长三角城市城市韧性时空演变及障碍因子研究
第22期2023年8月江苏科技信息
Jiangsu Science and Technology Information
No.22August,2023
作者简介：邓育洲(1998 )，男，广东深圳人，硕士研究生；研究方向：城市可持续发展㊂
长三角城市城市韧性时空演变及障碍因子研究
邓育洲，王㊀健
(江苏大学财经学院，江苏镇江212013)
摘要：文章构建经济-社会-生态-设施四大维度的城市韧性评价指标体系，以长三角城市41座地级及以上城市为研究对象，在利用改进熵值法测算2008 2021年长三角城市城市韧性水平的基础上，运用核密度估计模型㊁空间自相关模型探究城市韧性的时空演化趋势，运用障碍度模型探究阻碍城市韧性发展的因素㊂研究主要结论如下:(1)研究期内长三角城市整体韧性持续增强，呈稳步增长的态势，但其内部的多数地级市处于中低水平，随时间推进逐渐形成 低低集聚 高高靠拢 的演化态势;(2)研究期内长三角城市整体韧性呈现出 东部沿海高，向西逐渐递减 的分布格局，长三角城市整体韧性具有空间正向自相关关系，
但集聚差异程度不断扩大;(3)城市经济系统是长三角城市未来一段时期的首要障碍系统，地方一般公共预算收入成为第一障碍因子，研究期内主要障碍因子由经济方面过渡到了经济-社会-生态-设施方面㊂
关键词：城市韧性；韧性测度；时空演变；障碍因子；长三角中图分类号:F299㊀㊀文献标志码:A
0㊀引言
㊀㊀城市韧性作为表示城市系统在应对各种急性冲
击和慢性压力时所展现出的适应㊁恢复和再生能力，强调社会各不同利益主体的共同参与和多元协作㊂韧性程度高的城市可以凭借自身能力有效地抵御突发事件的冲击，并可从灾难中吸取教训经验，内化为城市可持续发展的动力，因此城市韧性建设受到国家的高度重视㊂2021年3月，全国 两会 审议通过的 十四五 规划中提出要建设宜居㊁创新㊁智慧㊁绿㊁
人文㊁韧性的城市，这明确了韧性城市成为未来城市发展中的新要求与新目标㊂2022年10月，党的二十大报告中指出，实施城市更新行动，打造宜居㊁韧性㊁智慧城市㊂这进一步强调韧性城市成为人民众生活的美丽家园的重要特征，对以中国式现代化全面推进新型城镇化城市发展道路具有深远意义㊂随着城市新发展理念的深入贯彻，城市如何在日益增长且不可预知的风险和挑战中正常运行并保持韧性，建设有韧性能力的城市，成为当前相关学科领域亟待研究的新课题㊂
长三角城市作为我国经济社会发展和参与国际竞争的重要平台，凭借沿海地理优势和政策倾斜优势，不仅是全国经济的 地理枢纽 ，引领中国城市高质量发展新格局，而且是世界经济的 重要引擎 ，成为国家重大区域战略融合发展的引领区域之一㊂但
由于内部各城市面临各种风险时所展现出的适应㊁调整㊁再生的能力具有差异性，导致城市韧性存在显著的地区差异，其造成的潜在不利后果也愈加显著，进一步加剧城市协调发展的不确定性㊂提升城市韧性不仅是城市高质量发展的重要体现，也是长三角一体化发展的重要内容㊂在此背景下，对我国长三角城市城市韧性开展综合评价研究，在运用改进熵值法测算2008 2021年长三角城市城市韧性水平的基础上，运用核密度模型㊁空间自相关模型㊁障碍度模型探究城市韧性的时空演化趋势和阻碍城市韧性发展的因素，以全面把握其趋势㊁特征㊁影响因素，总结可提升之处，对于科学提升其城市韧性具有重要研究价值和代表性意义㊂
1㊀文献综述
㊀㊀在城市韧性概念内涵的研究中，韧性(Resilience)一词最早被应用到系统生态学中，定义为 事物受干扰后回复到原始状态 [1]㊂随着时代的发展，韧性概念研究历经工程韧性㊁生态韧性和演化韧性[2]㊂2013年洛克菲勒基金会启动 全球100韧性城市 项目，将城市韧性定义为城市中的个人㊁社区㊁机构和系统在压力下存续㊁适应㊁发展的能力[3],
