Resilience of coupled systems under deep uncertainty and dynamic complexity: An integrative literature review

📄 arXiv: 2512.16608v1 📥 PDF

作者: Jannie Coenen, Vítor Vasconcelos, Heiman Wertheim, Marcel Olde Rikkert, Sophie Hadjisotiriou, Vittorio Nespeca, Tom Oreel, Rick Quax, Etiënne Rouwette, Vincent Marchau, Hubert Korzilius

分类: physics.soc-ph, eess.SY

发布日期: 2025-12-18

💡 一句话要点

综述耦合系统在深度不确定性和动态复杂性下的韧性研究，提出未来研究方向。

🎯 匹配领域: 支柱八：物理动画 (Physics-based Animation)

关键词: 耦合系统 韧性评估 深度不确定性 动态复杂性 文献综述 概念框架 系统研究

📋 核心要点

  1. 现有韧性评估方法未能充分整合动态复杂性和深度不确定性，导致策略有效性受限。
  2. 论文提出概念框架和实用工具，旨在支持研究人员和决策者评估并提升耦合系统的韧性。
  3. 通过综合文献回顾，论文指出了未来研究方向，以实现更稳健和综合的韧性评估。

📝 摘要（中文）

耦合系统的韧性在应对气候变化和疫情等全球挑战中日益重要。由于跨时空尺度的动态复杂性和深度不确定性，这些系统表现出不可预测的行为。尽管人们对此越来越感兴趣，但很少有研究在评估韧性时系统地整合这两个概念。本文对102篇英文出版物进行了综合性回顾，以找出当前方法的差距。研究结果表明，大多数论文处理的是较低水平的不确定性，很少同时考虑动态复杂性和深度不确定性，这限制了韧性策略的有效性。为了推进系统研究，我们提出了一个概念框架和实用工具，以支持研究人员和决策者评估和提高韧性。本文还概述了未来研究方向，以实现更稳健、适应性和综合性的韧性评估。

🔬 方法详解

问题定义：论文旨在解决耦合系统在深度不确定性和动态复杂性下韧性评估不足的问题。现有方法通常只关注较低层次的不确定性，未能充分考虑动态复杂性与深度不确定性同时存在的情况，导致韧性策略的有效性受到限制。此外，缺乏系统性的框架和工具来支持研究人员和决策者进行综合评估。

核心思路：论文的核心思路是通过综合性的文献回顾，识别当前研究的差距，并在此基础上提出一个概念框架和实用工具，以支持更全面、更有效的韧性评估。该框架旨在帮助研究人员和决策者更好地理解和应对耦合系统中的复杂性和不确定性。

技术框架：论文采用综合文献回顾的方法，对102篇英文出版物进行分析。该过程包括：(1) 确定研究范围和关键词；(2) 收集相关文献；(3) 筛选文献，确保其与研究主题相关；(4) 对文献进行编码和分析，识别关键概念、方法和发现；(5) 综合分析结果，识别当前研究的差距和未来研究方向。基于文献分析的结果，论文提出了一个概念框架和实用工具，用于支持韧性评估。

关键创新：论文的创新之处在于其综合性的视角，将动态复杂性和深度不确定性同时纳入韧性评估的考量范围。此外，论文提出的概念框架和实用工具为研究人员和决策者提供了一种系统性的方法来评估和提高耦合系统的韧性。

关键设计：论文的关键设计在于其文献选择的标准和分析方法，确保了研究结果的可靠性和有效性。概念框架和实用工具的设计也考虑了实际应用的可行性，旨在为研究人员和决策者提供有用的指导。

📊 实验亮点

该研究通过对102篇文献的综合分析，揭示了当前韧性研究的局限性，即对动态复杂性和深度不确定性的考虑不足。研究提出的概念框架和实用工具，旨在弥补这些不足，为未来的韧性研究提供指导。虽然没有提供具体的性能数据，但该研究为更全面、更有效的韧性评估奠定了基础。

🎯 应用场景

该研究成果可应用于气候变化适应、疫情应对、城市规划、资源管理等领域。通过更全面地评估和提升耦合系统的韧性，可以提高系统应对外部冲击和压力的能力，减少潜在的损失和风险，并促进可持续发展。该研究为政策制定者和实践者提供了有价值的参考，有助于制定更有效的韧性策略。

📄 摘要（原文）

Resilience in coupled systems is increasingly critical in addressing global challenges such as climate change and pandemics. These systems show unpredictable behaviour due to dynamic complexity and deep uncertainty across spatiotemporal scales. Despite growing interest, few studies systematically integrate both concepts when assessing resilience. This paper conducts an integrative review of 102 English-language publications to identify gaps in current approaches. Findings reveal that most papers address lower levels of uncertainty and rarely consider dynamic complexity and deep uncertainty simultaneously, which limits the effectiveness of resilience strategies. To advance systems research, we propose a conceptual framework and practical tools to support researchers and decision-makers in evaluating and improving resilience. The paper also outlines future research directions for more robust, adaptive, and integrative resilience assessments.