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普尔弗，S.， N.乌利巴里，K. L.索博金斯基，S. M.亚历山大，M. L.约翰逊，P. F.麦考德，J.戴尔安杰洛。2018.社会环境研究前沿:组成、联系、尺度和背景。生态和社会23(3): 23。
https://doi.org/10.5751/ES-10280-230323
社会环境研究前沿:组成、联系、尺度和背景
摘要
由于社会环境(SE)问题的复杂性和跨学科性质，许多人努力开发组织框架，以捕获社会环境系统的结构和功能要素。我们评估了6个领先的生态系统框架，即人类生态系统框架、恢复力、生态系统服务综合评估、脆弱性框架、人-自然耦合系统框架和社会-生态系统框架，其双重目标是:(1)研究跨不同框架的生态系统研究的理论核心，(2)突出对比评估带来的差距和研究前沿。对涌现理论核心的讨论集中在SE系统的四个共享结构元素:组件、连接、规模和上下文。跨领域的研究前沿包括:从单一案例研究和小n研究转向相关SE系统结果的元分析比较工作;将描述性和数据驱动的建模方法结合到SE系统分析中;通过经验应用和测试，以及框架间的学习，促进框架的发展和完善。介绍
社会环境(SE)研究是当前和未来全球科学议程中调查和知识生产最关键的领域之一(Kates等人，2001年，Liu等人，2015年，Turner等人，2016年)。SE研究的一个主要挑战是，从定义上看，社会环境问题跨越学科，因此需要一种新的探究模式，不同于当代大多数研究领域中占主导地位的学科方法(Max-Neef 2005)。为了应对这一挑战，SE研究框架作为重要的概念地图出现了。尽管SE学术的根源可以追溯到19世纪，当时托马斯·马尔萨斯、卡尔·马克思、乔治·帕金斯·马什等人提出了描述社会和资源系统相互依赖性的理论(Kates 1987)，但过去20年见证了理论发展的新阶段，其标志是SE研究框架的激增(Binder等人，2013年)。
社会环境框架帮助学者和实践者分析生物物理和社会领域之间相互作用的复杂、非线性的相互依赖关系，并引导新的认识论、本体论、分析和实践视野，为可持续发展解决方案整合知识。框架被宽泛地定义为提供“一组构成观察特定现实的方式的概念、价值和实践”(Binder et al. 2013:2)。与理论和模型一样，框架也是一种概念范畴，其含义在不同学科之间是不同的(Cox et al. 2016)。我们用框架来表示思想的基本概念结构;比方法更系统，但不如模板定义得好。在我们的使用中，框架试图推动研究超越学科边界，同时保持一个连贯的概念和分析参考系统。它们指导哪些方面要简化，哪些方面要详细，这反过来又塑造了研究问题、理论和对SE系统如何运作的整体理解。社会环境框架在它们的学科起源、SE系统的概念化、它们被开发的目的以及它们对经验案例的应用方面各不相同。然而，总的来说，这些框架及其实证应用构成了当代SE研究的核心。我们分析的目标是通过对6个主要SE框架的深入比较评估来描述这个核心。 The analysis both leverages the extensive bodies of research on each of the individual frameworks and extends the nascent literature comparing across SE frameworks.
到目前为止，大多数SE奖学金都试图推进单一框架的理论发展或经验应用(例如，Folke等人，2010，弹性;Alberti et al. 2011，耦合的人类和自然系统;Bots et al. 2015，社会生态系统框架)。SE文献中大部分缺失的是试图跨多个框架进行比较评估的研究。Schlüter等人(2012)发起了一项比较研究议程，对横跨自然资源管理、生态经济学和适应性系统领域的耦合社会-生态系统建模工作进行了综述。他们的目标是发展SE系统建模领域。本文的结论要求开发一个用于概念化和建模SE系统的共享框架。相比之下，Binder等人(2013年)对10个已建立的SE框架进行了比较分析，旨在开发一个分类系统，旨在帮助用户识别最适合其目标的框架。他们将每个框架如何概念化SE系统的社会和生态子系统，驱动每个子系统的动力，它们之间的相互作用，以及每个框架对社会和生态子系统的相对强调。最近的比较工作从五个学科角度(Cox等人，2016年)和跨越四个SE框架(Dietz 2017年)评估了人类对环境的压力以及人类对这种压力的反应的理论和经验知识的现状。
我们的项目最直接地建立在Binder等人(2013年)的基础上，继续他们对明确考虑社会和环境系统之间相互作用的研究方法组合进行表征的努力。超越Binder等人对框架的分类，但避免尝试开发一个单一的共享框架，我们确定了六个领先的SE框架的共性和分歧，其双重目标是:(1)刻画SE学术新兴理论核心的特征;(2)通过框架之间的差异来确定研究前沿。
方法
我们的分析基于六个不同的框架的比较，用于指导SE研究。它们包括:人类生态系统框架(HEF, Machlis et al. 1997)、恢复力方法(resilience, Carpenter et al. 2001, Gunderson and Holling 2001, Holling 2001, Folke 2006)、生态系统服务综合评估方法(IAES, de Groot et al. 2002, MEA 2005)、脆弱性框架(TVUL, Turner et al. 2003)、人-自然耦合系统方法(CHNS, Liu et al. 2007)一个，b)和社会生态系统框架(SESF, Ostrom 2007, 2009)。这些缩写用于清楚地区分这六个框架，但值得注意的是，其中一些缩写，包括TVUL和SESF，在各自的研究传统中工作的学者并不常用。
