文献荐读｜利用情景编写方法识别德黑兰实现低碳城市发展的关键不确定性

方佳怡 2025-08-13 10:28 北京

利用情景编写方法识别德黑兰实现低碳城市发展的关键不确定性
Pariman Boostani*，Mahdi Sadeghiha

摘要

气候变化一直是全球范围内备受关注和讨论的现象。伊朗是全球温室气体排放比例最高的十五个国家之一，而德黑兰则是世界上污染最严重的城市之一。本研究的目标是通过协作与组织支持，为低碳城市的发展寻找有效的解决方案。为实现这一目标，研究通过考察各维度中最重要的指标，识别不确定性，并使用 Scenario Wizard 软件分析可能的情景。研究结果表明，通过建设绿色基础设施以及促进合作与公众参与，有可能缓解城市环境的不利影响，并推动城市向低碳方向发展。

1. 引言

城市地区是温室气体排放的主要来源，是当今大多数城市能源消耗和二氧化碳排放增加的重要因素（Herring, 2012；Zubelzu 和 Fernández, 2016）。

全球 90% 的城市人口增长发生在低收入和中等收入国家，因此这些国家更容易受到气候变化的影响（Feliciano 和 Prosperi, 2011；Colenbrander 等, 2015）。

实际上，许多城市正在采取措施减少碳排放，从总体规划和宏观政策到特定领域的具体行动都有涉及。例如，东京、伦敦和纽约率先启动了低碳城市的综合规划项目；柏林、哥本哈根和巴塞罗那则制定了一套与能源消费结构、产业结构、公共交通、建筑设计、家庭消费以及公众意识相关的建设政策。这些都表明，低碳城市已成为城市发展的新目标（Su 等, 2013；Abubakar 和 Bununu, 2020）。

自工业革命以来，人类对化石燃料的消耗不断增加，导致温室气体排放上升，并最终引发气候变化。如今，应对这一现象已成为全球最重要的关切之一。

德黑兰面临三类气候风险：地理位置带来的气候风险、天气韧性不足带来的风险，以及全球变暖导致的气候变化风险。德黑兰的发展加剧了城市热岛效应。在每年的某些日子，污染程度高到几乎无法居住。

气候变化导致气温上升和城市热岛效应加剧，而这种变化对地理条件较为封闭的德黑兰影响尤为显著。这一现象主要是由大气中温室气体浓度增加引起的。德黑兰的地形特征使其难以受到局部和区域性风的调节。作为世界上最大的城市之一，它目前正受到空气污染、扬尘和突发风暴的影响。从气候上看，德黑兰总体上炎热干燥，北部山区则较为湿润温和。年平均气温约为 18°C，气温降低时城市污染的可能性反而会增加。此外，德黑兰市中心的气温高于郊区，这会导致风向由郊区吹向市中心，进一步加重中心城区的污染。

例如，德黑兰是世界上污染最严重的城市之一，其地形与气候条件加剧了污染问题。德黑兰地处海拔较高地区，被厄尔布尔士山脉环绕。温度逆温现象在冬季尤为常见，会阻碍污染物的扩散。近年的趋势显示，减少空气污染并非易事：人口激增（部分源于其他城市的迁入）、工业发展、城市化以及燃料消耗上升，都是实现清洁空气的重大障碍（Naderi 和 Abbasian, 2017）。根据世界银行 2018 年的最新报告，在全球气候条件相似的 62 个特大城市中，德黑兰的 PM₁₀ 污染水平令人担忧。每年有 4000 至 5000 名市民直接死于空气悬浮颗粒的暴露（德黑兰市交通与运输副局）。

本研究的目标是通过公众参与，为德黑兰省的低碳城市发展制定有效的战略与解决方案。围绕这一目标，研究问题包括：

德黑兰实现低碳结构的解决方案有哪些？

哪些情景可以在德黑兰实施，从而迈向可持续、低碳的时代？

本研究采用发展性研究方法，其目标在于探索如德黑兰协同规划等可能引导城市发展并推动低碳社区建设的未知路径。

发展性研究方法旨在解决城市问题，其过程包括：规划、审查与评估、提出可能的情景，最终建立一个实现项目目标的综合结构。研究者同时扮演着开发者与规划者的角色，通过收集相关信息和动员不同城市群体的参与，识别问题并提出连贯、综合的解决框架。

