面向智慧應(yīng)用的智慧城市發(fā)展模式研究

引 言

自上世紀(jì)中葉以來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各國(guó)城市化進(jìn)程不斷深入，導(dǎo)致環(huán)境惡化、交通擁堵、就業(yè)困難等問題出現(xiàn)，并已成為社會(huì)發(fā)展的瓶頸。如何擺脫城市發(fā)展瓶頸是城市決策者和相關(guān)學(xué)者面臨的一個(gè)主要難題，物聯(lián)網(wǎng)的使用、云計(jì)算的推廣以及移動(dòng)互聯(lián)等信息技術(shù)的革新，為解決這一難題并實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)支持。面對(duì)城市問題和信息技術(shù)支撐問題，IBM 于 2008 年 11 月提出了智慧地球和智慧城市的概念，此后 智慧 的理念受到廣泛的關(guān)注和認(rèn)同。2013 年 11 月，我國(guó)《十八屆三中全會(huì)公報(bào)》要求加快智慧城市建設(shè)， 加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。目前，全國(guó)范圍內(nèi)包括上海、武漢、廣州、鄭州等 90% 以上的省會(huì)及較發(fā)達(dá)城市都提出了建設(shè)智慧城市的方案。巫細(xì)波[1]、史路 [2]、許慶瑞[3] 和陳銘[4] 等學(xué)者對(duì)智慧城市的理念、原理、架構(gòu)和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等進(jìn)行了深入研究， 然而，目前我國(guó)智慧城市建設(shè)仍然處于 摸著石頭過河 的起步階段，對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展等相關(guān)問題的研究還不夠深入，缺乏成熟的研究方法和可借鑒的研究成果，亟需先進(jìn)的發(fā)展模式，因此完善的發(fā)展模式被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)智慧城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素之一。

1 智慧城市概念

1.1 智慧城市

關(guān)于智慧城市的定義，目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)組織和學(xué)者從不同的角度進(jìn)行了不同的詮釋，IBM 認(rèn)為智慧城市是能夠利用現(xiàn)代通信與信息技術(shù)，感知整個(gè)城市運(yùn)行系統(tǒng)的關(guān)鍵信息，對(duì)城市服務(wù)、民生等在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)，使城市資源運(yùn)用更有效率。史路、許慶瑞從信息技術(shù)、城市規(guī)劃和公共管理等角度提出了對(duì)智慧城市的理解。

智慧城市是一種新興的社會(huì)形態(tài)，是城市發(fā)展的高層次階段，它以計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等信息技術(shù)為支持， 以城市網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ)，通過物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)把各種數(shù)據(jù)整合成城市核心系統(tǒng)的運(yùn)行要素，提供智慧的基礎(chǔ)設(shè)施，充分發(fā)揮人的智慧和物的智能，不斷提高居民的生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的和諧發(fā)展。其內(nèi)涵突出了更新信息技術(shù)的功能，優(yōu)化配置各類社會(huì)資源，促使政府部門轉(zhuǎn)變工作方式，提高工作效率，從而提升人的和諧與幸福指數(shù)。智慧城市的顯著特征包括互聯(lián)互通、實(shí)時(shí)感知、高度智能、激勵(lì)創(chuàng)新和協(xié)同運(yùn)作等多個(gè)方面。

(1) 互聯(lián)互通是指利用高速的無線和有線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和資源共享；

(2) 實(shí)時(shí)感知是利用無線射頻識(shí)別標(biāo)記、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)感知城市核心系統(tǒng)運(yùn)行狀況的能力；

(3) 高度智能是基于智慧城市海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理能力， 利用人工智能和云計(jì)算技術(shù)，整合分析各種異構(gòu)數(shù)據(jù)，為特定應(yīng)用提供解決方案，為上層決策提供智力支持；

(4) 激勵(lì)創(chuàng)新是指智慧城市中的個(gè)人、企業(yè)和政府利用相關(guān)的智慧設(shè)施，不斷進(jìn)行科技和業(yè)務(wù)創(chuàng)新應(yīng)用，為城市發(fā)展提供智力和技術(shù)支持；

