從智慧城市的“前世今生”看未來

中國聯通集團政企客戶事業群副總裁、中國聯通智能城市研究院院長

城市，顧名思義，由“城”與“市”組成。“城”主要是指用于防衛的城墻，“市”則是指進行交易的場所，前者提供了老百姓安居樂業的社會環境，后者提供了推動產業發展的經濟環境。城市的出現，是人類走向成熟和文明的標志，也是人類經濟發展到一定階段的產物，城市作為現代產業經濟的核心載體，一直以來承載了人類物質文明、精神文明以及其他更多元的社會功能。

工業革命之后，城市化進程大大加快，農民牧民不斷涌向新的工業中心，城市獲得了前所未有的發展，但隨之而來也出現了交通擁堵、環境污染、資源短缺、安全隱患等“城市病”。自上世紀40年代中期計算機問世以來，在全世界范圍內興起的第一次信息革命對人類社會產生了空前的影響，信息產業應運而生，人類邁向信息社會。信息革命，也被視為第四次工業革命，它以互聯網與全球化普及為重要標志，智慧城市正是在這樣的大背景下逐步孕育并發展而來的。建設智慧城市已經成為破解“城市病”困局的重要途徑。

1 智慧城市再回顧

在2008年IBM首次提出“智慧地球”概念以及2010年正式提出“智慧城市”愿景之前，智慧城市已經具備了一定的基礎，各國在“寬帶城市”“無線城市”“數字城市”建設方面無論是政策引領還是市場推動上，都取得了初步的進展。新加坡甚至早在2006年就將“智慧國”戰略明確為經濟社會引領型戰略，提出以智慧城市建設降低城市交通擁堵、促進經濟增長、改善城市服務水平。

我國十多年的智慧城市發展歷程可以總結為四個階段。

1)概念導入階段。2008年前后，我國在推進“電子政務”“數字城市”建設的基礎上，開始以發展物聯網為切入點，推動“感知中國”建設。

2)試點推廣階段。以2012年住建部首批國家智慧城市試點名單公布為標志，智慧城市開始試點建設，主要特征是智慧城市模塊的碎片化推進。

3)新型智慧城市階段。2015年底，為響應新時期的建設要求、落實黨中央對城市工作的指示，中央網信辦、國家互聯網信息辦提出了“新型智慧城市”概念，以“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念融入新型智慧城市建設。

4)全面提升階段。2020年新冠疫情發生以來，我國智慧城市建設成效經歷了一次大考，城市治理的精細化、智能化水平對于疫情防控的作用凸顯，多年以來的智慧城市建設存在的問題也陸續顯現，智慧城市的發展邏輯、覆蓋范圍和建設路徑均發生了新的變化，正式進入全面提升階段。

所謂“十年磨一劍”，我國十余年的智慧城市建設探索所積累的成果和經驗對于未來智慧城市的發展意義重大，也幫助政府和社會各界充分意識到智慧城市建設不是一蹴而就的，而是一項長期且復雜的系統工程，那么這項系統工程該如何去剖析呢？建議從以下多個方面明確。

2 智慧城市再定位

2.1 智慧城市不是萬能鑰匙

首先，無論如何強調和宣傳智慧城市的重要性和價值，都不能解決城市面臨的所有問題。或者更加確切地說，智慧化的技術手段只能助力城市更好的發展，無法解決一些根本性的問題。手段也是工具，工具再先進，也需要有人去很好的使用它，最終也是作用于人身上，這也和智慧城市以人為本的理念不謀而合。以當前治理交通擁堵成效顯著的城市大腦為例，總體上也僅僅能夠節省幾分鐘的通勤時間，一定程度上優化路網壓力，但卻無法根除交通擁堵，優化效果可能遠遠不如多建一條車道那么明顯。城市的治理需要技術、組織、法規、資源等要素的協同作用，智慧城市只是其中一項重要輔助手段。

城市的本質是組織，組織是由諸多要素按照一定方式相互聯系起來的系統，城市這個組織包含了人、建筑體、信息、能源、公共服務等多種要素，這些要素就相當于木桶理論的各個木板，任何一個短板都會影響這個組織的容量。

