基于PSR和信息敏感性的城市韧性度评价:以北京市为例

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.08.0149

中国安全科学学报 ›› 2023, Vol. 33 ›› Issue (8): 198-204.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.08.0149

基于PSR和信息敏感性的城市韧性度评价:以北京市为例

王启飞¹(), 赵逸涵¹, 张慧², 王健³^,^**(), 王亚飞³

¹ 北京建筑大学机电与车辆工程学院,北京 102616
² 北京市应急管理科学技术研究院,北京 101101
³ 北京市科学技术研究院城市系统工程研究所,北京 100035

收稿日期:2023-02-13 修回日期:2023-05-16 出版日期:2023-10-08
通讯作者:
**王健(1987—),女,河北张家口人,博士,助理研究员,主要从事城市公共安全与风险管理、韧性城市等方面的研究。E-mail: wangjianleehom@126.com。

作者简介:

王启飞 (1990—),男,河南信阳人,博士,讲师,主要从事安全生产大数据、城市运行风险管理、韧性城市、建筑和矿山安全管理等方面的研究。E-mail: wangqifei@bucea.edu.cn。

王健助理研究员

基金资助:
北京市科技新星计划(Z211100002121101); 北京建筑大学青年教师科研能力提升计划(X21054); 北科萌芽计划项目(BGS202212); 北京市科学技术研究院创新培育项目

Evaluation of urban resilience based on PSR model and information sensitivity: a case study of Beijing

WANG Qifei¹(), ZHAO Yihan¹, ZHANG Hui², WANG Jian³^,^**(), WANG Yafei³

¹ School of Mechanical-Electronic and Automobile Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 102616, China
² Beijing Academy of Emergency Management Science and Technology, Beijing 101101, China
³ Research Center of Urban Operation Safety, Beijing Academy of Emergency Management Science and Technology, Beijing 100035, China

Received:2023-02-13 Revised:2023-05-16 Published:2023-10-08

摘要/Abstract

摘要：

为有效判断城市韧性的发展趋势,构建科学合理的城市韧性度评价指标体系至关重要。首先,基于“压力-状态-响应”(PSR)模型,建立涵盖68个初选指标的城市韧性度评价指标体系;其次,采用信息敏感性和相关性分析优化指标体系;然后,采用CRITIC赋权法和综合指数法确定各指标权重并建立评价模型;最后,以北京市为例,结合区域特点及2010—2021年实际数据,确立包括31个指标的指标体系,分析该城市韧性度的发展趋势。结果表明:2010—2021年,北京市的城市韧性整体呈现上升趋势,城市韧性指数由2010年0.436 7上升至2021年的0.558 6。利用构建的评价指标体系和评价模型分析城市韧性时序演化趋势,可找出城市在应对突发事件过程中存在的薄弱环节,便于相关部门采取有针对性的措施。

关键词: "压力-状态-响应"(PSR)模型, 信息敏感性, 城市韧性度, 评价指标体系, 相关性分析, 基于指标相关性的指标权重确定方法(CRITIC)

Abstract:

In order to make a comprehensive and effective judgment on the development of urban resilience, it is essential to construct a scientific and reasonable evaluation index system of urban resilience. Based on the PSR model, this paper initially established the urban resilience evaluation index system covering 68 primary indicators, and the index system was optimized by information sensitivity and Pearson correlation analysis. Finally, the weight of each indicator was determined by CRITIC, and an evaluation model was developed using the comprehensive index method. Taking Beijing as an example, according to the data from 2010-2021, an index system with 31 indicators was obtained, and the urban resilience was evaluated and analyzed. The results show that urban resilience of Beijing has shown an overall upward trend from 2010-2021, with the index increasing from 0.436 7 in 2010 to 0.558 6 in 2021. The result shows the model can figure out the weak link in the city under emergency with the constructed model and evaluation index system, which is beneficial for the relevant departments to put forward the strengthening-resilience suggestions.

Key words: press-state-response (PSR) model, information sensitivity, urban resilience, evaluation index system, correlation analysis, criteria importance though inter-criteria correlation (CRITIC)

王启飞, 赵逸涵, 张慧, 王健, 王亚飞. 基于PSR和信息敏感性的城市韧性度评价:以北京市为例[J]. 中国安全科学学报, 2023, 33(8): 198-204.

WANG Qifei, ZHAO Yihan, ZHANG Hui, WANG Jian, WANG Yafei. Evaluation of urban resilience based on PSR model and information sensitivity: a case study of Beijing[J]. China Safety Science Journal, 2023, 33(8): 198-204.

