智慧城市的缘起与概念

智慧城市的缘起与概念吴余龙中国行政管理学会政府绩效管理研究会副秘书长华中科技大学公共管理学院兼职教授各位学员大家好，我是中国行政管理学会全国政府绩效管理研究会的副秘书长吴余龙，今天和大家来共同探讨智慧城市的概念和建设的模式。智慧城市现在是一个热门的话题，各个地方政府都在开展智慧城市的规划和建设的相关工作，我们今天这门课想通过对国内外智慧城市的建设实践以及相关理论的分析阐述，回答什么是智慧城市？什么样的城市才称得上智慧？如何建设智慧城市等等问题，希望通过该课程对各位学员在城市规划、城市建设、城市的区域经济的发展和产业的发展等等方面有所帮助。智慧城市研究的主体是城市，城市作为人类的交易中心和聚集中心，是人类社会发展到一定阶段的产物，城市的出现与发展是人类社会步入文明时代的标志，也是人类群居生活的高级形式，随着人类的文明进步和经济社会的发展，城市人口不断挑战历史新高，城市规模持续在增长，各类城市得到了飞速发展。但是，当城市发展的同时也面临着实质性的挑战，城市必须有新的措施和能力使城市的管理变得更加的智能。城市也必须使用新的科技去改善它们的核心系统，从而最大限度的优化和利用有限的资源。当今科学技术的发展日新月异，科技创新也成为推动经济社会发展的主导力量，城市作为经济社会发展的重要载体也是创新要素的主要聚集地，科技创新在城市发展中的作用也日益突出，成为城市未来发展的新的引擎。在人类历史发展的过程中，城市的形成和功能有了巨大的变化，从目前世界范围来看，这些智慧城市无论是在技术上还是在管理上都是可行的，也是必要的，就是说智慧城市对于解决我们当前面临的一系列的城市发展中的问题，提高城市的工业化、信息化水平都具有非常重要的意义。今天我们本讲主要和大家一起探讨的是智慧城市的缘起和基本的一些概念，我们本章的主要内容分成五个部分，第一个部分就是城市起源和发展，第二个部分就是智慧城市的缘起，第三个部分就是智慧城市的基本概念，第四个部分就是我们用多个学科来解读和理解什么是智慧城市，第五个部分我们再来探讨智慧城市的框架和它的核心技术。一、城市起源与发展我们首先来看一下城市的起源。从考古来证明，城市首先出现在四大文明古国，就是中国、古埃及、古印度、古巴比伦，最早的是在两河流域，幼发拉底河和底格里斯河中间诞生，这是我们最早有城市这样的一个起源的考古发现。然后，城市是人类社会发展到一定阶段的产物，大概分成四个阶段。第一个阶段就是人类通过灌溉农业到达发达的地区，就是我们刚才谈到的像两河流域，两河流域冲刷的平原更适合于农业的灌溉，所以说有了人类聚集的起点。第二个阶段就是在灌溉农业的过程中有了农业的技术创新，形成了大家聚集的新需求。第三个阶段就是在农业技术创新发展，产量提升的这种基础上出现了劳动的分工，甚至出现了集市，有剩余的资产，所以说就有了集市开始出现，这个时候人类就大量的聚集，为城市的形成有了一个比较好的基础，然后在社会的发展的过程当中因为有安全和管理的需要逐渐演变成了城市，这样就形成了我们所说的城市。我们在城市讲到它的起源里面基本上有三种理论，第一种就是经济和市场的一种起源论，第二种就是地理和环境的决定论，第三种就是功能的决定论。这就是城市。经济和市场起源论。该该派理论认为，没有生产的剩余就不可能有足够的食物支持人们在城市的集聚。与该派相近的看法是，先有市场交易后有城，城是市的实现场所，城市源于市场交易。这是我们先有城再有市，或者先有市再有城的这样的一个说法。在中国的古代，也就是我们常有一个市井市井的说法，就是说在井旁兴市。地理和环境的决定论，该理论认为人类最初的居住方式取决于特定的地理位置和条件，气候环境、资源状况等自然因素，前面我们讲到城市形成的四个阶段的时候讲到了一个对农业灌溉等等这样的一个需求，“逐水草而居”即表达了相同的含义。开阔的疆域、肥沃的土壤、宜人的气候、充沛的水资源等，在很大程度上带动了农业剩余产品和劳动分工，促使人口集中，因而出现城镇。这是我们起源论的讲的是地理和环境决定论。