(5) 協(xié)同運(yùn)作指智慧城市中各關(guān)鍵系統(tǒng)和人力資源，利用公共設(shè)施和諧高效地運(yùn)作，達(dá)到系統(tǒng)的最佳狀態(tài)[2]。

智慧城市的建設(shè)涉及智慧經(jīng)濟(jì)、智慧政府、智慧環(huán)保、智慧教育和智慧公眾等多個(gè)領(lǐng)域，重點(diǎn)內(nèi)容包括信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、智能化應(yīng)用、創(chuàng)意和科技產(chǎn)業(yè)、統(tǒng)一管理平臺(tái)。

1.2 頂層設(shè)計(jì)

頂層設(shè)計(jì)又稱為自頂向下的設(shè)計(jì)，不僅是一個(gè)系統(tǒng)工程學(xué)的概念，也是一種設(shè)計(jì)理念和實(shí)踐指導(dǎo)思想。利用系統(tǒng)論的方法，統(tǒng)籌考慮項(xiàng)目各層次和各要素，在最高層尋找問題的解決方法，以集中有效資源，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)功能和整合資源的目標(biāo)[5]。進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)需站在全局的高度，而且設(shè)計(jì)的成果應(yīng)具有系統(tǒng)性和權(quán)威性，實(shí)施的方法應(yīng)具有具體性和可操作性。

智慧城市頂層設(shè)計(jì)是指以城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃綱要和信息化發(fā)展規(guī)劃為基礎(chǔ)，圍繞社會(huì)服務(wù)、城市運(yùn)行和執(zhí)政管理等城市運(yùn)行要素建設(shè)，以智慧城市發(fā)展需求為依據(jù)，以當(dāng)?shù)匕l(fā)展特色為重點(diǎn)，設(shè)計(jì)城市業(yè)務(wù)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源和基礎(chǔ)設(shè)施等技術(shù)架構(gòu)，建立符合該地區(qū)實(shí)際情況的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，按照統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施的原則，積極推進(jìn)智慧城市各工作任務(wù)有序開展，最終實(shí)現(xiàn)各種智慧應(yīng)用的目標(biāo)?？傊?智慧城市的頂層設(shè)計(jì)不僅包括公共信息平臺(tái)建設(shè)的設(shè)計(jì)，還包括城市產(chǎn)業(yè)支撐、運(yùn)行維護(hù)以及投資、融資等方面的設(shè)計(jì)，這是一個(gè)系統(tǒng)的工程。

2 智慧城市發(fā)展模式

2.1 發(fā)展模式設(shè)計(jì)原則

智慧城市建設(shè)是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在頂層設(shè)計(jì)時(shí)需遵循權(quán)威性、安全性、效益性和針對(duì)性等原則。

2.1.1 發(fā)展模式成果應(yīng)具有權(quán)威性

由于智慧城市建設(shè)涉及整個(gè)城市多部門跨系統(tǒng)的應(yīng)用集成和信息共享，涉及各方利益，權(quán)威的頂層設(shè)計(jì)容易被相關(guān)利益方所接受，方便設(shè)計(jì)成果的逐步實(shí)施，能在一定程度上避免智慧孤島 的產(chǎn)生，有利于智慧城市建設(shè)的推進(jìn)。

2.1.2 智慧城市頂層設(shè)計(jì)要將信息安全問題放到首要戰(zhàn)略高度

智慧城市建設(shè)是對(duì)智能信息處理、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的集成， 存在著較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，給介入涉及我國(guó)國(guó)家安全領(lǐng)域的外國(guó)企業(yè)獲取相關(guān)信息提供了可能。因此，頂層設(shè)計(jì)必須從戰(zhàn)略高度采取必要措施，保證國(guó)家機(jī)密不被泄露。

2.1.3 發(fā)展模式設(shè)計(jì)應(yīng)與產(chǎn)業(yè)鏈投資策略相結(jié)合

頂層設(shè)計(jì)的落地實(shí)施需要與投資結(jié)合，而目前國(guó)內(nèi)智慧城市的投資模式主要有政府主導(dǎo)模式、通信運(yùn)營(yíng)商推動(dòng)模式和IT 廠商推動(dòng)模式等，每種模式的投資渠道、審批流程、建設(shè)重點(diǎn)和潛在風(fēng)險(xiǎn)均不相同。因此頂層設(shè)計(jì)只有和產(chǎn)業(yè)鏈投資模式相結(jié)合，才能充分發(fā)揮成效。

