大數據時代的智慧城市建設與發展困局化解

Intelligent City Construction and Resolution of Development Problems in Big Data Times

文王楓云Wang Fengyun廣州大學公共管理學院副院長、教授、管理學博士陳亞楠Chen Ya’nan廣州大學公共管理學院

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大數據時代的智慧城市建設與發展困局化解

Intelligent City Construction and Resolution of Development Problems in Big Data Times

文王楓云Wang Fengyun廣州大學公共管理學院副院長、教授、管理學博士陳亞楠Chen Ya’nan廣州大學公共管理學院

摘要：從智慧城市的體系結構來看，和之前的數字城市相比，最大的區別在于對感知層獲取的數據融合了大數據的處理，從而獲得了支撐和保障智慧城市順利運營的多元信息，因此也可以簡單地認為，智慧城市其實就是對數字城市的升級版。由城市數字化到城市智慧化的轉變，關鍵因素在于要實現對數字信息的智慧處理，所以我們一定要抓住大數據這個大好機遇，挖掘海量數據下的潛在價值，進而推進智慧城市建設。從大數據時代背景下對智慧城市提出的相關要求，以及作用在智慧政務、智慧企業、智慧民生等方面的解剖和之后應該注意的問題等方面來探討大數據時期的智慧城市建設，有助于進一步提升城市的智慧水平。

關鍵詞大數據時代智慧城市建設戰略資源安全防范

在時間的荒野里，在信息的洪流中，用什么抓住每時每分產生的信息流，并用這些為“智慧城市”的夢想服務呢？掌握一個城市的脈搏，要悉知它的每一次脈動，城市在不停運轉中所產生的巨大信息流將需要一個足夠包容支撐它的利器來容納，而大數據就在這時橫空出世。大數據不僅是創造價值的載體，它所能影響的還有城市管理、電子政務、輿情監測、企業管理等，一旦掌握了大數據這把鑰匙，智慧城市的發展困局將輕松化解。

2013年5月10日，馬云在其卸任演說中感慨：“在大家還沒有搞清楚什么是個人計算機的時候，互聯網就到來了；當大家還沒有搞清楚什么是互聯網的時候，大數據時代已經到來了。”我們在不得不感嘆這個世界發展飛速的同時，大數據時期到來所帶來的好處已在世界上斬露頭角。[1]不久的將來，大數據將會像血液一樣遍布世界的每一個角落，從社會國家的治理到人們的衣食住行，你都將看到它的存在，它將帶領我們走向“智慧化”。所以我們一定要抓住大數據這個大好機遇，挖掘海量數據下的潛在價值，進而推進智慧城市建設。城市加強智慧化的建設，不僅有利于加快城市國際化的步伐，促進發展方式的轉變，推動經濟結構調整，也將影響和變革著人們的生活方式，讓城市發展更科學、管理更高效、社會更和諧、生活更美好。

一、大數據時代的內涵及其對城市智慧化的要求

（一）大數據時期的內涵

“大數據”在物理學、生物學、環境生態學等領域以及軍事、金融、通訊等行業存在已有時日，卻因為2012年以來互聯網和信息通訊技術領域的發展而引起了人們關注。現今，大數據已成為21世紀的戰略資源，成為發達國家戰略部署和跨國企業資金投入的重點。從概念上講，大數據指的是所涉及的資料量規模巨大到無法采用目前主流軟件工具在合理時間內擷取、管理、處理和整理。[2]大數據不同于傳統數據的基本特征在于：大量化(Volume)、多樣化(Variety)、快速化(Velocity)與價值密度低(Value)（參見圖1）。我們認為，大數據時期就是信息技術革命和人類社會活動的經驗融合時期，是新一代的信息架構和技術架構的時期，更是我們運用信息資源發現知識、創造價值的新的認識世界與改造世界的能力時期。

（二）大數據時代對智慧城市化的要求

大數據是一個非常龐大的系統總稱，伴隨著互聯網技術的發展和廣泛應用，給人們的出行和生活帶來了便捷式的服務，對現在城鄉發展規劃也起著非常重要的作用，對智慧城市的發展也起到了引路人的作用。