第三就是我们讲的功能决定论，这一理论认为城市有以下的三大功能需求和产生，其一，城市是为军事防御面产生的，人们为了保护自己的安全而聚集起来逐渐形成城市，我们古代的城市都有军事防御的功能，比如说我们的护城河、城墙等等，这都是防御的功能，国家中国在夏商时就有“筑城以卫君，造郭以守民”的说法。这是我们讲的第一个方面。其二，城市的产生与祭祀和宗教活动有很大关系。频繁的祭祀活动带动了人口的聚集。动整个区域经济的发展，所以说我们会有城市圈的产生；第三个就是逐渐强调以人为本，注重构建和谐的人居环境；第四个就是控制环境污染和生态破坏，治理各种城市病，这是一种方向；还有一个就是大型中心城市加速发展，辐射带动功能显著增强，譬如说我们的中心城市，北京、上海、重庆、天津、广州这都是我们国家的大型的中心城市，它基本上辐射带动的功能都是比较强的；第六个方面就是运用信息化的手段来提升城市现代化的水平，这六个方面反映出了我国城市的一个发展方向。从上面城市的起源到城市的发展以及我们城市在发展过程当中遇到的一些问题，总结起来我们有三个方面：第一就是城市的未来发展需要新的理念来引导我们城市的发展思路；第二就是城市的发展、城市的管理、城市的运营需要新的模式；第三就是城市在发展创新过程是，发展方式的转变过程当中需要有新的技术来去支撑我们城市发展的需求，这就我们讲的第一部分城市起源与发展。二、智慧城市的缘起接下来我们来讲智慧城市的缘起。我们来看一下城市化进程过程当中全世界未来发展的必然的一种情况。有数据显示，2050年，全世界2/3的人口超过60亿要居于城镇，所有以我们来回顾二十世纪“世界人口急速城市化”世界上城市人口比例由1900年的13%（2.2亿）增加至1950年的29%（7.32亿）到2005年的49%（32亿），这就是我们讲的城市在我们这个世界上的重要性。然后趋势预测未来的亚洲和非洲的城市增长高达93%，2030年世界城市人口比例会增至60%（49亿）。城市化进程我们可以看得出来是全世界未来发展的一种必然现象。在这种情况下，我们刚才前面也谈到了城市发展过程当中的一些问题，所以我们来看看城市发展当中的新问题就是“城市病”，初步体现出来有哪一些？我们可以看到的有：第一，交通拥挤；第二，住房困难；第三，社会不安定的因素比较多；第四，人口的聚集和拥挤；第五，就业的困难；第六，大量的环境污染。这些“城市病”需要我们城市的发展有新的模式、新理念和新的技术来去支撑它。诺贝尔经济学奖得主叫斯蒂格利茨，就说过这样的一句话：“中国的城市化和新技术革命是影响21世纪人类进程的两大关键性因素。”从这句话里面我们可以看出，城市化的发展和信息化的发展交融在一起，一定会形成城市发展的新模式，现在我们经常听到的信息化的新一代的信息技术有互联网、有云计算、有无线网络等等。新技术的发展和我们城市化的进程结合到一块的时候，就出现了我们城市发展的新的思路，总结起来就是第一实现人与人、人与物、物与物之间的链接，无障碍的通讯来提供完善的基础设施，这是我们发展思路最基本的；第二就是助力城市以低碳和环保方式发展，提供和谐宜居的生活环境说来创造绿色城市生活；第三就是提高城市的运转效率，促进城市的可持续发展来打造高效城市管理和运行；第四就是促进城市产业结构的升级和知识型人才的聚集这样来加速城市化的进程，这种我们城市发展所要倡导的一个新的思路。在这个新的思路下面我们就会形成一个新的模式，这就是我们所说的智慧的城市，在这么多“城市病”的影响下，在我们现代社会、信息技术的发展以及城市化的加快这两个形势下，城市如何进一步发展，同时完成低碳转型成为各界关注的焦点。所以说一种新型的城市建设模式——“智慧城市”在各个国家不断摸索中诞生了。它的基本理念是通过互联网，把无处不在的、被植入城市物体的智能化传感器连接起来，最终实现人们对物理城市的全面感知，并调控城市各个方面资源达到可持续健康发展的目的，为人类创造更美好的城市生活。是这样的一个愿景，这就是我们谈到智慧城市的一种新模式。