合成

对社会技术系统提供的基本服务的复原力进行概念化和评估的框架

• 摘要
• 简介
• 电力供应作为一个复杂的自适应系统问题:南非的案例
• 弹性思维
  • 恢复力评估
• 基本服务弹性概念框架
  • 差异化的弹性作用
• 应用框架建立和评估电力供应弹性
  • 指定的技术能力
  • 指定的社会适应能力
  • 通用技术能力
  • 综合社会适应力
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

现代社会依赖广泛的服务在面对破坏和迅速的全球变化时保持弹性(霍林2001年，国际减灾战略2015年)。这些服务包括社会-生态系统产生的生态系统服务，以及技术中介的基本服务，如电力、水和卫生设施。与生态系统服务类似，基本服务的中断可能会引发连锁反应，产生相当大的社会后果(Schulman等人2004年，Rose等人2007年，Pescaroli和Alexander 2015年)，如果超出了受影响社区的应对能力，可能会升级为灾难(国际减灾会议2009年，2015年)。在努力促进生态系统服务的恢复力的同时，建立基本服务的恢复力也至关重要(La Porte, 2006年)，同时还需要切实可行的框架和方法来更好地理解和评估这些服务的恢复力。

基本服务由复杂的适应性社会技术系统(Varga 2015)产生，这些系统嵌入在更广泛的社会生态系统中(Folke 2006, STAP 2015)。基本服务是通过技术和社会机构，或组成社会技术系统的硬和软基础设施的相互作用而共同产生的。硬基础设施指的是有形的技术资产和系统，而软基础设施指的是社会系统，如机构、用户、规则和法规(UNESCAP 2013)。目前围绕基本服务的弹性重点大多集中在硬基础设施的开发、维护和保护上，而不是服务本身的保证(Auerswald等人2006年，La Porte 2006年)。对硬基础设施的投资应该伴随着对软基础设施的投资，以确保有弹性的服务交付。在应急准备和灾害管理界，越来越多的人认识到，基本服务的持续需要关注社区、私营部门和各级政府的基础广泛的复原能力(国土安全部，2010年，国家减灾委员会，2010年，联邦应急管理局，2015年)。

确保电力供应的弹性对政府管理人员尤其重要(电网弹性工作组2012，总统执行办公室2013，纽约市2013,NAS 2017)。电力供应被认为是一项基础性服务，因为许多其他层面的关键基础设施及其衍生的基本服务(如供水)依赖于电力(Koester and Cohen 2012, Jeschonnek et al. 2016)。与生产其他基本服务的社会技术系统一样，电力供应系统是一个复杂的自适应系统，容易受到破坏(Amin 2015)。为了确保弹性，系统中相互关联的社会和技术部分必须不断地从许多可能扰乱供应的环境、技术和社会风险因素中反弹、适应和转型。

在通常的用法中，弹性指的是在遭受破坏后恢复原状的能力。弹性是一种系统级特征，是复杂自适应系统的新兴属性(Cork 2011, Aldunce et al. 2015)，指系统在面对破坏和变化时维持核心功能的能力(Folke et al. 2010, Biggs et al. 2012)。弹性既可以用于描述，也可以用于规范。从描述性的角度来看，这一概念是中性的，指的是系统的核心功能和身份的持久性(Walker et al. 2004, Cumming et al. 2005)，这可以是可取的，也可以是不可取的。不受欢迎的弹性系统的例子包括贫困陷阱和有组织犯罪(Barrett and Constas 2014, Dahlberg 2015)。最近，人们对规范使用弹性作为管理复杂适应性系统的一种方法产生了浓厚的兴趣(Biggs等人2012,Seville等人2015,Folke 2016)。从规范的角度来看，弹性不仅是维持核心功能的能力，而且是维持特定结果的能力，如特定生态系统的持续生产(Biggs et al. 2015, Folke et al. 2016)或基本服务。这种能力可能需要在中断后反弹，但也可能涉及系统性转型，并反弹到比以前更好的位置(Boin和Van Eeten 2013年，Weichselgartner和Kelman 2015年)。

在此，我们提出了一个框架来概念化和评估基本服务的弹性，使用复杂的自适应系统的观点。出于我们的目的，我们规范地应用弹性，并将基本服务的弹性定义为复杂的适应性社会技术系统在面对破坏和持续的社会、技术和环境变化时维持基本服务生产的能力。我们提出的框架借鉴并整合了几个不同学科传统中关于弹性的研究，特别是关于社会-生态系统的研究(Biggs等人2015年，Folke等人2016年)，工程系统弹性的研究(Madni和Jackson 2009年，Park等人2013年)，以及组织弹性的研究(Weick等人1999年，Linnenluecke和Griffiths 2012年)，以及切实可行的政策指导，重点关注社区恢复力的关键社会反应(内阁办公室2011年，NIST 2016年一个)．我们基于一个共同的基本观点，将这些不同的工作链集成为复杂的自适应系统问题。

