超大城市智慧化建设的反思与启示：基于上海的实践

李有增 徐振强

1 引言

2012年以来，我国智慧城市试点全面启动，有效激发了地方各级政府在城市治理中实施智慧城市策略的主动性，基于信息和通信，将解决信息烟囱与孤岛、应用以物联网、云计算等为代表的新兴技术、信息惠民、发展大数据和数字经济等，作为推进智慧城市的主要依据，并形成了平台、云、网和中心等标志性配置。截至2018年9月，全国100%的副省级以上城市、87%的地级以上城市，总计约500多个城市提出或在建智慧城市（占世界智慧城市创建总数的一半以上）。我国已经成为世界上智慧城市试点最多、试验范围最广和总投资规模最大的国家。2016年8月，国家发展改革委、中央网信办联合推进新型智慧城市试点工作。从对福州、嘉兴和深圳的新型智慧城市发展路径研究可见，在发展特征方面，以往的智慧城市更加注重顶层设计、协同共享、政社合作等相对操作性方面的内容，新型智慧城市按照“五大发展理念”、结合大数据和“互联网+”，来设计，并细化到建设思路、建设内容、建设路径等方面的具体特征，并且注重用户体验，提高用户使用率，做到惠民服务以人为本。

2 上海智慧城市模式创新背景与调研

上海高度重视智慧城市建设并在全国处于领先位置。2011年，时任上海市市委书记俞正声指出，“城市的数字化、网络化、智能化是上海在信息技术革命条件下‘四个中心’建设最重要的基础设施，要着力打造智慧城市”。时任市长韩正同志提出“大力推进智慧城市建设，全面提高城市信息化水平”。国家“十三五”规划纲要提出“要建设一批新型示范性智慧城市”，深圳、福州和嘉兴率先成为试点。2017年两会期间，习近平总书记参加上海代表团审议时强调“走出一条符合超大城市特点和规律的社会治理新路子，是关系到上海发展的大问题。城市管理应该像绣花一样精细。城市精细化管理，必须适应城市发展。要持续用力、不断深化，提升社会治理能力，增强社会发展活力”。

上海在对标全球代表性智慧城市的基础上，实现对超大城市的精细化管理、生态文明建设的加速、数字经济红利的把握，并进而探索出具有国际复制力的中国新型智慧城市建设模式，是服务上海2040建设卓越全球城市的战略性举措，须予以高度重视。从大数据样本、社会问卷两个领域，全面认知上海智慧城市工作概况（图1）。

2.1 坚持大数据思维、全球视野，紧扣经济产城，对标先进

（1）调研组通过走访调研浦东、徐汇、闵行、普陀等城区，把握上海智慧城市和智慧园区开发建设情况，并同上海市相关职能部门处室、在沪从事智慧城市的企业进行座谈交流。（2）精准对标城市。对标香港、新加坡、阿姆斯特丹、北京和深圳等，城市总数超过11座（其中国际6座，图2）；（3）初步解析上海数字经济基因。对上海市约240家开展智慧城市和大数据相关业务的企业进行信息梳理、细分业务标识和空间分布（6个领域35个版块），为掌握产业集聚、优化产业布局等提供依据，图3-5；（4）系统梳理智慧园区。梳理国内外代表性智慧园区（美国、荷兰、德国），特别是对国内（不含上海，约51个）和上海智慧园区（超过29个）进行研究；（5）基于全球智慧城市创新调研，初步设计“上海智芯”。调研全球代表性智慧城市博览会、智慧城市体验/创新中心，其中国际1处、国内55处（不含上海）、上海21处。

