[论文解读] A resilience glossary shaped by context: Reviewing resilience-related terms for critical infrastructures

Andrea Mentges, Lukas Halekotte+3 more|arXiv (Cornell University)|Feb 9, 2023

Infrastructure Resilience and Vulnerability Analysis参考文献 225被引用 6

一句话总结

本文提出了一套包含91个术语的上下文敏感型弹性术语词典，用于关键基础设施，综合了文献中多样的定义以标准化术语。通过整合对立观点并将术语与性能曲线关联，确立了弹性作为系统应对不可预见中断的能力的统一理解，其核心由三个支柱构成——鲁棒性、冗余性和适应性，从而实现对基础设施弹性的更有效评估与管理。

ABSTRACT

We present a comprehensive resilience glossary, comprising a set of 91 definitions of resilience-related terms used in the context of critical infrastructures. The definition and use of many of these terms, as well as the term resilience itself, shows an enormous variability in the literature. Therefore, we draw from the diverse pool of published definitions, integrate multiple contrasting views, compare the individual terms, and provide references to adjoining or contesting views, to create a clear resilience terminology. This terminology outlines a specific understanding of resilience which supports the effective assessment and management of the resilience of critical infrastructures. The two central elements of this understanding are that (1) resilience is the ability of a system to deal with the impacts of unspecific and possibly unforeseen disruptive events, and that (2) this ability comprises three pillar capacities whose quality can be extracted from performance curves.

研究动机与目标

• 解决关键基础设施弹性研究中术语标准化不足的问题。
• 解决学术文献中弹性及相关术语定义的显著差异问题。
• 开发一个全面的、上下文敏感的术语词典，以支持弹性管理中的一致性沟通与评估。
• 整合弹性概念的多种对立视角，构建一个连贯且可操作的框架。
• 基于性能曲线推导出的三大核心能力，建立共享的弹性理解基础。

提出的方法

• 系统性地回顾了现有关键基础设施文献中91个与弹性相关的术语。
• 将定义映射到对比性的理论与实践视角，以识别共性与张力。
• 将术语组织成结构化词典，并通过交叉引用关联相关或冲突的概念。
• 将所有术语与基于三大弹性支柱能力（鲁棒性、冗余性、适应性）的核心概念模型对齐。
• 使用性能曲线作为定量基础，以提取并验证各项弹性能力的质量。
• 为每个定义提供带注释的参考文献，以支持定义并突出竞争或互补的视角。

实验结果

研究问题

• RQ1 在关键基础设施的文献中，弹性及相关术语的定义如何变化？
• RQ2 关键基础设施系统中弹性的核心能力是什么？
• RQ3 性能曲线如何用于操作化和评估弹性能力？
• RQ4 语境在塑造弹性术语的含义与应用中起什么作用？
• RQ5 标准化词典如何提升弹性评估与管理的一致性与有效性？

主要发现

• 研究识别出91个具有语境依赖性的弹性相关术语，凸显了文献中术语使用的显著不一致性。
• 弹性被一致理解为管理非特定且不可预见的破坏性事件的能力，强调适应性与系统层面的响应能力。
• 三大核心弹性能力——鲁棒性、冗余性和适应性——可从性能曲线中提取，为评估提供了可量化的基础。
• 性能曲线能够对弹性质量进行量化，为评估系统在干扰下的行为提供了实用工具。
• 该词典通过整合对立观点并提供竞争或互补视角的参考，解决了定义上的模糊性。
• 标准化术语支持更清晰的沟通、更高的可比性，并提升了关键基础设施系统中弹性管理的有效性。