智慧城市的建設重點，無外乎是“智慧”。所謂“智慧”，必然是源自對大數據的充分分析和利用。從智慧城市的體系結構來看，和之前的數字城市相比，最大的區別在于對感知層獲取的數據融合了大數據的處理，從而獲得了支撐和保障智慧城市順利運營的多元信息，因此也可以簡單地認為，智慧城市其實就是對數字城市的升級版。由城市數字化到城市智慧化的轉變，關鍵因素在于要實現對數字信息的智慧處理。因此，我們必須大力提升大數據應用水平，積極運用新興網絡和信息技術，推進城市管理和公共服務信息化，著力提升城市智能化水平。

1．加強數據收集和感知，提高城市感知水平

大數據時期利用的就是對大量信息的分析和處理而解決社會中出現的問題，所以政府部門應該主動加強在管理和服務過程中的數據感知和收集，并且加大促進商業機構采集在各流程中所產生的數據。城市應該提高對數據的感知能力，推進無線識別技術、傳感器、無線網絡、傳感網絡等新技術的廣泛應用，實現基礎設施智慧化、城市運行與管理智能化。[3]

2．進一步整合數字資源，聯通城市信息孤島

我國智慧建設的一個瓶頸就在于“信息孤島”的問題，各政府部門間不愿公開、分享數據，就沒有辦法讓數據產生深度價值和綜合價值。我們要充分利用政府、企業和行業協會三者的積極作用，在智慧城市建設中分工合作、利益協調、明確其責任地位，避免自建體系現象。在大數據時代，大力推進大數據基礎平臺和基礎網絡建設，積極推進信息資源數據交換和共享體系建設，最大限度地整合資源，避免低水平的重復建設，使大數據真正產生“大智慧”。同時，完善城市綜合管理運行體系，構建城市部門之間橫向融合、縱向貫通的合作機制，保持密切融合的業務合作關系，打破智慧城市建設中行政分割、管理分治的不利局面。

3．注重城市人才的培養，充分挖掘產業優勢

智慧城市的建設必然催生大數據的進步，未來我國智慧城市中大數據應用市場年均將翻番。因此，在智慧城市建設過程中，要形成以政府為引導、企業為主體、高校和科研院所為支撐、專業培訓機構為補充的優勢互補人才培養體系；要高度重視、積極培育圍繞大數據運營管理的相關產業和龍頭企業，建立研發和產業集聚帶動人才集聚的機制，擴大對外開發和交流，引進先進的技術和創業型團隊，吸引國內外知名企業和配套企業來我國共謀發展；要積極引導院校和企業關注大數據技術演進、承擔關鍵技術和系統的創新研發工作，以創新技術的推廣應用帶動城市產業鏈集聚和發展。

4．完善數據的安全體系，加大保護網絡安全

大數據時代，數據資產化是必然趨勢，企業內部運行數據和客戶資料更是寶貴的數據資產，重要的是很多智慧城市應用的系統涉及公民財產安全甚至國家安全，數據價值更是可想而知。所以，完善城市信息網絡安全審查評估機制，定期在網上發布信息網絡安全評估報告成為了必然，同時政府要嚴格履行政務信息化項目審批、監管、招標等流程。建立安全監測及應急反應機制，協調各部門進行監測，阻止和減少不法分子對公共及企業網絡進行的網絡威脅。

5．充分發揮市場的主導，推動商業模式創新

處理好政府引導與市場主導的關系，使智慧城市建設走出政績工程、形象工程的誤區。鼓勵銀行等金融機構創新金融產品，提高對大數據產業的金融服務功能。依托市場無形之手，實現規劃建設與應用需求的有效對接，真正將智慧城市建成聚焦民生與服務民生的惠民工程。