采用了目的性抽样策略(Teddlie and Yu 2007);选择这些框架是为了反映理论化和解决SE问题的方法的多样性。我们纳入了为研究计划提供信息的框架(例如，奥斯特罗姆讲习班制定的SESF和美国国家科学基金会采用的CHNS)和政策议程(例如，与千年生态系统评估相关的IAES)。有些框架更概念化(例如，弹性)，而另一些框架更程序化(例如，SESF)。它们已应用于农村和城市环境，并扩展到一系列环境问题类型，从共同资源池问题(例如，SESF)到与全球商品链有关的环境挑战(例如，CHNS)。最后，这六个框架中的每一个要么被广泛使用，要么捕获SE系统结构或功能的一个特别新颖的方面。
对于每个框架，我们都确定了一篇或几篇基础文章，这些文章首先给出了框架的全面概述，认识到在某些情况下，多篇论文都是为了介绍框架而服务的。例如，在SESF的情况下，Ostrom(2007年和2009年)都可以被认为是基础的。同样，关于韧性，Carpenter et al.(2001)、Gunderson and Holling(2001)和Holling(2001)都是同时发表的，Folke(2006)也成为了被引用率很高的论文。从基础文本中，我们提取了框架作者对他们各自的SE研究框架的认识论目的和实践目标的评估。还使用基础文本来分析每个框架的经验应用的范围和地理重点。具体来说，基础文章的引用列表是在Web of Science中生成的，并经过改进，以确定在SE研究领域和具有实证应用的引用文章。根据所研究的SE系统的领域和地理位置对所得文章进行了编目(参见附录1了解更多细节)。
分析的下一个步骤是对基础文本和某些实证应用中提出的六种框架进行比较评价。利用归纳的、接地的理论方法(Glaser和Strauss 1967)，我们确定了跨框架的四个结构元素:组件、连接、规模和上下文。“组件”是构成SE系统的构建块，通常在SE系统图中被可视化为方框。组件是一个不同的类别，可能包括从资源存量到治理安排到文化规范的一切。组件相互作用创造了SE系统相互依赖的复杂性，对SE系统概念化至关重要，因为它们引导分析的注意力。“连接”描述了各个组件相互作用和/或相互影响的方式。在可视化框架中，我们可以将连接视为连接组件框的箭头。连接对于诊断SE系统功能至关重要，因为正是通过相互作用，系统状态才会发生变化(例如，从可持续的收获水平转变为不可持续的收获水平)。通过仔细指定不同类型的连接以及这些连接如何随时间变化，研究人员认识到过程，而不仅仅是结构，很重要，系统是动态的。我们的第三个分析范畴，“尺度”是指用于测量和研究任何现象的空间和时间维度(Turner et al. 1989)。 Scale is a critical consideration because the complexity of SE systems poses a challenge for the identification of appropriate scales of analysis. “Context” is the fourth comparative category. Unlike Binder et al. (2013) who defined the institutional context of an SE system as the disciplinary environment from which a framework emerged, we identify context as the setting for the SE system under study. Setting context boundaries determines what is included and excluded from the analysis, both across space and time. Of the four comparative categories, the definition and operationalization of context varies the most across the six frameworks. For some frameworks context is considered beyond the scope of analysis, although for others it is a defining feature of a particular SE system.
框架的概述
所分析的六个不同框架都整合了社会和环境系统，但在认识论、分析和实践目的以及经验应用方面有所不同。表1提供了所分析的SE框架的列表，每个框架的基础文本，以及描述每个框架的认识论目的、分析和实践目标的简短语句。参见附录2了解每个框架的可视化。
就认识论的目的而言，这些框架的范围从提供一个组织概念到一个模板，通过该模板将跨案例的发现系统化。就分析和实际目标而言，这些框架反映了其创建者的目标，无论是为生态系统服务赋予货币价值，还是产生关于共同财产制度成功自组织的知识。最后，在实证应用方面，该框架已被用于检查广泛的研究领域和地区，尽管似乎存在围绕资源管理、可持续性和脆弱性的重点问题。
认识论上，不同的框架在产生广义知识的野心上各不相同。例如，弹性和CHNS在相当抽象的认识论层面上起作用。它们突出了基本概念，并提供了SE系统变化的一般理论。相比之下，TVUL专门关注对危险的脆弱性问题。作为高层次的认识论指南，韧性和CHNS确实是构建SE问题的一种方式。其他的框架解决了组织和知识积累的问题。SESF、IAES和HEF都提供了明确的工具来操作框架、组织研究结果、积累知识和标准化比较分析。
