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社会-技术-环境系统韧性研究建模者指南

物理与社会 2021-12-08 v3 适应与自组织系统

摘要

“韧性”一词在社会-技术-环境系统科学中,尤其是地球系统科学中,正被越来越多地使用。然而,韧性概念的多样性以及所提定义某种程度上的(有时是有意的)开放性可能导致误解,并阻碍其在复杂系统建模中的应用。我们提出一项指南,旨在促进交流,并支持在韧性背景下系统性地发展研究问题与模型。该指南可独立于所选择的建模框架或基础理论而应用。该指南的核心是一个由四个待回答问题组成的检查清单:(i) 什么的韧性?(ii) 关于什么的韧性?(iii) 抵御什么的韧性?(iv) 如何具备韧性?我们将这些韧性问题的答案分别称为“系统”、“维持物”、“不利影响”和“应对选项”。术语“维持物”(sustainant)是一个新造词,描述系统的特征(状态、结构、功能、路径……),为称系统具有韧性,该特征应被维持(或足够快地恢复)。以潜在的气候临界要素——亚马逊雨林——为应用实例,展示了该指南在地球系统韧性领域的应用。该实例说明了检查清单问题可能答案的多样性,以及它们在构建建模过程中的益处。该指南支持建模者精确传达在特定语境中“韧性”的实际含义。这种自由与精确的结合,可通过在要求明确定义者与强调韧性概念通用性和灵活性益处者之间架起桥梁,推动韧性讨论的进展。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.05769,
  title  = {A modeler's guide to studying the resilience of social-technical-environmental systems},
  author = {Lea A. Tamberg and Jobst Heitzig and Jonathan F. Donges},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.05769},
  year   = {2021}
}

备注

21 pages, 2 figures, 1 table