为城市聚集区中的跨城市网络建立一个韧性评估框架

《Habitat International》：Build a resilience assessment framework for cross-city networks in urban agglomerations

跨城网络韧性评估框架构建与实证研究，基于复杂系统与网络科学工具，整合城市与跨城韧性评估，以粤港澳大湾区为案例，揭示灾变与恢复阶段的韧性机制，提出动态与情景评估需求，为区域韧性建设提供方法论支撑。

　　

廖创昌|李亚星|郭仁忠|李晓明

武汉大学资源与环境科学学院，中国武汉，430072

摘要

信息化和城市化推动了紧密相连且复杂的城市聚集区的快速发展，城市之间的合作与空间互动日益增强，这引发了人们对区域问题及跨城市韧性响应的关注。本研究首先回顾了区域和韧性的概念，并选择城市聚集区作为跨城市网络研究的代表性案例。接着，我们基于区域网络组成部分，探讨了跨城市网络韧性的机制及其演变过程。通过结合网络工具、整合城市韧性、跨城市韧性和动态评估程序，提出了一个评估跨城市网络韧性的框架。以粤港澳大湾区为实证对象，检验了该框架的有效性和局限性，得出了两个重要结果：（1）从韧性强度和相对功能的角度分析了韧性模式；（2）揭示了灾害期间和灾后恢复阶段跨城市网络韧性机制的表现。最后，我们讨论了跨城市网络韧性动态评估和基于情景评估的必要性，旨在为区域韧性建设和灾害响应提供实用框架的设计依据。

引言

准确评估信息化和城市化对城市及更大区域的影响较为困难；然而，随着人口和资源的集中，城市地区正日益频繁地面临各种冲击和严重的社会生态问题。随着各种要素流动的日益频繁，超连接性可能加剧这些问题并引发连锁效应（Helbing, 2013）。因此，管理者和研究者越来越意识到区域在塑造城市韧性中的作用，倡导发展跨城市韧性框架以增强集体韧性，并希望进一步促进跨城市合作，以共同应对外部冲击（Glaeser, 2022; Bai, 2024）。

当重大风险和灾害发生时，很少有城市能够独立应对并实现恢复（Serbanica & Constantin, 2023）。一个显著的例子是最近的COVID-19疫情，该疫情最初在武汉被发现。作为回应，邻近城市和政府迅速建立了有效的沟通机制，通过协调稀缺资源和实施社会控制措施来遏制疫情蔓延，从而促进了受影响城市的快速恢复。在社会经济系统层面，许多国家和地区采取了城市聚集区的政策，即一个或多个核心城市得到集体发展社区的支持，以促进整体社会经济增长并应对多样化的风险挑战。

韧性作为一个同时考虑自然和人为干扰的概念，在多个领域得到广泛应用，这使得制定单一、统一的定义变得具有挑战性（Pendall et al., 2010; Meerow et al., 2016; Shamsuddin, 2020）。然而，在城市研究领域，关于韧性的概念共识相对较为广泛（Chelleri, Waters, Olazabal, & Minucci, 2015; Datola, 2023）。具体而言，韧性被理解为动态的（在空间和时间尺度上表现出演变特性）、多维的（涵盖社会、生态、政治、技术等各个系统）以及复杂的（由多个相互关联的子系统组成）。韧性的概念框架和基本组成部分已在城市规划、政策设计和治理领域得到了充分研究（Büyük?zkan et al., 2022）。城市管理者越来越认识到区域韧性的重要性，并采取了战略措施来增强它（Fastiggi et al., 2021; Rogatka, 2021; Woodruff, Bowman, Hannibal, Sansom, & Portney, 2021）。然而，大多数现有研究仍局限于概念框架或仅关注静态城市单元的评估，而没有深入探讨区域系统层次化和高度异质性背景下的韧性机制和量化问题（Bai, 2024; Ribeiro & Gon?alves, 2019; Li, Lin, Wang, & Chen, 2024）。

本文重点研究由多个城市组成的区域系统中跨城市韧性的构成和机制。它利用复杂系统和网络科学作为工具，为城市聚集区建立了一个韧性评估框架，这些城市聚集区是典型的区域代表。随后，我们通过实证分析来检验该框架的有效性和局限性。本文的主要贡献如下：（1）从区域角度审视韧性，强调跨城市网络中韧性的形成机制和基本原理，从而扩展了韧性的基本概念；（2）基于复杂网络范式，开发了一个跨城市网络韧性评估框架，填补了概念框架与评估模型之间的空白；（3）对粤港澳大湾区这一典型城市聚集区的实证研究为全球其他地区的韧性评估和优化提供了宝贵参考。

章节摘录

城市聚集区与跨城市网络

城市聚集区在某种程度上被认为是城市化的产物（Fang & Yu, 2017）。从形成过程来看，城市聚集区的出现可以归因于两个主要因素（Fang, Yang, Fang, Huang, & Zhou, 2018）。首先是区域内城市追求自身发展并优化自身结构的动力（Cottineau, Finance, Hatna, Arcaute, & Batty, 2019）。尽管城市聚集区是一种由...

以城市聚集区为典型代表

从许多国家对城市聚集区的划分来看，这些地区在社会经济联系和政治诉求方面呈现出复杂的整体性，具有明显的社区特性，政策设计倾向于一体化发展，并存在长期的地理关联。因此，本文以城市聚集区作为主要研究对象，以探讨相关机制和框架。选择城市聚集区的主要考虑因素包括：

(1)

它在韧性方面保持连续性

研究区域的代表性

粤港澳大湾区（以下简称大湾区）是世界四大湾区之一，也是中国最具经济活力和技术创新的城市聚集区之一。从结构上看，大湾区呈现出典型的多中心网络特征，城市节点具有明显的层次性和异质性。这体现在城市发展水平的差异以及不同的行政、经济和社会系统中。

实证结果的进一步总结与启示

本研究选择大湾区作为实证对象，以检验评估系统、指标和程序的有效性。城市韧性和跨城市韧性的结果与大湾区的发展模式和空间组织相一致，表明广州、深圳、香港和澳门具有很强的韧性，同时形成了以这四个城市为中心、东莞、佛山和珠海为支撑节点的跨城市网络。从节点...

CRediT作者贡献声明

廖创昌：撰写——初稿、方法论、数据管理、验证、概念化、可视化、形式分析、软件开发、调查。李亚星：撰写——初稿、数据管理、软件开发、方法论。郭仁忠：调查、监督、验证、概念化。李晓明：可视化、资金获取、监督、验证。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：42293273）、中国工程院项目（项目编号：2022-JB-02）和国家重点研发计划（项目编号：2023YFC3804800）的支持。