基本的认识论差异也塑造了框架对政策相关性的强调。例如，HEF和IAES显式地声明了它们的策略方向。HEF声称其主要目标之一是为生态系统管理和自然资源机构的监测活动提供工具。国际综合评价系统是一种工具，可用于综合成本效益分析和加强自然资源治理和保护领域的平衡决策。同样，TVUL是行动导向的，其明确的目标是诊断和克服人类和生态系统的脆弱性。相反，弹性、CHNS和SESF强调知识生产。
最后，认识论目的和实践目的的差异也反映在框架的经验应用中。基础文献被引分析发现，IAES、TVUL、Resilience和CHNS的基础文献被引次数均超过800次。然而，引用的绝对数量很少说明一个框架的操作化的经验分析。这一点是Epstein等人(2013)和Vogt等人(2015)在参考SESF有限的实证应用时提出的，我们发现本文所研究的所有框架都是如此。在所有引用CHNS基础文章的出版物中，只有3%通过在特定的SE系统中使用该框架来操作该框架。同样，只有11%的出版物引用了弹性理论的基础文章，实证地应用了该框架，在引用HEF的文献中(Machlis et al. 1997)，只有9%的文献在粗略或间接引用之外使用了该框架。
聚焦于框架被经验部署的文章子集，引用分析揭示了一系列SE问题域和地理。例如，HEF主要应用于美国的资源管理和城市发展问题，反映了美国研究者对HEF的实践性发展。相比之下，研究人员在经验上使用SESF在广泛的地理区域进行了研究;然而，这些应用主要局限于有关渔业、水和森林的资源治理问题，反映了埃莉诺·奥斯特罗姆对共同资源的学术兴趣。正如预期的那样，TVUL已被应用于有风险的系统，并且通常避免了对特定区域或风险类型的偏爱。例如，TVUL已被用于分析美国新奥尔良、中国海口和巴西亚马逊三角洲的严重洪灾。其他研究人员已经应用该框架来解释蒙古和地中海地区社区对严冬天气的脆弱性。CHNS已应用于一系列耦合系统，主要是在美国中西部和东亚，反映出可能偏向于靠近开发人员的家乡机构和/或他们的主要研究地点的系统。
框架的比较评价
我们所分析的六个框架在认识论和实践目标以及经验应用方面差异巨大。然而，它们都试图为SE研究提供一个连贯的概念和分析框架。方法的多样性突出了综合比较分析的必要性。我们依次检查每个框架如何识别SE系统组件，将连接和规模理论化，并描述上下文。这四个类别为分析这六个框架提供了一个共同的启发式，突出了共同点和不同点。此外，每个框架的比较优势和限制可以作为未来SE研究前沿讨论的基础。
组件
组件是SE系统的构建模块，识别系统组件通常是SE研究的第一个分析步骤。被确定为组件的东西从根本上构建了对系统的理解，从理论上和经验上都是如此，这六个框架在强调一般组件和明确确定哪些组件构成SE系统方面差别很大(参见表2的概述)。跨框架的组件的独特性可能是不可避免的，因为不同的框架被设计来应对不同的经验系统，从地方资源开发(SESF)到与全球商品链(CHNS)相关的社会和环境问题。在考虑的框架中，SESF提供了研究人员在SE系统分析中可能要考虑的许多组件和子组件的最详细的分类。SESF在初始框架中确定了8个“一级”组件(Ostrom 2007年，在McGinnis和Ostrom 2014年进行了扩展)，它们进一步细化为第2、3和4级子组件;尽管其中一些更好地理解为属性而不是独立组件(Nagendra和Ostrom 2014)。相比之下，TVUL和IAES避免子组件，分别专注于12和9个主组件。弹性和CHNS最不关注组件，而是优先考虑系统连接和动态(Holling 2001, Liu等，2007)b）.
比较六个SE框架的组成元素，可以发现SE系统的关键构建模块存在一些重叠。大多数框架(考虑的六个框架中的四个)将世界分为两个基本组成部分(自然或生态系统和人类或社会系统)。两个异常值框架是HEF和Resilience。前者明确避免了S-E的划分，将生态和社会现象加入到关键资源的组成部分。弹性文献通常避免识别抽象的系统组成部分，尽管值得注意的是，弹性研究的实证应用依赖于少数基本的生态和社会变量(Folke 2006)。
除了基本的社会/生态区分之外，其他共同的领域包括对文化组成部分(HEF和IAES)的明确关注，作为系统组成部分的SE系统环境(SESF和TVUL)，以及治理的重要性(SESF和HEF)。其他组件是每个框架特有的，反映了每个框架的特殊重点。例如，灵敏度组件是TVUL所独有的(Turner et al. 2003)。同样，生态系统服务也只在IAES (MEA 2005)中提及。
前沿
六个SE框架中组件的比较描述突出了几个挑战/研究前沿。迄今为止，与SE系统组成部分相关的前沿领域最受关注的是跨越社会-生态区分的大多数框架的不平衡。框架倾向于强调系统的社会或生态方面，总体而言，生态成分被忽视，而有利于社会成分，如制度、治理、文化和其他社会变量(Binder et al. 2013, Rissman和Gillon 2017)。HEF最明确的强调是细化社会组成部分，将该框架描述为“从人类角度阐述的生态学”(Machlis et al. 1997:348)。同样，开发SESF主要是为了理解与资源过度使用相关的社区因素(Vogt等人，2015年)。为了平衡这一趋势，Epstein等人(2013)建议添加生态规则，为SESF提供生态背景，并在他们对华盛顿湖生态系统的分析中提供了一个例子。更一般地说，将生态学理论，即演替、关键物种和制度转移等概念引入SE框架将增强SE模型的生态学复杂性，并被认为将对SE系统性能产生更好的诊断(Rissman和Gillon 2017, Marshall等人2018)。