本研究运用情景写作的方法，衡量与德黑兰多种状态与条件相关的可能情景，以探索实现目标的可行性。

首先，基于全球经验制定指标；

其次，对这些指标进行分析以确定最终采用的指标；

在获得案例研究的分析性认知后，提出不确定性，最后获得可行的情景。

接下来，在分析数据并提出相关解决方案后，德黑兰将在中期内朝低碳城市方向发展，并通过提升市民及机构组织意识来加速进程。通过在城市中建立“蓝绿基础设施”，可以为可持续城市发展迈出重要一步。

2. 背景

2.1 低碳城市

“低碳城市”并不是一个单一的概念，而是涵盖多种可持续城市规划方法的综合性术语，同时融合了可持续城市发展的多种理论，并在多个尺度上加以运用（Lehmann, 2014）。

在未来 40 年内，实现低碳社区（CO₂ 排放至少减少 90%）需要对能源需求或生活方式进行根本性改变，或者二者结合（Herring, 2012）。低碳城市应对的是当代城市面临的挑战，旨在使城市更加清洁，并显著减少温室气体排放，同时推动长期的系统性变革以实现城市可持续发展（Lehmann, 2014）。

2.2 绿色都市性

“绿色都市性”这一概念出现在 20 世纪 90 年代末，涵盖低能耗、城市发展、绿色空间、绿色屋顶、花园和城市农业等领域，旨在重塑和改造现有城市区域，并在工业化之后重新激活城市中心。

这一综合概念基于可持续城市系统，可以在不损害生命支持系统和生态系统的情况下实现扩展或收缩。这是一种基于城市“代谢”视角的都市形态，强调城市与其内部结构之间的平衡（Lehmann, 2014）。绿色都市性为居民提供了步行或骑行的机会，让人们能够种植和生产食物，在没有汽车和少量消费品的环境中生活。它的优势在于能够实现环境的生态平衡（Beatley, 2012）。

2.3 蓝绿基础设施

为了应对气候变化，可提供蓝绿基础设施，其分为两类：硬路径基础设施和软路径基础设施。

硬路径基础设施包括绿色建筑、透水路面等；软路径基础设施包括社区花园、绿色与开放的城市空间、屋顶花园等（Sayers 等, 2015:73）。

2.4 不确定性

“不确定性”一词既可指缺乏信息的情况，也可指有意识的推测或假设性猜想。信息不足显然会导致不确定性，但有时对已知信息的分歧也会带来不确定性（Schneider 和 Kuntz-Duriseti, 2002）。

不确定性是指结果未知的情形，而在真正的不确定性中，实现结果的手段（即推理方式）也是未知的（Melander 和 Tell, 2014）。

3. 材料与方法

第一阶段，在理论研究获得的信息基础上制定指标，然后使用 Super Decision 软件对这些指标进行评估，选出得分最高的指标。

第二阶段，在对德黑兰进行分析性研究后，识别研究中的不确定性。

最后阶段，利用“不确定性-影响”矩阵，确定研究中的关键不确定性。这些关键不确定性应被纳入低碳发展过程。

接下来，为这些关键不确定性定义变量，并将其输入 Scenario Wizard 软件，以获取德黑兰可能的发展情景。此阶段通过 Scenario Wizard 软件对情景进行评估，选择最佳方案。基于软件得出的情景，提出实现目标、推动德黑兰向低碳转型的策略与解决方案。

在 Super Decision 软件中得分最高的研究标准中，生态平衡和物理环境的最佳质量是研究者最关注的两项。低碳城市指标分析将城市低碳发展的进程量化为六大类指标，包括生态、经济、社会和物理指标（见表 1）。

