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10.智慧城市的愿景与架构

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10.智慧城市的愿景与架构

V01.26,No.4 管 理 工 程 学 报 Journal of Industrial Engineering/Engineering Management 201 2年第4期 智慧城市的愿景与架构 许庆瑞,吴志岩,陈力田 浙江大学管理学院,浙江杭州310058 摘要当前城市发展面临着环境、经济、社会等方面的问题,其主要原因是城市未发展成为可自我调节并可 持续发展的系统。因此,未来城市发展必须走多种可持续发展相结合的道路。智慧城市的概念由此起源。国内外 政府都在积极参与智慧城市建设,但是尚缺乏智慧城市愿景、架构和模型的系统性思考,这阻碍了我国智慧城市 建设,亟需根据我国国情对其进行深入研究。首先,业界和学界对智慧城市愿景缺乏深入研究和共识。从根本上 讲,智慧城市愿景是指引智慧城市建设的根本前提,它决定了智慧城市的愿景和战略目标,进而影响智慧城市建 设中的人力安排与资源配置行为。针对这一问题,本文通过分析国内外智慧城市的研究的成果,以及走访国内部 分省市所获得的调研资料,提出具有中国特色的智慧城市愿景和战略目标,即实现“经济一社会一生态”的全面 可持续发展,以满足居民生活的安全感和幸福感。其次,学界缺乏对于符合中国国情的智慧城市架构的论述与阐 明。实际上,构建有效的智慧城市架构是实现智慧城市愿景的基础。有效的智慧城市架构有助于提高城市居民的 创造力,大学和科研机构的研发能力,将城市打造为学习和创新的沃土,实现智慧城市愿景。针对这一问题,本 文通过国外文献整理和中国情况分析相结合的方式,提出了符合中国国情的智慧城市建设的“三层四柱”架构。 最后,现有研究在智慧城市建模方面存在缺口。实际上,智慧城市研究是一项系统工程,为了更好地理解系统结 构和特征,需要建模进行分析,从而理清和量化智慧城市建设过程中涉及关键要素及其之间的逻辑关系,从而为 实践提供工具。针对这一问题,本文提出了一个可供未来研究不断探索的模型。综上所述,本文针对现有研究缺 乏智慧城市愿景、架构争模型的系统性恩考,阻碍了我国智慧城市建设的问题,通过多来源数据国外资料、国 内省市调研和资料收集相结合以助质性分析的方法,识别了智慧城市的愿景、架构与模型。一方面,弥补了现 有智慧城市战略研究较少且不系统的问题,有助于对智慧城市建设的研究,本文2012年在中国工程院二次会议上 宣讲,得到与会中外代表的赞许。;另一方面,对智慧城市建设提供了方向上的指引和战略结构上的建议,有助 于建设智慧城市的实际工作。 关键词智慧城市;愿景;战略目标;战略结构与架构 中图分类号F273 文献标识码A 文章编号10046062201204-0001-07 O 引言 当今城市发展面临着各种各样的挑战,如环境、食品安 全、能源、经济,交通和公共安全等。尤其是进入21世纪后, 生态恶化、粮食短缺、能源匮乏、金融海啸、恐怖主义等问题 层出不穷。这类问题不断蔓延,主要是由于城市并未发展成 为可自我调节并可持续发展的系统1。因此,未来的城市发 展必须走智能化、包容性和可持续发展的道路。智慧城市 的概念也开始逐步萌芽。 在起步阶段,无论是学术研究还是政府的实践行为,都 将重点放在信息技术建设上旧1,欲通过技术手段实现城市经 济和政治效率的提升。可以说,这一阶段的智慧城市概念, 大多是技术导向型的,属于智能城市范畴,注重的是城市建 设的硬实力。此外,有两种驱动力使得智慧城市的雏形逐步 形成,一是以互联网为首的信息技术,二是城市的区域创新 系统o。前者是科技创新层面的技术因素,后者是社会创新 层面的技术经济因素。由此可以看出,创新在智慧城市发展 中的驱动作用。 后来,智慧城市的概念逐步发展,关注的焦点不再局限 于硬件设施的建设,更注重城市的人文和教育环境建设H o, 即重视城市建设的软实力。持这一观点的学者认为,硬件设 施建设是建设智慧城市的基础,但要想保证其可持续发展, 离不开人文、教育和社会资本在其中的作用”o。举例来说, 信息技术手段在智慧城市建设中的作用,不应仅局限于提升 政府、企业和其他组织提升其工作效率1。更要的是,它能 为城市未来发展方向的民主讨论提供一种高效的教育和交 流平台。这种交流平台可以帮助城市更有效地了懈市民 期望的智慧城市能为他们提供的服务,并将这种信息反馈整 合到智慧城市建设的规划中。换句话说,这时的智慧城市概 收稿日期2012-0913 基金项目浙商研究专项经费重大招标项目C65713;浙商研究专项经费博士生项目C65726 作者简介许庆瑞1930一,男,江苏省常州市人。中国工程院院士。教授,博士生导师,研究方向技术创新与战略管理。 万方数据 许庆瑞等智慧城市的愿景与架构 念已经演化为面向市场,注重的是城市建设的软实力。 