超大城市智慧化建設的反思與啟示：基于上海的實踐

李有增 徐振強

1 引言

2012年以來，我國智慧城市試點全面啟動，有效激發了地方各級政府在城市治理中實施智慧城市策略的主動性，基于信息和通信，將解決信息煙囪與孤島、應用以物聯網、云計算等為代表的新興技術、信息惠民、發展大數據和數字經濟等，作為推進智慧城市的主要依據，并形成了平臺、云、網和中心等標志性配置。截至2018年9月，全國100%的副省級以上城市、87%的地級以上城市，總計約500多個城市提出或在建智慧城市（占世界智慧城市創建總數的一半以上）。我國已經成為世界上智慧城市試點最多、試驗范圍最廣和總投資規模最大的國家。2016年8月，國家發展改革委、中央網信辦聯合推進新型智慧城市試點工作。從對福州、嘉興和深圳的新型智慧城市發展路徑研究可見，在發展特征方面，以往的智慧城市更加注重頂層設計、協同共享、政社合作等相對操作性方面的內容，新型智慧城市按照“五大發展理念”、結合大數據和“互聯網+”，來設計，并細化到建設思路、建設內容、建設路徑等方面的具體特征，并且注重用戶體驗，提高用戶使用率，做到惠民服務以人為本。

2 上海智慧城市模式創新背景與調研

上海高度重視智慧城市建設并在全國處于領先位置。2011年，時任上海市市委書記俞正聲指出，“城市的數字化、網絡化、智能化是上海在信息技術革命條件下‘四個中心’建設最重要的基礎設施，要著力打造智慧城市”。時任市長韓正同志提出“大力推進智慧城市建設，全面提高城市信息化水平”。國家“十三五”規劃綱要提出“要建設一批新型示范性智慧城市”，深圳、福州和嘉興率先成為試點。2017年兩會期間，習近平總書記參加上海代表團審議時強調“走出一條符合超大城市特點和規律的社會治理新路子，是關系到上海發展的大問題。城市管理應該像繡花一樣精細。城市精細化管理，必須適應城市發展。要持續用力、不斷深化，提升社會治理能力，增強社會發展活力”。

上海在對標全球代表性智慧城市的基礎上，實現對超大城市的精細化管理、生態文明建設的加速、數字經濟紅利的把握，并進而探索出具有國際復制力的中國新型智慧城市建設模式，是服務上海2040建設卓越全球城市的戰略性舉措，須予以高度重視。從大數據樣本、社會問卷兩個領域，全面認知上海智慧城市工作概況（圖1）。

2.1 堅持大數據思維、全球視野，緊扣經濟產城，對標先進

（1）調研組通過走訪調研浦東、徐匯、閔行、普陀等城區，把握上海智慧城市和智慧園區開發建設情況，并同上海市相關職能部門處室、在滬從事智慧城市的企業進行座談交流。（2）精準對標城市。對標香港、新加坡、阿姆斯特丹、北京和深圳等，城市總數超過11座（其中國際6座，圖2）；（3）初步解析上海數字經濟基因。對上海市約240家開展智慧城市和大數據相關業務的企業進行信息梳理、細分業務標識和空間分布（6個領域35個版塊），為掌握產業集聚、優化產業布局等提供依據，圖3-5；（4）系統梳理智慧園區。梳理國內外代表性智慧園區（美國、荷蘭、德國），特別是對國內（不含上海，約51個）和上海智慧園區（超過29個）進行研究；（5）基于全球智慧城市創新調研，初步設計“上海智芯”。調研全球代表性智慧城市博覽會、智慧城市體驗/創新中心，其中國際1處、國內55處（不含上海）、上海21處。