2.2 智慧城市需要統籌規劃

正是由于城市本質是一個組織，包羅萬象，智慧城市同樣也是涉及了方方面面，它雖不能起到決定性作用，但它能影響乃至倒逼城市這個組織的其他要素優化、升級和轉型。另外，從智慧城市本身，由于它涉及基礎設施、支撐平臺以及各類行業應用的建設(包括已建、在建、將建系統)和運營，各方橫縱向業務和數據協同的需求巨大，若沒有統籌規劃，靠各自單打獨斗，基本上很難成功。

一直以來，業內所詬病的數據壁壘問題，從根本上說，原因在于缺少統籌規劃，各方各自為戰，沒有形成合力。“煙囪”式的建設，讓智慧城市走了不少彎路，造成了巨大的資金浪費，尤其還會產生一些新的問題。新加坡智慧城市建設的成功經驗歸結起來，最重要的一條就是統籌規劃并以專門的機構和制度作為保障，將規劃進行落地且持續推進。

2.3 智慧城市建設和運營并重

智慧城市的規劃、建設、運營實際上既是智慧城市全生命周期的三個環節，同時也是智慧城市的“一體三面”。在智慧城市發展的不同階段，存在過“輕規劃、重建設”與“重規劃、輕建設”等不同問題，但“運營”的重要性直到近幾年才逐漸為人們所認識。然而重視歸重視，時至今日，國內外仍然沒有太多成功運營的案例。在建設方面，分為硬件和軟件建設，由于硬件更加顯性，價值也更容易量化，導致許多地方尤其重視硬件體系的搭建，巨額投資用在了購買服務器、建設數據中心和運營管理中心等方面，平臺和應用等軟件能力建設相對滯后，直接導致用戶感知較差，智慧城市的建設效果不明顯。而少數資金缺乏的地方政府，在硬件投資上都捉襟見肘，智慧城市建設基本處于半空白狀態。

對于軟硬件建設投入相對完備的城市，智慧城市運營這一面，往往缺乏有效的手段和機制去持續維持整個軟硬件系統的高效運轉，從而導致智慧城市建設之后成效不佳、難以持續。從政府側來說，一般來說缺少明確的運營資金條目以及專業的運營人員，往往需要與企業進行合作；從企業側來說，智慧城市的價值挖掘除了政府特許經營之外缺少足夠的渠道，數據的運營難以充分開展，企業缺乏動力。“政府缺乏能力、企業缺乏動力”是當前智慧城市運營面臨難題的主要原因。

3 智慧城市再出發

3.1 智慧城市將重塑業務流程

近些年的智慧城市建設，大多是把傳統的流程從線下搬到了線上，僅僅是做了業務流程的信息化、數字化，對于業務流程背后的邏輯是否匹配當前的技術和管理手段未作深入的思考。這樣的后果就是做出來的智慧城市似是而非，有的甚至成為一個怪胎，并沒有真正發揮出新興技術賦能業務快速響應、提質增效的作用。

當然隨著政府數字化轉型思路的不斷深入，政府的管理和業務邊界也在發生變化，逐步走向協同和融合，上海提出的“政務服務‘一網通辦’、城市運行‘一網統管’”理念也是充分體現了政府在探索深化由技術倒逼引發的管理模式創新、行政方式重塑和體制機制變革方面的成果。智慧城市的業務發展遇到的最大瓶頸便是數據的融合共享問題，而阻礙數據融合的因素不在于技術手段，而在于組織壁壘，各方都以安全、保密等各種理由拒絕向其他人開放數據，數據不能打通，流程的重塑就難以實現。解決的辦法除了行政命令強制推動之外，選擇一些關鍵業務場景，以業務應用需求推動數據融合及流程重塑，進而逐步打通全域數據成為了一條可行之法。進一步來講，當數據打通之后，可依靠海量數據的不斷產生和自組織，驅動智慧城市自動運轉，這也就意味著，數據驅動會大大改變城市參與方的交互方式，在此基礎上，相應的業務流程也將得到重塑。

3.2 智慧城市安全的重要性凸顯

開篇提到“城市”的“城”在古代主要是用于防衛，可見安全的重要性。在現代城市中，城墻已經隨著人類文明的進步逐漸被拆除，殘存下來的也僅僅是作為歷史古跡供后世瞻仰，城市的安全更多地靠法律制度和武裝力量去保障。智慧城市作為能夠映射物理城市的孿生體，其信息安全也擺在了重要的位置。