城市韧性界定范围进一步扩大㊂国内对城市韧性的相关研究比国外涉及更晚，尚处于发展阶段㊂城市韧性概念在国内首先被应用于城市气候风险管理领域,
戴伟等[4]认为我国在气候变化背景下城市化提升需重视城市气候调适模式的建立，以防御性管理为主㊂
随着对城市韧性的进一步认识，马奔等[5]从城乡规划角度出发，认为城市韧性是城市系统通过合理准备㊁
缓冲和应对不确定性扰动，实现经济建设㊁社会秩序
和公共安全等方面正常运行的能力；赵瑞东等[6]从社会个体视角出发，认为城市韧性不仅是由人文㊁环境
系统组成的高度复杂的耦合系统，而且强调居民㊁社
区㊁企业㊁政府及非政府机构等社会组成个体的多方
协作能力㊂在综合已有研究成果的基础上，本文将城
市韧性概念定义为：城市系统在面对各种外部冲击和
内部扰动时，具有能够集成经济㊁社会㊁生态环境㊁基
础设施等各类城市要素的功能，发挥抵抗㊁调适㊁转化
等多种应对能力，最终达到保持城市原有运行状态不
变或调适到新型运行状态的能力㊂
结合区域发展状况，使之构建城市韧性评价体
系，是落实城市韧性概念内涵的重要研究步骤㊂在城
市韧性评价体系的研究中，不同学科机构对于城市韧
性评价体系的建立具有多维度视角，大体上可将城市
韧性评价体系分为能力评价与领域评价㊂能力评价
主要是根据城市韧性内涵中的适应㊁恢复㊁发展等能
力进行评估，如联合国环境署等机构设计了 韧性㊁适
应性和形变能力 评价框架[7];Zeng等[8]基于可持续性发展方向，从 适应㊁吸收㊁变革 三维度构建城市
韧性评价体系㊂领域评价则是考察受到冲击的城市
发展各方面的韧性评估，如Campisi等[9]基于社会生态视角提出在经济㊁社会㊁基础设施㊁制度生态㊁社区等维度评估城市韧性；赵懋源等[10]提出在经济㊁社会㊁生态㊁工程㊁健康与幸福㊁城市管理6个维度构建城市韧性评价指标体系㊂可发现城市韧性扩展为由自然生态系统㊁物理设施系统㊁人文社会系统及其系统间相互作用构成的复杂系统㊂
从总体上看，国外学者从理论推演到建立体系,
构建了一个初步的理论分析框架与研究体系雏形，国
内韧性城市理论建设研究处于发展阶段，主要围绕其
概念理念进行综述，尚未建立适合我国国情的理论发
展框架㊂一方面，现有研究中主要研究对象针对于地
级市，鲜有以城市为研究对象对内部各城市进行整
体与部分研究；另一方面，国内外已有文献中由于城
市韧性评价方法不多，有关城市韧性时空格局及成
因的深入分析尚不多见，需结合当地发展情况进行
深入挖掘㊂因此，以城市为研究对象进行城市韧
性的系统研究具有值得探讨的空间，有助于夯实城
市韧性理论框架，以期为城市的可持续发展提供
理论基础㊂2㊀指标体系构建㊁数据来源及研究方法
2.1㊀指标体系构建
㊀㊀城市韧性水平是涉及诸多方面的复合评价水平㊂本文在借鉴国内外学者机构相关研究的基础上[11-12]，从保障城市系统稳定性的视角，将城市韧性具体分解为经济㊁社会㊁生态㊁设施四大韧性子系统4个一级指标，选取22个二级指标构建城市韧性评价指标体系(见表1)㊂
2.2㊀数据的选取与来源
㊀㊀本文根据‘长江三角洲区域一体化发展规划纲要“对研究范围进行划定，以沪㊁苏㊁浙㊁皖四省市共41个市为研究对象，以 年份ˑ城市 的2008 2021年面板数据为测度单元㊂原始数据来源于2009 2022历年各市的统计年鉴㊁‘中国城市统计年鉴“㊁‘中国城市建设统计年鉴“㊁‘中国统计年鉴“以及国民经济和社会发展统计公报㊂缺失数据通过插值法补齐㊂
2.3㊀研究方法
2.3.1㊀改进熵值法
