習近平總書記在2015年中央城市工作會議上指出，無論是規劃、建設還是管理，都要把安全放在第一位。當前城市的發展正在面臨著越來越多的不確定性，城市如果不安全，一切歸零。未來的城市發展，面臨的普遍問題大致有氣侯變化、環境危機以及各種極端事件的威脅。因此，「以人民為中心和綠色發展」的新型城鎮化，就必須要考慮韌性城市的建設問題。
一、韌性城市的意義
當前，城市面臨的威脅和不確定性越來越多，包含各種社會不確定性、災害不確定性以及經濟不確定性等，一般而言，城市規模越大，其面臨的不確定性越多。第一是極端氣侯的變化。比如，2020年7月，中國水利部發布消息顯示，我國四條河流的水位超過歷史記錄。目前出現的旱災或者水災，大都是超歷史極值的，因此通常的承載力估算或者通常的預案往往是沒有作用的。第二是城市的高集中性。例如，上海目前宣布無人駕駛的時代已經到來，但無人駕駛同時也意味著另一個方面的高不確定性，如果無人駕駛被黑客所控制，那麼汽車就變成了在市區內橫衝直撞的危險工具。第三是新技術的快速湧現。比如人工智慧、物聯網，特別是人工合成生命這些顛覆性的技術、新的科技本身就是新的脆弱性產生的新源頭。物聯網和5G時代，也是萬物互聯的時代，但萬物互聯往往也意味著危險互聯。第四是快速發展和高度國際化的脆弱性。我們現在正在經歷著快速的機動化、高鐵和高速公路的網絡化，時空被高度的壓縮，一旦有什麼輿情發生，就會迅速地擴散到周邊，所以空間的高速連接，也意味著任何一個地方甚至國際上的一些災害，會迅速傳遞到中心城市，而中心城市裡的一些災害也會迅速的擴散至其他地方。第五是多主體的複雜性。人口的大量流動，特別是國際人口的大量流動以及城市集聚的膨脹，都會帶來各種各樣新的不確定因素。
應對這些新的不確定性或者未來災害的方法就是建設韌性城市。所有的這些大的災害，都可以稱之為「黑天鵝」事件，傳統的解決思路對此是無效的。20世紀80年代，國際社會提出了韌性城市概念，韌性城市是指城市的經濟系統、技術系統、基礎設施系統面對災害的衝擊和壓力，仍然能夠保持基本的功能、結構、系統和特徵不變，這樣的城市系統也稱為韌性系統。
二、韌性系統的模型
韌性系統的模型包含結構韌性、過程韌性和系統韌性三個方面。結構韌性可以分為技術韌性、經濟韌性、社會韌性和政府韌性。技術韌性是基礎性的，也就是城市生命線的問題，指的是城市的通信、能源、供排水、汙水處理、交通、防洪、防禦系統等都應該有足夠的預判認知系統，能夠應對不測的風險。經濟韌性就是要實現經濟結構的多元化建設、就業多元化和就業彈性，促進經濟活動低碳可持續發展。社會韌性是指城市社會各個主體在威脅或者災難來臨時能夠保持理性，不放大危險。政府韌性就是通過韌性城市的建設，使得政府在任何情況下都能夠準確地搜集到情況，然後率領民眾抗擊災害，保證職能的正常運行。
從過程韌性來看，任何一個城市特別是中心城市，在面臨「黑天鵝」事件和災害時應該具有一種維持力，能夠保持這個城市的主要功能不變。過程韌性的第二個階段，是指如果主要功能消失或者交通中斷，能夠迅速恢復，比如供電、供水中斷能夠在24小時恢復，24小時是個節點。第三個階段是通過對每一次災害、每一次幹擾進行科學研判和總結，找出短板並迅速補齊，使得城市能夠轉型升級，應對更大的不確定性。所以維持、恢復、轉型這三個階段，體現出一種過程的韌性。