2.1.4 頂層設(shè)計(jì)要具有針對(duì)性

由于各地的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平參差不齊，新型城市化過程中出現(xiàn)的問題也有較大差別，智慧城市頂層設(shè)計(jì)必須結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)特色，根據(jù)自身的城市發(fā)展定位，制定出科學(xué)合理且具有可操作性和針對(duì)性的頂層設(shè)計(jì)方案，努力提高居民的生活品質(zhì)。

2.2 智慧城市發(fā)展模式

根據(jù)我國(guó)智慧城市建設(shè)的實(shí)踐，針對(duì)建設(shè)過程中存在的問題，結(jié)合頂層設(shè)計(jì)的目標(biāo)和原則，提出了一種智慧城市發(fā)展模式，該模式包括一個(gè)保障體系、三大支撐平臺(tái)和五種智慧應(yīng)用。面向智慧應(yīng)用的智慧城市發(fā)展模式如圖 1 所示。

2.2.1 智慧應(yīng)用

智慧應(yīng)用具體包括社會(huì)服務(wù)、決策應(yīng)急、城市運(yùn)行、執(zhí)政管理、產(chǎn)業(yè)發(fā)展五個(gè)方面。

社會(huì)服務(wù)分為公眾服務(wù)和企業(yè)服務(wù)，其目的在于提升城市對(duì)公眾的服務(wù)能力。

(1) 公眾服務(wù)是面向社會(huì)自然群體和個(gè)人，提供醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育等方面的服務(wù)，可以通過智慧社區(qū)服務(wù)平臺(tái)、教育公共服務(wù)平臺(tái)、住房保障服務(wù)平臺(tái)等平臺(tái)的建設(shè)得到實(shí)現(xiàn)。

(2) 企業(yè)服務(wù)指面向企業(yè)實(shí)體和企業(yè)法人，提供企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理方面的引導(dǎo)及扶持性的智慧服務(wù)，可通過電子商務(wù)平臺(tái)和企業(yè)服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)提高城市對(duì)企業(yè)的服務(wù)能力。

決策應(yīng)急包括領(lǐng)導(dǎo)決策和應(yīng)急指揮，其目標(biāo)是為領(lǐng)導(dǎo)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)資源支撐和豐富的分析手段，以業(yè)務(wù)為核心， 提高協(xié)同管理能力，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)決策手段信息化、智能化和可視化，使領(lǐng)導(dǎo)決策更科學(xué)。通過綜合決策應(yīng)急指揮平臺(tái)建設(shè)的實(shí)現(xiàn)，可顯著提高政府的決策應(yīng)急能力。

城市運(yùn)行針對(duì)城市智慧運(yùn)行，完善人口、安全、交通、資源與生態(tài)環(huán)境方面的功能提升，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)人口精準(zhǔn)管理，城鄉(xiāng)安全監(jiān)控覆蓋，區(qū)域交通智能管控，資源與環(huán)境的全面監(jiān)管。城市運(yùn)行智慧應(yīng)用可以通過精準(zhǔn)人口管理平臺(tái)、智慧安全平臺(tái)、智慧交通信息平臺(tái)及資源與生態(tài)監(jiān)控平臺(tái)的建設(shè)來實(shí)現(xiàn)。

執(zhí)政管理是指通過行政辦公、協(xié)同審批、自身建設(shè)以及績(jī)效考核督查等方面與信息化的深度融合，打造高效、廉潔的智能型政府。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展一般圍繞城市特色產(chǎn)業(yè)建設(shè)展開，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新應(yīng)用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的高端化發(fā)展，可以通過智慧園區(qū)、智慧物流、智慧旅游、智慧農(nóng)業(yè)等工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的智慧應(yīng)用。

通過智慧應(yīng)用的建設(shè)和推廣，可以使智慧城市達(dá)到公共服務(wù)便捷化、城市管理精細(xì)化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展高端化、領(lǐng)導(dǎo)決策智能化以及資源集約共享化。