2.2 開展問卷調查，重視公眾對上海智慧城市建設的評價

面向全國和上海市民開展問卷調查，收到有效樣本量344份（其中上海約占50%，在滬時間11年或以上的超過了46%）。主要結論包括：（1）受訪者對上海智慧城市成效總體認可。超過2/3的受訪者認為上海智慧城市建設綜合水平位居全國前三，其中浦東、徐匯和黃埔三區做得較好。（2）上海對標應該與國內外代表性城市。最應該向新加坡、香港和柏林等城市學習，其次是巴塞羅那、深圳、阿姆斯特丹和北京等。（4）受訪者對上海智慧園區和智慧城市（生活）體驗中心總體缺乏了解。約1/3的受訪者不了解上海智慧園區。（5）受訪者與政府管理部門交流互動、接受民生服務傾向于便捷有效。超過2/3的受訪者傾向于通過移動端與政府管理部門交流互動；超過2/3的受訪者傾向于一個城市一個APP，統籌全市智慧城市服務。受訪者對智慧化的城市公共服務、智慧交通和政務服務需求較高（圖6、7）。

3 上海智慧城市建設存在的主要問題

工信部組織的城市信息化評價結果表明，上海長期處于全國第一；而在國際對標方面，聯合國經濟和社會事務部、ICF（國際智慧社區組織）、西班牙IESE商學院、羅蘭貝格和科恩等國際機構對世界智慧城市能力建設進行綜合排名，上海排在Top14-83之間（圖8）。在國內的智慧城市建設水平排名相比，上海在國際第三方對標的排位上有待提高。國內與國外相比有顯著差異，推進力度和投入水平遠高于國外，但實效總體上顯著弱于國際先進水平。粗放的技術復制，導致運營總體困難，進而健康的投融資機制無法建立。目前，上海智慧城市建設在基礎設施建設、整體推進建設、技術產業平衡、實際應用效果等方面上仍存在著市民生活的“智慧”感受明顯不足、智慧產品的產業化程度較低、產業規模和競爭力比較薄弱、城市公共服務的非連續性和碎片化現象嚴重等問題，智慧城市整體效能尚未很好地發揮。國外對中國城市智慧化發展水平的評價，總體上因缺乏數據、了解、理解和某些傾向性，導致排名總體較為較為落后，與智慧城市建設的實際情況不相符合。智慧城市是全面的綜合結構設計、技術集成和立體化服務，需要城市治理、城市規劃、工業信息化和建筑等領域的技術合作，才能從智慧城市總體解決方案上實現高度的整合、資源優化、技術互聯和功能的高度發達。這同時也是推進智慧城市戰略，與以往信息化和數字城市核心的不同點，更加強調不同行業、行業內部和產業等要素間與城市住戶的有機聯通和功能實現。因此，智慧城市行業協同成為加快智慧城市產業落地的關鍵性路徑。因此，本課題組從15個維度（圖9），分國內外兩個視域，綜合考慮國內外相關排名、細分領域的技術應用情況和專家經驗，進行均衡性評估。2017年上海智慧城市建設的綜合水平在全國前三，世界排位前十（圖10）。

當前，上海智慧城市建設在基礎設施建設、整體推進建設、技術產業平衡、實際應用效果等方面上仍存在著市民生活的“智慧”感受明顯不足、智慧產品的產業化程度較低、產業規模和競爭力比較薄弱、城市公共服務的非連續性和碎片化現象嚴重等問題，智慧城市整體效能尚未很好地發揮。上海智慧城市建設所提供的城市服務，總體上存在獲取渠道不方便、處置不及時、效率低下等問題，直接導致服務數據沉淀不足，制約智慧化建設在城市精細化服務管理等方面價值的發揮。從服務需求的入口端出發，增強智慧城市服務的“移動性”，是提高獲取性的重要策略，北京、浙江等省市已開展相應探索，其中“北京通”已經取得良好實踐成效。近年來，上海市政務信息化建設取得了顯著的成效，并積累了大量的人口、企業、房產等基礎數據，但由于各部門數據多源且異構、各自平臺相對獨立，形成數據孤島，造成數據應用的效果不理想。與此同時，上海金融和IT優勢在智慧城市建設方面發揮不足。具體表現在：

3.1 智慧城市產業思維、行業、人才引領和創新地標等均未形成

反映數字經濟的智慧城市和大數據企業在市域內高度分散、僅在浦東有一定集聚，且除金融以外的業務領域總體盈利性不強。上海區域內的智慧城市和大數據企業，與市內現有的29余個智慧園區在空間上缺乏有效關聯。智慧園區主導產業缺乏有效的產業組織、主導產業多數近似，多數運營現狀欠佳。240余家行業企業欠缺占據中國主導地位的智慧城市總集成商。上海智慧城市科技文獻量位列全國第二，未能形成應用型人才和行業領軍人物的絕對引領，落后于北京。上海智慧城市體驗中心總量超過21處，主要面向科普，商業運營和專業品牌水平較低，未能成為上海，乃至中國的智慧城市地標。