我们提出的框架借鉴了跨学科综合文献，以及对南非国家电力公司Eskom Holdings的电力供应进行弹性评估的实践经验。南非的经验是电力公司(尤其是发展中国家的电力公司)所面临挑战的象征。通过关注一个明确定义的系统，我们旨在探索如何增强支撑现代社会关键功能的基本服务的弹性。我们建议，该框架可以应用于其他基本服务，并通过一些修改，也可以促进对社会-生态恢复力更广泛的理解。

电力供应作为一个复杂的自适应系统问题:以南非为例

在全球范围内，电力供应系统面临的大规模紧急情况的数量和严重性都在增加，通常由恶劣天气引发(Abi-Samra等人，2014年，内阁办公室，2015年)。在新兴经济体，电力需求的快速增长加剧了这一趋势，给可靠的服务提供带来了挑战，并限制了社会和经济发展的机会(Bocca和Mehlum, 2012)。以南非为例，该国95%的电力由Eskom提供，Eskom是一家全国性垂直一体化发电、输电和配电公司(Eskom 2016)一个)．在相对较短的时间内，Eskom从2001年的全球年度电力公司(Khoza和Adam 2006年)发展到2008年不再能够维持全国的供需平衡，导致全国三周的轮流负荷削减以应对电力短缺(Chettiar等人2009年)。到2014年，南非的能源状况与当时的中国、印度和墨西哥相当，这些国家的能源短缺严重制约了经济增长以满足人类发展需求(Bocca和Mehlum 2012)。

Eskom在2008年启动了一项弹性战略，以应对日益严重的电力短缺，并应对定期负荷削减的新现实。最初，重点是电力系统的弹性，但在2013年扩大到整个企业，以应对更广泛的业务风险出现。弹性重点的目的是让组织做好应对业务异常的准备。扩大企业弹性的重点是确保对风险的综合概述，并促进综合应急响应能力，以应对系统级突发事件和特殊事件，如国际足联世界杯和国家选举(Koch等，2013年)。人们认识到，传统的简化主义方法，广泛用于管理组织中的技术，是不够的，以处理复杂性的新出现的系统性问题(Guckenheimer和Ottino 2008)，特别是停电的低概率高后果风险，Eskom必须管理。

复杂自适应电力系统的动力学会导致系统漂移到一个临界点，在这个临界点上，系统的表面稳定性会突然改变状态(Dobson等人2007年，Viejo等人2015年)。不可预见的巧合的复杂交织可能会导致电力系统的快速级联故障，并在最坏的情况下导致停电(Bo et al. 2015)，即长时间的广域停电(NAS 2017)。反过来，停电通常会导致其他相互连接和相互依赖的基础设施(如供水或电信)进一步的级联故障(Rinaldi等人2001年，Mukhopadhyay和Hastak 2016年)。大范围停电是低概率、高后果的事件，往往会造成重大的社会和经济影响(Bo et al. 2015)。在大多数拥有高度互联电网的发达国家，停电可以通过仍有电力的邻近地区的互联迅速恢复(Bo et al. 2015)。然而，在全国性停电的情况下，Eskom的邻近电力公司都没有能力重新启动南非电力系统，这凸显了恢复能力的重要性，特别是黑启动能力。然而，一个成熟的技术黑启动计划不足以确保国家对停电事件的恢复能力;机构安排和综合应对计划需要与国家重点角色(如燃料、水、电信和安全)合作，以有效应对和处理国家停电的后果。

鉴于上述情况，显然需要在国家、区域和地方各级的机构内部和机构之间进行根本性的、深思熟虑的变革，以在多个部门建立必要的准备工作。我们借鉴了复杂系统问题的新出现的研究成果(Cilliers 2000, Westley et al. 2006, Allenby and Sarewitz 2011)，这些研究表明，通过认识到在面临破坏和变化时维持电力供应等问题从根本上是复杂的，而不仅仅是技术问题，可以促进这种变革性的变化。必须实施应急规划和应对战略。以协调方式准备和响应的能力需要复杂的自适应系统思维(Cilliers 2007, Bohensky et al. 2015)，该思维强调技术和人类系统相互关联的本质，它们的交互过程，以及它们自组织成不同的体制或导致与临界稳定点相关的无序的倾向(Holling et al. 2002, Folke 2006)。

复杂和复杂的适应系统和问题之间的差异是类型的差异，而不是程度的差异(Poli 2013)。有必要明确区分这类问题，因为理解和管理这些问题的方法和途径差异很大(斯诺登和布恩2007年，波利2013年;还原主义的方法依赖于解决问题的策略，这些策略将现实划分为更小的部分，并采用旨在可预测性和控制性的方法(Ramalingam et al. 2008)。这种方法假定问题的性质是复杂的。还原主义的方法不足以解决复杂的问题。复杂的问题需要持续的参与和适应，因为明显的解决方案往往会引发新的问题(Poli 2013)。复杂的自适应系统思维明确地考虑了意外后果、人的代理和不可预测的新奇性(juarero 1999, Kurtz和Snowden 2003, Allenby和Sarewitz 2011)。在现实中，大多数问题都包含复杂和复杂的现象。对于决策者来说，理解问题的构成是至关重要的，以便应用与手头问题的性质相适应的解决方案(Snowden and Boone 2007)。