2.2.2 支撐平臺(tái)

支撐平臺(tái)是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)，包括基礎(chǔ)設(shè)施、公共平臺(tái)和智慧人群三方面內(nèi)容。

基礎(chǔ)設(shè)施是指由構(gòu)成政務(wù)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和公眾互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和由公共數(shù)據(jù)庫、信息資源目錄體系構(gòu)成的信息資源中心組成的硬件設(shè)施，是互聯(lián)網(wǎng)便捷化與物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)感知化的物理基礎(chǔ)，可以通過建設(shè)信息資源中心工程、高清交互數(shù)字電視推廣工程、三網(wǎng)融合工程、無線寬帶工程以及物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工程等項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn)。

公共平臺(tái)是集業(yè)務(wù)、技術(shù)與應(yīng)用于一體的綜合平臺(tái)，是為智慧城市各類應(yīng)用提供技術(shù)支撐和組件化功能服務(wù)的軟件設(shè)施，為用戶提供資源、信息、技術(shù)和應(yīng)用等方面的服務(wù)。其主要建設(shè)內(nèi)容有空間可視化服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)用組件支撐平臺(tái)和城市信息網(wǎng)云平臺(tái)等工程。

智慧人群是智慧城市建設(shè)的人力資源基礎(chǔ)，不僅是建設(shè)者也是成果享受者，是充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)作用的基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)城市智慧化運(yùn)行的支撐。可以通過增加公共圖書館文獻(xiàn)資料數(shù)量與增強(qiáng)居民的學(xué)習(xí)意識(shí)來進(jìn)一步提高居民獲取和利用信息知識(shí)的能力。同時(shí)，也可以通過加強(qiáng)智慧城市專業(yè)人才的培養(yǎng)來提高智慧人群的技術(shù)水平[6]。

2.2.3 保障體系

智慧城市建設(shè)的保障體系分為安全保障、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中，完善的安全體系可在較大程度上從技術(shù)和管理兩方面保障智慧城市的應(yīng)用系統(tǒng)、物理設(shè)施及信息數(shù)據(jù)的安全，消除智慧城市存在的安全隱患。建設(shè)內(nèi)容包括信息化安全技術(shù)和安全制度體系兩方面內(nèi)容，具體可圍繞物理安全、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全、信息安全保密和制度體系進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是智慧城市各核心系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)同運(yùn)作和信息共享的基礎(chǔ)，若缺乏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，易造成業(yè)務(wù)系統(tǒng)相互隔離、無法實(shí)現(xiàn)智慧應(yīng)用等后果。標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)包括基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用支撐標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)等幾方面。

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是衡量城市智慧化程度的依據(jù)，是對(duì)建設(shè)成果進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)的方法體系，也是對(duì)相關(guān)責(zé)任單位的考核評(píng)價(jià)依據(jù)，科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有利于建設(shè)目標(biāo)的分解和實(shí)現(xiàn)。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系制定應(yīng)從組織、技術(shù)、運(yùn)維、管理等多個(gè)方面入手，具體包括智慧政府、智慧經(jīng)濟(jì)、智慧民生和基礎(chǔ)設(shè)施等評(píng)價(jià)指標(biāo)建設(shè)。

3 結(jié) 語

智慧城市建設(shè)是解決城市化進(jìn)程中出現(xiàn)的諸多問題的有效途徑，通過其建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)的便捷化、城市管理的精細(xì)化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高端化、領(lǐng)導(dǎo)決策的智能化以及資源集約共享化的目標(biāo)。我國(guó)智慧城市的建設(shè)和發(fā)展才剛剛起步， 還缺乏宏觀的頂層設(shè)計(jì)和成熟的發(fā)展模式，相關(guān)研究還不夠深入。本文在分析智慧城市和頂層設(shè)計(jì)等相關(guān)概念的基礎(chǔ)上， 提出了一種智慧城市發(fā)展模式，詳細(xì)論述了各個(gè)模塊的建設(shè)內(nèi)容，并在某城市中得到了應(yīng)用。然而，智慧城市發(fā)展模式是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，具體的應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)資源架構(gòu)和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是未來研究的重點(diǎn)。