2008年底，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”的概念，他的解读就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成所谓“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与城市的物理系统的整合和互动，这就是智慧地球，由IBM首先提出来。然后“智慧的城市”就是IBM“智慧地球”策略中的一个重要方面。“智慧地球”提出以更智慧的方法，通过新一代信息技术改变人们交互的方式，提高实时信息处理能力及感应与响应速度，增强业务弹性和连续性，促进社会各项事业的全面和谐发展，这就是我们谈到的智慧城市的提出，提出了这样的一个概念。三、智慧城市的概念（一）智慧城市的理论方法下面我们来讲第三部分就是智慧城市的概念，在讲这个概念的前提下我要先讲话智慧城市的理念方法，因为城市是一个复杂的生态系统，所以说我们来谈智慧城市的时候，首先我们要有一个相对完整的体系化的分析方法来去看待智慧城市的规划、建设、甚至它的概念，我这里总结了一个就是叫五全的一个分析方法，我们来去看待智慧城市，首先第一就是我们必须要有一个全局的思路，大的思路来去看待整个城市，不能够看某一个方面，我们要站在全局的立场上来去看待城市的建设、城市的发展，第二我们要有一个全景观，我们要充分考虑到上上下下、左左右右和前前后后，用一个全景的思路来去看待城市的建设；第三就是全程，我们要站在生命周期，从城市的过去、城市的现在和城市的未来，站在这样的时间轴上面来分析和解读智慧城市；第四就是全员，我们智慧城市在很多应用项目里面涉及到服务者和服务对象，所以说我们不能单一的从某一个方面或者某一部分人来去看待城市的建设，我们要发到或者是说考虑到全部服务的参与者，站在这个立场上面来去分析我们的智慧城市应用，第五个方面就是全民，城市是由人组成的，所以说城市里面既包括老人也包括小孩，同时还包括方方面面的人群，所以说我们要站在全民的立场上面来去思考城市的建设和发展。我们既然谈智慧城市，首先我们来看一看什么是智慧？在百度里面解读智慧有这样一个名词解释，就是对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力，这有三个关键词，第一就是要迅速；第二要灵活；第三要正确地理解和解决的能力，这就是智慧，依据智慧的内容以及所起作用的不同，作了智慧的三个分类，第一就是创新智慧；第二就是发现智慧；第三就是规整智慧；智慧通过上面的定义和分类，我们用信息化的方式来去理解它，我认为智慧的形成有这样的方法和过程，首先就是要对大量的数据进行发现和整理；把数据当成一个信息进行有用信息的挖掘；第三就是把信息当成一个资源在我们的应用当中进行整合来完成我们的个性化应用；第四就是把资源逐渐积累成知识，只有知识才能够传播，所以我们用管理来去形容知识管理，在知识的基础上我们应用智能的方法进行统计分析管理决策，以达到我们对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力，这就形成了我们所说的智慧，这就是用到城市的管理、用到城市的发展等等方面的时候，这个智慧和城市组合起来就是形成了智慧的城市。（二）智慧城市概念——专家解读智慧城市因为它的边界很大，所以说从外延和内涵上我们来去解读它，我们首先看看很多专家的观点，我们国家信息化专家委员会的副主任、中国工程院的副院长邬贺铨院士就认为，智慧城市就是一个网络城市，物联网是智慧城市的重要标志，上次听到一个朋友谈到说，我们邬院士近期还提到了叫城市的互联服务，我们两院院士、武汉大学教授李德仁形象的说法是数字城市+物联网=智慧城市。IBM的概念描述我前面也简单提到了，就是运用信息和通信技术手段，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的响应。它的概念的核心就是运用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐和可持续的成长。我们华中科技大学公共管理学院院长徐晓林教授认为智慧的城市就是一个傻瓜化的城市，他比喻我们的照像机，最初我们的照像机都要调节非常多的功