3.2 智慧城市公共服務供給方式、內容等與市民需求存在矛盾

智慧城市建設所提供的城市服務，總體上存在獲取渠道不方便、處置不及時、效率低下等問題，直接導致服務數據沉淀不足，制約智慧化建設在城市精細化服務管理等方面價值的發揮。從服務需求的入口端出發，增強智慧城市服務的“移動性”，是提高獲取性的重要策略，北京、浙江等省市已開展相應探索，其中“北京通”已經取得良好實踐成效。目前市民所享有的信息技術服務與其切身需求并沒有完全對接，所需的便捷、高效的公共服務沒有得到充分滿足，尤其是具有針對性、個性化的智慧服務較少。公眾真實需求的反饋渠道與機制尚未形成，市民所享有的信息技術服務與市民的需求匹配度不高。由于缺乏有效的社會需求、民眾和企業的積極參與，適合智慧應用和智慧產業發展的商業模式有待創新，市場機制在智慧城市建設中的基礎作用還不夠明顯。

3.3 單一領域建設易，跨領域協同難，存在數據孤島、聯通難

多數服務平臺屬于單一條線的建設項目，如市民電子健康檔案、大規模智慧學習、實時到站電子站牌等。涉及多條線的智慧項目推進難度大、進展緩慢，甚至擱置，如智慧照明。示范范圍小、應用難以展開，難以形成規模效應。近年來，上海市信息化建設積累了大量的人口、企業、房產等基礎數據，但由于各部門數據多源且異構、各自平臺相對獨立，極易形成數據孤島，造成數據應用效果不理想。

3.4 重點項目多為政府主導、社會化建設和參與力度不夠

智慧生活、智慧城管、智慧政務等領域重點項目大多數由政府投資并主導建設，出發點主要是從服務于城市管理與行政審批，項目設計、業務服務與市民需求存在一定錯位，從供給到需求的模式通常不夠及時、準確和全面滿足市民的需求，并且未建立政府面向社會實體需求的信息化主動服務機制。上海金融在智慧城市領域尚未發揮應有作用，i-Shanghai等智慧城市PPP項目僅有10余項（占全國的23.8%），項目額小，總量較少，覆蓋領域窄。

3.5 智慧社區等城市細胞尚未成為智慧城市建設的核心要點

智慧城市建設資金主要用于對城市建設和管理具有重要影響的交通、安防等領域，而不是和民生密切相關的社區層面；社會化資本投入未形成有效的商業模式。智慧社區產品與技術成熟度不一。多數智慧社區的應用往往局限在大屏展示、社區事物受理、物業管理、居民信息服務等方面。相對而言處于較為常規或低端的信息化應用。而現在的新技術新模式，如大數據、物聯網等在某些社區能看到一些好的應用，如楊浦正在打造基于LORA的新型物聯網，并開展相關的應用，大部分其他社區尚未考慮到這些新技術新模式的應用。智慧社區認知度與認知意愿存在較大差距。上海智慧社區創新聯盟發布《2015年上海市智慧社區需求調研報告》，上海居民對智慧社區的認知度僅14%，但愿意了解的意愿高達67%。