Allenby和Sarewitz(2011)描述的系统边界是区分社会技术系统中复杂和复杂问题的有用指南。等级1的系统边界是根据特定的技术解决方案来定义的，比如针对特定问题的变压器或开关柜。第1级问题通常对应于集中于硬基础设施的复杂问题。然而，对于功能的第一级解决方案，它们总是嵌入在第二级系统中，后者融合了与技术不可分割的更广泛的心理、社会和文化背景(Allenby和Sarewitz 2011)。第二级系统是复杂的自适应系统，容易受到非线性风险和灾难性中断的影响。电力系统中的技术组件通常在第1级进行分析，而整个电力供应系统应该被视为第2级复杂的自适应社会技术系统。因此，表1中描述的不同类型的问题与边界定义相关。

Eskom承认弹性是战略上的当务之急(Eskom 2016年一个)．通过设计，Eskom有多个防御层以防止停电，这些防御层被积极维护以确保其完整性。尽管发生此类高后果事件的概率很低，Eskom仍致力于建立应对准备，并采取风险降低措施，以减少此类事件的影响(Eskom 2016)b)．

弹性思维

弹性思维是一种复杂自适应系统思维的应用，它特别注重增强弹性。建立弹性是应对不确定性和外部风险、有限的控制、深度破坏和不可预测的未来的一种回应(DuPlessis VanBreda 2001, Sheffi 2005, Bhamra等人2011,Caldwell 2014)。弹性是指复杂自适应系统吸收干扰或意外并适应动态变化而不失去其特性或功能的先天能力(Folke et al. 2002, Walker et al. 2004, Berkes 2007)。因此，弹性的概念包括持久性、适应性和可转换性等相关方面(Walker et al. 2004, Folke et al. 2010)。遵循这一思路，我们从规范的角度将弹性社会技术电力供应系统定义为:具有应急能力，能够吸收大的冲击，即使是像全国停电这样的低概率、高后果的事件，并继续适应正在发生的变化，如气候变化和城市化，同时继续以负担得起和可持续的方式确保可靠的电力供应。beplay竞技

关于弹性应用的文献区分了需要同时建立的两种不同类型的弹性:特定弹性和一般弹性(Folke et al. 2010, O’connell et al. 2015)一个)．特定恢复力指的是系统特定部分对确定的中断的恢复力，而一般恢复力指的是系统抵御所有危害的能力，包括新颖和不可预见的危害，同时继续提供基本功能(Walker et al. 2009;表2).一般弹性是一种应对不确定性和意外、忍受新鲜感和不稳定性的一般能力，包括多重冲击和级联失效(Folke et al. 2010, Walker and Salt 2012)。当预先确定的计划不足以应对手头的情况时，就会出现总体弹性，并动态开发新的能力来应对(Lee et al. 2013)。弹性文献警告说，弹性投资必须在特定弹性和一般弹性之间进行平衡，因为只开发一种弹性的努力可能会减少另一种弹性(Folke et al. 2010，弹性联盟2010，科克2011)。

在这里，我们运用复杂和复杂问题的双焦点透镜来阐明对建筑特定和一般弹性的操作影响。为了建立特定的弹性，需要对系统及其环境进行分解，以确定“哪些”内部部件应该具有弹性，并针对环境的“哪些”外部方面需要这种弹性(Carpenter et al. 2001)。虽然这种还原论的方法是实用的，但它采用了一种复杂的方法来处理复杂的系统。与技术组件相关的弹性可以通过经典的可靠性导向设计以一种复杂的方式进行设计(Holling 1996)。专家可以遵循最佳实践或良好实践(Hummelbrunner和Jones 2013年一个)，以建立系统特定部分对特定冲击的弹性。然而，当这些一级组件嵌入的二级系统环境中超过临界阈值时，它们就会崩溃(Pourbeik et al. 2006, Simone 2014)。因此，一般的弹性需要跨2级系统的多个方面建立，并要求弹性实践者接受基于复杂性的方法。

领导者能够理解内在复杂性和模糊性的一个关键能力是“讲道理”(sensemaking, Weick 1995)，即理解、理解和解释正在发生的事情的能力(Ancona 2012)。“意义构建”是学习的一个组成部分，它包括一个持续的、以行动为导向的获取、反思和行动周期，人们通过这个周期将经验整合到他们对世界的理解中，进而采取行动(Kolko 2010)。意义构建塑造了组织行为，即组织如何理解它在哪里，正在发生什么，并直接影响了系统中的代理如何适应和自组织，这反过来又影响了系统如何发展(Weick 1995)。适当的集体意义构建对于确保提供弹性服务至关重要，因为它通过组织对危机或中断的有效响应直接影响总体弹性特征(Casto 2014)。

