中国城市化对电力系统韧性的非线性影响:基于多维数据的机器学习因果分析
《Systems》:Unpacking the Multidimensional Urbanization–Power System Resilience Nexus: Explainable and Causal Machine Learning Evidence from China
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时间:2026年10月12日
来源:Systems 3.8
摘要
城市化究竟是增强还是削弱电力系统韧性尚不明确,因为其人口、空间、经济和数字维度可能产生根本不同的影响。本研究利用 2011 年至 2023 年中国 31 个省级地区的面板数据,结合 XGBoost、按省分组的交叉验证、SHAP 值及累积局部效应,以揭示预测重要性、非线性关系及交互作用,随后采用双重机器学习和因果森林进行效应估计。实证结果显示,土地城市化是最具影响力的预测因子,对电力系统韧性产生了整体负面且显著非线性的影响。重要的是,在较高水平的人口城市化、产业升级和数字化下,这种负向条件关系显著减弱,揭示了城市发展条件下的系统性异质性。尽管 2011 年至 2023 年间全国范围内的估计负向关系有所减弱,但显著的省级异质性持续存在。这些发现揭示城市化与电力系统韧性之间存在一种条件性及空间分异性的关联,并建议协调土地扩张与人口集聚、经济升级及数字能力建设对于限制韧性损失至关重要。
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