2.2 开展问卷调查，重视公众对上海智慧城市建设的评价

面向全国和上海市民开展问卷调查，收到有效样本量344份（其中上海约占50%，在沪时间11年或以上的超过了46%）。主要结论包括：（1）受访者对上海智慧城市成效总体认可。超过2/3的受访者认为上海智慧城市建设综合水平位居全国前三，其中浦东、徐汇和黄埔三区做得较好。（2）上海对标应该与国内外代表性城市。最应该向新加坡、香港和柏林等城市学习，其次是巴塞罗那、深圳、阿姆斯特丹和北京等。（4）受访者对上海智慧园区和智慧城市（生活）体验中心总体缺乏了解。约1/3的受访者不了解上海智慧园区。（5）受访者与政府管理部门交流互动、接受民生服务倾向于便捷有效。超过2/3的受访者倾向于通过移动端与政府管理部门交流互动；超过2/3的受访者倾向于一个城市一个APP，统筹全市智慧城市服务。受访者对智慧化的城市公共服务、智慧交通和政务服务需求较高（图6、7）。

3 上海智慧城市建设存在的主要问题

工信部组织的城市信息化评价结果表明，上海长期处于全国第一；而在国际对标方面，联合国经济和社会事务部、ICF（国际智慧社区组织）、西班牙IESE商学院、罗兰贝格和科恩等国际机构对世界智慧城市能力建设进行综合排名，上海排在Top14-83之间（图8）。在国内的智慧城市建设水平排名相比，上海在国际第三方对标的排位上有待提高。国内与国外相比有显著差异，推进力度和投入水平远高于国外，但实效总体上显著弱于国际先进水平。粗放的技术复制，导致运营总体困难，进而健康的投融资机制无法建立。目前，上海智慧城市建设在基础设施建设、整体推进建设、技术产业平衡、实际应用效果等方面上仍存在着市民生活的“智慧”感受明显不足、智慧产品的产业化程度较低、产业规模和竞争力比较薄弱、城市公共服务的非连续性和碎片化现象严重等问题，智慧城市整体效能尚未很好地发挥。国外对中国城市智慧化发展水平的评价，总体上因缺乏数据、了解、理解和某些倾向性，导致排名总体较为较为落后，与智慧城市建设的实际情况不相符合。智慧城市是全面的综合结构设计、技术集成和立体化服务，需要城市治理、城市规划、工业信息化和建筑等领域的技术合作，才能从智慧城市总体解决方案上实现高度的整合、资源优化、技术互联和功能的高度发达。这同时也是推进智慧城市战略，与以往信息化和数字城市核心的不同点，更加强调不同行业、行业内部和产业等要素间与城市住户的有机联通和功能实现。因此，智慧城市行业协同成为加快智慧城市产业落地的关键性路径。因此，本课题组从15个维度（图9），分国内外两个视域，综合考虑国内外相关排名、细分领域的技术应用情况和专家经验，进行均衡性评估。2017年上海智慧城市建设的综合水平在全国前三，世界排位前十（图10）。

当前，上海智慧城市建设在基础设施建设、整体推进建设、技术产业平衡、实际应用效果等方面上仍存在着市民生活的“智慧”感受明显不足、智慧产品的产业化程度较低、产业规模和竞争力比较薄弱、城市公共服务的非连续性和碎片化现象严重等问题，智慧城市整体效能尚未很好地发挥。上海智慧城市建设所提供的城市服务，总体上存在获取渠道不方便、处置不及时、效率低下等问题，直接导致服务数据沉淀不足，制约智慧化建设在城市精细化服务管理等方面价值的发挥。从服务需求的入口端出发，增强智慧城市服务的“移动性”，是提高获取性的重要策略，北京、浙江等省市已开展相应探索，其中“北京通”已经取得良好实践成效。近年来，上海市政务信息化建设取得了显著的成效，并积累了大量的人口、企业、房产等基础数据，但由于各部门数据多源且异构、各自平台相对独立，形成数据孤岛，造成数据应用的效果不理想。与此同时，上海金融和IT优势在智慧城市建设方面发挥不足。具体表现在：

3.1 智慧城市产业思维、行业、人才引领和创新地标等均未形成

反映数字经济的智慧城市和大数据企业在市域内高度分散、仅在浦东有一定集聚，且除金融以外的业务领域总体盈利性不强。上海区域内的智慧城市和大数据企业，与市内现有的29余个智慧园区在空间上缺乏有效关联。智慧园区主导产业缺乏有效的产业组织、主导产业多数近似，多数运营现状欠佳。240余家行业企业欠缺占据中国主导地位的智慧城市总集成商。上海智慧城市科技文献量位列全国第二，未能形成应用型人才和行业领军人物的绝对引领，落后于北京。上海智慧城市体验中心总量超过21处，主要面向科普，商业运营和专业品牌水平较低，未能成为上海，乃至中国的智慧城市地标。