智慧城市的信息安全從基礎設施層面，由于其建設的一項重要內容就是實現城市基礎設施的智能化，而這些城市基礎設施包括城市電網、供水、交通、通信等多方面，其安全性關系到國計民生，甚至關系到國家安全；在數據層面，智慧城市建設涉及政府機關各個部門、各行業關鍵企業以及個人隱私數據，一旦泄露或者遭到攻擊，將會造成嚴重損失，后果不堪設想；尤其在當前國際形勢日益復雜嚴峻的局勢下，無論有組織還是無組織的黑客攻擊，其風險都將顯著提升，破壞力也會隨著智慧城市的建設不斷增強。所以，信息安全必須受到全社會的重視，智慧城市的整個安全體系建設將越來越擺在突出的位置。

3.3 產業經濟應是智慧城市的主要關注點

城市是現代產業經濟的核心載體，人和產業的聚集是城市的根本，同樣，智慧城市的建設如果脫離了產業經濟的可持續發展，必將會是無源之水、無本之木。

首先，智慧城市本身是一個龐大的產業結構，涵蓋政務、經濟、教育、醫療、農業、環境等各領域的服務和產業，還包括這些服務和產業的跨界延伸以及對傳統產業的升級改造，智慧城市將以新興信息技術作為切入影響和引導城市的產業發展，幫助糾正產業結構失衡、轉變傳統經營管理模式、促進生產要素流通、創新孵化社會各領域新的產品和服務；其次，智慧城市需要大量的資金支持，而資金的來源離不開當地產業的支撐，從我國當前的智慧城市建設情況來看，根據IDC的統計數據，在我國內地城市中，2020年智慧城市相關投入最多的城市為北京、上海、深圳、廣州以及杭州，智慧城市技術相關的投入與該城市GDP和政府預算密切相關。

3.4 數字孿生城市將成為下一個主戰場

數字孿生技術源于仿真技術，早在2003年，密歇根大學的Michael Grieves教授就提出了“鏡像空間模型”的概念。2012年，NASA正式使用了“數字孿生”這一表述。數字孿生城市的雛形可以追溯到新加坡于2015年開始的“虛擬新加坡”項目。智慧城市發展到現在，城市大腦的建設也逐步成為主流。然而，由于當前智慧城市缺乏準確性、全局性和完整性的底層邏輯，導致仍然存在城市大腦的“排異反應”“認知障礙”“局部殘疾”等問題。若要徹底解決這些問題，一個建立在城市全要素數字化基礎上的數字孿生城市就勢在必行。

5G的正式商用以及“新基建”的加速，給數字孿生城市的建設帶來了巨大的發展機遇，也讓其能夠真正從理論概念和探索試驗階段走向實踐。數字孿生城市作為支撐智慧城市建設的綜合技術體系，它既是智慧城市的基礎也是愿景，是對傳統智慧城市的補充，目前也已經成為智慧城市建設的熱點。數字孿生城市要求實現城市全過程、全要素數字化，以及實現從虛實映射到虛實互動，這些要求對數據的全面及時性、CIM模型的精準性、城市大腦的智能化以及對安全保障的依賴是非常高的。現有的城市諸多部件當中，仍有大量的基礎設施存在數字盲區，消除這些數字盲區成為未來智慧城市建設跨越新階段、邁向未來的重要任務，也給智慧城市的建設提供了廣闊的新空間，由此看來，面向全域數字化和全局智能的數字孿生城市必將成為下一個主戰場。

4 結語展望

隨著“新基建”的浪潮和國家政策的持續推進，疊加國家推進構建“雙循環”戰略新格局的影響，“十四五”以及未來幾年我國的智慧城市建設將呈現多元化、融合化、全場景化等趨勢。城市大腦建設逐步普及，數字孿生城市蓄勢待發，智慧城市也正式進入提質增效的新階段。面對城市數字化轉型加速推進所產生的新變化，我們需要抓住智慧城市建設的“初心”，明確其本質和不變點，總結經驗教訓，從而更準確地順應未來趨勢，避免“穿新鞋走老路”。