恢复力评估

随着培养弹性的兴趣迅速增加，对评估弹性的改进方法有了很大的需求(Quinlan等人2015年)。评估可以根据目的(为什么)、目标受众(为谁)、评估水平(为谁)和评估对象(什么;Terenzini 1989, Carpenter等人2001,Quinlan等人2015)。存在许多不同的弹性评估方法。几种方法强调了参与式方法的必要性(Almedom等人2007,Pasteur 2011, O’connell等人2015b,Quinlan et al. 2015)。其他弹性评估方法区分弹性类型，评估过去事件中显示的实际弹性，或包含适应性管理、适应性治理或变革能力的指标(Cork 2011, Walker and Salt 2012, O’connell et al. 2015)一个)．许多弹性评估的一个既定目标是了解如何建立预期结果的弹性。

根据教育评估的文献，我们区分了“总结性评估”和“形成性评估”，前者主要旨在评估外部报告和基准的当前弹性水平，后者旨在通过评估过程本身建立弹性(表3)。尽管这两个目标并不相互排斥，但澄清特定弹性评估实践的主要目的有助于选择合适的方法。总结性评估旨在将指标标准化，以便进行比较，并汇总到国家或地区的恢复力报告中(Stephenson 2010, O’connell等人2015一个,RESILENS 2016)。形成性评估包括一个持续的过程，而不是一个周期性的产物(Black等人2003年，Nicol和Macfarlane-Dick 2006年)。这种评估需要一个系统的、持续的内部过程来寻找和解释证据，以参与理解目前的系统恢复力水平，并就改善恢复力成果的实现达成一致意见。形成性评估以系统中关键角色之间的关键对话为中心，以实现集体意义，促进对弹性目标的承诺，并适应性地刺激整个系统中弹性的出现。应注意使用的方法不破坏预期的结果。当将增强弹性的评估作为惩罚性合规审计进行时，可能会导致意想不到的后果，并侵蚀弹性，而不是建立弹性(Dekker和Breakey 2016)。

形成性弹性评估过程合并成一个变革性评估和构建周期。这种评估需要直接与复杂的自适应系统接触，以了解复杂动力学的本质(Quinlan等，2015)。关键角色交互式地探索系统，以理解动态变化的反馈机制、约束和出现模式(juarero 1999, Walker和Salt 2006)。需要注意的是:什么构建、维护和破坏了弹性;在那里，不受欢迎的韧性应该被打破;以及可以增强理想弹性的地方(Cork 2009, Quinlan et al. 2015)。评估者是复杂自适应系统的一部分，探测可以以不可预测的方式影响系统的出现。因此，所有的探针都应该被精心设计为增强弹性的干预措施(Holman 2010)，而每一个构建弹性的干预措施都可以被用作探针，以更好地理解系统及其弹性动态。随着时间的推移，这个持续的过程可以适应性地改变系统的弹性。

基本服务弹性概念化框架

基于上述新兴的理论思想，即弹性是复杂适应性系统的突发结果，以及在南非电力供应背景下对弹性思维和评估进行操作的实践经验，我们提出了一个框架，用于在复杂适应性社会技术系统中对弹性的不同方面进行概念化。为了概念化基本服务的弹性，我们将弹性的类型(具体的和一般的)与弹性投资的重点(技术或社会;虽然社会和技术的组成部分是相互依赖的，这里的区别是基于内容(Rosen 2000)和弹性策略的重点(NIAC 2010)。得出的四个象限代表了不同的恢复力领域，可以作为如何评估和建立基本服务恢复力的指南:

• “指定的技术恢复力”象限表示将特定风险(如风暴)的恢复力构建到技术基础设施中，以确保其足够、可靠和安全的领域。这个象限关注于在1级系统中构建健壮性。
• “指定的社会弹性”象限表示通过社会领域中的过程和机构建立对特定风险的弹性(例如，对关键业务流程的破坏)的区域。这个象限着重于在第2级系统中建立特定的技能、响应能力和计划。
• “通用技术弹性”象限表示通过网络拓扑结构或自适应技术建立对新和未知风险的弹性的区域，这些技术提供系统级的灵活性，以在处理不确定性时支持跨系统的敏捷响应。这个象限关注第2级系统的连接和结构，以确保系统级的灵活性。
• “一般社会弹性”象限代表了通过人员、过程和机构建立对新的和未知风险的弹性的领域。这个象限集中在第2级系统中的集体人类能动性、敏捷性和意志。