4 上海探索新時代新型智慧城市建設模式的政策建議

城市作為復雜巨系統，現代城市理論與方法基本未在智慧城市頂層設計當中予以體現，“智慧”尚未在復雜巨系統組織運作中得到逐步的體現，而理論構建直接關系到推進的方式、方法。智慧城市，（1）應當在把握住新階段城市規律的同時，適應產業變化，即堅持產城融合理論；（2）城市作為系統論下的多主體組成，智慧化的努力就是逐步實現多主體新型時空間位置的科學組織布局，促進并加速關鍵要素的聯系、交互、響應和反饋，即空間生態自組織體系的形成；（3）作為應用指向的城市主題創新，在形成有效組織的基礎上，必須導出衍生效應的發揮，跨行業領域多主體間的協同并產生增量經濟，即協同經濟。因此，產城融合基礎上的空間生態自組織與協同經濟，能夠為現階段智慧城市理論探索提供支撐。從經濟地理視角出發，根據適合我國當前發展階段的智慧城市理論——“基于產城融合的空間生態自組織與協同經濟”[3]，對上海智慧城市創新維度進行針對性設計（圖11、12、13），上海應實施“數字經濟驅動-智慧城市創新加速器-智慧產城再造-精細化城市管理-無限生長的城市智能應用”協同驅動戰略，率先打造具有國際復制力的中國新型智慧城市建設模式，面向2025，根據本決策研究設計的路徑進行實施，屆時上海的智慧城市水平或將達到全國第一，世界前三（圖14）。

全面認知新型智慧城市，促進上海搶抓數字紅利，發展數字與智慧經濟。智慧城市是城市數字化創新、以及數字經濟發展的典型領域，新型智慧城市建設以大數據和“互聯網+”為主要支撐[4]，體現數字紅利這一重大的城市創新發展要素。研究如何更好的在城市管理和發展更新、在城市市民生活生產中融入大數據和互聯網基因，將極大的促進數字紅利在上海的進一步迸發，這一紅利是產業紅利，將促進和智慧城市相關的各個產業領域形成新的發展，尤其是互聯網產業和大數據產業，這一紅利更將體現在城市管理方面，形成城市精細化管理的主要支撐，將為上海建設具有全球影響力的科創中心、建設國際化魅力都市提供助力[5]。全面協調并統籌各區智慧城市建設，探索編制人口-空間-產業等協同、動態考慮的智慧城市總體戰略[6]，制定約束和規范各區智慧城市建設的技術導則和總體目標要求，有效引導智慧城市建設有機、協調、有效，并具有創新性（圖13,14）。

4.1 數字經濟驅動鎖定關鍵領域探索智慧城市建設模式創新

一、堅持改革創新、產業應用和社會服務三個導向的統一，確立并執行面向2030的智慧城市發展目標。結合上海智慧城市“十三五”規劃（2017-2020），提出上海新型智慧城市發展目標（2020-2025）：到2025年，上海智慧城市發展建設總體水平成為國際標桿，成為中國智慧城市建設多元模式的集成代表；到2030年，上海建設成為中國新型智慧城市改革創新、跨界應用與產城融合示范的核心區。

二、按照發展目標，優化完善現有建設、評價和考核指標體系，強化各級政府、職能部門增強履職意識與能力。為了高效率地推進智慧城市的建設進程，制定有效的評估體系勢在必行，輔助決策者對整體建設過程及結果做出客觀的評判，及時發現建設過程中的問題，優化解決方案，使資源得到有效利用，探索第三方評價。

三、數字經濟驅動構建市區兩級智慧城市與大數據智慧化調控平臺，與宏觀經濟實現對接，有效指導、服務和培育數字企業集群。逐步提高iGDP在GDP的比重，并實現超過75%（引導城市經濟加快進入數字經濟階段，實現數字紅利）。數字經濟綜合排名和細分領域應穩居全國前三。實現對數字經濟與智慧產業耦合動態的表征與調控（建設平臺；定期進行報告、行業發布、決策支持，促進智慧城市產業、產城聚合）。補足數字醫療、數字交通物流、數字商業服務、數字教育等領域短板。實施內容為“王”的發展導向，培育發展數字內容服務產業。基于空間軌跡-要素協同的產業大數據，為構建智慧城市與大數據智慧化調控平臺打基礎，剖析產業集群、產城融合和業態協同，并服務產業政策。研究數字經濟自身在城市尺度的培育規律；以數字經濟領域權重企業為對象，調研、了解和把握企業運行規律，增設行政職能，專門促進數字經濟發展。