4. 研究案例

德黑兰省集中了全国约 40% 的工业单位。有限的空间承载着庞大的人口，加上工业的无序布局，使德黑兰成为全省环境污染，尤其是空气污染最严重的地区。作为伊朗的首都和全国人口最多的城市，德黑兰不仅在伊朗国内，在全球范围内也是城市面积最大的城市之一。

本节中，作者将基于方法论部分最终确定的指标，对德黑兰的现状与未来进行分析，并对这些指标进行进一步探讨。

4.1 物理指标

4.1.1 混合土地利用

地图（1）显示了德黑兰的土地利用分布。从地图中可以看出，大部分绿地分布在城市的东北部和西部。城市的中心区域绿地和开放空间有限。

由于每日城市交通和由此产生的污染气体排放是空气污染的主要原因之一，市中心因商业和行政活动的集中，每天承载着大量的城市交通流量。由于这些中心区域缺乏绿地和开放空间，该地区的空气污染极为严重。

另一方面，这种不均衡的绿地和开放空间分布，导致节假日或周末，大量市民前往城市西部和东北部的休闲区。这种出行迁移现象源于市政服务和绿地分布不合理。行政和商业功能越集中在中心区域，城市每日交通量就越大，不仅浪费市民时间，还增加了废气的排放。

4.1.2 日常城市出行中私家车的占比

根据 2015–2018 年间的研究（图 1），私家车在城市交通中占据了最大的比例。其次是出租车，在这一时期内的使用量也非常高。与此同时，公共交通并未受到德黑兰市民的足够重视；这直接导致了德黑兰高企的日常交通量。然而，如果公共交通的质量和数量得到提升，市民会更愿意使用，从而改善德黑兰的空气质量并减少排放。

4.1.3 日常城市出行中地铁的占比

随着德黑兰私家车数量的增加，如果不采取适当的措施，交通导致的空气污染将会愈发严重。地铁被认为是解决交通和空气污染问题的最重要手段之一。城市轨道交通线路的快速发展与扩张是不可避免的必要措施，也是城市的主要需求之一。地铁系统舒适高效，在缓解道路交通压力方面发挥着重要作用。

根据图（2），在 2003–2018 年的 15 年间，德黑兰地铁的年度出行量逐年增加。虽然这种增长是逐步实现的，但自 2015 年以来增长趋势有所加快。出行量的提升表明，越来越多的市民愿意使用地铁。与此同时，通过加强这一交通方式，可以减少私家车的使用，引导市民更多地选择公共交通。因此，像地铁这样的公共交通系统，是减少城市空气污染的可行解决方案。

4.2 生态指标

4.2.1 绿地和开放空间的比例

图（3）显示了德黑兰 22 个行政区中公共公园的占比。如图所示，第 4 区、第 1 区、第 15 区和第 22 区的公园和公共绿地面积最大。而德黑兰市中心区域的绿地面积与其他区域相比极少；然而，这些区域的土地用途主要集中在商业和办公，且每天承受着大量交通流量。这些因素导致了该区域严重的空气污染。另一方面，绿地和公共公园分布越不均衡，市内出行量就会越多，因为市民通常会选择开放和绿化的空间来度过闲暇时光。随着城市出行量的增加，交通压力加大，污染也随之上升。

尽管气候变化的影响令人担忧，但公园被认为是气候解决方案的一部分。公园能够减少导致气候变化的有害碳排放，保护人类和基础设施免受严重风暴、海平面上升、热浪和干旱的影响。同时，公园还能直接应对一些因气候变化而加剧的主要公共健康问题。

4.2.2 年降雨量

气候变化与酸雨是两个不同但又相关的现象。气候变化是影响所有国家的全球性问题，而酸雨则是一种影响某个国家及其邻国的区域性问题。气候变化是由人为排放温室气体（GHGs）引起的，而酸雨则是由有毒工业烟雾引起的，其中含有二氧化硫、氮氧化物和氯化物。这些化学化合物在大气中分解成相应的酸——硫酸、硝酸和盐酸——并以干燥气体、雨、雪、雾或霾的形式沉降到地球表面。这两种环境问题显然不同，但在一些重要方面又存在联系。