圖1　大數據的4V特征

圖2　智慧城市的整體架構

二、大數據時代智慧城市建設的主要內容

隨著城鎮化速度加快，資源短缺、環境污染以及交通堵塞等問題變得越來越棘手，這些城市病成為了城市建設與發展的首要難題。而大數據的加入，在城市建設和未來的發展規劃中，正好解決了這些難題。大數據自身的采集、儲存以及分析海量數據的技術，為智慧城市建設提供了堅實的基礎，利用搜集到的數據，全面、深入、系統地解決城市所面臨的問題。大數據將遍布智慧城市的方方面面，從政府管理與服務，到城市的建設和規劃，再到居民的衣食住行，都將在大數據的支撐下走向“智慧化”。大數據將像血液一樣，遍布智慧政務、智慧企業、智慧民生等智慧城市建設的各個方面（見圖2）。城市管理也正在從“經驗治理”向“科學治理”轉變，大數據在智慧城市里面扮演的角色也越來越重要，可以說，大數據就是智慧城市的基礎，沒有大數據，智慧城市就是一個空架子。

（一）智慧政務領域

大數據的發展，將極大地改變政府的管理模式。智慧政務是指政府機構運用現代化網絡通信、計算機技術、物聯網技術等，將政府管理和服務職能通過精簡、優化、整合、重組后到網上實現，打破了時間、空間及條塊的制約，讓數據共享成為可能，從而提高政府各機構的協同辦公效率和為民辦事效率，提升政府社會治理能力和公共服務能力（見圖3）。具體而言，依托大數據的發展，智慧政務有利于節約政府投資、加強市場監管，從而提高政府決策能力、提升公共服務能力，實現區域化管理。

圖3　智慧政務工作示意圖

1．電子政務

以電子政務為代表的“智慧政務”，將無疑成為開啟“智慧城市”之門的按鈕。[4]借助大數據，逐步實現立體化、多層次、全方位的電子政務公共服務體系。建設電子政務云平臺，提供對政務信息、互聯網信息、民眾輿情等綜合信息的篩選、挖掘能力，將科學分析的結果和預測快速并且直觀地反映給政府，為他們的決策提供精準的正確性和科學性。同時，推進信息公開，促進網上辦事實時受理、部門協同辦理、反饋網上統一查詢等服務功能，加快推進智能化電子政務服務和移動政務服務新模式的初步應用，不斷拓展個性化服務，進一步增強政府與社會、老百姓之間直接的雙向互動、同步交流。在大數據的幫助下，政府管理層既有數據庫可以實現高效互聯互通，極大地提高政府各部門間協同辦公的能力、為民辦事的效率，大幅降低政府管理成本，并為政府決策提供有力的支撐，其源源不斷的“智慧”將推動智慧城市向更加智慧、更加科學、更加高效的目標邁進。

2．智慧安全

在過去，城市公共安全問題的處理一般是召開緊急會議，成立臨時領導工作機構。而在大數據時期，智慧城市中的公共安全管理就可以利用RFID技術、通信技術、網絡技術、自動控制技術、視屏檢測識別技術和信息發布技術，保障城市中人、財務、城市生命線和其他重要系統的安全，實現城市安全信息的全面感知，并促使各子系統間協同運作、資源共享，在發生突發事件時得以應急聯動、統一調度、統一指揮。智慧安全涉及社會多個領域，如公共衛生、基礎設施、通信、環境、商品供應、社會穩定、災害防控等。[5]通過大數據的挖掘，可以及時發現人為或自然的災害、恐怖事件，提高應急處理能力和安全防范能力。

（二）智慧企業領域

掌控數據就可以支配市場，大數據處理將決定企業的核心競爭力。過去很多企業對自身經營發展的分析只停留在簡單業務信息層面，缺乏對客戶需求、業務流程、產品營銷、市場競爭等方面的深入分析。在大數據時代，企業通過收集和分析大量內部和外部的數據，獲取有價值的信息。通過挖掘這些信息，企業可以預測市場需求，進行智能化決策分析。

1．智慧電子商務

大數據利用網絡技術、信息安全等先進手段，打造電子商務云的環境，將電子商務實體中的消費模式、交易事務、信息流、資金流、物流等基本要素整合，實現金融、保險、物流等商業應用的實時感知、動態信息發布、智能商務管理等功能，為企業快速打造一個電子商務平臺環境。這樣，相關企業通過該平臺不僅可以降低企業經營投入，為客戶提供優質體驗，還可以創新商業模式。可以說，打造智慧的電子商務云，能更有效地提高城市商務管理水平。