3.2 智慧城市公共服务供给方式、内容等与市民需求存在矛盾

智慧城市建设所提供的城市服务，总体上存在获取渠道不方便、处置不及时、效率低下等问题，直接导致服务数据沉淀不足，制约智慧化建设在城市精细化服务管理等方面价值的发挥。从服务需求的入口端出发，增强智慧城市服务的“移动性”，是提高获取性的重要策略，北京、浙江等省市已开展相应探索，其中“北京通”已经取得良好实践成效。目前市民所享有的信息技术服务与其切身需求并没有完全对接，所需的便捷、高效的公共服务没有得到充分满足，尤其是具有针对性、个性化的智慧服务较少。公众真实需求的反馈渠道与机制尚未形成，市民所享有的信息技术服务与市民的需求匹配度不高。由于缺乏有效的社会需求、民众和企业的积极参与，适合智慧应用和智慧产业发展的商业模式有待创新，市场机制在智慧城市建设中的基础作用还不够明显。

3.3 单一领域建设易，跨领域协同难，存在数据孤岛、联通难

多数服务平台属于单一条线的建设项目，如市民电子健康档案、大规模智慧学习、实时到站电子站牌等。涉及多条线的智慧项目推进难度大、进展缓慢，甚至搁置，如智慧照明。示范范围小、应用难以展开，难以形成规模效应。近年来，上海市信息化建设积累了大量的人口、企业、房产等基础数据，但由于各部门数据多源且异构、各自平台相对独立，极易形成数据孤岛，造成数据应用效果不理想。

3.4 重点项目多为政府主导、社会化建设和参与力度不够

智慧生活、智慧城管、智慧政务等领域重点项目大多数由政府投资并主导建设，出发点主要是从服务于城市管理与行政审批，项目设计、业务服务与市民需求存在一定错位，从供给到需求的模式通常不够及时、准确和全面满足市民的需求，并且未建立政府面向社会实体需求的信息化主动服务机制。上海金融在智慧城市领域尚未发挥应有作用，i-Shanghai等智慧城市PPP项目仅有10余项（占全国的23.8%），项目额小，总量较少，覆盖领域窄。

3.5 智慧社区等城市细胞尚未成为智慧城市建设的核心要点

智慧城市建设资金主要用于对城市建设和管理具有重要影响的交通、安防等领域，而不是和民生密切相关的社区层面；社会化资本投入未形成有效的商业模式。智慧社区产品与技术成熟度不一。多数智慧社区的应用往往局限在大屏展示、社区事物受理、物业管理、居民信息服务等方面。相对而言处于较为常规或低端的信息化应用。而现在的新技术新模式，如大数据、物联网等在某些社区能看到一些好的应用，如杨浦正在打造基于LORA的新型物联网，并开展相关的应用，大部分其他社区尚未考虑到这些新技术新模式的应用。智慧社区认知度与认知意愿存在较大差距。上海智慧社区创新联盟发布《2015年上海市智慧社区需求调研报告》，上海居民对智慧社区的认知度仅14%，但愿意了解的意愿高达67%。