图/表 9

图1

表1

基于PSR模型的城市韧性度初筛指标

目标层	准则层	要素层	指标
城市韧性度	压力 P	自然灾害P₁	P₁₁年平均气温()、P₁₂年降水量()、P₁₃风雹受灾面积(-)、P₁₄低温雪灾受灾面积(-)、 P₁₅森林火灾次数(-)、P₁₆地质灾害发生次数(-)、P₁₇地震灾害发生次数(-)、P₁₈林业生物灾害发生面积(-)、P₁₉海洋灾害次数(-)
		事故灾难P₂	P₂₁企业安全生产事故死亡率(-)、P₂₂交通事故次数(-)、P₂₃火灾发生次数(-)、P₂₄突发环境事件次数(-)
		公共卫生P₃	P₃₁甲乙类传染病发病率(-)、P₃₂食品安全监测抽查合格率(-)、P₃₃药品抽检合格率、P₃₄损伤和中毒死亡率
		社会安全P₄	P₄₁刑事案件立案数量(-)
	状态 S	经济水平S₁	S₁₁ 国内生产总值(+)、S₁₂居民消费水平(+)、S₁₃城镇单位就业人员平均工资(+)、S₁₄城镇登记失业率(-)、S₁₅人口密度(-)
		社会保障S₂	S₂₁参加养老保险人数(+)、S₂₂参加医疗保险人数(+)、S₂₃参加失业保险人数(+)、S₂₄参加工伤保险人数(+)、S₂₅参加生育保险人数(+)、S₂₆最低生活保障人数(-)、S₂₇医疗机构数量(+)、S₂₈医疗机构床位数量(+)、S₂₉医护人员数量(+)
		生态环境S₃	S₃₁森林面积(-)、S₃₂森林覆盖率(-)、S₃₃人均公园绿地面积(+)、S₃₄城市绿化覆盖率(+)、S₃₅ PM_2.5年平均浓度(-)、S₃₆ SO₂年平均浓度(-)、S₃₇ NO₂年平均浓度(-)
		基础设施S₄	S₄₁供水管道长度(+)、S₄₂居民燃气用户(+)、S₄₃供热管道长度(+)、S₄₄污水处理率(+)、 S₄₅生活垃圾无害化处理率(+)、S₄₆公共交通运营线路数量(+)、S₄₇公共交通运营线路总长度(+)、S₄₈公共交通运营车辆数量(+)、S₄₉公共交通客运量(+)、S₄₁₀地震应急避难场所(+)、S₄₁₁地震应急避难面积(+)
	响应 R	预警能力R₁	R₁₁广播节目综合人口覆盖率(+)、R₁₂电视节目综合人口覆盖率(+)、R₁₃自动气象站数量(+)、R₁₄天气雷达观测站数量(+)、R₁₅疾病预防控制中心数量(+)、R₁₆地震台总数(+)、 R₁₇路口电视监视点位(+)
		恢复能力R₂	R₂₁地方医疗卫生支出(+)、R₂₂基础设施投资比例(+)、R₂₃消防站数量(+)、R₂₄消防站车辆数量(+)、R₂₅企业专职消防队人数(+)、R₂₆工业污染治理完成投资(+)、R₂₇灾害防治及应急管理支出(+)
		学习能力R₃	R₃₁各类学校数量(+)、R₃₂教职工数量(+)、R₃₃科学研究、技术服务从业人数(+)、R₃₄ IT行业从业人员(+)