降水与污染物和温室气体的排放密切相关。温室气体排放量越高，降雨量通常会越少。

根据图（4），在 1996 至 2011 年期间，降雨趋势呈上升状态；随后在 2011 至 2013 年间降雨量减少，而 2013–2018 年期间又再次增加。同样地，从 2018 到 2020 年，降雨量先减少后增加。如果能够减少城市污染物的排放，那么在这种降雨条件下，温室气体和悬浮颗粒的排放也会减少，从而推动德黑兰向低碳化发展。

降雨主要影响二氧化硫和一氧化碳等气态污染物。降雨与这类污染物结合可能形成酸雨，不过幸运的是，从气态污染物的水平来看，德黑兰的情况尚不至于让人过于担忧酸雨问题。环境学家和气象学家一直认为，在稳定的天气条件下，降雨会造成大气的不稳定性，从而促使污染物沉降并降低空气中的污染物浓度。

为了更好地理解和分析降雨天数与扬尘天数之间的关系，可以发现降雨量越多，污染天数就越少。像德黑兰这样的特大城市，空气污染在不同季节可能会对降雨量产生重要影响。

大气中释放或形成的污染物可能会增加降雨，这是因为微小颗粒物可以作为凝结核，促进雨滴的形成。这与云的形成原理相同。尤其是在城市上空释放大量颗粒物的情况下，高降雨量的意义更加显著。高浓度的二氧化硫通常会导致工业区雾的增加。仅靠风可以清除或减少空气中的污染物，但在经历连续数天空气污染后，降雨只会使污染物与水结合并沉降到地面。因此，这些年来降雨量的增加不仅没有改善空气质量，反而导致了更多的污染和酸雨。因此，年降雨量的增加并未减少扬尘天数。

4.3 经济指标

4.3.1 德黑兰在全国就业中的占比

德黑兰空气污染的一个重要问题，是为了工作而产生的大量日常通勤出行。由于德黑兰的就业率为 89.3%，几乎与全国就业率 89.5% 持平，这促使人们为了寻找合适的工作而向德黑兰迁移。随着迁入人口的增加，城市人口随之增长，从而带来更多的日常出行，导致空气污染水平上升。

另一方面，德黑兰的经济参与率为 39.8%，与全国经济参与率 40.8% 基本相当。这种经济参与状况表明，通过经济合作与产业协作，有可能推动绿色产业的发展。此外，由于德黑兰的失业率高于全国其他城市，因此可以在德黑兰推广远程办公和绿色就业机会，以助力实现低碳目标（见图 5）。

4.4 社会指标

4.4.1 德黑兰人口

过去几十年来，德黑兰省的人口变化与全国其他地区类似，经历了显著波动。根据全国最新一次综合调查——2016 年人口与住房普查，德黑兰省人口为 13,267,637 人。与全国总体数据相比，该省人口占全国总人口的 16.59%，在全国各省中排名第一。2016 年，德黑兰省的城镇人口为 12,452,230 人，占全国城镇人口的 21.05%，同样位居全国各省第一。（数据来源：伊朗统计中心）

5 研究结果

为了确定研究中的不确定性因素，依据德黑兰的分析性数据与相关指标，将不确定性划分为经济、环境、政治和社会四个维度。随后，研究人员根据对城市状况的分析，筛选出主要的不确定性因素。表（2）列出了这些初始不确定性因素。

图（6）展示了不确定性与原则之间的关系。为了实现低碳城市，需要对五个不确定性因素进行评估，以便全面分析德黑兰的现状。例如，既有定量原则，也有定性原则用于分析这些不确定性。在研究过程中，必须检验这些不确定性，以找出关键的不确定性因素。

