Evaluation of urban area resilience based on an integrated multi-criteria decision-making approach: DEMATEL-ANP-VIKOR

Document Type : Scientific-Research

Authors

Azadeh Jamali ¹

Maryam Robati ²

Hanieh Nikoomaram ²

Forough Farsad ²

Hossein Aghamohammadi ³

¹ Ph.D. Candidate in Environmental Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

² Assistant Professor in Environmental Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

³ Assistant Professor in GIS and Remote Sensing, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

https://doi.org/10.22067/jgusd.2022.75933.1180

Abstract

In recent years, there have been significant changes in attitudes toward the risks. As a result, the global community now recognizes resilience as a crucial strategy for enhancing the capacities of communities and cities. In this regard, this study evaluates the resilience of urban areas using an integrated multi-criteria decision-making (MCDM) approach based on the DEMATEL, ANP, and VIKOR methods. In the first step, the criteria influencing resilience were identified across four dimensions, 11 criteria, and 31 sub-criteria based on the Delphi method. The findings of the DEMATEL method revealed that, based on D-R values, the environmental dimension had the most significant impact on urban resilience among the four dimensions of urban resilience with a value of 1.18. Furthermore, the ANP results indicated that natural hazards and disasters within the environmental dimension, urban infrastructure in the physical dimension, and employment rate in the socio-economic dimension exerted the highest influence among the sub-criteria. Additionally, the results of the VIKOR method showed that Region 4 exhibited the highest level of resilience, while Region 12 had the lowest. In general, it can be concluded that municipal regions in the central parts of Tehran have less resilience to crises than other urban areas. Findings help urban planners and managers consider the criteria of the cause group to prioritize prevention programs to increase urban resilience.

Keywords

Keywords: Urban resilience

Multi-criteria decision-making

DEMATEL method

VIKOR method

Vulnerability

Subjects

• urban planinnin

---

©2024 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0).

References

1. احمدزاده، ح.، و امین‌زاده، ب. (1398). ارزیابی ابعاد تاب‌آوری شهری با استفاده از روش میانگین مجموع فواصل از حد بهینه. هویت شهر، 14(1)، 33-44.
