應急管理過程視域下城市基礎設施韌性測度指標體系研究

何繼新 劉嚴萍 鄭沛琪

（天津城建大學，天津 300384）

一、引言

設施尤其是關鍵基礎設施業務連續性極易因隨機故障、惡意威脅、自然災害和人為失誤，導致嚴重后果（死亡、傷害、環境破壞、業務中斷和公司聲譽損失）。2021 年7月，一場突發暴雨的出現，給鄭州帶來了巨大沖擊，嚴重打亂了人們正常的工作生活秩序，使得城市基礎設施韌性測度愈發引起廣泛關注。近年來，應急管理研究與韌性研究兩條脈絡逐漸呈現出交叉融合趨勢。文獻研究表明，設施韌性測度研究經歷了從靜態到動態、從定性、半定量到定量，從系統到組件的發展脈絡，期間出現大量研究成果，散布于污水處理設施、電力設施、交通設施等領域。然而，以上研究多基于設施韌性的屬性出發、著眼于某類設施類型或針對地震、洪澇等災害類型或局限于應急管理的某個階段，在普適性韌性測度指標體系方面還存在一定研究空間。在復雜的現象下尋求并提煉普適性的指標，構建貫穿災應急管理全過程的城市基礎設施韌性測度指標體系，這對于指導城市基礎設施可持續發展具有重要現實意義。本研究將通過研究國內外文獻研究成果，結合實際調研，探討我國城市基礎設施韌性測度指標遴選原則、界定指標內涵，構建面向應急管理全過程的城市基礎設施韌性測度指標體系。

二、多維度視域下的城市基礎設施韌性影響因素分析

城市基礎設施韌性是指設施預防和承受生命周期中各類擾動、吸收初始損壞、擾動后維護核心功能，確保最重要功能的連續性，控制性能下降，盡量減少重建時間和確?；A設施在未來更有能力應對這類威脅、更成功地適應不利事件的能力?？茖W測度城市基礎設施韌性，確立其影響因素是基本前提。在廣泛進行國內外文獻梳理的基礎上，通過對應急管理、防災減災等多個政府部門、科研院所、企業等管理者、專家和運營管理人員的訪談和實地調研，結合國家關于地鐵、人防、交通等災害防治指南規定和要求，借鑒國外對城市基礎設施韌性評價及其影響因素的研究成果，將我國城市基礎設施韌性影響因素的認識不斷深入。本研究對城市基礎設施韌性影響因素進行全面梳理，并概括為如下幾個關鍵層面：

一是，從物理層面而言，特定的基礎設施元素（建筑物、系統、子系統等）需要能夠抵抗各種突發事件的擾動。如沖擊韌性表現為設施所用材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力，反映材料內部的細微缺陷和抗沖擊性能。斷裂韌性表現為設施所用材料抵抗裂紋擴展斷裂的性能。城市基礎設施物理特性應足以適應危害的規格和發展機制。

二是，設施結構決定基于性能的屬性，如魯棒性、適應性、冗余性、而維護資源決定與時間相關的屬性，如可修復性、可恢復性、快速性。隨著城市化進程不斷加速，城市基礎設施網絡化結構日益復雜。作為復雜適應系統的一類，城市基礎設施級聯效應日趨明顯。城市基礎設施韌性的水平很大程度上受到設施結構關聯性的制約，設施韌性測度必須關注“危險-危險”“危險-基礎設施”和“基礎設施”中的級聯連接。從而有助于本研究提前預設不同情境下的多重反應方案，形成指南，以便不同地區根據各自實際情況因地制宜適時修正，促進利益相關方增進合作背景，才能有效地應對設施實體間保護進程方面的挑戰。

三是，從組織層面來看，組織系統是指城市基礎設施圍繞規劃、設計、建設、運營等業務而形成的相互關聯的結構體系。良好的組織彈性是維持基礎設施與員工之間良好協同效應的關鍵，通常表現為設施相關主體對全過程風險管理組織架構的關注度，并體現在組織架構的規劃、設計、實施及修正等方面，同時還要通過靈活性和通用性來衡量，并確保法律程序和機制在緊急情況下相關主體的行為是靈活的。

四是，從經濟層面來看，每一個以可持續發展和復原力為中心的行動最終轉化為基礎設施運營商、所有者或主管經濟資源能力。它在突發事件應急管理全過程中發揮關鍵性作用。任何設施韌性的提升，均不能超過所在地區經濟資源水平。經濟資源狀況在很大程度上決定了城市基礎設施實際準備、減緩、應對和恢復能力。