表1

表2

表3

图2

图3

表4

图4

图5

参考文献 16

[1]	HUDEC O, REGGIANI A, SIEROVA M. Resilience capacity and vulnerability: a joint analysis with reference to Slovak urban districts[J]. Cities, 2018, 73: 24-35. doi: 10.1016/j.cities.2017.10.004
[2]	许兆丰, 田杰芳, 张靖. 防灾视角下城市韧性评价体系及优化策略[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(3):1-7. doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.03.001
	XU Zhaofeng, TIAN Jiefang, ZHANG Jing. Urban resilience evaluation system and optimization strategy from perspective of disaster prevention[J]. China Safety Science Journal, 2019, 29(3): 1-7. doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.03.001
[3]	孙阳, 张落成, 姚士谋. 基于社会生态系统视角的长三角地级城市韧性度评价[J]. 中国人口·资源与环境, 2017, 27(8):151-158.
	SUN Yang, ZHANG Luocheng, YAO Shimou. Evaluating resilience of prefecture cities in the Yangtze River delta region from a socio-ecological perspective[J]. China Population, Resources and Environment, 2017, 27(8): 151-158.
[4]	贺山峰, 梁爽, 吴绍洪, 等. 长三角地区城市洪涝灾害韧性时空演变及其关联性分析[J]. 长江流域资源与环境, 2022, 31(9):1988-1999.
	HE Shanfeng, LIANG Shuang, WU Shaohong, et al. Analysis on spatio-temporal evolution and relevance of urban flood disaster resilience in Yangtze River delta[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2022, 31(9): 1988-1999.
[5]	陈长坤, 陈以琴, 施波, 等. 雨洪灾害情境下城市韧性评估模型[J]. 中国安全科学学报, 2018, 28(4):1-6. doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.04.001
	CHEN Changkun, CHEN Yiqin, SHI Bo, et al. A model for evaluating urban resilience to rainstorm flood disasters[J]. China Safety Science Journal, 2018, 28(4): 1-6. doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.04.001
[6]	田璐, 邱思静, 彭建, 等. 基于 PSR 框架的内蒙古自治区沙漠化敏感性评估[J]. 地理科学进展, 2018, 37(12):1682-1692. doi: 10.18306/dlkxjz.2018.12.010
	TIAN Lu, QIU Sijing, PENG Jian, et al. Desertification sensitivity evaluation in Inner Mongolia autonomous region based on PSR framework[J]. Progress in Geography, 2018, 37(12): 1682-1692. doi: 10.18306/dlkxjz.2018.12.010
[7]	焦柳丹, 邓佳丽, 吴雅, 等. 基于PSR+云模型的城市韧性水平评价研究[J]. 生态经济, 2022, 38(5):114-120.
	JIAO Liudan, DENG Jiali, WU Ya, et al. Evaluation of urban resilience based on PSR cloud model[J]. Ecological Economy, 2022, 38(5): 114-120.
[8]	YANG Jie, DING Yanan, ZHANG Lin. Conceptualizing and measuring megacity resilience with an integrated approach: the case of China[J]. Sustainability, 2022, 14(18): DOI:10.3390/su141811685.
[9]	ZHANG Xiwen, SONG Jing, PENG Jian, et al. Landslides-oriented urban disaster resilience assessment: a case study in Shenzhen, China[J]. Science of the Total Environment, 2019, 661(15): 95-106. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.12.074
[10]	张振, 张以晨, 张继权, 等. 基于熵权法和TOPSIS模型的城市韧性评估:以长春市为例[J]. 灾害学, 2023, 38(1):213-219.
	ZHANG Zhen, ZHANG Yichen, ZHANG Jiquan, et al. Urban resilience assessment based on entropy weight method and TOPSIS model:take Changchun City as an example[J]. Journal of Catastrophology, 2023, 38(1): 213-219.
[11]	李梦杰, 刘德林. 中原城市群城市灾害韧性时空演变及障碍因子研究[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(9): 144-151. doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.09.2072
	LI Mengjie, LIU Delin. Spatial-temporal evolution and obstacle factors of urban disaster resilience in Zhongyuan urban agglomeration[J]. China Safety Science Journal, 2022, 32(9): 144-151. doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.09.2072
[12]	YANG Man, WANG Jinman, JING Zhaorui, et al. Evaluation and regulation of resource-based city resilience: evidence from Shanxi Province, China[J]. International Journal of Disaster Risk Reduction, 2022, 81(15):DOI:10.1016/j.ijdrr.2022.103256.
[13]	李雪铭, 刘凯强, 田深圳, 等. 基于DPSIR模型的城市人居环境韧性评价:以长三角城市群为例[J]. 人文地理, 2022, 37(1):54-62.
	LI Xueming, LIU Kaiqiang, TIAN Shenzhen, et al. Evaluation of urban human settlements resilience based on DPSIR model: a case study of the Yangtze River delta urban system[J]. Human Geography, 2022, 37(1): 54-62.
[14]	张向宁, 王小军, 齐广平, 等. 基于DPSR-信息敏感性的水安全评价指标体系构建:以庆阳市为例[J]. 干旱区资源与环境, 2022, 36(9):44-53.
	ZHANG Xiangning, WANG Xiaojun, QI Guangping, et al. Construction of water security evaluation index system based on DPSR model and information sensitivity[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2022, 36(9): 44-53.
[15]	YANG Haiyan, TAN Yinan, SUN Xiaobo, et al. Comprehensive evaluation of water resources carrying capacity and analysis of obstacle factors in Weifang city based on hierarchical cluster analysis-VIKOR method[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2021, 28:50388-50 404.
[16]	北京市统计局, 国家统计局北京调查总队. 北京统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 2022:30-38.