2. آقایی، ر.، آقایی، ا.، حسینی ناجی‌زاده، ر. (1394). شناسایی و رتبه‌بندی شاخص‌های کلیدی مؤثر بر نگهداری و تعمیرات چابک با استفاده از رویکرد دلفی فازی و دیمتل فازی. مدیریت صنعتی، 7(4)، 641-672.
3. باقرنژاد، ا.، و عزیزی، م. م. (1399). توزیع فضایی تاب‌آوری در برابر سوانح در سطح محلات کلان‌شهر تهران. هویت شهر، 14(42)، 15-1.
4. بهتاش، م. ر.، کی‌نژاد، م. ع.، پیربابایی، م. ت.، و عسگری، ت. (1392). ارزیابی و تحلیل ابعاد و مؤلفه‌های تاب‌آوری کلان‌شهر تبریز. هنرهای زیبا- معماری و شهرسازی، 18(3)، 42.
5. پوراحمد، ا.، زیاری، ک. ا.، ابدالی، ی.، و صادقی، ع. 1398. تحلیل معیارهای تاب‌آوری در بافت فرسوده شهری در برابر زلزله با تأکید بر تاب‌آوری کالبدی (منطقه 10 شهرداری تهران). برنامه‌ریزی شهری، 10(36)، 21-1.
6. حیدری، م. ت.، طهماسبی مقدم، ا.، و اکبری، ب. (1401). ارزیابی میزان تاب‌آوری کالبدی بافت مرکزی شهرها در برابر سوانح (نمونه موردی: منطقه 8 شهر شیراز، جغرافیا و توسعه فضای شهری، انتشار آنلاین از 31 فروردین 1401.
7. خزاعی‌نژاد، ف.، سلیمانی مهرنجانی، م.، و زنگانه، ا. (1397). ارزیابی زیست‌پذیری محله‌های منطقه 12 شهر تهران، جغرافیا و توسعه فضای شهری، 5(1)، 70-45.
8. زنگی‌آبادی، ع.، و تبریزی، ن. (1385). زلزلة تهران و ارزیابی فضایی آسیب‌پذیری مناطق شهری. پژوهش‌های جغرافیایی، 56، 130-115.
9. سالنامه آماری شهر تهران. (1396). آمارنامه شهر تهران. تهران: سازمان فناوری اطلاعات شهرداری تهران.
10. سالنامه آماری شهر تهران. (1398). آمارنامه شهر تهران. تهران: سازمان فناوری اطلاعات شهرداری تهران.
11. سجادی، ژ.، افراسیابی‌راد، م. ص.، توکلی‌نیا ، ج.، و یوسفی، ح. (1396). ارزیابی و تحلیل وضعیت منابع آب و خاک در مناطق 22گانه شهر تهران با استفاده از مدل نیروی محرکه، فشار، وضعیت و پاسخ. اکوهیدرولوژی، 4(1)، 118-103.
12. شکری فیروزجاه، پ. (1396). تحلیل فضایی میزان تاب‌آوری مناطق شهر بابل در برابر مخاطرات محیطی. برنامه‌ریزی توسعه کالبدی، 2(6)، 27-44.
13. فرشته‌نژاد، ف.، اسدی لاری، م.، مرادی لاکه، م.، واعظ مهدوی، م. ر.، متولیان، ع.، و افکاری، م. ا. (1389). برآورد امید زندگی و ارتباط آن با عوامل اجتماعی موثر بر سلامت در جمعیت شهری مناطق مختلف شهر تهران در سال1387. طب و تزکیه، 77، 40-25.
14. قاسمی اردهایی، ع.، و کردزنگنه، ج. (1396). تحلیل جریان‌های مهاجرت به مناطق ۲۲گانه شهر تهران. بررسی‌های آمار رسمی ایران، 28(2)، 271-247.
15. معرب، ی.، صالحی، ا.، امیری، م. ج.، و نارویی، ب. (1397). سنجش میزان تاب آوری اجتماعی- فرهنگی کاربری اراضی شهری، جغرافیا و توسعه فضای شهری، 5(1)، 130-113.
16. موحد، ع.، ولی‌نوری، س.، حاتمی‌نژاد، ح.، زنگانه، ا.، و کمانرودی کجوری، م. (1395). تحلیل فضایی فقر شهری در کلان‌شهر تهران. اقتصاد و مدیریت شهری، 4(۱۵)، 36-۱۹.
17. نامجویان، ف.، رضویان، م. ت.، و سرور، ر. (1398). ارتقای سطح تاب‌آوری کلان‌شهر تهران در برابر سوانح طبیعی با تأکید بر زلزله. پژوهش‌های جغرافیای انسانی، 51(4)، 1031-1011.