三、應急管理過程視域下城市基礎設施韌性測度指標選取

1.指標選取的理論依據

應急管理過程視域下城市基礎設施韌性測度指標選取是一個復雜的過程，需要借鑒已有研究成果。關于設施韌性評估指標研究，代表性成果有：設施韌性區別于傳統的安全管理，不是僅僅識別和減輕風險因素，而是要建立強大的系統以補償不良設計或管理情況下的意外中斷。衡量設施韌性不僅需要對設施的結構特性和運行有全面了解，也要對不確定因素全面考慮。設施韌性描述給定設施維持某一水平性能的能力，是隨時間變化的。關注于關鍵設施操作的損失是否與物理損傷成正比；關鍵設施操作降級臨界水平；除經濟損失外是否引起社會問題；恢復能力是否得到利用，是否有效地減少對關鍵基礎設施的初始損害。將損失的絕對水平和系統恢復的持續時間視為韌性指標，適用于地震作用下各類設施韌性評估方法，然而評估過程在組織、社會、財務、技術結合方面存在數據可得性困難。由系統識別、脆弱性分析、恢復力目標設定、利益相關者參與和復原能力5 部分組成，著眼于抵御能力、吸收能力和恢復能力的設施韌性評價指標選擇。此外，設施韌性指標應全面考慮到設施所在環境潛在風險、設施關鍵組件辨識；設施全生命周期內的可靠性、設施運營與維護的策略選擇對韌性影響、操作規范合規性、應急資源配置的要求及標準。

2.指標選取的政策依據

城市基礎設施韌性測度指標選取是結合《中華人民共和國國家標準—GBT385912020 建筑抗震韌性評價標準》、國務院辦公廳印發國辦發〔2021〕104 號國家綜合防災減災規劃（2021—2021 年）、基于關鍵基礎設施業務連續性管理（business continuity management of critical facilities,CIs BCM）的韌性測量指數（Resilience Measurement Index，RMI）。全面搜集并結合北京、上海、天津、深圳、廣州等多個地方城市實踐情況，在指標選取原則的指導下，選取、定義簡明、評價結果易于量化的指標。

3.指標體系構成

城市基礎設施韌性的測度主要是為現有的基礎設施有針對性地改進規劃、設計、運營等活動，提高其對突發事件感染和系統內部擾動的自適應力，應兼顧整個應急管理過程，并涵蓋各個影響因素。應急管理過程視域下城市基礎設施韌性測度指標體系分為3 層，最上面為目標層，最下面為方案層，中間是準則層或指標層。如下表1 所示。

表1 應急管理過程視域下城市基礎設施韌性測度指標體系

資料來源：作者自行研究

從上表內容來看，應急管理過程視域下城市基礎設施韌性測度指標體系分為準備、減緩、響應、恢復4 四個層面，形成目標層、要素層、準則層3 級指標，并明確了測度方式，與相應影響因素層面一一對應。具體而言：

（1）從準備層面來看，準備層面的測度指標側重于考量城市基礎設施相關各方，如規劃、設計、運營等相關主體對于各類設施風險的關注程度、重視程度，以及預防風險隱患在誘因作用下形成突發事件而做的事前準備工作情況。通過考察規劃、設計、運營相關領域的法律法規設置及修訂情況，以及突發事件發生時額外立法機制準備程度，測度城市基礎設施韌性相關法律法規建設的水平。因為突發事件的發生具有不確定性，而城市基礎設施則是復雜是巨系統，若要靈活做到承載和應對不同突發事件的擾動，具備自主適應能力，必須要從立法的角度，重視突發事件發生時額外立法機制設計。通過業務持續管理經理、應急管理經理、信息技術經理的設置情況、相關人員的認證、持續培訓與否、協作能力，以及應急預案的制定演練情況、演練后是否修訂、頻率、各部門參與度等來考察應急規劃水平。

（2）從減緩層面來看，除了強調從關鍵組件受到嚴重影響前的時間、關鍵組件冗余度、是否設置改造設施及實施情況、知否設置長期減緩規劃、防區外安全距離是否合規等方面，考量工程性減災措施的設計及實施水平，同時，從預留或指定應急資源投放的備用空間布局及設備儲備，是否有相應規范，相對規范標準占比、到位時間，支持業務的關鍵資源可替代性的資源數量和類型、布局等來衡量和確保應急資源可滿足災時的應急需求。以往的韌性評估多對設施的管理人員培訓情況，而忽視了使用者素養對于設施韌性的影響。同時，還要從對設施使用者是否開展應急教育、應急教育內容的科學性、是否進行效能測度等來衡量城市基礎設施使用者應急教育水平，以上3 方面構成了對非工程性減緩措施的測度。