年份	2020					2021
指标	P₁₅/ 次	P₂₃/ 次	P₃₄/ 10^-5	S₁₄/ %	R₂₆/ 万元	P₁₅/ 次	P₂₃/ 次	P₃₄/ 10^-5	S₁₄/ %	R₂₆/ 万元
原始值	8	7 106	28	2.56	5 122	0	7 490	30.5	3.23	6 350
优化值	5	4 330	27.9	1.62	84 906.4	0	4 969	29.2	1.99	66 422.4

基于PSR和信息敏感性的城市韧性度评价:以北京市为例

Evaluation of urban resilience based on PSR model and information sensitivity: a case study of Beijing

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保留的指标	信息敏感性排序	剔除的指标	信息敏感性排序	相关系数	保留的指标	信息敏感性排序	剔除的指标	信息敏感性排序	相关系数
S₁₅	3	S₂₁	21	0.9	S₃₇	5	S₁₁	26	0.93
		S₂₂	19	-0.91			S₁₂	27	0.91
		S₂₅	25	-0.91			S₁₃	18	0.96
		S₂₆	9	-0.95			S₂₇	30	0.9
		S₂₉	19	-0.9			S₃₁	24	-0.93
		S₃₂	10	0.91			S₄₅	15	0.9
		S₃₃	22	-0.91			S₄₆	6	0.93
		S₃₄	12	-0.95			S₄₁₀	29	0.9
		S₄₂	4	-0.95	P₂₁	8	P₃₁	12	0.91
		S₄₈	11	-0.91	R₃₃	5	R₁₃	7	0.96
S₃₆	7	S₂₃	28	0.94			R₂₁	11	0.97
		S₂₈	14	0.97			R₂₄	12	0.96
		S₄₄	16	0.99			R₃₁	15	0.94
S₄₃	1	S₂₄	32	0.9			R₃₂	13	0.93
S₄₃	1	S₃₅	8	0.94			R₃₄	9	0.93

指标	P₁₁	P₁₂	P₁₃	P₁₅	P₁₆	P₁₈	P₂₁	P₂₂	P₂₃	P₂₄	P₃₂
权重	0.028 5	0.034 6	0.027 8	0.038 4	0.030 5	0.032 2	0.028 1	0.028 8	0.034 8	0.028 4	0.027 7
指标	P₃₄	P₄₁	S₁₄	S₁₅	S₃₆	S₃₇	S₄₁	S₄₃	S₄₇	S₄₉	S₄₁₁
权重	0.052 4	0.023 6	0.035 7	0.041 6	0.031 4	0.029 4	0.026 4	0.038 3	0.036	0.033 1	0.024 1
指标	R₁₄	R₁₅	R₁₆	R₁₇	R₂₂	R₂₃	R₂₅	R₂₆	R₃₃
权重	0.037 6	0.038 2	0.026 8	0.026 6	0.03	0.028 9	0.032 1	0.036 3	0.028 5

[1]	牛莉霞, 杨满意. 疫苗供应链风险评价指标体系构建[J]. 中国安全科学学报, 2023, 33(7): 32-38.
[2]	杨三军, 荆亚茹, 姜润发. 矿山救援队应急救援能力评价指标体系构建^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(8): 180-188.
[3]	姜福川, 周师, 吴增彤, 钟基超, 张书豪, 张雪芳. 基于熵权-TOPSIS法的煤矿安全投入决策分析^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(7): 24-29.
[4]	秦帅. 高校社会实践安全风险影响因素研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(1): 18-23.
[5]	王志如, 高林源, 王敏. 无序多分类Logistic回归的地铁扶梯事故特征分析[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(4): 114-120.
[6]	谢安娜, 尹盼盼, 王志远. 基于SEM的铁路客运安全影响因素分析^*[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(S2): 30-34.
[7]	黄建, 夏元友, 吝曼卿. 基于改进组合赋权的岩爆多维云模型预测研究[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(7): 26-32.
[8]	李鹏程, 陈国华, 张力, 戴立操, 蒋建军. 核电厂操纵员人因失误影响因素分析[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(7): 42-47.
[9]	菅美英, 石京. 老年驾驶员跟驰行为及影响因素研究[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(6): 25-30.
[10]	陈雪锋, 陈文涛. 建筑工人安全态度及其影响因素研究[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(4): 31-36.
[11]	庆光蔚，岳林，胡静波. 老旧电梯模糊定量安全技术评价方法研究[J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(12): 126-.
[12]	杨列宁. 煤矿安全水平评价的加权灰关联模型构建及应用[J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(10): 63-.
[13]	冯杰，罗云，曾珠，崔钢，黄强华，冷浩，罗伟坚. 特种设备安全绩效与安全监管能力相关性研究[J]. 中国安全科学学报, 2012, 22(2): 170-.
[14]	殷文韬，傅贵，张苏，杨文旺，高岩. 煤矿企业员工不安全行为影响因子分析研究[J]. 中国安全科学学报, 2012, 22(11): 150-.
[15]	赵宇飞，潘金双. 基于人因失误理论的安全文化评价指标体系构建——以建筑企业为例[J]. 中国安全科学学报, 2011, 21(8): 101-.