智慧城市建设与管理

第1章 智慧城市建设与管理概述 随着新一代信息技术的发展和应用，城市建设和管理正逐渐向智慧化方向迈进。智慧城市的内涵和特征是什么，中国智慧城市建设的特色体现在哪些方面，如何构建智慧城市框架等，仍然是要进一步探究的问题。因此，本章着力探索智慧城市的起源，界定智慧城市的概念、内涵和特征，梳理中国智慧城市的发展阶段和发展现状，分析国外智慧城市的探索与实践，从而构建智慧城市的框架体系，为智慧城市建设和管理奠定理论基础。 1.1 智慧城市的缘起 智慧城市的概念起源于20世纪90年代，是城市发展的新态势。分析智慧城市概念的起源是研究智慧城市问题的逻辑起点，而梳理城市的发展脉络有利于准确把握智慧城市的内核，因此，本节从城市的起源与发展入手，并在此基础上探究智慧城市概念的起源。 1.1.1 城市的起源与发展 城市是社会、自然、政治、经济等多重因素综合发展的结果，是人类社会发展史上一个重要的里程碑。对城市的起源进行探索，并对城市的发展历程进行梳理，有助于深刻认识和理解城市。 1. 城市的起源 世界上的城市起源于乌尔，建于公元前3500年，距今已有5500多年。中国*早的城市出现在湖南城头山古文化遗址，距今有4700多年[1]。在古代，“城”主要是指有防御性围墙的地方，“市”则是指商品交易的场所，因此，*早的城市主要突出军事和经济功能。随着时代的变迁，城市也经历了复杂的演变，逐渐融合了政治、经济、文化、社会等领域的功能，“城”和“市”的概念也随之结合，成为如今的“城市”。 2. 城市的发展 随着世界*早城市的诞生，城市经历了5500多年的演变，发生了天翻地覆的变化。梳理城市的发展脉络，可根据发展阶段将城市划分为早期城市、传统城市、近代城市和现代城市四个阶段。 早期城市始于乌尔的诞生，随之发展起来的是古巴比伦等城市，而古埃及的底比斯城是世界上**个超过十万人口的大城市。在中国，夏商周时期形成了初具规模的城市，战国时期出现了发展繁荣的大规模城市。由于生产水平并不高，早期城市仍然以政治统治为主。 随着生产力的提升，商品的交换日趋频繁，城市的商贸功能逐渐突出，并伴随文化功能的融入，城市随之进入传统城市阶段。在这个阶段，城市功能逐渐开始丰富，但对农业经济的依赖性仍然较强，而工业革命的到来彻底扭转了这一局势。 工业革命以蒸汽机的发明为标志，引致社会生产力的飞速提升。交通方式的改变打破了地理距离的局限，促使人口和资本向城市的高度集中，城市也由此进入近代城市阶段。在这个阶段，城市规模急剧扩张，但社会资源实现了前所未有的集中，城市经济功能日益凸显。 时代的变迁并未阻止城市扩张的脚步，20世纪出现了前所未有的特大都市和城市群，城市也进入现代城市阶段。在这个阶段，城市内部结构发生了较大变迁，变迁为功能更为多元化的综合性城市，成为一个地区甚至国家的政治、经济和文化中心，对外扩展能力和吸引力持续提升。但随着城市人口和经济活动的过度集中，许多城市超负荷运行，交通拥堵、环境污染、治理失灵等城市问题频发，成为城市发展过程中亟待解决的难题。 1.1.2 智慧城市概念的起源 科技为解决现代城市面临的一系列难题开拓了新的思路，也促使了智慧城市的诞生。了解智慧城市概念的提出，并对智慧城市概念进行科学系统的界定是智慧城市研究的起点，也是本节的主要内容。 1. 智慧城市概念的提出 智慧城市的概念*早提出是在1990年美国加利福尼亚州旧金山召开的以“智慧城市、快速系统、全球网络”为主题的国际会议上，此次会议讨论了综合信息通信技术与城市经济、基础设施建设的关系，以及如何共同推动城市竞争力提升的可持续的智慧发展等内容，探索了城市通过信息技术聚合“智慧”以形成可持续竞争力的成功经验，并正式出版《科技社会的一种现象—智慧城市、快速系统、全球网络》，为智慧城市的发展开辟了先河[2]。 