㊀㊀本文采用改进熵值法确定城市韧性各指标权重及综合评价得分㊂熵值法属于客观赋权法，通过各指标原始数据之间的差异程度来确定指标权重，避免了人为主观因素带来的影响偏差，能够较为客观反映各指标在评价体系内的重要程度㊂为了使得结果包含对不同年份间的比较，对熵值法进行改进，加入时间变量，具体计算过程参照杨丽等[13]的研究㊂长三角城市
2.3.2㊀核密度估计法
㊀㊀核密度估计(Kernel Density Estimation,KDE)是一种非参数统计方法，从数据本身的特点出发进行连续密度函数拟合，描述随机变量的分布形态，是研究非均衡性的重要工具之一㊂核密度估计可以避免人为设定函数形式可能造成的误差，具有比传统估计更好的优势㊂本文采用高斯核函数估计长三角城市城市韧性的分布位置㊁形态㊁延展性以及极化特征等，具体计算过程参照黄梦涵等[14]的研究㊂
2.3.3㊀空间自相关分析法
㊀㊀空间自相关(Spatial Autocorrelation)是研究一系列数据在空间单元上是否具有空间依赖性的空间数据分析方法，用于研究数据的空间分布规律和主题间的空间关联特征㊂其中，莫兰指数(Moran s I)可以有效探索某指标属性在整个区域和个别对象的空间关联程度，其取值范围为[-1,1]㊂若莫兰指数ɪ[-1,0)，则表明指标具有空间负相关性；若莫兰指数ɪ(0,1]，则表明指标具有空间正相关关系；若莫兰指数=0，则表明指标不存在空间自相关关系，即空间随机
㊀㊀表1㊀城市韧性水平评价指标体系
目标层准则层指标层指标单位指标属性
城市韧性城市经济韧性
(Xa)
城市社会韧性
(Xb)
城市生态韧性
(Xc)
城市设施韧性
(Xd)
人均地区生产总值(Xa1)元正向
二㊁三产业在GDP的占比(Xa2)%正向
人均当年实际使用外资金额(Xa3)万美元正向
人均地方一般公共预算收入(Xa4)万元正向
规模以上工业企业数(Xa5)个正向
人均社会消费品零售总额(Xa6)万元正向
每万人医院㊁卫生院床位数(Xb1)张正向
城乡居民人均储蓄存款余额(Xb2)万元正向
每万人普通高等学校在校学生数(Xb3)人正向
社会保障指数(Xb4)%正向
城镇登记失业率(Xb5)%负向
人均公园绿地面积(Xc1)m2正向
建成区绿化覆盖率(Xc2)%正向
工业固体废物综合利用率(Xc3)%正向
污水处理厂集中处理率(Xc4)%正向
生活垃圾无害化处理率(Xc5)%正向
建成区排水管道密度(Xd1)千米/平方千米正向
全年人均用电量(Xd2)万千瓦时正向
燃气普及率(Xd3)%正向
互联网普及率(Xd4)%正向
人均城市道路面积(Xd5)万平方米正向
市辖区公共汽车营运车辆数(Xd6)辆正向
㊀注: 社会保障指数 为参加基本养老保险㊁基本医疗保险与失业保险职工人数之和与常住人口的比值; 互联网普及率 为互联网用户数与常住人口的比值㊂
分布㊂本文采用地理距离权重矩阵㊁经济距离权重矩
阵㊁经济地理距离权重矩阵3种类型分别作为莫兰指
数的空间权重矩阵，并分别测算Moran s I统计量，对长三角城市城市韧性水平空间自相关程度进行检
验㊂矩阵公式以及计算过程参照王守坤[15]的研究㊂2.3.4㊀障碍度模型
㊀㊀为探讨长三角城市城市韧性发展的障碍因子，本文使用障碍度模型(Obstacle Model)对长三角城市城市韧性的各项指标进行障碍度测算，并出主要障碍因子，以便针对性给出提升策略建议㊂单
个指标的障碍度越大，表明城市韧性受该指标的阻碍作用越大，越有可能是阻碍城市韧性提升的主要障碍因子㊂具体计算过程参照李彦军等[16]的研究㊂
3　长三角城市城市韧性的时序演变分析
3.1㊀时序演变总体分析
㊀㊀本文采用改进熵值法测算2008 2021年长三角城市城市韧性综合得分，根据得分绘出长三角城市城市整体及各子系统韧性均值的演化趋势图，如图1所示㊂