4 上海探索新时代新型智慧城市建设模式的政策建议

城市作为复杂巨系统，现代城市理论与方法基本未在智慧城市顶层设计当中予以体现，“智慧”尚未在复杂巨系统组织运作中得到逐步的体现，而理论构建直接关系到推进的方式、方法。智慧城市，（1）应当在把握住新阶段城市规律的同时，适应产业变化，即坚持产城融合理论；（2）城市作为系统论下的多主体组成，智慧化的努力就是逐步实现多主体新型时空间位置的科学组织布局，促进并加速关键要素的联系、交互、响应和反馈，即空间生态自组织体系的形成；（3）作为应用指向的城市主题创新，在形成有效组织的基础上，必须导出衍生效应的发挥，跨行业领域多主体间的协同并产生增量经济，即协同经济。因此，产城融合基础上的空间生态自组织与协同经济，能够为现阶段智慧城市理论探索提供支撑。从经济地理视角出发，根据适合我国当前发展阶段的智慧城市理论——“基于产城融合的空间生态自组织与协同经济”[3]，对上海智慧城市创新维度进行针对性设计（图11、12、13），上海应实施“数字经济驱动-智慧城市创新加速器-智慧产城再造-精细化城市管理-无限生长的城市智能应用”协同驱动战略，率先打造具有国际复制力的中国新型智慧城市建设模式，面向2025，根据本决策研究设计的路径进行实施，届时上海的智慧城市水平或将达到全国第一，世界前三（图14）。

全面认知新型智慧城市，促进上海抢抓数字红利，发展数字与智慧经济。智慧城市是城市数字化创新、以及数字经济发展的典型领域，新型智慧城市建设以大数据和“互联网+”为主要支撑[4]，体现数字红利这一重大的城市创新发展要素。研究如何更好的在城市管理和发展更新、在城市市民生活生产中融入大数据和互联网基因，将极大的促进数字红利在上海的进一步迸发，这一红利是产业红利，将促进和智慧城市相关的各个产业领域形成新的发展，尤其是互联网产业和大数据产业，这一红利更将体现在城市管理方面，形成城市精细化管理的主要支撑，将为上海建设具有全球影响力的科创中心、建设国际化魅力都市提供助力[5]。全面协调并统筹各区智慧城市建设，探索编制人口-空间-产业等协同、动态考虑的智慧城市总体战略[6]，制定约束和规范各区智慧城市建设的技术导则和总体目标要求，有效引导智慧城市建设有机、协调、有效，并具有创新性（图13,14）。

4.1 数字经济驱动锁定关键领域探索智慧城市建设模式创新

一、坚持改革创新、产业应用和社会服务三个导向的统一，确立并执行面向2030的智慧城市发展目标。结合上海智慧城市“十三五”规划（2017-2020），提出上海新型智慧城市发展目标（2020-2025）：到2025年，上海智慧城市发展建设总体水平成为国际标杆，成为中国智慧城市建设多元模式的集成代表；到2030年，上海建设成为中国新型智慧城市改革创新、跨界应用与产城融合示范的核心区。

二、按照发展目标，优化完善现有建设、评价和考核指标体系，强化各级政府、职能部门增强履职意识与能力。为了高效率地推进智慧城市的建设进程，制定有效的评估体系势在必行，辅助决策者对整体建设过程及结果做出客观的评判，及时发现建设过程中的问题，优化解决方案，使资源得到有效利用，探索第三方评价。

三、数字经济驱动构建市区两级智慧城市与大数据智慧化调控平台，与宏观经济实现对接，有效指导、服务和培育数字企业集群。逐步提高iGDP在GDP的比重，并实现超过75%（引导城市经济加快进入数字经济阶段，实现数字红利）。数字经济综合排名和细分领域应稳居全国前三。实现对数字经济与智慧产业耦合动态的表征与调控（建设平台；定期进行报告、行业发布、决策支持，促进智慧城市产业、产城聚合）。补足数字医疗、数字交通物流、数字商业服务、数字教育等领域短板。实施内容为“王”的发展导向，培育发展数字内容服务产业。基于空间轨迹-要素协同的产业大数据，为构建智慧城市与大数据智慧化调控平台打基础，剖析产业集群、产城融合和业态协同，并服务产业政策。研究数字经济自身在城市尺度的培育规律；以数字经济领域权重企业为对象，调研、了解和把握企业运行规律，增设行政职能，专门促进数字经济发展。