（3）從響應層面來看，根據應急管理理論，快速有效的應急響應是控制事態發展的關鍵，一旦事態無法得以有效控制，就可能要啟動擴大應急，從資源和人力投放，從經濟財產損失多方面都會導致災情擴大，而第一時間是否可以啟動、成效如何來評價現場迅速響應能力和重要現場響應能力，是否設置、啟用、啟動時滯、以往運行成效考察設施基本、備用應急指揮管理中心應急響應水平都是關鍵內容。突發事件發生時城市基礎設施在應急響應層面的韌性表現，主要取決于場內、場外兩個方面。場內、場外在做好自身職責工作的同時，還要保持好相互支撐。以往很多公共安全與應急管理的案例經驗表明，未能在事發時及時有效知會相關主體，是未能有效遏制突發事件事態的重要原因。一方面，加強場內響應能力，需要在事發時知會、時間間隔及過程合規性來考慮場內信息交互與知會水平，并在應急準備階段設計演練應急預案，雖然經過不斷演練檢查可操作性和相互銜接性，但是真實的響應措施必須在綜合各預案基礎上，根據實際情況調整，從響應措施在實際應對階段的可操作性、協同性來衡量響應措施的實際水平。另一方面，強化場外響應能力，當突發事件發生時，需要考慮場外應急支援能力，場外相關部門能否第一時間可以啟動第一反應人交互、成效如何，以及資源服務水平協議履約情況，直接影響場內應急響應狀況。最后，從場內和場外協同響應來看，場內外如果在應急準備階段經常開展應急預案的聯合演練，就會具備一定的協作背景，形成一定的協作經驗，減少應急響應階段不必要的摩擦、矛盾和由此帶來的時間延誤，風險擴大的潛在威脅。因此，根據應急管理環節序列分析理論，城市基礎設施在遇到突發事件發生時，不論場內還是場外的應急響應活動，整個過程都應處于有效監控中，這是為了事后開展總結時，進行突發事件“善后恢復”、承載載體“善后恢復”、應急管理“善后恢復”分析所用，而場內和場外是否具備合作情境來考量場外協同潛力，從以往成效考量上一級基本應急指揮與管理中心的韌性水平，從上一級是否設置備用應急指揮與管理中心、啟用與否、啟動時滯、以往運行成效考察備用指揮與管理中心韌性水平已經成為韌性評價的重要內容。

（4）從恢復層面來看，在災害后基礎設施恢復過程中，各方信息共享以及資源恢復協議非常關鍵，信息的共享程度和設立資源恢復協議及其履約情況直接影響恢復的速度和質量。中斷時刻關鍵組件能維持設計水平的占比、恢復期關鍵組件能維持設計水平的占比、關鍵流程從中斷到中斷后初始平衡狀態出現所需時間直接決定城市基礎設施韌性恢復水平。在恢復階段，可以分短期和長期開展恢復活動，韌性短期提升措施可以用以考量城市基礎設施韌性短期恢復水平，并通過開展過程性測度及總結、應急預案事后修正、短期恢復非工程性措施4 方面設計測度指標。相應地，從長期恢復工程性措施設計及推進情況、長期恢復非工程性措施兩個方面設計韌性長期恢復能力的測度指標。

綜上，在新公共管理等新自由主義理念影響下，更多城市基礎設施的所有權、運營和維護被越來越多的公共部門和私人主體通過合作協同開展運營。這種制度下塑造城市基礎設施韌性，必須考慮應急管理全過程涉及到的各類主體，必須在分析制約城市基礎設施韌性影響因素的基礎上開展韌性測度指標體系構建。本研究從理論層面構建了貫穿應急管理全過程的城市基礎設施韌性測度指標體系建構。當然，面向城市基礎設施韌性測度的研究還有未可知的探究圖景，可針對性選取不同設施類型，進一步明確各項指標權重并結合實證分析，形成普適性和分異性的不同設施類型韌性指標體系內容，基于更為科學的評價方法開展綜合分析和測度結果，針對性提出應急管理過程視域下的城市基礎設施韌性優化策略。