四、園區全面智慧化，做實數字經濟，并鼓勵和支持企業開展數字+，提高市場服務能力。增強園區產業集群、園區城區化治理能力。園區（基地）運維100%智慧化，成為支撐數字經濟的主要載體，成為區級經濟的加速器，形成細分領域特色與國際競爭力，對接市級共建平臺（數字經濟）。加快城區化，實行由園區一把手負責的園區首席信息官制度。將市內規模以上園區（基地）分級分類實現運維的智慧化；與所在城區經濟對接，在數字經濟和智慧產業領域成為主要空間承載地；構建智慧城市與大數據智慧化調控平臺，剖析產業集群、產城融合和業態協同，服務產業政策制定；促進職住平衡，提高園區產城融合水平，提升園區城市服務與公共配套；增設行政職能，專職智慧園區建設。針對智慧園區創新技術產業化培育和產城融合制定激勵政策。

五、智慧城市運營以需求導向為基礎，示范性研發驅動實施突破性創新，增強基礎設施一體化建設、重視民生服務，以提高居民“智慧城市、智慧生活”的獲得感。實施路徑包括：（1）以需求為導向，響應社會（民眾與企業）訴求，建設便民智慧城市服務體系；（2）以時空大數據技術作為智慧城市數據存儲與處理基礎，基于區塊鏈的智慧城市身份認證與數據網關技術作為智慧城市數據安全保障機制，加速智慧城市建設的一體化；（3）聚焦政務、交通、環境、醫療、居民健康等重點領域，以基于時空大數據與機器學習技術的“智慧服務”為核心實現智慧城市服務能力突破。

六、選擇試點城區開展“移動智慧城市”示范性探索，加速提高市民智慧城市服務的獲得感，進而提高現有信息基礎設施數據的獲取效能。實現路徑主要包括：（1）自下至上，以城區為單元，示范性建立移動互聯網統一服務入口，方便市民、企業和政府只通過一個移動化入口，就可獲取所有智慧城市服務；（2）構建城市級信息化建設統一支撐平臺，通過平臺化、開放化讓智慧城市建設更集約、更高效、更協同；（3）以“活化”和加速大數據沉淀為目標，科學構建起移動數據治理體系，逐步實現廣泛公眾參與的城市精準化管理。建議安排經信委組織調研“北京通”，以“把服務送到市民指尖”為理念，采用“應用+平臺+數據”的創新模式。

4.2 先導創新引領促進上海智慧城市在科技-人才-法制全面領先

一、建設上海智芯（即智慧城市創新中心），打造全球性行業地標。基于對國內外超過76個智慧城市創新/體驗中心的調研，在總結成敗經驗的基礎上，從上海科創中心建設的動力源出發，提出構建中國智慧城市創新地標的構想——“上海智芯”（Shanghai Smart Chips）。探索國家行業單位與上海共建“上海智芯”暨智慧城市創新中心（作為重大項目，列入張江科學城工作計劃）的可行性，委托社會單位開展前期立項研究。

二、支持在滬企事業單位聚焦智慧城市開展應用型專業人才培養與領軍人才培育/引進。引入北京等地智慧城市智庫力量，獎勵與在滬高校、科研院所，建立智慧城市學科方向人才培養和領軍人才打造機制，重點方向包括智慧城市戰略規劃與頂層設計（支撐決策咨詢）、智慧城市特許經營與PPP（支撐投融資）等。

三、在全國率先實現對新型智慧城市建設的法制化，提高制度保障能力。汲取杭州、銀川和濟寧在智慧城市立法方面的經驗，研討制定全國首個面向新型智慧城市的地方性法規條例——《上海新型智慧城市促進條例》的必要性和可行性，并報送市立法機關。條例突出體制機制保障，明晰政府各部門在新型智慧城市建設過程中的職能、協調和統籌機制，并從全生命周期（經濟、規劃、建設、管理、運營、產業視角-規劃體系-信息基礎設施-數據開放-應用-產業發展-多部門職能-違法懲戒）等維度保障，確立智慧城市規劃在現行規劃體系當中的地位。

4.3 利用北斗時空網格編碼技術提高城市精細化治理水平

基于技術創新，實現加速數據關聯，相對更容易解決數據多源異構、信息孤島等問題[7,8]，進而促進分析決策提速。處于國際領先水平的北斗時空格編碼與網格大數據容器技術，能夠有效強化城市部件數據化表達與城市大數據融合。該技術在武漢（城市智腦，城市級）、廊坊（大數據，項目級）、北京朝陽（物業，行業級；街道，示范性），應用效果顯著。