值得注意的是，并非所有框架都建立在社会-生态区分的基础上;提出了框架作者最初如何确定SE系统的构建模块的问题。没有一个框架为构成其分析系统的特定组件提供了理由。所包含的成分是不言而喻的。将SE系统划分为社会/人类和生态/环境组成部分提供了一个有指导意义的例子。尽管看起来很直观，但这种划分与数十年来人文学科的学术成果相违背，后者挑战了自然和社会之间的人为区分(Cronin 1995)。此外，由技术和建筑环境发挥突出作用的SE系统不适合于社会-环境的区分，因为无论是技术还是建筑环境都不容易被单独归类为社会/人类或生态/环境(Graedel and Allenby 1993)。Anderies等人(2016)试图通过引入耦合基础设施系统作为分析单元来克服这一挑战，并提供了如何与其他理论框架重叠的路线图。同样，HEF的后期迭代区分了生物、物理和社会环境(Grove et al. 2015)。尽管最近取得了这些进展，认识论研究的前沿将是探索社会-环境区分对SE系统分析和可持续性处方的影响。
跨框架的SE系统的组成组件的多样性也提出了一个更基本的问题:什么构成了组件。尽管大多数框架都是从组件开始的，但它们并没有指定组件是什么。组件可以是任何东西，从规则到人到生态系统服务。对于跨框架的主要组件的多样性，最可能的解释是，它们反映了框架作者的研究方法的特定目标和驱动研究的环境问题类型。SESF最适合于公共池系统的单一案例研究，这意味着基于本地资源系统的一组不同的组件。不同的起点，如HEF提出的综合补丁方法(Pickett et al. 2001)，提出了一套不同的基础组件，促进了不同的研究方向。HEF将研究重点转移到城市生态系统中跨空间斑块的社会-环境相互作用的比较分析上。
SE框架中主要成分的差异为SE学术中积累知识创造了障碍，使跨框架的理论和经验综合成为挑战。我们确定了应对这一挑战的两种方法。首先，对于各种框架的作者来说，为公共概念开发一个共享词汇表是卓有成效的，在不同的SE框架中明确列出重叠和分歧的领域(Bots等人，2015年，Cox等人，2016年)。第二，累积的知识可以从经验的起点建立起来。许多SE研究关注于案例研究，将框架应用于案例研究揭示了哪些组件和子组件对框架最重要。例如，虽然在抽象上很难比较SESF和Resilience，但在这两种框架下对湖泊水质的实证分析关注的是相似的变量。Nagendra和Ostrom(2014)对班加罗尔城市湖泊公地的分析，从超过40个可能的SESF子组件列表中，描述了1个资源系统变量、4个治理系统变量和1个交互变量。在威斯康辛州的湖泊水质中，弹性框架的应用着重于一组类似的生态和经济变量来描述该系统(Carpenter et al. 2001)。
最后一个边界与SE研究中如何调用组件有关。如上所述，特定的组件及其在特定系统中的功能会有所不同。但是，比较和综合工作可以集中注意组成部分随时间变化的模式或特定组成部分存在/不存在的影响。SESF的系统方法使在该框架内工作的学者能够评估单个或组合组件的存在/缺失对系统结果的影响(Thiel等人，2015年)。同样，TVUL也关注特定组件的变化如何使系统转向可持续性和脆弱性。Cox等人(2016)的综合工作为此类工作提供了模板。
连接
在分析的框架中(除了弹性和CHNS)，相对于组件，连接往往是相对缺乏理论化的，这强调了框架对结构的重视超过了过程(Lade et al. 2015)。表3总结了框架对连接的可视化描述，以及考虑和讨论的连接类型。
如表中所突出显示的，大多数框架可视化地将连接描述为组件框之间的箭头。这些箭头表示从一个组件到另一个组件的影响方向。然而，框架总体上并没有明确说明箭头的货币或它们的含义。这将导致所有箭头被平等对待，因此每对组件之间的相互作用被假设为相等。尽管在理论上，人们可以想象每件事都可能对系统的其他组件产生影响，但某些交互作用对系统的整体功能更重要(Lade et al. 2015)。然而，框架的视觉描述并没有捕捉到交互重要性的这种差异。
有些框架超越了简单的箭头描述。有些包含动词或描述符;例如，HEF识别具有连接的信息流、商品流或服务流(Grove et al. 2013)。SESF的一些应用通过添加加号或减号来表示连接是增强还是限制(Nagendra和Ostrom 2014)。千年生态系统评估(2005)使用箭头宽度来表示连接的强度。Turner等人(2003)通过将连接同时作为箭头和方框来推动连接向前发展。例如，暴露是SE系统与危险之间的相互作用，因此是取决于现有社会和环境条件的特征的一种联系，但它也是具有自身特征(例如频率和大小)的组成变量。
与其他框架相比，CHNS和Resilience强调的是连接而不是组件，因为它们关注的是人类和自然系统之间的动态和联系。刘等人(2007一个)描述了发生在人类和环境之间、组织单位内部和跨组织单位、地理位置和时间之间的许多类型的联系(或用他们的术语称为“耦合”)。尽管该框架不一定提供关于连接是什么的概念性指导(这取决于所研究的环境和问题)，但在描述人类和自然系统之间的连接特征方面，它比其他框架做得更多。有趣的是，CHNS不像其他框架那样关注社会或环境子组件内部的联系，而是最强调两者之间的交互。和CHNS一样，韧性关注的是联系，但把它们当作一个变量。连通性，即组件变量和过程之间的联系程度，会影响SE系统在自适应周期中的状态(Holling 2001)。因此，它仔细地对关联的作用进行了理论化，但没有考虑哪些变量之间的关联是重要的。
前沿