四、园区全面智慧化，做实数字经济，并鼓励和支持企业开展数字+，提高市场服务能力。增强园区产业集群、园区城区化治理能力。园区（基地）运维100%智慧化，成为支撑数字经济的主要载体，成为区级经济的加速器，形成细分领域特色与国际竞争力，对接市级共建平台（数字经济）。加快城区化，实行由园区一把手负责的园区首席信息官制度。将市内规模以上园区（基地）分级分类实现运维的智慧化；与所在城区经济对接，在数字经济和智慧产业领域成为主要空间承载地；构建智慧城市与大数据智慧化调控平台，剖析产业集群、产城融合和业态协同，服务产业政策制定；促进职住平衡，提高园区产城融合水平，提升园区城市服务与公共配套；增设行政职能，专职智慧园区建设。针对智慧园区创新技术产业化培育和产城融合制定激励政策。

五、智慧城市运营以需求导向为基础，示范性研发驱动实施突破性创新，增强基础设施一体化建设、重视民生服务，以提高居民“智慧城市、智慧生活”的获得感。实施路径包括：（1）以需求为导向，响应社会（民众与企业）诉求，建设便民智慧城市服务体系；（2）以时空大数据技术作为智慧城市数据存储与处理基础，基于区块链的智慧城市身份认证与数据网关技术作为智慧城市数据安全保障机制，加速智慧城市建设的一体化；（3）聚焦政务、交通、环境、医疗、居民健康等重点领域，以基于时空大数据与机器学习技术的“智慧服务”为核心实现智慧城市服务能力突破。

六、选择试点城区开展“移动智慧城市”示范性探索，加速提高市民智慧城市服务的获得感，进而提高现有信息基础设施数据的获取效能。实现路径主要包括：（1）自下至上，以城区为单元，示范性建立移动互联网统一服务入口，方便市民、企业和政府只通过一个移动化入口，就可获取所有智慧城市服务；（2）构建城市级信息化建设统一支撑平台，通过平台化、开放化让智慧城市建设更集约、更高效、更协同；（3）以“活化”和加速大数据沉淀为目标，科学构建起移动数据治理体系，逐步实现广泛公众参与的城市精准化管理。建议安排经信委组织调研“北京通”，以“把服务送到市民指尖”为理念，采用“应用+平台+数据”的创新模式。

4.2 先导创新引领促进上海智慧城市在科技-人才-法制全面领先

一、建设上海智芯（即智慧城市创新中心），打造全球性行业地标。基于对国内外超过76个智慧城市创新/体验中心的调研，在总结成败经验的基础上，从上海科创中心建设的动力源出发，提出构建中国智慧城市创新地标的构想——“上海智芯”（Shanghai Smart Chips）。探索国家行业单位与上海共建“上海智芯”暨智慧城市创新中心（作为重大项目，列入张江科学城工作计划）的可行性，委托社会单位开展前期立项研究。

二、支持在沪企事业单位聚焦智慧城市开展应用型专业人才培养与领军人才培育/引进。引入北京等地智慧城市智库力量，奖励与在沪高校、科研院所，建立智慧城市学科方向人才培养和领军人才打造机制，重点方向包括智慧城市战略规划与顶层设计（支撑决策咨询）、智慧城市特许经营与PPP（支撑投融资）等。

三、在全国率先实现对新型智慧城市建设的法制化，提高制度保障能力。汲取杭州、银川和济宁在智慧城市立法方面的经验，研讨制定全国首个面向新型智慧城市的地方性法规条例——《上海新型智慧城市促进条例》的必要性和可行性，并报送市立法机关。条例突出体制机制保障，明晰政府各部门在新型智慧城市建设过程中的职能、协调和统筹机制，并从全生命周期（经济、规划、建设、管理、运营、产业视角-规划体系-信息基础设施-数据开放-应用-产业发展-多部门职能-违法惩戒）等维度保障，确立智慧城市规划在现行规划体系当中的地位。

4.3 利用北斗时空网格编码技术提高城市精细化治理水平

基于技术创新，实现加速数据关联，相对更容易解决数据多源异构、信息孤岛等问题[7,8]，进而促进分析决策提速。处于国际领先水平的北斗时空格编码与网格大数据容器技术，能够有效强化城市部件数据化表达与城市大数据融合。该技术在武汉（城市智脑，城市级）、廊坊（大数据，项目级）、北京朝阳（物业，行业级；街道，示范性），应用效果显著。