由图1可知，从整体层面来看，长三角城市城
市整体韧性呈稳步增长的态势，研究期内平均综合得分从0.2604增长至0.4132，年均增幅4.52%㊂从各子系统层面来看，得分排名为 生态韧性>设施韧性>经济韧性>社会韧性 ㊂城市社会韧性年均增幅9.16%，增速在四大系统中居于首位，城市生态韧性平均综合得分最高，从0.1187增长至0.1787，引领作用显著㊂以上结果表明，在研究期内长三角深入贯彻新发展理念，实施区域协调发展战略，对于城市系统中抵御风险的相关功能建设趋于完备，强化了抵御自然及人为风险的应急处理能力，进一步巩固城市安全体系，引领高质量发展㊂值得一提的是，在2020 2021年间，城市生态韧性呈现快速上升的特点，说明在此时段长三角高度重视城市生态系统这一空间服务载体，通过加快建设资源节约型
㊁环境友好型社会，在城市人流㊁物流相对变少的2020 2021年促进城市绿健康发展，进而提升城市生态韧性和城市整体韧性㊂3.2㊀基于核密度估计法的时序演变特征分析
㊀㊀为进一步揭示长三角城市城市韧性的时序动态演化特征，对2008年㊁2012年㊁2017年和2021年4个年份的长三角城市城市韧性进行核密度估计，检验长三角城市城市韧性的绝对差异变化情况，结果如图2所示㊂
图1㊀2008 2021
年长三角城市城市整体及各子系统韧性的平均综合得分演化趋势
图2㊀主要年份长三角城市城市韧性核密度估计
㊀㊀由图2可知，从分布位置看,KDE 曲线的中心位置匀速向右移动，表明长三角城市的城市韧性整体呈现持续增强的态势，提升幅度较大㊂从分布形态看,KDE 曲线的主峰高度持续上升，宽带覆盖范围逐步变小，呈现出由 扁平式 向 高耸式 变化的趋势，表明长三角各地级市间的绝对差异有扩大态势㊂从极化趋势看,KDE 曲线右侧有凸起，表明长三角未来在城市韧性提升过程中可能存在多极化演变趋势㊂从延展性看,KDE 曲线左尾形状陡峭，右尾的韧性高值区呈现不明显的多峰分布且有向右延长的趋势，这是区域内部韧性的差异分化加剧导致的，表明长三角内部的大部分地级市的城市韧性处于中低状态，随时间推进，韧性较高的城市数量越来越多，逐渐形成 低低集聚 高高靠拢 的演化态势㊂
4㊀长三角城市城市韧性的空间分异分析4.1㊀城市韧性空间分异总体分析
㊀㊀为探究长三角城市城市韧性的空间分异格局，根据城市韧性得分结果，采用Jenks 自然断点法将其划分为5种类型区，并利用ArcGIS 10.7软件绘制出
2008年和2021年的长三角城市城市整体及各子系统韧性的空间分布(见图3)㊂
由图3可以看出，长三角城市41座地级及以上城市呈现出 东部沿海高，向西逐渐递减 的空间分布格
局㊂从绝对值观察，在研究期内，上海㊁苏州作为长三角主要城市，在城市韧性得分上处于领先地位，江苏㊁浙江和安徽东部得到了较好发展，多数城市都高于整体平均水平，安徽西部依旧位于较后位置，说明长三角一体化核心城市的发展具有强力联动性及高度协同性，韧性城市建设正加强辐射至长三角全域，缩小城市间差距㊂
4.2㊀基于空间自相关检验的空间分异特征分析
㊀㊀为进一步探究长三角城市城市韧性的空间集聚特征，运用空间自相关分析法对长三角城市城市韧性进行空间相关分析，分别得出长三角城市研究期内在3种不同空间权重矩阵的Moran s I 年度变化值，如表2所示㊂
由表2可知,2008 2021年长三角城市Moran s I 均为正值,P 值均通过1%的显著性检验，说明长三角城市内部各城市的城市韧性水平具有空间正相关关系，高值城市之间相互集聚促进城市韧性水平进一步上升，低值城市之间相互集聚会导致城市韧性发展受限㊂从时间变化趋势来看，虽然在3个空间矩阵下Moran s I 都呈现缓慢下降的发展趋势，提升周边地区城市韧性的带动作用有所减弱，但整体范围显著的空间相关性有利于加剧长三角内部发达城市资源调动带来的正向辐射效应，推进长三角一体化发展进程㊂