在本文分析的SE框架的原始演示中，连接相对缺乏理论化。与组件不同的是，框架大多没有阐明人们可能期望在不同SE系统中看到的连接的类型或特征。这为研究人员提供了许多机会来阐述连接的含义以及连接如何影响整个系统功能。首先，连接是将SE系统视为复杂自适应系统的切入点，描述了它们经常显示的紧急属性、非线性、路径依赖性和反馈循环(Becker 2012)。如表3所示，大多数作者承认系统中的组件可能以复杂的、非线性的方式相互作用，并且存在可能改变系统状态的反馈。然而，这些细微差别往往不会出现在框架的分析或应用中，甚至有时也不会出现在其描述中(Larrosa et al. 2016也有类似的观察)。相反，在大多数应用中，连接被视为可预测的、线性的，而不是随机的。值得注意的例外是CHNS，它详细讨论了连接如何随着时间、空间和不同背景(例如，农村与城市化背景)的变化，并强调了这些交互作用的非线性(Liu et al. 2007)一个，b)以及最近对生态系统意外变化的生态和社会驱动因素进行量化的工作(Fillbee-Dexter et al. 2018)。
因此，边界被用来阐明学者们所说的X与y之间的相互作用之外的连接是什么意思。这一领域的最新理论工作正在突破连接的界限。Larrosa等人(2016)提供了一种非预期反馈的类型学，强调通过反馈，连接的强度可能会发生变化，甚至可能会从系统中添加或删除连接。在SESF的一个应用中，Cox(2014)使用了机构分析和开发(IAD)框架方法来描述组件变量之间的联系。Cox分析了主要发生在社交方面的联系，但与SESF中的典型工作相比，这项工作代表了对联系的更彻底的处理。
最近的方法论进步同样开始分解系统中发生的连接以及这对系统功能意味着什么。这些进步有可能改善SE框架对连接的表示(例如，Zeigler et al. 2017)。系统动力学建模可用于捕捉动态、非线性和多向的相互作用。例如，Lade等人(2015)建模了社会动态和生态制度转移之间的相互作用，Anderies(2015)开发了SESF的数学应用，以绘制渔业可持续性。网络分析已广泛应用于生态和社会两方面;例如，为食物网建模(Dunne等人，2002年)或评估个人和/或社会机构如何在环境管理中相互作用(Alexander等人，2015年，Bodin等人，2017年，Ulibarri和Scott 2017年)和交换资源或信息(Barnes等人，2016年，Alexander等人，2017年)。该技术现在正在扩展到网络中的环境变量，如收获的物种(Bodin等人，2014年)和栖息地斑块(Sayles和Baggio, 2017年)。最后，混合方法分析可以评估跨越许多社会和环境变量和时间的联系。Enfors(2013)使用了多种来源，包括采访、土地覆盖数据和实地实验，对坦桑尼亚气候和经济驱动的贫困陷阱中的动态进行了建模，并测试了一种重定向轨迹的方法。
另一个边界是明确连接到相邻SE系统的特征，以及这些连接对核心SE系统的影响。我们知道SE系统不是存在于真空中，相邻SE系统之间的连接可以极大地影响功能。例如，陆海界面的研究致力于连接不同的生态和治理系统(例如，Pittman和Armitage 2017)。同样，景观生态学领域考虑相邻斑块和邻近斑块的影响;景观生态学家已将“环线景观”的概念应用于景观中斑块间的流动概念化和建模(Pelletier等人，2017年)。与非线性动力学一样，大多数框架在抽象上承认这些跨系统连接的发生，但很少在框架的经验应用中解决它们。
规模
SE框架中的规模最常见的是指空间或时间维度，以及对超越本地和当前的事件可能影响SE系统结果的认识。空间尺度和时间尺度的可视化和处理在六个分析框架中有所不同，空间尺度普遍比时间尺度更受关注。然而，所有的框架都提请注意基础论文文本中规模的重要性，并承认多规模的相互作用(表4)。
对这六个框架的研究表明，它们的衔接和空间尺度的使用存在异质性。在光谱的一端是为考虑基于地点的问题而开发的框架，例如，SESF，它强调识别和界定焦点、本地SE系统的重要性(Ostrom 2007)。其他人则使用分层和嵌套的方法将SE系统与多个空间尺度连接起来，例如Turner等人(2003)使用的地方、区域、世界或千年生态系统评估(2005)使用的地方、区域、世界。更多基于过程的框架，如弹性和CHNS，同样强调在近端和远端尺度上的因素。CHNS方法特别关注遥耦合，即通过一系列社会(如金融市场)和生物物理过程(如温室气体排放)将空间上遥远的生态系统和社区联系起来，认为它们对气候变化适应等主题的研究至关重要(如Morton 2007, Liu等人2013)。beplay竞技
对时间尺度的关注在六个框架中是相同的。例如，在SESF中，治理、生态和社会组成部分的时间维度普遍不发达。McCord等人(2016)提出了一个值得注意的例外。他们结合SESF和奥斯特罗姆制度分析和发展框架，研究了水治理机构随时间变化的影响。这种组合能够分析随时间变化的SESF成分，通过制度变化捕捉时间维度。同样，TVUL在明确考虑时间尺度方面也不发达。基础文章(Turner et al. 2003)将时间尺度和空间尺度归为时空。然而，时间尺度的处理仍然停留在系统层面。该框架错过了表示可能在不同时间尺度上运行的不同组件变量的机会。与SESF和TVUL不同的是，韧性强调的是过程而不是结构，它非常注意时间尺度。 Resilience focuses on dynamic changes within a system over time, as well as the speed of these changes. Holling (2001) described an “adaptive cycle,” characterized by processes of slow change during resource exploitation and resource conservation, followed by rapid transitions marking system reorganization.