欧盟在2007年的《欧盟智慧城市报告》中率先提出了“智慧城市”（smart city）的创新构想，为智慧城市的系统规划提供了借鉴。同年，维也纳理工大学区域科学中心在《欧盟中等城市智慧城市评估》中首次从智慧产业、智慧民众、智慧治理、智慧移动、智慧环境和智慧生活6个维度对智慧城市进行测度，并在此基础上构建了31个二级指标和73个三级指标，利用该指标对欧盟70个城市进行了智慧化水平评估。 IBM公司也提出了“智慧城市”的概念，这一概念来源于2008年在纽约召开的美国对外关系委员会上提出的“智慧的地球”的理念，认为世界的基础结构正在向智慧的方向发展，可感应、可度量的信息源无处不在，互联网的平台让这一切互联互通，让一切变得更加智能。2009年，IBM公司在其发表的《智慧城市在中国》中对“智慧城市”进行了全面的说明，认为智慧城市是运用信息通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应的生态系统。报告还明确指出，有效利用信息技术提升城市管理水平，推动中国社会的城市化进程，成为城市管理者的当务之急，建立智慧的城市将是城市信息化的终极目标和战略方向。 受全球智慧城市研究热潮的影响，中国也在智慧城市建设方面进行了积极的探索。2009年，国务院总理温家宝向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话 ，深度诠释了“物联网”“智慧地球”等与智慧城市相关的概念，标志着智慧城市建设引起中国国家层面的高度重视，中国的智慧城市建设就此拉开序幕。 2. 智慧城市概念的界定 智慧城市理念自提出后便在全球获得了迅速普及，很多城市在探索智慧城市的实现路径，但智慧城市的概念界定仍然没有达成一致，学者分别从不同的视角对智慧城市概念进行了辨析和界定。 通常认为，智慧城市建设的基础是物联网，通过网络实现城市设施的万物互联，从而使政府和企业更为便捷地实现科技和业务的创新发展，使公众更为高效地参与智慧城市的不同子系统中[3]。基于此，有学者在界定智慧城市概念时强调通信与网络等基础设施的建设，认为智慧城市应当通过运用先进的计算机技术将基础设施进行整合与监控，从而实现资源优化和城市服务能力的提升。除此之外，有学者将智慧城市划分为多个领域，包含经济、治理、环境、教育、公共安全和医疗卫生等，智慧城市应当利用前瞻性的智慧处理各领域面临的城市问题，并强调激发生活在城市中的公众积极参与城市治理，从而促进城市的智慧化。考虑到概念的系统性和全面性，也有学者将智慧城市看成连接多个子系统和部件的大型有机系统，智慧城市的作用在于整合各子系统，使各子系统之间的关系更加智慧、运作更加协调。 智慧城市的概念虽然侧重点有所不同，但仍然存在共同点与交叉点，这些概念均认为智慧城市是利用新一代信息技术进行智慧化治理，目的是实现公众生活水平的提升和城市的可持续发展。在已有学者的研究基础上，本书对智慧城市的定义为：智慧城市是在广泛信息化的基础上，通过物联网将城市中的万物进行互联，并运用新一代信息技术对各种信息进行智能化的处理及分析，以促进城市治理、公共服务和民众生活的智慧化、人性化及高效化，*终为人民创造美好的城市生活并实现城市的可持续发展。 1.2 智慧城市的内涵与特征 1.2.1 智慧城市的内涵 智慧城市建设需要将“智”和“慧”实现充分融合及协同发展，既要运用新一代信息技术增进城市的“智”，又要构建良好的人文、生态、科技以及经济环境，提升城市的“慧”。目前，智慧城市正处于初始阶段，需要透彻理解其含义，才能直面并解决城市发展过程中面临的诸多难题。基于前面的分析，智慧城市的内涵可以概括如下。 1. 