5㊀长三角城市城市韧性指标层的障碍因子诊断分析
㊀㊀为深入探析影响长三角城市城市韧性的主要
㊀
㊀
图3㊀2008和2021年长三角城市城市韧性空间分布格局表2㊀2008 2021年长三角城市城市韧性Moran s I 指数
年份地理距离矩阵
经济距离矩阵
经济地理距离矩阵Moran s I
Z -Variance
Moran s I
Z -Variance
Moran s I
Z -Variance
2008年0.1806
8.0443∗∗∗
0.5198
6.4975∗∗∗
0.6338
6.7699∗∗∗
2009年0.1932
8.5591∗∗∗
0.5230
6.5535∗∗∗
0.6546
7.0028∗∗∗
2010年0.1866
8.3833∗
∗∗
0.5019
6.3645∗
∗∗
0.6268
6.7835∗
∗∗
2011年0.1729
7.8700∗
∗∗
0.4913
6.2614∗
∗∗
0.6067
6.6002∗
∗∗
2012年0.1637
7.5594∗
∗∗
0.4951
6.3526∗
∗∗
0.6038
6.6184∗
∗∗
2013年0.1584
7.3174∗
∗∗
0.4916
6.2863∗
∗∗
0.5991
6.5434∗
∗∗
2014年0.1560
7.2339∗
∗∗
0.4865
6.2341∗
∗∗
0.5909
6.4680∗
∗∗
2015年0.1491
7.0031∗
∗∗
0.4593
5.9410∗
∗∗
0.5603
6.1870∗
∗∗
2016年0.1447
6.8359∗
∗∗
0.4641
6.0101∗
∗∗
0.5626
6.2221∗
∗∗
2017年0.1334
6.4283∗
∗∗
0.4623
6.0334∗
∗∗
0.5515
6.1508∗
∗∗
2018年0.1374
6.6296∗
∗∗
0.4423
5.8204∗
∗∗
0.5300
5.9564∗
∗∗
2019年0.1391
6.6927∗
∗∗
0.4353
5.7293∗
∗∗
0.5220
5.8668∗
∗∗
2020年0.1405
6.7551∗
∗∗
0.4461
5.8666∗
∗∗
0.5347
6.0058∗
∗∗
2021年
0.1240
6.1506∗
∗∗
0.4191
5.5940∗
∗∗
0.4999
5.6974∗
∗∗
㊀注: ∗∗∗  ∗∗  ∗ 分别表示通过1%㊁5%㊁10%的显著性水平检验㊂
障碍因子，本文选取2008年㊁2012年㊁2017年和2021年的数据作为样本测算长三角城市城市韧性各指标层的障碍度，筛选出前6位障碍因子作为识别主要障碍因子，结果如表3所示㊂
表3中的数据显示，在研究期内，人均地方一般公共预算收入(Xa4)成为长三角城市的第一障碍因子，其主要年份的平均值多达7.72%，呈现 先上升后下降 的发展趋势，这说明长三角城市韧性建设的发展与政府财政实力高度关联㊂政府财政实力越强，在抵抗风险冲击时越能提供各种经济资源支持，维持经济系统的稳定性，进而保持城市高韧性状态㊂人均当年实际使用外资金额(Xa3)㊁人均社会消费品零售总额(Xa6)㊁城乡居民人均储蓄存款余额(Xb2)㊁每万人普通高等学校在校学生数(Xb3)㊁市辖区公共

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