差异化的弹性作用

这些不同形式的弹性可以在不同的组织级别(操作、战术和战略)进行培养。组织被概念化为一个分层的三角形，操作层是最大的底层，战术层代表中层，而顶层战略层代表执行层(Anthony 1988, Mumford et al. 2007, Ho 2015)。弹性的不同相关方面(持久性、适应性和可转换性)可以发生在组织中的多个层次级别，并跨时间、空间和层次尺度相互作用。为了培养具有弹性的基本服务，我们认为，作战领导的主要作用是培养核心作战职能的持久性，战术领导的作用是培养适应性，战略领导的作用是及时地变革组织，以便在破坏性变化中生存和发展(图2，表4)。我们还认为，特定弹性在组织的较低层次至关重要，而一般弹性的重要性增加了更高的层次。业务领导需要意识到外部威胁，并注意到内部漏洞的持续存在。相比之下，战略领导者需要意识到外部机会和员工的内部福祉，以主动转变。

应用该框架建立和评估电力供应弹性

上述框架可用于确定不同的战略和干预措施，以建立社会技术供应系统不同部分基本服务的恢复力。在不同的组织层面应用该框架可以促进根据环境进行适当的评估，这有助于在系统嵌入的更大背景下，对系统的复杂适应性动态形成更深入和共享的理解，这是许多弹性评估的一个关键目标(Quinlan等人，2015)。为了实现这一目标，我们认为评估过程应纳入关键的弹性建设原则，促进广泛参与，鼓励学习，促进对社会技术系统复杂动态的更深入理解，同时建立信任和社会资本(Biggs等，2015)。

在接下来的章节中，我们将讨论如何将该框架具体应用于社会技术电力供应系统，以建立和评估恢复力。四个弹性象限可以作为在不同组织层次上对不同类型的弹性进行差异化评估的指南。我们还建议了适用于特定组织级别的象限特定弹性指标(表5)。

指定的技术能力

特定的技术弹性代表可以对确定的基础设施和资产进行投资的领域，以确保它们能够承受特定的威胁，回答“什么和什么的弹性?”(Carpenter et al. 2001, Quinlan et al. 2015:3)。虽然这些特定威胁的时间和严重程度可能是未知的，但它们未来发生的可能性可以通过概率计算得到(O’connell等，2015一个)．这一象限借鉴了Holling(1996)所描述的工程弹性，或在电力公用事业领域被称为公用事业弹性、可靠性标准、电力基础设施弹性或电网弹性(Madni和Jackson 2009, NIAC 2009, Park等人2013,DOE 2014, NERC 2015)。指定的技术弹性领域代表了提高生存能力和鲁棒性的1级技术解决方案(Pavard等人2006年，Madni和Jackson 2009年，Dahlberg 2015年)，遵循物理定律并使用还原论方法。

建筑特定的技术弹性

只要有足够的资源，基础设施就可以通过良好的做法来抵御预期的灾害，其中包括智能工程设计，实现足够的安全裕度、高质量的施工和充分的维护(联合国亚太经社会，2013年)。在Eskom这样的公用事业公司，这转化为应用工程标准(例如，可靠性标准、质量控制和常规检查)。应考虑失效到安全的设计思想(即，如果失效，恢复到安全条件)。指定的技术弹性还可以通过更广泛的资源分布来增强，以增加冗余。电力供应日益多样化和冗余的一个例子是在关键设施周围使用微电网，或在整个电网的选定位置放置关键备件，如备用塔或移动变压器，以加快应急响应。

评估指定的技术弹性

指定的技术弹性评估可以包括量化措施(Quinlan等人，2015)、基准、测试，以及在整个资产生命周期中应用的工程标准和控制的符合性。可靠性评估有助于提高技术弹性，但可靠性不足以确保对低概率高后果事件的弹性(Stockton 2014, Panteli和Mancarella 2015)。由于气候变化导致的恶劣天气事件的增加，应该监测已经部署的技术的弹性(Savonis et al. 2014)，beplay竞技以加固或加固现有的基础设施，并对老化的基础设施进行现代化改造，以承受严重的气候事件(Panteli和Mancarella 2015)，并修订基础设施的可靠性设计标准，以适应新的极端天气事件。

当基础设施在灾害中受损时(例如，由于恶劣天气)，全球仙台减少灾害风险框架建议资产所有者考虑更好地重建(2015年UNISDR)，以实现“向前跳跃”(Kelman et al. 2015:22)。此外，可以采用适应性评估方法来验证当前基础设施的可靠性和弹性，以应对日益增加的概率和强度的恶劣天气事件。对气候弹性基础设施的风险评估可以确定易受洪水或结构性故障影响的资产，从而为减少灾害风险的基础设施弹性投资战略提供依据(NDMC 2005)。在Eskom内部，灾害管理战略以灾害风险评估和减少灾害风险的形式规定了这种方法的系统应用。这个过程展示了评估恢复力以建立恢复力的周期性。