弹性在空间尺度和时间尺度上的双重强调也是其独特之处，而大多数框架只关注其中之一。尽管适应周期的可视化没有明显地描述空间尺度，但它是弹性方法的关键部分。Holling(2001)使用的术语“panarchy”指的是发生在空间和时间上的适应性周期。作者以森林火灾为例，描述当火灾蔓延到更广阔的区域(即空间尺度)时，系统变化的速度(即时间尺度)是如何波动的。CHNS的时空尺度也有一定的发展。刘等人(2007一个)强调了一些SE问题的时空跨标量性质，例如当地温室气体排放对全球气候变化的累积效应。beplay竞技
识别跨尺度交互作用和这些交互作用的不同速度对于研究复杂自适应SE系统至关重要(Liu et al. 2007b, 2012)。通过承认，例如，小规模的更改可以在更广泛的系统级别上产生意想不到的结果，框架架构师考虑了复杂自适应系统的紧急属性和其他特征。也许毫不奇怪，几乎所有的基础论文在介绍他们的分析工具时都参考了复杂性理论。例如，TVUL将“脆弱性”概念化到特定位置，并将该位置嵌入到更广泛的区域和更广泛的全球环境中。对有关地点的变化的反应是跨尺度考虑的，正如对物理和社会环境的改变一样。然而，在这六个回顾的框架中，韧性和CHNS对涌现和聚集效应(即微观相互作用导致的宏观现象)等主题给予了最详细的关注。弹性在处理突发事件时可能是最明确的，因为它认识到适应过程产生新的结果，而CHNS强调SE相互作用在局部层面产生大范围现象的作用。
前沿
对这六个框架的评估揭示了与规模相关的几个挑战和有前途的前沿领域。这包括对时间尺度的更多关注，包括在时间尺度上社会和生态变量之间的潜在差异。更广泛地说，在理论和经验上，更深入地思考有效地合并和联系空间和时间尺度的策略是值得的。多尺度的相互作用主导着SE系统(Holling 2001)，对多个尺度的关注不足可能导致学者错误地专注于一个分析尺度，而事实上，许多尺度都是相关的(Cash等，2006)。
对文献的回顾进一步表明，遥耦合和解耦都是与规模相关的研究前沿。随着全球互联性的增强(Mehta et al. 2012, Rulli et al. 2013, Dell 'Angelo et al. 2018)，了解远端空间和时间联系及其对SE系统的影响变得越来越重要。然而，仍缺乏关于遥耦合及其对SE系统影响的实证研究(Hull等人2015年，Pace和Gephart 2017年)。作为第一步，Prell等人(2017)提供了一个优雅的经验示例，通过一种结合了网络建模和投入产出分析的创新方法，识别了全球贸易中的空间距离反馈循环。同样地，Lenshwow等人(2016)强调了SE系统中与遥耦合相关的治理的特殊挑战，而Liu等人(2016)则利用遥耦合概念来理解以水传输形式跨长距离的资源流动。
虽然大多数生态系统研究的重点是社会系统和生态系统之间的联系，但必须承认，生态系统也可以经历脱钩的过程。例如，技术创新可以减少社区对当地生态系统服务的依赖，从而部分解耦人类福祉和周围生态系统之间的联系(Raudsepp-Hearne et al. 2010)。同样，政策干预可能寻求迫使脱钩。在许多以自然资源为基础的系统中，如牧场和森林，政策试图将牧民或森林用户与他们管理的系统分开(Hoole和Berkes 2010, Li和Li 2012)。两种形式的脱钩在CHNS和韧性框架中都得到了考虑，但值得更广泛的关注。
最后一个与SE系统中规模相关的研究前沿反映了大量规模相关研究对单个案例研究的严重依赖。多酶比较评估依赖于大量科学调查的结果，从而推进了这一研究前沿。Rocha等人(2015)就是多酶比较SE研究的一个例子，他们调查了13个海洋状态的变化，以了解这些变化的多标量驱动因素。同样，van Vliet等人(2016)对土地利用科学元研究进行了综述，以评估产生森林砍伐、农业和城市化结果的多标量过程。这两项研究都允许对规模和SE可持续性结果之间的关系进行更广泛的概括。
上下文
语境是最后一个比较范畴，被定义为SE系统的设定。在概念性框架图中，有时SE系统周围有一个框或边界，在这个边界之外的东西被定义为上下文。值得注意的是，环境与规模紧密交织在一起。系统环境是由在研究系统之外的空间或时间尺度上运作的系统要素构成的。因此，系统的空间和时间尺度的选择定义了为上下文所分析的信息。在所分析的SE框架中，上下文在系统及其上下文之间有明确边界的程度上有所不同，这个边界是静态的还是动态的，以及上下文是否以及哪些方面值得分析关注(表5)。
只有SESF和TVUL将上下文作为框架的显式方面。弹性和CHNSleave上下文隐式。SESF将环境定义为围绕所研究的SE系统的更大的社会经济、政治和生态环境(Ostrom 2007, 2009)。TVUL强调基于地点的分析，因此需要考虑系统上下文，同时指出分析系统上下文的整体是不现实的(Turner et al. 2003)。事实上，这种可泛化性和上下文依赖性之间的权衡可能就是为什么在弹性、HEF、CHNS和IAES中上下文不明确的原因。然而，语境确实出现在这些框架的经验应用中。例如，Carpenter等人(2001)使用弹性方法比较湖区和牧场系统，注意到每个SE系统背景之间的相似性(如治理结构)和差异性(如区域气候)。
系统边界的定义也因所选框架而异。SESF、TVUL和HEF的重点是基于位置的，这应该允许更容易地定义系统边界。例如，系统边界被明确提到是HEF的必要条件(Pickett et al. 2001)。然而，TVUL中系统的嵌套性和SESF中跨系统的链接也给确定清晰的系统边界带来了挑战。其他框架没有包括一个明确的边界，这可能是因为在IAES中与生态系统服务相关的组件之间的一些连接的跨标量性质(例如，全球贸易)，也可能是因为该框架在Resilience中强调SE系统的可泛化原则，以及在CHNS中大型系统之间的远程关联。