2．智慧物流

通過在物流商品中植入傳感芯片（節點），供應鏈上的購買、生產制造、包裝、運輸、配送、出售、服務每—個環節都能無誤地被感知和掌握。這些感知信息與后臺的GIS／GPS、互聯網、傳感器等數據庫無縫結合，成為強大的物流信息網絡。這種大數據的應用，不僅保障了客人利益，還實現了物流信息的有效管理，進一步降低物流成本，從而創造更加便捷的智慧城市。

（三）智慧民生領域

1．智慧醫療

無論是藥品的研發還是病源的查詢運用，數據分析都可以得到很好的反饋。醫院里大量病例的電子化更有利于高數據的挖掘，而且社交網絡為慢性病患者提供了臨床癥狀交流和診治經驗分享平臺，醫院借此也可獲得足夠多的臨床效果統計。人體對藥品代謝方式的差異取決于個體特定的基因、酶和蛋白質組合，因此基因信息對選擇最優治療非常關鍵。大數據的使用可以將用戶的每日數據輸入到醫療數據系統，通過對匹配病原情況的數據篩查，可以準確地找到感染群體、規模以及特征，同時還可以快速調出處置方案，對人體個性體質的挖掘會做到真正意義上的對癥下藥，達到應急管理的重要目標。

2．智慧交通

大數據技術將先進的信息技術、數據通信傳輸技術、電子傳感技術、控制技術以及計算機技術等有效運用于整個地面交通，從而建立一種在大范圍內、全方位發揮作用的，實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統（見圖4）。通過對道路交通信息的實時挖掘以及可視化手段的展示，能夠提高交通主管部門的管理效率和避免突發事件的發生，減少交通負荷和環境污染，保證交通安全，提高運輸效率。在有效提升市民的出行效率、迅速緩解“行車難、停車難”的城市通病的同時，也為城市交通的良性運轉提供了科學的決策依據。[6]發達國家的統計數字曾顯示，采用智能交通技術提高道路管理水平后，每年的交通事故死亡人數就可減少30％以上，并能提高交通工具的使用效率50％以上。

圖4　智慧交通示意圖

三、大數據時代智慧城市建設應注意的問題

當前，智慧城市建設處在政府主導的網絡基礎設施建設階段，無論是一線城市還是二三線城市都是如火如荼，隨著國家首批試點城市名單的列出，必定會為我國智慧城市發展帶來巨大的推動作用。對于智慧城市的建設而言，人們要求政府部門、社會組織、企業等向社會開放更多的數據，以此通過利用跨部門、跨區域和跨行業數據，最大程度地開發、整合和挖掘城市管理數據，從而實現不同城市子系統要素的數據融合和業務協同。現階段以海量數據匯集為基礎實施的智慧城市建設已經改變了以往的城市管理模式，使城市公共事業管理方式在更為廣闊的視野中得以優化，也使城市管理運行更加專業、更加有效、更加經濟。現在是運用大數據技術的初始時期，可以預見，人們對于智慧城市帶來的美好生活不會滿足于“淺嘗輒止”的。[7]

不可否認的是，智慧城市中的常態性意外將難以避免，就像快速城市化進程中出現的大量劣質建筑，典型如中國的“豆腐渣工程”，匆忙拼湊起來的智慧城市將由于設計者和建造者的簡單操作而暴露技術缺陷。這些因匆忙而產生的漏洞，可能會使像千年蟲問題（Y2K）這樣的早期設計，當時看起來似乎沒那么嚴重，但后果卻是不堪設想的。可以斷定的是，智慧城市中的漏洞將會潛伏得更深，可能隱藏在許多關鍵、互聯的系統內部。有時候，似乎沒有合適的方法預測隱藏的漏洞的交互關聯性。[8]雖然不能準確地預測最大的漏洞風險將在何處、何時，以怎樣的方式導致系統癱瘓，或帶來怎樣的連鎖反應，但在現如今的人類能力范圍內，我們一定要盡最大努力去發現問題并糾正錯誤。