一、建立上海网格编码标准，开发标识服务平台。制定上海北斗时空大数据网格编码标准体系，基于北斗时空网格编码技术建设北斗上海网格标识服务平台，完成物件标识的编码、上图、管理及应用支撑，通过网格标签与网格传感器来把资源数据化，状态感知网格数据化，通过网格地图与北斗上海网格标识服务平台，来实现精确引导，精细管理和精准服务。

二、开展北斗网格大数据编码，实现时空数据互联互通。结合上海市空间数据，按照特征划分并进行数据梳理，整合形成上海城市空间面板数据库。利用上海市网格地图通过北斗时空网格编码，在数据层建立统一的身份特征，在保留数据原有业务关系的能力的同时，通过新型网格编码形成新的数据映射关系从而保障高度安全，实现数据互联互通，并在网格地图上真正实现高效运算、检索与展现。

三、开展城市智脑落地，打造大数据运营中心。城市智脑是基于北斗全球时空网格编码的新型智慧城市大数据运营中心，是以网格大数据容器为基础的大数据云计算平台，是在网格大数据操作系统运行环境下的智慧应用支撑平台。城市智脑通过大数据网格编码对城市大数据进行重构、重组，实现城市大数据应用重生，提升城市治理、经济运行、民生服务等智慧化水平，也是城市规划决策与城市服务的运行管理中心。选取崇明等城区落地“城市智脑”。

四、遴选试点街镇开展数据整合、互联互通示范工程。选择示范性街镇，基于已有的GIS系统，构建示范区内城市部件、设施、各业务部门数据互联互通的“一张图”。并以表格、图形等形式，实现数据可视化，在打通业务部门数据共享交换的同时，进一步促进数据的有效利用。充分利用大数据分析的时效性、数据性、动态性、规律性特点，建立分析模型，预测关键指标如人口、活动、安全等未来的变化趋势，为政府管理决策提供支持。

4.4 与养老等公共服务为核心强化智慧社区建设覆盖面

加快上海智慧城市发展速度。北京智慧社区数量超过1600余处，同期上海为50处，差距较大。建议到2030年，上海智慧社区覆盖率总体超过50%，其中中心城区实现100%全覆盖，梳理并培育社区管理、服务新业态。加快智慧社区覆盖面、进行基础性的标准化设施建设；促进社区，完善能够下沉到社区办理的对公业务服务目录，发展以社区服务为核心的社会服务。鼓励并支持企业开发智慧社区产品、服务。制定智慧社区分级分类评价标准并开展评价、认定制定开放接口规范（数据、应用）。针对社区服务需求总量和强度较高的城区，探索建设区级智慧社区资源交换信息机制。制定社区对公业务服务目录并上线到智慧社区平台。培育专业化服务社区的平台型企业，面向社区开发标准化/定制化服务产品。

信息化设施更新年限较短、信息公开大数据沉淀逐步实施、服务于城市治理的有效技术应用单一机械，上三者互为制约，智慧城市基础建设软硬件与技术跨界应用协调互动性、同步水平不强，形成智慧城市发展困局。与城市政府推进的基础设施建设相比，社会驱动的建设应用成效更为显著、同步水平较高，如共享汽车、共享单车、共享货车（智慧交通）；二手房租售平台（智慧房管）；PM2.5的监测APP（智慧环保）；电子商务互联网平台（智慧网购）；以微信为代表的社会网络服务（智慧社会）。

5 结语

智慧城市的创新需要探索以产业运营为核心的商业模式。在顶层设计上，通过协同数字经济与城市治理，激发政府与行业发展信息化的刚性需求。智慧城市运营应以需求导向为基础，聚焦大数据开展批量业务设计，借助开放创新的ICT技术，加速产业结构升级，发展新经济，按照"顶层设计+创新中心+智慧城市+智慧招商+PPP"的方法论予以实施，强化产城融合；同时，着力加强对九种智慧商业模式的理解和应用，从理论构建出发，探索跨学科创新的信息化应用方式。