一、建立上海網格編碼標準，開發標識服務平臺。制定上海北斗時空大數據網格編碼標準體系，基于北斗時空網格編碼技術建設北斗上海網格標識服務平臺，完成物件標識的編碼、上圖、管理及應用支撐，通過網格標簽與網格傳感器來把資源數據化，狀態感知網格數據化，通過網格地圖與北斗上海網格標識服務平臺，來實現精確引導，精細管理和精準服務。

二、開展北斗網格大數據編碼，實現時空數據互聯互通。結合上海市空間數據，按照特征劃分并進行數據梳理，整合形成上海城市空間面板數據庫。利用上海市網格地圖通過北斗時空網格編碼，在數據層建立統一的身份特征，在保留數據原有業務關系的能力的同時，通過新型網格編碼形成新的數據映射關系從而保障高度安全，實現數據互聯互通，并在網格地圖上真正實現高效運算、檢索與展現。

三、開展城市智腦落地，打造大數據運營中心。城市智腦是基于北斗全球時空網格編碼的新型智慧城市大數據運營中心，是以網格大數據容器為基礎的大數據云計算平臺，是在網格大數據操作系統運行環境下的智慧應用支撐平臺。城市智腦通過大數據網格編碼對城市大數據進行重構、重組，實現城市大數據應用重生，提升城市治理、經濟運行、民生服務等智慧化水平，也是城市規劃決策與城市服務的運行管理中心。選取崇明等城區落地“城市智腦”。

四、遴選試點街鎮開展數據整合、互聯互通示范工程。選擇示范性街鎮，基于已有的GIS系統，構建示范區內城市部件、設施、各業務部門數據互聯互通的“一張圖”。并以表格、圖形等形式，實現數據可視化，在打通業務部門數據共享交換的同時，進一步促進數據的有效利用。充分利用大數據分析的時效性、數據性、動態性、規律性特點，建立分析模型，預測關鍵指標如人口、活動、安全等未來的變化趨勢，為政府管理決策提供支持。

4.4 與養老等公共服務為核心強化智慧社區建設覆蓋面

加快上海智慧城市發展速度。北京智慧社區數量超過1600余處，同期上海為50處，差距較大。建議到2030年，上海智慧社區覆蓋率總體超過50%，其中中心城區實現100%全覆蓋，梳理并培育社區管理、服務新業態。加快智慧社區覆蓋面、進行基礎性的標準化設施建設；促進社區，完善能夠下沉到社區辦理的對公業務服務目錄，發展以社區服務為核心的社會服務。鼓勵并支持企業開發智慧社區產品、服務。制定智慧社區分級分類評價標準并開展評價、認定制定開放接口規范（數據、應用）。針對社區服務需求總量和強度較高的城區，探索建設區級智慧社區資源交換信息機制。制定社區對公業務服務目錄并上線到智慧社區平臺。培育專業化服務社區的平臺型企業，面向社區開發標準化/定制化服務產品。

信息化設施更新年限較短、信息公開大數據沉淀逐步實施、服務于城市治理的有效技術應用單一機械，上三者互為制約，智慧城市基礎建設軟硬件與技術跨界應用協調互動性、同步水平不強，形成智慧城市發展困局。與城市政府推進的基礎設施建設相比，社會驅動的建設應用成效更為顯著、同步水平較高，如共享汽車、共享單車、共享貨車（智慧交通）；二手房租售平臺（智慧房管）；PM2.5的監測APP（智慧環保）；電子商務互聯網平臺（智慧網購）；以微信為代表的社會網絡服務（智慧社會）。

5 結語

智慧城市的創新需要探索以產業運營為核心的商業模式。在頂層設計上，通過協同數字經濟與城市治理，激發政府與行業發展信息化的剛性需求。智慧城市運營應以需求導向為基礎，聚焦大數據開展批量業務設計，借助開放創新的ICT技術，加速產業結構升級，發展新經濟，按照"頂層設計+創新中心+智慧城市+智慧招商+PPP"的方法論予以實施，強化產城融合；同時，著力加強對九種智慧商業模式的理解和應用，從理論構建出發，探索跨學科創新的信息化應用方式。