（一）信息安全將成為智慧城市應用推廣的突出問題

大數據時代里數據資產化成為趨勢，智慧城市將充分運用物聯網、云計算、大數據、空間地理信息系統等新一代信息技術，為智慧城市建設提供強大的后臺依據和支持。智慧城市的發展在促進城市建設、規劃、管理和服務走向智慧化的同時，也帶來了“互聯網+”時代的信息安全風險與挑戰。從城市管理角度而言，智慧城市的信息安全一旦防護不當，還很可能造成城市管理局部混亂，政府管理應急決策失誤，甚至引發社會局部動蕩。例如，智慧城市涵蓋了城市運行的多個信息系統，里面包括政務信息、城市運營數據、企業數據、客戶資料等前所未有的大量寶貴的社會運行的數據財富，而且通過大數據的挖掘，能夠萃取出非常寶貴的信息資產。如果不法分子竊取到這些機密信息，不僅會造成社會經濟的動蕩，甚至會威脅到整個國家的長治久安，所以防范合法用戶數據的意外泄露，是消除安全隱患的重要手段。

從客觀的角度來看，我國信息安全技術水平相對國外來說，差距不止一大截，一些核心軟硬件產品依然需要國外提供，而智慧城市建設中的信息安全關系到城市安全、社會安全、政府安全等重要方面，一旦某方面出問題，后果將不堪設想！2012年12月28日，全國人大常委會第三十次會議通過了《關于加強網絡信息保護決定》，該決定將政府、企業、個人信息數據上升到極其重要的法律保護位置，同時對懲處威脅信息安全的行為提供了法律依據。有效管控與防范信息安全風險是智慧城市建設中非常重要的一環，因此，信息安全建設必須在智慧城市建設中有所體現，在規劃的交界面上更需要重點劃分安全界限，保障國家、政府用戶的安全，這也是智慧城市發展過程中大數據來源眾多、數據量大、數據增長速度快等特點給大數據安全帶來的新挑戰。[9]

（二）隱私保護將成為智慧城市應用中的首要問題

智慧治理確實使城市變得更為智能，也提高了城市政府治理的效能，提高了便民服務的水平。但在綜合集成的物聯網、云計算、大數據發展環境下，智慧城市中信息技術的應用與發展所面臨的網絡環境將會更加復雜，個人信息將會缺乏系統的安全防護，這將成為大數據時代下智慧城市建設的挑戰之一。信息和通信技術(ICT)是智慧治理的技術基礎，同時，由信息和通信技術支撐的網絡也成為越來越多的潛在和實際的攻擊目標。

目前，網絡承載了公民太多的個人信息。在智慧城市社會管理應用中，公民個人的身份證號，工作單位、家庭住址、戶口等信息，以及納稅、參保繳費、違法違紀等公民信息也都存儲在云平臺中。一旦這些服務平臺中發生安全漏洞，必將引發公民個人信息的泄露，使違法分子有機可趁，不僅公民對智慧建設的自覺性會遭受打擊，同時也會對政府失去信任，以后信息的采集就會非常困難。此外，隨著網絡銀行、電子商務、互聯網金融等服務的興起，網絡徹底改變了人們的生活、消費方式，擴大了公民生活的軌跡內容，加之近年來各種移動終端的普及，進一步擴大了公民生活的軌跡內容，這些軌跡反映了公民個人在物理世界的行為，如活動范圍、社會關系、行為偏好、情緒狀態等，而這些都是個人信息泄露面臨的潛在危機。例如2011年3月，谷歌郵箱再次爆發大規模的用戶數據泄漏事件，大約有15萬Gmail用戶在周日早上發現自己的所有郵件和聊天記錄被刪除，部分用戶發現自己的帳戶被重置。2013年10月，圓通快遞公司客戶快遞單信息泄漏，被不法分子倒賣，詐騙、推銷這些信息，擾亂了公民正常生活。諸如此類的案例，都可以看到個人隱私存在危機，會極大程度地被社會不法分子所利用。