框架对上下文的评估与分析范围相关或超出分析范围。例如，由于危险可能发生在评估地点内外，TVUL对上下文采取了动态方法。环境的变化会改变学习体系，学习体系也会改变环境。其他框架对上下文采取更静态的方法。SESF将上下文定义为“在给定的研究中保持恒定但不跨研究的包含变量”(Agrawal 2003:251)，将上下文定义为对特定研究地点是静态的。同样，HEF的分水岭方法更关注边界内部的情况，而不是焦点SE系统如何与其他系统相联系。对于那些保持上下文隐式且不建立系统边界的框架，如Resilience和IAES，系统和它的上下文之间的关系是不清楚的;只有框架的经验应用才能突出上下文是如何被考虑的，这些结果取决于研究人员如何解释和适应框架。
大多数框架都包含对时间上下文的一些提及。例如，弹性理论强调系统的路径依赖性质，这意味着历史背景对于理解SE系统及其轨迹非常重要。同样，TVUL认识到一个系统对未来危险的风险依赖于它过去的风险暴露。HEF强调城市生态和斑块动态，还考虑了个人、机构和环境的循环，注意到历史条件的重要性，包括土地使用历史和文化神话和信仰。其他框架，如SESF，更关注当前背景作为背景，尽管对当地和区域历史的描述是应用SESF的实证案例研究的一致元素(例如，Cox 2014, Nagendra和Ostrom 2014)。
前沿
在SE框架中定义和描述上下文方面仍有进展。第一个研究前沿与语境所隐含的边界设置有关。SE系统的边界越来越被认为是多孔的，而不是固定的。在研究城市SE系统时，McHale等人(2013)指出了城市系统的扩散性，因为它们延伸到郊区和荒野-城市界面。此外，社会和生态的边界往往不一致。例如，在一个生态系统的领域内可能有几个社会系统在运行(Thomas 2017)，或者生态系统中系统变化的驱动因素可能远远超出社会系统的边界(Chapin et al. 2006)。作为第一步，这些定义边界的挑战可以在SE框架概念图中反映出来，在这个概念图中，系统内部和系统外部之间的交换可以更明确地表示出来。更广泛地说，以分层的方式定义上下文可能更好，在这种方式中，使用多个影响尺度来区分系统的核心和辅助方面，生成上下文的多维定义。SESF考虑了嵌套性，但目前强调的是属性的嵌套性，而不是上下文中的系统(参见Cox 2014)。就捕获系统嵌套性而言，CHNS和Resilience框架可能是最发达的，因为它们认识到SE系统可以在逐步扩展的环境中进行分析，扩展到更广泛的空间和时间尺度。
更普遍的是，需要研究解决超出SE系统分析范围的上下文与作为特定系统关键特征的上下文之间的紧张关系(Thiel et al. 2015)。因为问题框架影响上下文的专一性，所以没有一套适用于所有SE框架的上下文定义。系统的概念化方式将影响到系统设置的哪些方面与特定框架相关。因此，第二个研究前沿与语境比较研究有关。在框架内部和框架之间，将上下文作为比较实证分析的明确焦点，将澄清上下文是否、何时以及如何对系统结果做出贡献。基廷格等人(2013年)对小规模渔业变化的外部驱动因素的讨论提供了一个令人信服的例子。通常只有在一个框架的经验应用中，上下文才被操作化。如刘等人(2007b)指出，一个框架的经验应用是依赖于上下文的，因此，当在特定的环境中工作时，上下文是明确的，以便更好地理解产生问题的预先存在的条件集。
最后，跨越时间的语境需要与跨越空间的语境同等的重视。在社会科学和生态学研究中，历史/进化背景的重要性似乎是不言而喻的，但不知为何在SE研究中常常被忽视。在所分析的六个框架中，历史得到了一些关注，但需要一个更系统的方法。在生态环境中，这将采取地质或进化史的形式，而在社会领域中，它将是政治、社会和经济的历史汇合。结合起来，这些历史背景定义了任何特定SE系统的组成部分和联系，并约束了未来的轨迹。随着人们对全球变化的认识和研究的日益重视，在动态、进化的背景下理解SE系统，以及受路径依赖约束的轨迹变得越来越重要(Carpenter和Rissman 2012)。
讨论和结论
考虑到以人-环境相互作用为重点的研究领域的跨学科性质，出现的大量概念框架和理论应该不足为奇。本综述基于对指导当前和未来SE研究的六个主要概念框架的深入比较分析，以探索SE学术的新兴理论核心，并确定SE研究的关键差距和相关前沿。我们方法的优势在于促进不同SE研究社区之间的联系和共享理解。它朝着加强SE研究特征的跨学科和跨学科转变的方向前进，并与基于方法论方法或实证研究的其他综述策略相补充。后者更适合于评估关于社会和环境系统之间相互作用的知识的当前状态，而我们的方法广泛地有助于理论和概念的发展。特别是，我们的分析确定了SE研究中涌现的理论核心的三个特征和三个横切的概念/方法论前沿。
社会环境(SE)研究的涌现理论核心
这一领域学术的第一个核心特征是社会-环境(或社会-生态或人类-自然)区分的前提。尽管这种区别受到了来自人文学科和HEF的一些挑战，但它仍然是SE研究的组织原则，反映了SE奖学金试图统一的学科社区和知识类型。鉴于对这一区别的共同承诺，SE社区有责任对系统的这两个部分给予适当的考虑。虽然在这些框架的任何具体应用中，系统的社会和生态因素可能并不同等重要或不被充分理解，但负责任的做法要求分析人员至少认为社会和生态贡献具有潜在的同等重要性。
第二个核心特征是组件、连接、规模和上下文在SE系统中发挥核心作用。当综合考虑这六个框架时，这四个类别对SE系统分析非常重要:组成SE系统的构件;连接组件的连接的类型、方向性和特性;不同框架处理规模、规模不匹配和跨标量交互的方法;以及围绕SE系统的环境的不同概念化。尽管在SE框架中对不同基础元素的相对强调和阐述存在显著差异，但这四个基础元素是SE系统概念化的中心。