值得一提的是,智慧城市概念的兴起与发展,在很大程 度上是被商业行为所驱动,而非政府行为本身’61。近年来, 智慧城市演变为一种城市的标签行为,即大肆宣传智慧城市 的概念、而忽视其概念内涵和本质o。构建一些先进的网络 基础设施、配备一系列高科技含量的信息技术,就宣称其智 慧属性的城市比比皆是,如美国的圣地亚哥、加拿大的渥太 华、荷兰的阿姆斯特丹和印度的班加罗尔等。而真正意义 上的智慧城市应该是智慧的、可持续发展的城市。 l 智慧城市的发展与特征 目前,智慧城市的概念得到越来越多的关注。针对智慧 城市的概念与本质问题,我们从国内外典型的调查资料和研 究成果入手进行分析,并通过走访国内部分省市如表1所 示了解智慧城市建设的相关情况,试图总结具有中国特色 的智慧城市建设经验,揭示智慧城市的概念和特征。 表1国内调研情况介绍 调研时间 调研对象 2012.06 浙江省经济和信息化委员会 2012.07 杭州市城市管理委员会 2012.07 杭州市经济和信息化委员会 2012.07 宁波市经济和信息化委员会 2012.07 宁波市81890求助服务中心 2012.07 浙江省思创理德物联科技有限公司 1.1 国际智慧城市发展现状 近些年来,在西方国家,智慧城市的概念在其城市发展 战略与规划中扮演了越来越重要的角色∞o。一些城市开始 涌入智慧城市的建设浪潮中‘6 o在美国,圣地亚哥投入巨资, 以期利用信息通信技术打造“未来之城”;在加拿大,渥太华 积极开展“智慧首都”项目,以期提升政府、企业和其他组织 对网络资源的使用率;在英国,南安普顿凭借其智能卡在全 市普及的优势,欲成为英国第一个智慧城市;在新加坡,“智 慧岛”的概念十余年前就被提出。此外,还有很多城市和地 区都在积极打造智慧城市,如澳大利亚的布里斯班、印度的 班加罗尔等。1997年世界智慧城市论坛就提出,在未来将有 50000多的城市和地区会加入智慧城市建设的行列中M1。 1.2关注焦点的转变 随着智慧城市概念的不断成熟,学界的关注焦点也在发 生变化。从技术角度而言,研究重点从关注技术创新到重视 技术应用,从关注后台处理到重视前端服务;从政策角度而 言,研究重点也从关注公司主导模式到重视市民主导模式、 从关注市场价值到重视人文价值,从关注行政部门的经济效 益到重视自由民主的政府建设。81。 上述四类转变,从前期调查来看,正是目前各政府进行 智慧城市建设所缺失的。目前,大多数政府进行智慧城市建 设在很大程度上是通过信息化建设为提升自身行政效率和 城市经济效益,未来可以将智慧城市建设为一种打造民主的 一2一 政府平台,关注百姓的安全感和幸福感问题。这样,智慧城 市建设解决的也不再是经济问题,还涉及社会问题、文化问 题、环境问题等。 1.3特征 结合国内外资料的调查和研究成果,并结合我国部分省 市智慧城市建设的实践经验出发,我们认为,智慧城市是整 合了数字城市、生态城市和创新城市的立体城市概念将在 1.5部分进行详细阐述,并囊括了技术属性和社会属性通 过先进的数字技术将城市赋予智能性,通过教育培育人的创 造力和智慧,通过文化陶冶人的情操,进而提升百姓生活的 安全感和幸福感。 根据对智慧城市本质的思考以及前期调研资料的梳理, 我们认为智慧城市一般特征如下 第一,世界级城市发展的长期战略思考与短期规划,包 括 a长期的发展计划与目标; b中短期的城市规划,尤其是高效的城市运营计划和 控制系统的建设。 第二,宜居的生态环境,包括 a绿色建筑; b可再生的能源资源、零废料的生产和服务系统、可回 收的生产系统等; c智能的网络、通讯和交通系统。 第三,适合于个人、组织和产业的创新、创业与投资环 境。 第四,世界级的医疗和卫生系统以及对空巢老人的关注 措施。 第五,智能教育园与文化娱乐中心。 1.4智慧城市与数字城市、知识城市、生态城市、创造城市。 创新城市间的关系 近些年来,关于未来城市的发展方向,有过很多争论,如 数字城市、知识城市、生态城市、创造城市、创新城市等。从 根本上说,这些城市都试图通过信息技术手段来提升城市的 经济、政治和文化价值’6 o。这就使得他们彼此之间界限模 糊,甚至被错用滥用。 有学者认为智慧城市是一种整合了数字城市、生态城市 和智能城市的立体城市。沿着这一思路并扩展,并结合前 期调查资料来看,本研究认为智慧城市概念是对数字城市、 知识城市、生态城市、创造城市的一种整合它囊括了数字城 市的技术架构、知识城市的价值观、生态城市的宜居环境和 创造城市的创造力,最终实现城市的永续发展。可以说,智 慧城市是整合了数字城市、知识城市、生态城市、创造城市之 上的城市功能并凌驾于之上的综合体,形成一种金字塔-星 状结构,如图1所示。相关内容将在第二部分详细展开。 2智慧城市的愿景与战略目标 2.1愿景 关于智慧城市的愿景有很多讨论,主要观点有以下四 万方数据 V01.26,No.4 管理工程学报 2012年第4期 图1 金宇塔星状结构的智慧城市 类 根据国外相关学者的观点,智慧城市的愿景是将信息通 讯技术应用到城市运营和发展的方方面面一】,通过计算机化 的系统结构有效完成感知、处理、决策等复杂行为图2,使 得城市环境更加宜居、城市运营更加智能、城市管理更加高 效o“. 