系統韌性與智慧城市緊密相連。城市智慧是基於每一個城市單元，首先對發生的問題能夠獲得足夠的數據，能夠進行感知，第二個階段就是通過人工智慧或者一定模型能夠進行快速運算，第三個階段就是傳遞到執行機構，精準地解決問題。最後對執行的結果進行反饋，反饋了以後再感知。因此，感知、運算、執行、反饋就構成了系統的閉環運作。這個閉環越敏感，運轉的速度越快，越能夠應對外部的幹擾，這就是系統韌性。
基於以上的分析，提高城市韌性，需要引進一個新的方法就是CAS，也即複雜適應系統，該系統中每一個主體都能夠對外界的幹擾做出自適應反應，而且各種主體之間會產生複雜的、良性的互動，使得整個城市能夠在大的災害或變故之前、之中，保持主要功能穩定不變，且如果發生改變能夠迅速恢復。
韌性城市實際上是我們人類一直追求的比較理想的城市翻版，人類追求理想的城市已經至少有五千年的歷史。一個理想的城市首先可以看成是安全韌性的，然後是活力宜居的，再次是綠色可持續的。這三者構成了城市的鐵三角，且這種鐵三角都可以包括在韌性過程中。韌性城市雖然只有40年的歷史，但卻是世界上所有的重要城市都重點關注的問題，比如紐約就提出「2040，韌性壓倒一切」，倫敦提出「2045，韌性是最重要的因素」，巴黎提出「2045的巴黎」。
三、韌性城市的要素
韌性城市包含幾個要素：第一個要素是主體性。主體性實際上就是系統的主體，也就是民眾，包括各個市場主體在應對外部幹擾或者災害來臨時候的應對、學習、轉型、再成長的能力。日本有學者曾提出，一個城市的韌性，首先注重於人們素質的提高，提升居民的個人素質可以決定減災的成敗，在災害的現場要求人民在不確定的信息基礎上，開展合理的避災行動。日本與地震災害進行了近千年的鬥爭，面臨一般性的地震時，日本的民眾傷亡和次生災害是最小的，這主要來源於其主體的適應能力是最高的。主體還包括多個層次，比如說建築、社區、城區主體，企業、單位、各級政府主體，不同的主體相互之間是良性互動的，這是主體性的要求之一。主體性的另一個要求是每一個主體要發揮自己的功能。比如，歐洲一些國家提出微農場，在建築內部生產蔬菜，通過新的LED光源，能夠在一年中實現20—25次採摘，其單位產出蔬菜、瓜果比大田裡面還高出50倍，更重要的是，這是現代版的菜籃子、米袋子。城市如果借鑑這種做法，城市的安全性就會提高。再比如，目前提出的自然農場，實現了菜餚15分鐘就可以從田間到達案頭，而且整個過程可視化，整個產業鏈非常短，也被稱做短鏈生產體系。這個短鏈生產體系體現的就是韌性，也是我們菜籃子現代化的方向。
第二個要素是多樣性。任何一個系統特別是中心城市的產業應該多樣化，防災能力要具備多樣性，更重要的是，要在城市基礎設施上推廣分布式、去中心、小型化、並聯式，這種生命線的系統比傳統城市那種大規模化、中央控制、串聯運行更具韌性。在此方面，城市的發展也有不少例子。比如，天津濱海新區曾規劃建設亞洲最大的危險品倉庫，為什麼危險品倉庫要最大呢？其價值和意義值得商榷，相反把危險品分散、小型專業儲存似乎更具合理性。再比如，北京的新發地市場，曾有人提議要把它建成世界最大的批發地市場，結果整個河北甚至山西的蔬菜果品，都要到新發地去進行流通，這似乎並沒有必要，相反卻越集中越危險。工業文明時代要去中心化、大型化、流水線化，但其同時也造成了新的脆弱性。英國研究韌性城市的專家曾經說過，真正大規模的殺傷性武器不是別的，而是那種集中性的、大型的城市基礎設施。交通設施也是一樣，目前的實踐中我們經常把交通看成一種串聯式，從步行到公交，公交到軌道，軌道再到高鐵，但其實應該建設成為並聯式，也即各種各樣的交通工具都可以到達目的地，這樣人們可以有更多的選擇餘地，比如電動自行車、自行車、步行都能夠到達目的地，這種交通基礎設施才是韌性系統。