 

18. Alizadeh, H., Sharifi, A. (2020). Assessing resilience of urban critical infrastructure networks. Sustainability, 12(9), 3691.
19. Annarelli, A., Battistella, C., Nonino, F. (2020). A framework to evaluate the effects of organizational resilience on service quality. Sustainability, 12(3), 958-973.
20. Balaei, B., Wilkinson, S., Potangaroa, R., McFarlane, P. (2020). Investigating the technical dimension of water supply resilience to disasters. Cities Soc, 56, 10.
21. Bhandari, S., & Alonge, O. (2020). Measuring the resilience of health systems in low-and middle-income countries: a focus on community Health research policy and systems, 18(1), 1-19.
22. Bottero, M., Datola, G., De Angelis, E. (2020). A system dynamics model and analytic network process: an integrated approach to investigate urban resilience. Land, 99(8), 242.
23. Chen, L.Y. & Wang, T.C. (2009). Optimizing partners’ choice in IS/IT outsourcing projects: The strategic decision of fuzzy VIKOR, Production Economics, 120(1), 233-242
24. Chen, P.T., Hu, H.H. (2010). The effect of relational benefits on perceived value in relation to customer loyalty: An empirical study in the Australian coffee outlets industry. Hospitality Management, 29, 405-412.
25. Clark, J., Harrison, J., Miguelez, E. (2018). Connecting cities, revitalizing regions: the centrality of cities to regional development. Regional Studies, 52(8), 1025.
26. Cutter, S.L., Barnes, L., Berry, M., Burton, C., Evans, E., Tate, E., Webb, J. (2008). A place-based model for understanding community resilience to natural disasters. Global environmental change, 18(4), 598-606.
27. de Vet, E., & Eriksen, C, (2020). When insurance and goodwill are not enough: Bushfire Attack Level ratings, risk calculations and disaster resilience in Australia. Australian Geographer, 51(1), 35-51.
28. Egoreichenko, A.B. (2018). Cities of the future: Socio-cultural aspect of urban innovations. In European Proceedings of Social & Behavioural Sciences.
29. Garcia, P., Butler, D., Comas, J., Darch, G., Sweetapple, C., Thornton, A., & Corominas, L. (2017). Resilience theory incorporated into urban wastewater systems management. State of the art. Water research, 115, 149-161.
30. Garcia-Melon, M., Ferris-Onate, J., Aznar-Bellver, J., Aragonés-Beltran, P., Poveda-Bautista, R. (2008). Farmland appraisal based on the analytic network Process. Global Optimization, 42, 143-155.
31. Huang, C. N., & Lo, H. W. (2021). A Hybrid Z-Based MADM Model for the Evaluation of Urban Resilience. Mathematical Problems in Engineering, 2021.
32. Kamranzad, F., Memarian, H., & Zare, M. (2020). Earthquake risk assessment for Tehran, Iran. Geo-Information, 9(7), 430.
33. Lawrence, A., Hoffmann, S., & Beierkuhnlein, C. (2020). Topographic diversity as an indicator for resilience of terrestrial protected areas against climate change. Global Ecology and Conservation, 25.
34. Liu, W., & Song, Z. (2020). Review of studies on the resilience of urban critical infrastructure networks. Reliability Engineering & System Safety, 193, 106617.
35. Liu, Z., Xiu, C., & Ye, C. (2020). Improving Urban Resilience through Green Infrastructure: An Integrated Approach for Connectivity Conservation in the Central City of Shenyang, China. Complexity, 5, 1-15.
36. (2019). Quality of living city ranking. https:// mobilityexchange.mercer.com/ insights/quality-of-living-rankings
37. Newport, J. K., & Jawahar, G. G. P. (2003). Community participation and public awareness in disaster mitigation. Disaster Prevention and Management, 12(1), 33-36.
38. Orencio, P. M., & Fujii, M. (2013). A localized disaster-resilience index to assess coastal communities based on an analytic hierarchy process (AHP). International Journal of Disaster Risk Reduction, 3, 62-75.
39. PourAhmad, A., Ziari, K., Abdali, Y., & Sadeghi, A. (2019). Analysis of resiliency criteria in urban worn out texture of Tehran 10 municipality against earthquake with emphasis on physical resilience.
40. Rifat, S.A., & Liu, W. (2020). Measuring community disaster resilience in the conterminous coastal United States. Geo-Information, 9(8), 469.
41. Roach, T., Kapelan, Z., & Ledbetter, R. (2018). A resilience-based methodology for improved water resources adaptation planning under deep uncertainty with real world application. Water resources management, 32(6), 2013-2031.
42. Shi, C., Zhang, Y., Li, C., Li, P., & Zhu, H. (2020). Using the Delphi Method to Identify Risk Factors Contributing to Adverse Events in Residential Aged Care Facilities. Risk Management and Healthcare Policy, 13, 523-537.
43. Shim, J. H., & Kim, C. I. (2015). Measuring resilience to natural hazards: towards sustainable hazard mitigation. Sustainability, 7(10), 14153-14185.
44. Spaans, M., & Waterhout, B. (2017). Building up resilience in cities worldwide Rotterdam as participant in the 100 Resilient Cities Program. Cities, 61, 109-116.
45. Suárez, M., Gómez-Baggethun, E., Benayas, J., & Tilbury, D. (2016). Towards an urban resilience Index: a case study in 50 Spanish cities. Sustainability, 8(8), 774. 
46. Tabibian, M., & Rezapour, M. (2016). Assessment of urban resilience; a case study of Region 8 of Tehran city, Iran. Scientia Iranica, 23(4), 1699-1707.
47. Thomas, S., Keegan, C., Barry, S., Layte, R., Jowett, M., & Normand, C. (2013). A framework for assessing health system resilience in an economic crisis: Ireland as a test case. BMC health services research, 13(1), 1-8.
48. Un-Habitat. (2018). CityRAP Tool: Action Planning Tool City Resilience. Sub-regional Technical Centre for Disaster Risk Management, Sustainability, and Urban Resilience.
49. Xu, H., Li, Y., & Wang, L. (2020). Resilience assessment of complex urban public spaces. International Environmental Research and Public Health, 17(2), 524.
50. Xun, X., & Yuan, Y. (2020). Research on the urban resilience evaluation with hybrid multiple attribute TOPSIS method: an example in China. Natural Hazards, 103(1), 557-577.
51. Yang, J.L., & Tzeng, G.H. (2011). An integrated MCDM technique combined with DEMATEL for a novel cluster weighted with ANP method. Expert Systems with Applications, 38(3), 1417-1424.