指定的社会适应能力

特定的社会弹性需要对人员和流程进行特定投资，以确保他们在受到确定的威胁时能够保持关键职能的连续性。这一象限借鉴了应急管理、危机管理、业务连续性管理和安全管理等管理学科，以及组织弹性、气候弹性和灾害管理等领域的文献(Linnenluecke和Griffiths 2012, Miao等人2013,Mendonça和Wallace 2015)。人们技术技能的充分性借鉴了社会技术系统思维和人机界面设计的传统还原主义方法(Dekker 2005, Qureshi 2007, Klein 2008)。为了确保高风险操作的安全，关于高可靠性组织的文献强调培养弹性心态(Weick等人1999,Schulman等人2004,Lekka 2011)。

建立特定的社会韧性

特定的社会弹性可以通过采用良好实践的既定学科来建立(BSI 2014)。Eskom恢复力方案的基础是在全组织范围内采用不同规模的应急管理、业务连续性管理和灾害管理，将风险管理作为共同基础，并在响应时跨职能和地理边界整合事件管理(Koch等，2013年)。通过采用这些管理制度，正式建立了应急准备和应急安排。虽然这些良好实践指南的目标是特定的应对能力，但当人们综合更广泛的背景并认识到这些过程的目的时，该过程也可以有助于一般社会弹性。

为了发展应对极端事件干扰的认知能力，可以发展有效的反应能力，但经验是不可替代的(Cilliers 2000, Casto 2014, Doyle et al. 2015)。操作人员需要能够识别系统故障情况，并阻止技术基础设施系统的崩溃。因为真正的弹性测试很少发生，这种经验可以通过在模拟演习中暴露在拉伸场景中建立(Wybo 2008, Koch等人2013,Kellett和Peters 2014)。Eskom国家控制公司的新系统操作员自主操作的学徒程序持续了10年以上，其中包括在模拟器上的大量时间。参加紧急演习和模拟对于建立和评估复原力至关重要(Wybo, 2008年)。

持续学习是增强弹性的重要原则(Biggs et al. 2012)。事故调查在评估根本原因的同时，也会提出预防措施。总的来说，这些发现有助于促进建立特定弹性的适应要求。高度可靠的组织培养集体正念，关注小信号，例如，当事件导致在预期规范之外的系统性反应时(Weick et al. 1999)。这样的组织会从自己和他人的错误中吸取教训，“从失败中前进”。在更广泛的范围内，特定的社会弹性可以通过改变游戏规则来增强，例如重新设计监管框架以支持弹性(NIAC 2010, Keogh和Cody 2013)，增加选择范围(例如，为公用事业制定关键负荷规范或为客户提供多样化的能源选择)，并通过能源需求管理项目增加缓冲区的规模。

评估特定的社会弹性

具体的社会复原力评估可以通过授权的应急安排、反应和恢复计划以及标准作业程序等形式，对既定的准备情况与预先确定的目标进行核查。这种评估可以根据应急准备、业务连续性管理和灾害管理等良好做法准则进行。建议使用特定社会能力的各种指标进行可重复和可比的弹性评估(McManus等人2007年，Stephenson 2010年，Lee等人2013年，Matzenberger等人2015年)。在Eskom内部，作为企业弹性计划的一部分，部门和省的进展是监测关键可交付成果。在特定的社会恢复力评估中，演习的作用是对这些预定义计划的执行情况进行测试，并在组织的分类层面验证准备的有效性。这种省和国家的综合演习每年都在埃斯科姆举行。

通用技术能力

一般技术弹性是指人造系统在其嵌入的第2级系统的复杂性中抵御任何威胁或破坏的一般能力。这一象限借鉴了网络拓扑结构、弹性工程、系统弹性、系统中的系统和关键基础设施系统文献(Hollnagel等人2006年、Janssen等人2006年、Dekker等人2008年、McDaniels等人2008年、Gopalakrishnan和Peeta 2010年、Stockton 2014年、Amin 2015年、Gao等人2016年)。弹性工程领域应该与Holling(1996)描述的工程弹性区分开来。弹性工程通过确保整个社会技术系统具有承受威胁的能力，在面对威胁时进行自我重组的灵活性，在遭遇威胁后优雅地退化的容忍度，以及在遭遇威胁之前、期间和之后操作的凝聚力，将复杂性视角应用于人造系统的安全(Dekker et al. 2008, Jackson 2008)。

建立通用技术弹性

建立通用的技术弹性需要增加系统级别的灵活性，允许弯曲而不是断裂(Longstaff et al. 2014, Dahlberg 2015)。它需要优化网络拓扑以保持弹性，以在中断时保持连接，尽管这可能会在网络效率方面进行权衡(Gutfraind 2012, Gao等人2016)。一般的技术弹性可以通过技术来加强，这些技术支持紧急和适应性的方法，通过内置的故障到安全模式和应急能力来适应系统故障并管理故障和恢复(Park等人2013年，Seville等人2015年)，支持新的自助服务功能。在系统故障条件下提高系统适应性的措施包括系统级的灵活性、增加的可观察性和可控制性、在压力下不那么脆弱的渗透性系统边界(Rumbaitis del里约热内卢2015)，以及支持快速响应和恢复的工具(Schneider and Somers 2006, Francis and Bekera 2014, Panteli and Mancarella 2015)。通过从社会-生态系统的恢复力外推，可以通过关注系统中的能量流、系统级反馈回路、慢变、阈值和相互依赖性来增强一般技术恢复力。