第三个共同原则与SE研究的实践有关。特别是，取舍成为东南大学学术的一个关键特征。尽管比较的框架之间存在差异，但就理解SE系统的复杂性而言，每个框架都提供了有效的切入点。我们的分析强调，有许多方法可以简化系统;然而，成功概念化组件的框架在考虑连接方面做得相对较差，反之亦然。找到一种将组件和连接结合起来的方法，从而理解系统的关键组件是什么以及它们如何相互作用，将加强SE系统如何以及为什么运行的理论，并可能为它们试图理解的复杂问题找到解决方案。同样，在SE研究中，理论发展和实证数据似乎呈负相关。在理论上的框架通用性和应用上的上下文专用性之间需要权衡。复杂的理论框架，如SESF中的多层组件，在为特定情况收集经验数据时，会显著简化。相比之下，背景，在整个框架中都没有理论化，通常是案例分析中最详细的经验元素。
横切概念、方法和经验的前沿
除了追踪SE研究的新兴理论核心的轮廓外，我们分析的第二个目标是突出当前的差距，并指出前沿，以推进我们对SE系统的理解。研究前沿具体到组件，连接，规模，和背景被确定。重点是概念性的、方法论的和经验的前沿。在一些前沿领域，工作已经在进行，而在另一些领域，我们发现了创新的机会。
聚合提供了第一个总体概念/方法前沿。显然，我们有机会超越单一案例研究和小型研究nSE研究的研究。一个有前途的途径包括在不同框架内和跨框架进行的实证研究的元分析(例如，Cox等人2010年，Fleischman等人2014年，Huitric等人2016年)。对跨框架的经验应用程序进行元分析，可以发现哪些组件重要、连接如何工作以及分析的规模如何影响哪些组件或连接重要等主要类别。特别是，我们认为联系和规模有助于更普遍的理论。连接和规模都不是任何一个特定的SE系统所特有的，这使得它们在理论和概念发展方面更有前途。然而，除了弹性之外，评估的框架没有冒险超越连接的描述性分析(例如，非线性、双向、强/弱、远耦合等)，以提供跨尺度的连接理论，包括它们如何工作，为什么它们重要，何时它们重要，以及它们如何与系统状态相关。弹性为研究多标量现象和推进对跨物理尺度的时间联系的理解提供了一个有前途的起点，它将受益于其他SE框架的关键参与。推进这项工作的方法包括广义建模(例如，Lade等人，2015)和社会生态网络分析(例如，Bodin等人，2014,Sayles和Baggio, 2017)。
我们还确定了在组件和上下文类别中进行聚合的独特机会。组件和上下文都是单个SE系统所特有的。对SE研究问题的特定框架的应用必然需要一个更加情境化的位置，即，任何问题的独特的生态、社会和历史组成部分和背景构成了框架的使用和应用。因此，比较研究在分离情境对SE系统结果的独特贡献方面可能非常有用。此外，聚合，特别是跨框架的聚合，将有助于改进由不同方法识别的相同SE系统组件的通用术语。
第二个概念/方法前沿涉及“厚”和“薄”方法(Geertz 1994)，以定义重要的SE系统元素。厚方法从一个描述性的起点出发，寻求捕获所有可能与SE系统结果相关的组件、连接、跨标量交互和上下文元素。排除一个系统要素导致系统崩溃的例子(例如，氯氟化碳和平流层臭氧，Benedick, 1998年)证实了这种全面性的尝试。然而，研究整个系统的复杂性可能需要大量的团队和时间框架，这限制了我们实证研究SE系统的能力。瘦方法寻求从分析特定系统所需的最少数量的组件和连接构建理解。这种类型的方法在涉及某种数据驱动模型的应用程序中很常见。战略性地组合这些方法将导致只包含最重要的组件、连接以及规模和上下文方面，同时防止不可预见的系统动态。很明显，需要方法论的进步和新颖的多方法方法来提高我们的分析能力，以允许我们增加考虑中的组件，更明确地捕获这些组件之间和内部的连接，并集成标量相互作用和动态。然而，这一任务并非没有挑战，可能需要探索新的方法来综合定性和定量研究(例如，Dixon-Woods等人，2005年，Enfors 2013年)。
第三个横切的概念/方法论前沿与SE框架理论化的不断发展和完善有关。考虑的六个框架都随着时间的推移发生了变化，无论是通过从经验应用中学习，还是通过结合和学习其他框架。我们认为需要更多的SE框架的经验应用程序，因为应用程序本身是目前对SE系统的大部分理解发生的地方。如果可能的话，这应该采取测试框架的形式，至少对于那些生成可测试预测的框架是这样。这种实证检验的效用可以在SESF的演变中清楚地看到，它强调在多个实证环境中对框架进行严格、一致的实证应用(例如，Epstein等人2013年，Cox, 2014年，Vogt等人2015年)。更一般地说，实证研究的结果可以提供给更新的框架，使它们成为SE系统结构和功能的活仓库。
研究人员在处理复杂的SE问题时处理的是邪恶的问题(Levin et al. 2012)。这些问题没有简单、客观和明确的解决办法，但它们是紧迫的，具有强烈的社会影响。我们寻求通过确定SE学术的新兴理论核心和突出研究前沿来推进SE学术，所有这些都有一个更大的目标，即提高SE框架在解决它们旨在解释、比较和评估的复杂社会环境问题方面的效用。这个实用性问题应该是框架和相关研究的持续发展的前沿。
致谢
我们感谢国家社会环境综合中心(sessync)对社会环境浸入式项目的支持，这是这项工作的灵感来源。我们也感谢Olaf Jensen对早期草稿的有益评论。SMA由加拿大社会科学和人文研究理事会和国家社会环境综合中心通过NSF拨款#DBI-1052875提供支持。
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