020年9个区县的城市综合韧性及分项韧性水平进行评价，以期为云南省域副中心城市的建设提供思路，为曲靖的韧性城市建设和未来发展规划提供决策参考。

一、数据来源与研究方法

(一)数据来源

本文研究数据主要来源于《云南统计年鉴》(2008-2021)《中国统计年鉴》(2008-2021)《中国城市统计年鉴》(2008-2021)和《中国县域统计年鉴(县市卷)》(2008-2021)，其他少量数据从云南省的州志、县志及《国民经济和社会发展统计公报》中获取，缺失年份数据采用插值法和相邻年份均值法来补全和矫，部分数据通过ArcMap10.6利用遥感影像提取。

(二)城市韧性评价体系的构建

根据城市韧性的概念和内涵，本着科学性、简明性、可获取性的原则，从经济层面、社会层面和生态层面等三个方面构建城市韧性评价分析框架。选取人均GDP、第三产业占比、居民年末储蓄余额等13个评价指标，指标包括正负指标两个方面。对城市发展起促进作用的为正向指标，起阻碍作用的为负向指标，其中，除人口密度和人均耕地面积为负向指标外，其余指标均为正向指标(表1)。

表1 曲靖市城市韧性正负向指标评价体系

(三)研究方法

1.极差法

采用极差法对原始数据分正向指标和负向指标进行标准化处理，得到标准化数据。

对于正向指标，标准化公式为：

(1)

对于负向指标，标准化公式为：

(2)

式中Xij为第i个单位的第j个指标的原始值，Xij为经过标准化处理后第i个单位的第j个指标。

2.熵权法

熵权法是通过信息量来确定指标权重的一种客观方式，具有客观性、精确性等优点，具体式子如下

(3)

式中Wj为指标j的权重；Ej为指标的熵值，用熵值法确定指标权重。

3.TOPSIS分析模型

TOPSIS是一种典型的多目标决策分析模型。它根据不同的评价对象选择一定数量的评价指标。选择每个指标的理想值，并计算每个方案与理想值之间的距离，其结果能够准确反映各个指标之间的差距。

(1)确定正向指标理想解X+和和负向指标理想解X-

X+=(max{x11，x12，…，xm1}，max{x12，x22，…，xm2}，…，max{x1n，x2n，..，xmn}

(4)

X-=(min{x11，x12，…，xm1}，min{x12，x22，…，xm2}，…，min{x1n，x2n，..，xmn}

(5)

(2)计算各个指标的值与正负理想解的距离：

(6)

(7)

(3)计算评价对象与理想解的贴近程度Ci：

(8)

Ci值越大，说明城市韧性水平越高。反之，则说明城市韧性水平越低。

4.空间分析方法

运用地理信息系统(GIS)的空间分析法，即自然断裂点法(Jenks)方法，对曲靖9个区县的城市韧性进行分类，通过 Arc Map10.6 软件对数据结果进行可视化处理，探索曲靖城市韧性的空间特征。

二、 结果与分析

(一)指标权重的确定及分析

根据表1选取的十三个指标，针对曲靖市下辖九个区县，分别从三个维度：社会韧性、经济韧性、生态韧性建立评价矩阵，对m个对象的n个指标，利用极差法对数据进行标准化处理，算出评价指标权重。(表2)。

表2 曲靖市城市韧性评价指标权重

分析指标权重发现：在十三个指标中，权重排前五位的分别是社会消费品零售总额、固定资产投资、医疗卫生机构床位数、居民年末储蓄余额和工业总产值，这五个指标对曲靖城市韧性的影响最大；从准则层面看，影响曲靖城市韧性最大的是经济韧性，权重达到0.5713，其中，固定资产投资、居民年末储蓄余额和工业总产值的权重最高，从影响最大的三个经济指标可以看出，曲靖市是工业主导型经济，以固定资产投资拉动为主，第三产业占比权重最小，对经济韧性影响最小，曲靖市的经济转型任重而道远；社会韧性权重为0.3706，对曲靖城市韧性的影响居中，生态韧性权重最小，对曲靖城市韧性的影响最小。