在电力行业，通用技术弹性是智能电网技术重点考虑的一个关键因素。例如，智能计量可以通过改善系统的信息流、可控性和动态可重构性实现连接;自愈网络使技术系统在遭受破坏后能够自我组织;和微网格使模块化、多样性和冗余(Lacey 2014, Ye 2014, Zarakas et al. 2014)。在南非发生一系列情况时，能够灵活管理实时减少电力需求的监管要求包括建立关键和基本负荷要求以及可中断负荷合同(SABS 2010)。还可以在社区中建立普遍的技术弹性，例如，通过多样化的能源选择，如太阳能红绿灯，以防止电力供应中断时出现拥堵，并通过使用高峰日定价，提高能源效率，从而改善高峰需求减少，并有助于整体系统效率。

评估一般技术弹性

一般技术弹性评估需要通过评估整个系统在应变或可能还不明显的失效条件下的灵活性来评估关键基础设施系统的一般技术弹性水平。基于网络拓扑和系统动力学的指标可用于复杂网络的弹性(Zhao et al. 2011, Gao et al. 2016)。为社会技术系统确定的一般技术弹性指标包括系统设计和运行中内置的安全边际、缓冲和冗余水平(Madni和Jackson 2009)。从社会-生态系统推断出的潜在指标包括系统级连接和障碍(Biggs et al. 2015)。借鉴科克(2011)关于弹性生态系统的研究成果，适用于技术系统评估的一般弹性指标包括:网络中组件连接的模块化，以确保即使系统的某一部分崩溃，整个系统仍能继续运行(Woods[2005]将其称为冗余和多样性);紧密的反馈机制，通过系统收集和传递有关变化的信息(Savulescu[2014]称为可观测性)，以确保足够、及时和规模适当的响应(Panteli和Mancarella[2015]称为可控制性);万一发生意外情况时可提取的经济储备和系统储备水平(Seville et al. 2015)。

一般技术弹性投资的成本很高，而且不确定何时足够。因此，我们建议在这一象限的投资与一般社会弹性投资之间进行平衡，因为人类独特的调整和即兴发挥的力量增强了复杂的2级社会技术系统的适应性(Dekker 2005, Heese et al. 2014)。

综合社会适应力

一般社会恢复力是指对人员和过程的投资，以确保整个社会技术系统在面对新奇和意外的中断时具有连续性和应对动态变化的一般能力。这一象限侧重于学习适应变化，使系统为突发的自组织做好准备，并使用复杂性领导思维在发生大冲击时更新系统(Comfort et al. 2001, Marion and Uhl-Bien 2001, Walker et al. 2002, Kaufmann 2013)。这一象限借鉴了心理学、行为和社会科学、社区恢复力文献(DuPlessis VanBreda 2001, Youssef和Luthans 2007, Armitage等人2012,Carpenter等人2012)、人体工程学和人为因素领域(Qureshi 2007, Klein 2008, Dekker 2012, NIST 2016b)，以及弹性工程的方面，帮助在复杂的社会技术系统中运作的人们在压力下应对复杂性和忍耐(Hollnagel等人2006年，Righi等人2015年)。

建立普遍的社会适应能力

Eskom已经确定了弹性基本服务系统的五种通用社会能力，即:(1)预测、识别和快速适应来自内部和外部环境变化的威胁、漏洞和机会;(2)在高强度的压力下工作，长时间不发生故障;(3)对冲击作出快速反应，以控制事件或威胁的影响(严重程度和持续时间);(四)协调快速恢复;(5)通过实施从近距离失误和事件中学习，有意进化到更高的弹性状态，以应对环境的变化(Koch等，2013年)。这些一般的社会弹性能力可以通过社会、文化和教育能力的投资来培养(PwC 2013)。

通过帮助员工在面对破坏和变化时保持敏捷和适应性的行为，可以培养弹性的组织文化(Luthans等人2006年，Everly等人2013年)。组织可以鼓励有目的的自组织(Pavard et al. 2006, Shaw et al. 2014, De Coning 2016)。例如，一个标准的事件指挥系统提供了一个灵活的和高度自适应的管理系统，使动态自组织，但确保协调共同的事件目标(Maitlis和Christianson 2014)。授权领导明确地允许人们在高信任的环境中行动(Jones 2011)，为个人承诺留出空间，从而释放决心和意志力(Conway et al. 1974)，并可以显著有助于组织对破坏的弹性反应(Nguyen et al. 2016)。