为了区分关键不确定性，绘制了影响–不确定性矩阵。如照片（1）所示，研究人员依次评估并将不确定性因素置于该矩阵中。

根据这一矩阵，经济不确定性在本研究中具有最高的评分与分析结果，因而在影响力和可能性上均居首位。

其次是政治不确定性，其影响力仅次于经济不确定性，但可能性略低。

气候不确定性与组织不确定性也被归类为本研究的关键不确定性因素。

其他不确定性因素则根据研究人员的分析，其可能性与影响力被绘制在矩阵中。

最终，研究确定了 4 个同时具有高影响力和高可能性的关键不确定性因素，这些因素将被用于情景规划，以便根据其可能引发的变化构建未来可能的情景。

6. 讨论

在确定了关键不确定性之后，研究团队借助 Scenario Wizard 软件为这些不确定性设定了定性变量。随后，对这些变量进行两两判断，判断的分值范围为 −3 到 +3。表（3）展示了本研究的变量及其描述符。

接着，作者将各描述符变量相互比较。如果变量 A 对变量 B 具有很强的限制作用，则记为 −3；如果具有非常强的正向作用，则记为 +3。通过这一评价过程，研究得出了三个情景方案。照片（2）展示了由 Scenario Wizard 软件分析得出的可能情景。

在此基础上，我们分析了这些可能情景及其对应的德黑兰未来发展前景。理想情景是与其他情景相比总得分最高的情景。因此，本研究将得分为 33 分的第一个情景确定为理想情景（见表 4）。

在这一情景中，德黑兰在中期实现经济发展，并采用自下而上的规划体系。气候变化问题得到重视，各组织之间实现了积极的合作与协调。此外，政府致力于实施蓝绿基础设施（blue-green infrastructure）战略，以推动城市的可持续发展，并缓解气候变化带来的不利影响。

相比之下，在第二个情景中，德黑兰在中期出现经济衰退，但仍采用自下而上的规划体系。全球变暖趋势与当前相同，且仍在加剧。各组织之间因自身利益发生冲突。

而在第三个情景中，德黑兰在中期同样出现经济衰退，但采用的是自上而下的规划体系。气候变化显著加剧，组织之间在利益问题上存在严重分歧。

以下分别介绍每个情景的具体特征及其可能的未来状态：

a) 第一情景（最佳情景）

决策体系同时具备纵向与横向的决策机制。

规划体系为自下而上的规划模式。

国家网络与媒体持续提供环境问题方面的信息。

各类公共交通方式与非机动车出行方式实现整合与互联。

重视因新冠疫情带来的城市健康问题，例如在公共交通站点设置消毒站。

对汽车产业提供财政支持，以便在市场上生产混合动力车辆。

公共和私营基金会及各类组织之间实现最高程度的合作与伙伴关系。

在城市决策中对市民给予同理与关怀。

支持城市中的小型与创意产业，促进国内生产，特别是在德黑兰大都市区。

由于疫情在德黑兰推广远程办公，从而减少城市交通量，并进而抑制城市污染。

扩大绿地面积，在德黑兰 22 个区内为当地社区建设花园。

在公共与私营部门的参与下，将公共建筑改造成绿色建筑。

重新设计并建设人行步道，尤其是在市中心地区。

提升公共交通的数量与质量。

关注可再生能源与能源效率领域。

b) 第二情景

决策过程中在咨询、参与与协调方面存在不足。
经济活动高度集中于德黑兰大都市区。
规划体系为自下而上的规划模式。
各组织在目标上存在冲突，并将部分决策权下放给市民。
城市目标多元化，个体利益与集体利益并存并相互支持。
缺乏对城市中小型及新兴产业的政府支持。
由于依赖石油收入而出现经济衰退（疫情与制裁减少了石油出口，导致全国经济陷入衰退）。
为寻求更好的就业机会，移民涌向德黑兰的趋势上升。
由于城市中私家车数量庞大，城市交通拥堵加剧。
对环境问题缺乏正确认知。

c) 第三情景

缺乏对初创企业的政府支持。
规划体系为自上而下的规划模式。
城市机构在城市增长与发展中发挥主导作用。
市民参与度低。
存在严格的环境法律。
由于对国内生产支持不足而导致经济衰退。
公众因城市生活质量低而爆发抗议。
城市绿地面积占比低。
气候变化问题显著存在。

7. 结论

低碳城市一直是全球研究人员的关注课题。多年来，全球变暖现象已演变为全球性危机。在此背景下，世界各地的城市，尤其是低收入和中等收入国家的城市，都在寻求控制气候变化与改善环境质量的解决方案。

