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

针对耦合系统在深度不确定性和动态复杂性下的韧性，提出综合性文献综述。

🎯 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 决策支持

📋 核心要点

  1. 现有韧性研究较少同时考虑动态复杂性和深度不确定性，限制了策略有效性。
  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，论文识别了当前方法的差距，并为未来研究方向提供了指导。

📝 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。由于时空尺度上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，以找出当前方法中的差距。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的不足问题。现有方法通常只关注较低层次的不确定性，忽略了动态复杂性和深度不确定性同时存在的情况，导致韧性策略的有效性受限。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，识别现有研究的差距，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。首先，确定研究范围和关键词，然后进行文献检索和筛选。接着，对选定的文献进行深入阅读和分析，提取关键信息，识别研究差距。最后，基于分析结果，构建概念框架和提出实用工具，并为未来研究方向提供建议。

关键创新：论文的关键创新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，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个系统性的方法来评估和提高耦合系统的韧性，填补了现有研究的空白。

关键设计：论文的关键设计在于其文献选择标准和分析框架。文献选择标准确保了研究的代表性和相关性，而分析框架则指导了信息的提取和整合。概念框架和实用工具的设计则基于对现有研究差距的深刻理解，旨在提供实用和可操作的指导。

📊 实验亮点

论文通过对102篇文献的综合分析，揭示了现有韧性研究的局限性，并提出了一个概念框架和实用工具，为未来的研究和实践提供了指导。研究强调了同时考虑动态复杂性和深度不确定性的重要性，为更有效的韧性策略奠定了基础。具体性能数据未知，但研究结果为相关领域的研究人员和决策者提供了重要的参考。

🎯 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、供应链管理等领域，帮助决策者制定更具韧性的策略，提高系统应对外部冲击的能力。通过更全面地考虑动态复杂性和深度不确定性，可以提升策略的有效性和可持续性，从而降低风险并促进长期发展。

📄 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.