基于服务的韧性构建在人为社会经济-生态-技术（ASET）系统中：以香港为例

《Land Use Policy》：Service-based resilience-building in Anthropogenic Socioeconomic-Ecological-Technological (ASET) systems: Hong Kong as the case

基于刺激-恢复-适应模型，本研究提出服务型分析框架评估香港洪水场景下人类世社会经济-生态-技术系统韧性，强调医疗、交通、供能等生命维持服务为核心，对比传统子系统方法，发现服务指标可提升规划科学性，平衡短期需求与长期可持续发展目标。

　　

郝汉|梁东

澳门科技大学商学院管理系，澳门。

摘要

由于与气候相关的风险增加和持续的城市化进程，特别是在全球南方地区，增强人类居住区的韧性受到了越来越多的关注。将学术研究与实际的韧性建设努力相结合需要采用稳健、透明且可扩展的方法。基于刺激-恢复-适应（Stimulus-Recovery-Adaptation, SRA）模型，本研究提出了一种基于服务的框架，用于评估和增强面临气候相关风险的人为社会经济生态技术（Anthropogenic Socioeconomic-Ecological-Technological, ASET）系统的韧性，并以香港的洪水情景作为案例研究。与传统以子系统为中心的方法不同，该框架强调生命维持服务（如医疗保健、交通、食品供应、住所和教育）是城市韧性的核心。研究结果表明，基于服务的指标提供了实用的、基于证据的见解，有助于韧性规划和政策制定。这一框架有助于澄清理论上的模糊之处，使韧性建设举措与公众需求保持一致，并提供能够在短期需求与长期韧性和可持续发展目标之间取得平衡的可扩展策略。

引言

随着气候变化的加剧，与气候相关的危机的全球频率和严重性都在上升，导致全球人口脆弱性增加，对适应能力的压力也随之增大。同时，快速的城市化进程通过将人口集中在人口密集的城市中，进一步加剧了这些脆弱性，从而增加了对气候风险的暴露和适应能力的下降。特别是极端天气事件的强度和频率有所增加，对全球南方国家的影响尤为严重（P?rtner等人，2022年）。

过去几十年里，全球南方经历了快速的城市化进程，这一过程由农村向城市的迁移、人口增长和经济转型推动（联合国，2022年）。城市区域的持续扩张导致城市人口密集，开放空间有限，从而增加了对洪水、热浪和粮食安全等与气候相关风险的脆弱性（Rockstr?m等人，2023年；Bai等人，2018年）。然而，尽管南方城市的城市化模式和土地利用方式相似，导致它们面临类似的气候风险，但它们在应对和响应气候引发的危机方面的韧性却存在显著差异（Sachs等人，2022年）。财政资源、制度能力和智力资本是决定城市韧性的关键因素。然而，在资源和能力受限的情况下进行城市韧性建设是一项尤为艰巨的任务。

全球南方城市面临的一个重大挑战是建成环境与城乡边界之间的界限不明确。快速而持续的城市扩张模糊了城乡之间的界限，形成了一个复杂且往往不受监管的区域，超出了传统城市治理系统的范围。这种不确定性加剧了农村和城乡边缘地区的气候适应挑战，因为这些地区缺乏正式城市环境中可获得的资源和制度支持。此外，这些地区非正规定居点的扩散增加了对气候风险的脆弱性，因为它们缺乏基本的基础设施，包括排水系统、卫生设施以及可靠的水和能源供应（Sachs等人，2022年；联合国，2022年）。

城市边界（无论是郊区还是城区）的资源限制和不受监管的发展进一步阻碍了城市韧性建设的工作。围绕气候引发的风险和危机的不确定性阻碍了城市规划和治理，导致城市化和城市扩张模式失去控制。此外，特定气候引发危机（如城市洪水）和一般城市化（如人口增长）带来的压力争夺了有限的资源和能力，使得实现具有韧性和可持续性的城市变得困难。

尽管面临这些挑战，技术进步，特别是在交通和数字信息系统方面的进步，为增强城市韧性和促进可持续性提供了途径。例如，数字信息系统的广泛应用有助于城市通过跨区域的数据和专业知识共享来监测气候风险和进行高效的资源管理（P?rtner等人，2022年）。尽管这些进步有潜力提升城市韧性，但它们也引入了新的复杂性，从而改变了城市韧性的概念化和操作方式。历史上，韧性规划侧重于特定社区和地点的策略，强调当地的能力和资源。相反，最近的技术进步促进了通过互联的城市网络实现韧性的外部化，超越了地理界限（Han等人，2024年）。例如，交通基础设施的改进使城市能够扩大其资源组合，减少对当地食品、能源和水资源的依赖。

随着城市的发展和城市系统之间的相互联系日益紧密，像交通和供水系统这样的单个组成部分的韧性相比整个生计服务网络的韧性来说变得不那么重要。本研究将重点从特定破坏性事件中单个组成部分的韧性转移到了各种动态和危险情景下生命维持服务的整体韧性上。

本文的其余部分安排如下：第2节介绍了当前城市韧性评估和实践的现状，并指出了现有的操作差距。在此基础上，我们引入了刺激-恢复-适应模型，为韧性建设提供理论背景，并互动地解决操作中的差距。第3节详细介绍了“方法论”。基于理论探索，我们提出了一种基于刺激-恢复-适应模型的服务分析框架，作为研究城市韧性问题的核心方法。第4节展示了基于该模型的结果，定量评估了城市内部和城市间生命维持服务的韧性，以香港特别行政区的洪水韧性为例。第5节深入讨论了这些结果，并在几种假设的操作策略下比较了该方法与传统韧性评估的优势。特别是，就韧性治理和政策方面的剩余挑战进行了全面讨论，以便利用这项研究的泛化知识推动城市向更加可持续和有韧性的方向转型。最后，第6节提供了主要结论和未来韧性建设实践的可能路径。

节选内容

历史和操作化视角

“韧性”这一概念最初是在生态学中提出的，描述了生态系统在受到干扰时维持其基本功能的能力（Holling，1973年）。后来，这一概念被应用于各个学科。在城市研究中，早期的观点集中在工程和生态韧性上，强调物理基础设施抵御灾害的能力（Holling，1996年）。后来，韧性融入了社会和经济维度，将城市视为一个系统。

方法论

基于理论探索，本文开发了一种基于刺激-恢复-适应模型的服务分析框架，作为研究城市韧性问题的核心方法。

结果

结果分为两部分呈现。第一部分展示了用于短期空间城市可视化和规划的基于服务的韧性评分。第二部分说明了在预测未来情景和长期战略布局下的评分潜力动态。

讨论

上述结果展示了基于ASET系统中服务提供的韧性量化的初步尝试。它作为一种替代的韧性量化方法，试图解决当代韧性研究中的主要挑战，如理论上的模糊性、不合理的指标的过度使用（Folke，2006年；Cutter，2016年；Magis，2010年），以及韧性政策和实施中的其他障碍。生命维持服务……

结论

本研究探索了一种基于服务的分析和规划方法，用于增强ASET系统的韧性并实现可持续性，这一方法在理论上得到了SRA模型的支持。以香港的案例为例，结果表明，在城市内部、城市间和区域层面使用基于服务的方法是可行且具有潜在优势的。与现有的基于社区和地点的方法相比，基于服务的方法在……方面表现出其优势。

代码

数学建模的代码附在补充材料中。

CRediT作者贡献声明

郝汉：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、软件、资源、项目管理、方法论、调查、资金获取、正式分析、数据管理、概念化。梁东：撰写——审稿与编辑、监督、资源、项目管理、方法论、调查、资金获取、概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。