(二)曲靖城市综合韧性特征及趋势分析

根据熵权法计算得到的权重对全部韧性指标进行加权处理，再用TOPSIS模型计算曲靖市各个区县近14年的城市综合韧性水平，计算结果(表3)。

表3 曲靖市各区县城市综合韧性水平表

由表3可知，总体来说，各个县区的综合韧性发展趋势都在呈现逐步上升的趋势。说明各区县域的弹性增强，承担外界风险的能力也在增加。同时，县区之间的极差值由2007年的0.1450逐步递增为2020年的0.5980，可见，随着时间的推移，曲靖市区域之间的综合发展水平的差距在逐步扩大，面临区域发展不平衡的问题。从表3中，各个县区历年综合韧性指数的均值来看，麒麟区的平均综合韧性水平最高，为0.5083。马龙区的综合韧性水平最低，为0.1635。

从图3发展演变趋势来看，麒麟区的发展速度最快，宣威市在2010年到2016年实现了较大跨越，紧跟麒麟区之后。其次是沾益区从2016年到2020年也实现了较快发展。马龙区的城市韧性水平较滞后，与其经济韧性与社会韧性水平较低有密切的关系。

图3 曲靖市城市综合韧性时序演变特征

图5 曲靖市城市社会韧性时序演变特征

(三)韧性特征分项分析

1.经济韧性特征

分析各个县区的经济韧性水平(表4)发现：各个县区的经济韧性水平都在呈现逐年上升的趋势，但县区之间的极差值却在逐步增加，由此可见，随着时间的发展区域之间的差距在逐步增加，而区域经济发展的速度也是越来越快。其中，发展最快的就是麒麟区，到2021年麒麟区的经济韧性水平最高。从表4中，各个县区历年经济韧性水平的均值来看，师宗县的经济韧性平均值最低，为0.1725 。除麒麟区均值较高外，其余各个县区之间的差距并不大。

表4 曲靖市各个县区经济韧性水平表

2.社会韧性特征分析

由表5可知，在社会韧性方面，各个县区的社会韧性水平呈现逐年上升的趋势。区域之间的极差值却在增加，表明区域社会发展的速度也是越来越快，区域之间的社会发展差距在逐步增加。其中，发展最快的就是麒麟区，2020年麒麟区的社会韧性水平达0.8310，为最高。从历年社会韧性水平的均值来看，马龙区的平均社会韧性水平最低，为0.1355。麒麟区的社会韧性水平是马龙区的6倍还多，排第二的是宣威市。其余各个县区之间的差距不大。

表5 曲靖市各个县区社会韧性水平表

3.生态韧性特征分析

从各个县区的生态韧性水平(表6)来看，各个县区的生态韧性发展趋势不平衡。马龙区在逐步递减，陆良县、富源县和会泽县在逐步递增，区县之间的极差值呈缩小趋势，由此可见，随着时间的发展，区域之间的生态水平差距在逐步缩小。从表6中，各个县区历年生态韧性水平的均值来看，陆良县的生态韧性平均值最低，为0.4650。宣威市的生态韧性均值最高，为0.8078。其次是师宗县，和宣威市差距不大。

表6 曲靖市各个县区生态韧性水平表

(四)曲靖城市韧性空间分异特征

4.1.4.1城市综合韧性空间分异格局演变特征

用 Arc Map10.6 软件的 Jenks 自然最佳断裂点法对 2007年到2010年、2016年到2020年两个时段的曲靖市城市综合韧性水平进行分级聚类(表7、图6)。从两个时段的聚类结果来看，随时间的演变，各个县区逐渐向聚类水平高值区集聚。从空间分布上看，聚类水平高值区分布在曲靖市的中部和东部地区。分指标类别看，经济韧性聚类高值区在中部地区。北部的会泽县和南部的师宗县落在聚类低值区，处于Ⅰ类、Ⅱ类地区；2007年到2010年社会韧性水平聚类变化并不大，但是到2016年到2020年发生了较大变化。马龙区社会韧性水平发展滞缓，一直处于Ⅰ类地区；生态韧性水平聚类空间分析表明，生态聚类高值区布局在曲靖市的西部、北部和南部，中部和东部生态韧性水平较低。