再比如，城市公共空間可以通過各種各樣的空中連廊連接起來，當特大洪水、超歷史記錄的洪水來臨時，這些空中連廊就可以變成緊急的生命線功能和避災場所，同時保持城市的基本交通功能不變。日本的筑波城區位類似於中國的雄安，地勢比較低洼，旁邊還有一個大湖，其在規劃時把主要建築用空中連廊連接起來，離開地面大約7.5米，這樣一來，當超歷史記錄洪水來臨時，這些連廊就成為了生命線工程，可以保持城市正常的功能不變，日常這些連廊可以成為人們綠色交通、步行、自行車交通的主要通道，跟地面機動車分道而馳。類似的連廊工程在中國沿海一些城市都已經在實施，而且這些連廊工程最後成為了城市的共享空間和避災場所，顯著增強了城市的活力和韌性。
第三個要素是自治性。也就是說，每一個單元、每一個主體，特別是城市的社區，都具備自救功能，能夠在災害來臨的時候自己存活、自己解救。比如，日本居民家裡就有「三個一」：一是每一個家裡都有急救包，這個急救包裡面有三天的食品、三天的水、三天的藥品，那麼在三天與外界隔離情況下，可以維持正常的生活。二是周邊社區公園有一個急救站，這個急救站裡面可以維持一個社區一萬人口三天的水、藥品、食品需要。三是城市裡面還有若干個急救中心，可以維持所有市民使用三天的水、藥品、食品，這樣的城市和這樣的社區，就具有強大的自治功能，可以把許多災害造成的次生災害消除在萌芽狀態。再比如，在防禦洪災時可以採取升降式防洪牆設計，因為五百年一次的洪水跟一百年一次的洪水在大平面上就相差一米，甚至一米都不到，利用一個擋板就可以解決問題。但是這些擋板如果做成可升降的，可以大大地改善景觀，而平常狀態則可以作為路面。荷蘭則發明了一種價格比較昂貴的可以自動升降的擋板，面臨水位提升擋板可以自動升起來。
第四個要素就是冗餘。冗餘就是有備胎，現實中人們往往追求系統的運行效率，運行效率越高就會出現劍走偏鋒式的脆弱性，因此，任何一個複雜系統，特別是特大型城市、中心城市，它必然包含著備胎，也就是無用之用，但是遇到重大災害的時候，那些無用的部分恰恰是效率最高的。比如疫情之後中央決定一定要把救助藥品、救助物資的倉庫系統運轉好。比如，在每一個居民區裡設置一定的超市，這些超市存儲有必要的糧食、油、乾淨飲用水，包括基礎性的一些藥品，備足供應這個小區三天之用，這樣的超市可以給予一定的補貼，也即這些必須的儲藏品應該有一定的冗餘。再比如，可以在每一個衛生間裡面裝上可以節水35%的微中水系統，也就是另外一個小的系統，通過收集雨水，在每一個落水管裝上一個三噸重的水桶，這個水桶就可以吸去洪峰的30%，再加上屋頂綠化，透水的地面，可以把洪峰吸走一半，對於抵禦洪水具有重要作用。實際上，這些系統在災害來臨時就是消防系統和微救災系統。城市可以把微中水進行N次使用，使用的次數越多，這個城市水循環的韌性就越強。雄安規劃設計實踐中就使用了這種貨櫃式的汙水處理系統，每一個貨櫃每天處理一百噸到兩百噸水，如果不夠可以再增加貨櫃數量，就地收集、深度處理小區的汙水，形成無數個小的微循環，如果哪一個貨櫃壞了，馬上換上另一個，實現並列式運行，這種系統要顯著優於傳統的集中式汙水處理。