评估一般的社交弹性

一致性已成为个人和社会恢复力的重要指标(DuPlessis VanBreda 2001, Almedom等人2007,Overland 2011)。它指的是人们如何理解日常现实，以及他们是否认为生活和世界是可理解的、可控的和有意义的(Lindström和Eriksson 2006, Almedom et al. 2007)。一种健康的一致性能提供应对压力情况的能力(埃里克森和Lindström 2005);有助于增强遭受破坏的人们的预防、保护和恢复能力;并影响生存和恢复(DuPlessis VanBreda 2001, Overland 2011)。此外，培养一种公正(而不是报复)的恢复性安全文化对恢复力有显著贡献，因为它使一个组织能够从错误中学习，而不是专注于归咎责任，这可能导致掩盖事件或篡改证据(Dekker和Breakey 2016)。通过适应性管理可以促进有效的学习过程(Hummelbrunner和Jones 2013年b)和适应性治理系统(Folke et al. 2005, Garschagen 2013, Seeliger和Turok 2014)。

一般的社会弹性象限代表了一个非常受欢迎的弹性优势，但是最难以建立或评估。对一般社会弹性的评估需要考虑到环境的复杂性。从科克(2011)改编的一般弹性评估指标包括监测以下方面的变化:(1)对于人员和思想进入、通过和走出系统的流动，系统的开放程度;(2)社会储备水平;(3)社会资本和关系资本的水平，如领导、网络、社区和信任在系统中表现出来(Pereira和Ruysenaar 2012)。一般的社会弹性也可以通过测量和监测集体的一致性来评估(Ghoshal和Bruch 2003, Lindström和Eriksson 2006);评估比格斯等人(2015)提出的7项一般性原则的存在和有效性;评估文化、非正式制度的性质，以及用于在不确定性下做出判断的启发式(Tversky和Kahneman 1974, North 1991, Pereira和Ruysenaar 2012)。

结论

以技术为媒介的基本服务的恢复力对人类福祉至关重要。这些基本服务由复杂的自适应社会技术系统产生，该系统由嵌入在人员中的关键基础设施层和负责交付这些服务的组织中的流程组成。在这里，我们做出了一项新的贡献，即从特定部分和生产基本服务的复杂适应性社会技术系统的整体两方面来概念化基本服务的弹性。我们提出的框架并置并区分了特定的和一般的弹性投资(1)作为社会基础设施投资的人和机构，(2)作为技术基础设施投资的基础设施和资产(图1)。这个四象限框架为一套差异化但完整的弹性战略和评估指标提供了指南，可应用于不同的组织层次。

我们建议，拟议框架的所有四个象限应适用于所有组织级别。然而，具体的和一般的恢复力的相对重要性在这些水平上有所不同:具体的恢复力在操作层面更相关，而一般的恢复力在战略层面更相关(图2)。这种差异在一定程度上解释了为什么还原主义的方法在考虑基础设施系统的恢复力方面占主导地位，因为重点是在中断中技术操作的连续性。然而，随着弹性思维的概念在基本服务提供方面的成熟，我们预计复杂的自适应系统思维将日益渗透到弹性实践中。恢复力的所有四个方面都很重要，但基本服务系统的总体社会恢复力普遍被忽视了。

特定的弹性可以基于良好的实践以线性的方式构建，但一般的弹性需要以突发的方式构建，从复杂的自适应系统思维中吸取方法。技术弹性投资通常会减少脆弱性和减缓失败，而社会弹性投资则会增加可用选项并增强集体适应性。这两种形式的弹性对于保护基本服务免遭系统故障是必要的。还原主义和基于复杂性的弹性方法都增加了价值，应该以一种互补的，而不是竞争或排他性的方式使用。当只使用其中一种方法时，它可能会侵蚀弹性。

我们认为，形成性恢复力评估可以基于特定和一般恢复力的社会和技术指标来构建基本服务的恢复力。为了刺激整个系统的社会弹性的出现，形成性弹性评估的一个关键方面是在不同的组织层次识别和开展关键对话。通过激发多层次的适当讨论，恢复力评估可以促进系统的适应和转型，并促进整个系统出现恢复力。

需要进行更多的工作，以了解评估和建立社会技术系统复原力的各种选择，特别是确保提供有复原力的基本服务所需的社会动力。在确保基本服务的恢复力方面，人类既是最薄弱的环节，也是最强大的资源。需要进行更多的研究，以建立关键服务提供商的弹性文化，并开发和理解培养社会弹性的技术。虽然我们关注的是社会技术系统的情况，但我们建议，我们在框架中采用的方法可能有助于更广泛地推进社会-生态系统的思维和指标发展，例如，通过叠加特定的和一般的社会和生态系统恢复力。我们认为，这种方法可以支持恢复力评估的运作，从而确定并整合多种增强恢复力的举措和投资战略。

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