行为 数据分析 与处理 围2 智慧城市愿量的图解 资料来源根据参考文献【9一进行修改 第二类,IBM倡导的智慧城市愿景是通过先进的信息技 术在城市发展中的高度介入与应用,实现城市经济的可持续 性。 第三类,有学者认为,经济的可持续发展仅是城市的可 持续发展战略的重要环节之一,并提出了“经济一社会一环境” 的可持续发展模型,如图3所示。他们认为城市在考虑其可 持续发展战略时,应当将经济、社会和环境的政策相互融合, 统筹兼顾,实现三者均衡的可持续发展“。 学留雌鳓 社会 历史 现状 未来 图3城市可持续发展的愿景 资料来源参考文献 第四类,宁波充分利用现代信息通信技术的同时,还强 调积极汇聚人的智慧,赋予物以智能,使汇集智慧的人和具 备智能的物互存互动、互补互促,以实现经济社会活动最优 化的城市发展新模式和新形态。宁波对与智慧城市理解的 创新之处在于其对人力资源纳入到智慧城市建设的战略框 架中。由此可见,智慧城市的愿景不仅涉及智慧技术的构建 与铺设,还应给予教育、文化和人力资源应有的重视,只有这 样才能让人汇聚智慧,让物拥有智能,通过二者的协调互补, 实现城市的创新发展。也只有此,才是真正的智慧城市愿 景。 上述观点总结如表2所示。 表2 智慧城市愿景的观点小结 代表观点 WrightWaverman L Telecommunications infrastructure and economic developmentA simultaneous approach 2001 3.Komninos N Intelligent Cities and Globalization of Innovation Networks/Nicos Komninos 2008 4.Berry C R;Glaeser E L The divergence of human capital levels across cities * 200503 5.Caragliu A;Del Bo C;Nijkamp P Smart cities in Europe 201102 6.Hollands R G Will the real smart city please stand up[外文期刊] 200803 7.Deakin M;Al Waer H From intelligent to smart cities 201103 8.Allwinkle S;Cruickshank P Creating Smarter CitiesAn Overview 201102 9.Wright S;Steventon A Intelligent spaces-the vision,the opportunities and the barriers[外文期刊] 200403 10.Bowerman B;Braverman J;Taylor J The vision of a smart city 2000 11.Kelly R;Sirr L;Ratcliffe J Futures thinking to achieve sustainable development at local level in Ireland 200402 引证文献11条 1.张朝兰 浅析我国智慧城市发展现状及未来趋势[期刊论文]-电子测试 20157 2.马娜 徐州智慧城市发展模式分析[期刊论文]-合作经济与科技 20156 3.沈毅纲.宋革联 智慧城市中基于云通信的协同通信系统研究[期刊论文]-计算机光盘软件与应用 201315 4.徐静 智慧城市关键技术与实现路径研究[期刊论文]-电信科学 20138 5.张轮.杨文臣.张孟 智能交通与智慧城市[期刊论文]-科学(上海) 20141 6.张菊伟 平潭“智慧岛”发展模式探究[期刊论文]-福建商业高等专科学校学报 20135 7.胡军燕.纪超逸 智慧城市建设背景下经济增长的多因素分析[期刊论文]-统计与决策 20155 8.曹茂春.齐雄.金毅 智慧城市的探讨与实践[期刊论文]-智能建筑与城市信息 20138 9.韩银菲.陈伟惠.焦勇兵 智慧宁波内涵及其依赖路径选择[期刊论文]-经济视角 201336 10.安小米 国外智慧城市知识中心构建机制及其经验借鉴[期刊论文]-情报资料工作 20134 11.侯宝柱.贺灵敏.王树明 城镇智慧化服务满意度测评模型与实证[期刊论文]-河北北方学院学报(社会科学版) 20133 引用本文格式许庆瑞.吴志岩.陈力田.XU Qing-rui.WU Zhi-yan.CHEN Li-tian 智慧城市的愿景与架构[期刊论文]-管理工程学报 20124

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