第五個要素是慢變量管理。因為城市運行中許多的脆弱性，都是溫水煮青蛙慢變量積累造成的。比如，燃氣管道陷入一定程度以後，它的空腔裡面燃氣跟其他氣體混合到一定比例的時候會產生大爆炸，慢變量的管理辦法就是要找到臨界值，因為慢變量最後肯定要到達臨界點，如果能夠把這些慢變量找出來，那麼我們不僅可以預防「黑天鵝」事件，也可以預防「灰犀牛」事件。這些問題，都是韌性城市設計和建設要考慮的。慢變量管理是比較困難的，但通過微計量和智慧城市的辦法，能夠把這些數據都精確地搜集起來，然後跟模型比對，預測什麼時候會出現顛覆性的事件，也即通過慢變量管理可以顯示、警示，同時發出警報。
最後一個韌性的要素是標識，這個標識在複雜的系統中間，就提供了相互之間主體配對和解決災變所帶來的災害的具體辦法。標識實際上是一個古老的方法，但是在現代的情況下卻越來越重要。比如，消防隊員要穿紅色的衣服，醫生要穿白色衣服，這些都是標識，標識在危機的時候就會發揮作用，比如需要醫生時，找到穿白大褂的就是找到對象了。標識的目的在於幫助人們進行配對。大自然界包括我們的免疫系統都存在這種標識，沒有標識系統則無法運行。如果標識十分可靠，而且能夠自動尋找對方進行配對，那麼這個標識系統就是非常強大的。現如今的人臉識別、人工定位，實際上都是標識系統。比如新冠疫情期間，利用一個好的系統可以把每一個感染者的空間軌跡進行精確定位，可以幫助大家了解信息，保持主動隔離。
現在是萬物互聯的時代，這種萬物互聯其實有兩種可能，一方面它可能把各種危險都連接在一起，但是另一方面，也有好的側面。我們只要把萬物互聯根據韌性城市要素進行標識的配對使用，可以迅速幫助人們在需求與供給之間自動自組織進行配對，手機發揮方便的助力工作，在混亂中間起到關鍵性作用，使得整個5G系統能夠在災害來臨的時候，幫助人們進行迅速的配套和配對，然後自動地發出要求配套援助的信號，這樣一個標識系統，在災害來臨時可以減少大量的人員損耗，把次生災害降至最低程度。
總結起來，第一，傳統城市防災思維總是企圖建造一個巨大的攔水壩，把各種各樣的不確定性拒之於城外，這樣做不僅浪費極大，有時還會造成新的脆弱性。第二，傳統的工業文明思維下，城市要越集中、越大型、越中心控制才越好，這樣的思路必須徹底拋棄，比如世界上最大的新發地市場，世界上最大的危險品倉庫集中市場，包括深圳建設的世界上最大的集中堆場，這些從一個側面來看其實潛藏著危險，所以必須輔之以各種微循環、分布式的新模式，而且這樣的成本更低、效果更好。第三，在城市設計中，要採用第三代的系統理論，跳出第一、第二代系統論的局限性，因為第三代的系統論堅持了主體的自主能動性，只有在堅持主體自主能動性基礎上，系統才有多樣性和自治性，才有足夠的冗餘和備胎，然後才可以進行慢變量管理，加之豐富的標識系統建設，才能使我們城市的韌性變得越來越強。
作者簡介：仇保興，國務院參事，國家住建部原副部長，中國區域經濟50人論壇成員。
（來源:《區域經濟評論》2020年第6期）
責任編緝：祁國燕喜歡此內容的人還喜歡
原標題：《仇保興：未來城市與韌性設計原則》
閱讀原文