新一代信息技术是打造智慧城市的根基 从智慧城市的概念提出以及概念界定中可以发现，智慧城市的建设和发展离不开以物联网、云计算、大数据、互联网等为代表的新一代信息技术，其中，物联网可以促进城市治理的精准化，大数据技术能够为政府决策、城市治理、公众生活提供强有力的决策支持，云计算技术能够增进社会信息化水平并促进社会生产力变革，宽带网络技术保障了城市高速、畅通的信息交换，移动互联网技术则充分拓宽了信息的传播渠道和范围。多种新一代信息技术协同发力，共同推动智慧城市的发展。 2. 人是智慧城市的核心 智慧城市的建设者、管理者以及服务对象均为生活在城市的人，人才是智慧城市发展的核心[4]。首先，新一代信息技术的智能能够促使人的智慧得到*大程度的发挥，这是因为新一代信息技术能够为人的决策提供充分的信息支撑，人能在此基础上更好地发挥自身的判断力和决策力，从而为城市制定更为高效和精准的发展战略与策略。其次，智慧城市的宗旨应以人为本，这不仅因为智慧城市的建设和发展是为了给人创造更好的生活，还因为技术是为人服务的，是为了使人类的智慧得到更深刻的挖掘和发挥，人的存在才使技术的价值得以充分彰显。 3. 创新是智慧城市的灵魂 智慧城市打破了原有城市发展的模式，塑造了城市可持续发展的新面貌，而这种变革主要依赖创新，创新也成为智慧城市建设和可持续发展的灵魂。城市是一个复杂庞大的系统，要使原先不智慧的城市发展为智慧城市，需要对城市的经济、社会、人文、环境等各领域进行创新性变革，既要充分在各领域使用新一代信息技术，变革原有的发展模式，又要充分将各领域进行协同融合，共同促进城市这个复杂系统的整体革新和进步。因此，智慧城市的发展需要从城市的系统架构入手，充分融合人的“智慧”和新一代信息技术的“智能”，将城市各领域的各环节进行创新，从而构建真正的智慧城市，并使其获得长久的可持续发展。 1.2.2 智慧城市的特征 智慧城市的特征着眼于描述那些推动智慧城市变得“智慧”，从而不同于其他城市的特点。结合智慧城市的内涵，任何城市发展的核心均是人，但促使智慧城市更“智慧”的原因主要是作为根基的新一代信息技术以及作为灵魂的创新精神，两者也造就了智慧城市与众不同的新特征。 1. 广泛的互联互通 新一代信息技术在智慧城市中的充分应用不但推动了城市通过智能传感器实现对不同物理空间物体的感知和测量，便于城市通过对信息获取及传递实现物与物的有效互联，而且能将个人、组织和政府有关的分散信息进行连接、交互以及多方共享，从而实现不同主体之间的高效联通和充分协作，为城市发展提供充分的信息保障。 2. 系统的智能处理 物联网和互联网技术的有效应用能有效推动城市信息网的构建，并通过对多源异构数据的集成、融合和同化搭建庞大的城市系统。系统中心通过对所采集的海量数据进行深度加工和分析，提升信息的利用价值，从而为城市智能决策提供支撑。 3. 参与式的创新模式 智慧城市能够通过新一代信息技术将尽量多的城市主体融合到智慧系统中，充分实现公众参与和社会协同。公众的有效参与可以为城市决策提供多渠道的信息来源，不但能够助力城市智慧决策，而且能够推动基于系统认同的创新获得成功，实现智慧城市以人为本的宗旨和可持续发展目标。 1.3 中国智慧城市的发展阶段 从智慧城市概念的提出开始，中国就对智慧城市建设给予了高度关注，并在建设和发展智慧城市方面做出了诸多努力，也取得了显著效果。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中提出，加强新一代信息基础设施建设，推进大数据和物联网发展，建设智慧城市，将智慧城市建设又一次推到了时代前沿。中国的智慧城市发展可以归纳为如下三个阶段。 1.3.1 电子政务阶段 智慧城市建设从电子政务开始，主要是指20世纪90年代至2012年。2008年，智慧城市的概念经过IBM公司的推广在全球引起了广泛关注，中国也逐渐加入智慧城市的建设进程中。但在这之前，中国便利用计算机和互联网技术，从国家信息化发展入手，以电子政务建设为抓手，