为了实现低碳城市，政府与非政府机构和部门之间的参与与合作变得更加重要，以便所有力量能够共同努力实现一个统一的目标（低碳城市）。或许，以往高层城市机构在规划中占据主导地位，而如今则是需要纵向与横向的沟通协作，从而针对全球性现象和环境危机选择高效、最优的解决方案。

本研究首先阐述了低碳城市与绿色基础设施的定义。随后，基于研究者的调查与对国外案例的研究，我们筛选并优先确定了分析所需的指标。

接着，利用影响-不确定性矩阵识别了德黑兰的各类不确定性，并选出了关键不确定性。

最后，借助 Scenario Wizard 软件，并结合前文获取的德黑兰分析性知识与关键不确定性，制定了多个情景，并选取了软件分析得分最高的情景作为最佳情景。

针对实现低碳目标的解决方案，我们建议：

实施社区花园等城市绿地项目，以提高地方参与度和绿色就业机会。
提高步行区的可达性与密度，以促进非机动车出行并减少污染物排放。
将城市公共建筑改造为绿色建筑，以推动低碳德黑兰的建设。
借助市民参与机制加强信息传播与公众知情权。
建立国家级城市项目与规划信息共享网络。
为微型与创意产业提供财政支持，以促进经济繁荣和提升国内生产。
实施生态环境改善项目，以提升城市生态平衡。
在公共建筑屋顶开展屋顶花园建设。
推广凉白屋顶（使用浅色防水涂层）。
在公共建筑屋顶安装太阳能板。

在迈向低碳城市的路径中，德黑兰的最佳情景为第一情景。上述方案可引导德黑兰朝着发展方向前进，并接近所选情景目标。

由于气候变化是全球性议题，因此需要全球视野与国际合作。因此，我们选择伊朗首都德黑兰作为研究对象，因为根据全球统计，德黑兰是世界第六污染最严重的城市，这使得研究低碳城市问题更为迫切。

只要实现机构与组织之间的协作，并真正让市民参与，就有可能推动德黑兰的低碳目标向前发展。

事实上，许多市民缺乏对城市事务发表意见的知识，而市民的共享知识却非常重要。人们每天都在与城市事务打交道，他们知道自己在城市活动中会遇到哪些障碍。他们提出的解决方案往往基于生活经验，因而具有现实性。公众参与在减少空气污染中具有显著作用，但前提是法律的制定与实施让市民感受到被纳入城市管理过程。

如果能够激励人们减少私家车使用，转而采用自行车和公共交通，那么公众参与在空气污染治理中的作用将更加显著。伊朗人民自古以来就参与城市决策，大多数人是 NGO 等城市组织的成员，因为他们了解各组织的目标与战略。因此，这些人会相互协商与合作。这也证明，如果城市行政与上级机构能做到透明，从而向城市治理迈进，就能提高公众在低碳德黑兰决策中的参与度。

最后需要强调的是，全球变暖与气候变化不仅是德黑兰的问题，而是全球关注的重大议题。应对这些变化、控制全球气温，需要长期且可持续的规划，因此仅凭短期措施无法减少气候变化带来的不利影响。

NOTES

本篇论文采用情景编写（Scenario Writing）方法结合关键不确定性识别，系统地为德黑兰制定低碳城市发展路径，方法可以适应复杂城市环境的多元变量。
作者全面考察了物理、生态、经济和社会等多方面指标，科学筛选出对德黑兰低碳转型影响最大的因素。
本文特别强调市民参与和组织间合作的重要性，指出只有多方协同才能有效推动城市绿色转型。
作者结合德黑兰的地理、气候及城市交通状况，深入剖析了污染成因及不确定性，为研究提供了扎实的地方背景。
本篇论文通过构建三种不同发展情景，清晰展示未来可能走向及政策优先方向，为相关决策者提供了明确的参考，可以帮助制定更科学的低碳城市发展战略。

本期编辑：方佳怡麦吉尔大学

跳转微信打开