图6 曲靖市城市综合韧性水平空间分异格局演变(续图)

图6 曲靖市城市综合韧性水平空间分异格局演变

表7 曲靖市各个县区综合韧性指数聚类表

表8 曲靖市各个县区综合韧性指数聚类表

三、 结论与建议

(一)结论

本文基于曲靖2007-2020年共十三年的数据，利用熵值法和TOPSIS模型对曲靖城市韧性水平进行时空分析，得到以下结论：

1.曲靖城市综合韧性水平随着时间的推移呈逐步上升趋势，各个县区韧性发展水平存在较大的差异。麒麟区的综合韧性水平发展最快，其次是宣威市，第三是沾益区，其余区县均呈现缓慢增长的趋势。

2.不同维度的韧性水平差异化发展。经济韧性水平和社会韧性水平总体呈逐渐上升的趋势，生态韧性水平在研究期间呈波动起伏。2007年到2010年经济韧性水平的增幅最大，社会韧性和生态韧性水平变化较小，曲靖城市发展表现为以投资拉动的工业主导型城市经济，经济增长较快，经济韧性水平发展突出。2016年到2020年生态韧性水平总体有提升。表现出城市在绿色发展，在落实“绿水青山就是金山银山”和“生态文明建设排头兵”建设方面的贡献，生态韧性水平逐渐提高。

3.从空间分异格局来看，曲靖市的韧性水平表现为聚散程度不均衡，聚类指数高的地区分布在中部和东部地区，时而集中，时而分散。一类地区和五类地区变化幅度较小，二、三、四类地区变化比较明显。经济韧性水平和社会韧性水平高值区集中在曲靖的中部和东部地区的麒麟区、宣威市和沾益区等地，北部的会泽县和南部的师宗县韧性水平较低。宣威市、师宗县和马龙区的平均生态韧性水平较高。

4. 影响曲靖市城市韧性水平的主要是经济韧性和社会韧性。两者权重比较高，经济韧性和社会韧性较高的地区，综合韧性水平也较高。

(二)建议

在云南副中心城市的建设过程中，提高城市韧性是今后曲靖城市可持续发展的重要方向，针对曲靖市三个维度的韧性发展情况分别提出如下建议：

1.经济方面。经济实力水平是提高城市韧性发展的基础，有了经济基础，才能进一步提高民生保障，完善城市基础设施和改善城市生态环境。根据曲靖市目前经济发展状况，曲靖市要发挥经济优势，优化产业结构，积极发展先进制造业、现代服务业，提高第三产业比重，推动产业结构转型发展，改变投资推动型的工业城市经济模式，促进滇中城市群内城市之间的流通，提升城市的经济韧性，提高城市竞争力。

2.社会方面。社会韧性体现一个城市的民生保障能力和政府政策的支持力度。当城市遭遇突发灾害时，社会韧性能为城市居民提供一定的安全保障，提高城市抵御灾害的能力。因此，提高城市社会韧性的关键在于，在解决好民生基本问题的同时，完善社会保障制度，尤其是医疗水平建设和养老服务体系建设。优化就业机制，增加就业岗位，减少失业群体，提高城市承载能力和可持续发展能力。

3.生态方面。从某种程度上来说城市是人与自然环境共同作用的结果，要建立起多元化的生态保护系统，严格把控生态保护“红线”，将生态保护纳入网络管理，建设完整的生态环境开发和治理机制，扩大城市森林覆盖率和建成区的绿化覆盖率，提高人均绿地面积，进而提升城市生态韧性。