在智慧治理中，網絡安全不僅必須要應對蓄意的攻擊，如那些心懷不滿的員工、企業的間諜活動、世界上的恐怖分子等，而且也要應對由于用戶錯誤、設備故障和自然災害等對信息基礎設施造成的影響。任何漏洞都可能會導致攻擊者侵入我們自認為無懈可擊的系統，獲得軟件控制權，竊取公民個人的隱私。[10]社會信任機制缺失風險，會對社會普遍信任的形成和保護構成挑戰，社會信任機制的缺失將威脅人與人、人與社會的基本社會關系，最終會影響智慧城市建設。

（三）信息孤島將成為智慧城市應用的桎梏

智慧城市的智慧源泉在于海量數據的深度挖掘和再利用。如果沒有足夠的信息資源，將使之成為無源之水，數據挖掘的效用將大大降低，也就無法抓住發展的機遇。隨著智慧城市建設的推進，智慧城市建設將進入“深水區”，信息孤島問題變得更加迫切，急需解決。信息孤島不但造成硬件設施重復建設、標準不一，而且數據信息分散、凌亂，嚴重影響了大數據的綜合分析和利用，難以在改進城市管理中發揮積極作用。我國城市、企業行業發展水平參差不齊，因此信息孤島在我國是一個普遍問題。一位負責行政審批制度的領導曾說，“我統計過一些建筑項目，其中涉及大概30個部門的108項審批。最終的審批檔案中，一半以上的材料是重復的，就是因為各部門信息沒有打通，所以才費時費力費錢”。若不能解決信息孤島問題，智慧城市建設將變成一個個“行業示范應用”，無法真正全面推廣。要讓智慧城市變為現實，各地亟需打破信息孤島，加快數據開放和共享的步伐。

四、總結

當智慧城市的建設已無法脫離數據所帶來的影響時，智慧城市的大數據時代毫無疑問已經到來。當城市環境問題、人口問題、交通問題、文化建設問題等所有的“城市病”都在日日祈求著一副城市健康發展的良劑時，當千頭萬緒繁復交錯的信息流充斥在城市中時，未來城市該何去何從、該如何管理、管理依據又是什么，將不斷困擾城市中的人。而大數據正在成為智慧城市血脈通暢的新動力，成為智慧城市建設與管理的無形生產資料，能否善用大數據也體現出一座城市的能量。所以說，大數據不僅是引領新一輪城市經濟社會發展的重要驅動因素，一定意義上也將是人類社會發展進程中的跨時代變革。大數據時代真的來臨了，智慧城市的建設更加離不開大數據相關技術和產品的應用、服務和管理模式的創新、融合業務和運營模式的探索。我們堅信，智慧城市的美好藍圖一定會早日實現。

說明：本文系廣東省哲學社會科學“十二五”規劃2014年度項目“我國城市政府向社會組織職能轉移中的激勵型行政引導模式研究”（GD14CZZ01）、2014年廣東省教育廳省級特色創新項目（廣州大學“創新強校工程”人文社科類平臺項目）“廣東城市基層政府公共服務購買的全面質量管理研究”（2014WTSCX058）、廣州市教育科學“十二五”規劃課題“廣州教育公共服務體系優化研究”（2013A010）。

參考文獻：

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[5]董袁泉.大數據在智慧城市建設中的運用[J].科技視界,2015(31).

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[7]陳潭.大數據時代的國家治理[M].北京:中國社會科學出版社,2015.

[8]安東尼?湯森.智慧城市:大數據、互聯網時代的城市未來[M].北京:中信出版社,2015.1.

[9]陳紅松,韓至,鄧淑寧.智慧城市中大數據安全分析與研究[J].信息網絡安全,2015(7).

[10]張丙宣,周濤.智慧能否帶來治理——對新常態下智慧城市建設熱的冷思考[N].武漢大學學報,2016(1).

責任編輯：張 煒

DOI:10.3969/j.issn.1674-7739.2016.02.007