基于ANP-Fuzzy的智慧城市与智慧产业融合发展评价研究

郭慧锋 GUO Hui-feng；顿彤彤 DUN Tong-tong

（南昌航空大学土木建筑学院，南昌 330063）

0 引言

智慧城市是指运用信息技术推动城市资源高效整合，优化城市基础设施建设与运营管理，从而促进人文与环境治理等方面的协调发展[1]。智慧产业是将创新研发、社会生产和管理等活动与新一代信息技术相融合，具有低污染、低排放、高效率、绿色化等特点[2]。在新型城镇化的影响下，人口、经济、生态环境成为当今社会发展的首要问题。转变经济发展方式、促进传统产业转型升级，加快智慧城市与智慧产业融合发展成为我国新型城镇化建设的必然趋势。本文通过ANP-Fuzzy模型来分析我国智慧城市与智慧产业融合发展水平，根据研究结论提出相应的建议，对促进我国智慧城市与智慧产业融合发展具有借鉴意义。

1 文献综述

关于智慧城市与智慧产业融合发展方面的研究，大多集中于融合发展路径与发展机制方面的定性研究。张向阳等[3]从终端融合、网络融合、平台融合等方面提出智慧城市与智慧产业融合发展路径。姚冲等[4]基于智慧城市与智慧产业多元融合提出相应的融合发展机制。李东屿[5]认为智慧城市建设的可持续性来源于智慧产业发展，仅仅依靠政府推动智慧城市发展是不可持续的。郑立明[6]认为智慧城市建设对智慧产业具有关联效应和催化效应，郝斌[7]等通过分析智慧产业的投入产出相关系数，发现智慧城市建设对智慧产业发展具有带动作用。

综上所述，基于以上学者对智慧城市建设与智慧产业融合发展的研究，并依据出台的有关政策及各地实行智慧城市的实践经验，构建智慧城市与智慧产业融合发展作用机理框架，综合评价智慧城市、智慧产业、政府三者之间的相互影响关系，进而判断智慧城市与智慧产业融合发展的有效性，如图1所示。

图1 智慧城市与智慧产业融合机理框架

政府部门通过政策引导与制度保障来促进智慧城市与智慧产业向良好方向发展，其中智慧城市利用互联网、大数据、云计算等新一代创新技术支撑城市基础设施建设，优化城市治理环境，提高人民生活质量。智慧产业致力于将科技应用到各个产业，促进产业向高环保与低能耗方向发展。智慧产业对经济发展具有极大的推动作用，同时智慧城市的建设能够促进智慧产业的发展。两者之间表现为互相依赖和彼此带动的关系，都是为了实现人类生活、社会经济与自然环境之间的和谐共处。因此，研究智慧城市与智慧产业融合发展程度，对我国智慧城市发展及产业升级具有重要意义。

2 评价指标体系构建

智慧城市与智慧产业具有复杂的体系，通过查阅文献可知相关的评价指标较多，考虑指标体系全面性并结合实际情况，秉承系统性、科学性、实用性原则筛选指标，从智慧城市与智慧产业两方面构建指标评价体系，选取城市基础设施、城市生态环境、社会民生等7个二级指标和23个三级指标作为智慧城市与智慧产业融合发展评价指标体系，如表1所示。

表1 智慧城市与智慧产业融合发展评价指标权重

3 智慧城市与智慧产业融合发展模型构建

本文采用网络层次分析法（ANP）和模糊综合评价（Fuzzy）法来构建智慧城市与智慧产业融合发展评价模型，ANP相比于AHP能够更加精准地反应系统内外部各元素间相互作用关系。Fuzzy评价结果清晰，系统性强，适用于解决模糊性，难以量化的问题。其中，ANP用于确定评价指标体系的权重，Fuzzy用于评价我国智慧城市和智慧产业融合发展水平[8]。

3.1 ANP模型构建

ANP网络模型分为控制层与网络层。如图2所示，其中控制层的总目标由多个决策准则组成，网络层由受控指标和指标间的网络关系组成。指标间的网络关系由专家打分法获取，本文采用1-9标度法为其重要程度赋值，对各专家评判结果的权重进行几何平均，可降低主观性。

图2 ANP典型结构图

3.2 Fuzzy模型构建

由于评价指标体系是通过定性分析得到的，具有一定的主观性。Fuzzy模型能够有效地对定性指标进行定量评价，能够有效地进行科学决策。首先需建立评价要素集为C={C1，C2，C3…Cm}，其中Ci包括Cij，Cij表示第i个指标的第j个等级（i=1，2，…，m；j=1，2，…，n）。等级权重为Wi={wi1，wi2，…，win}，且，要素的权重集为W={w1，w2，…，wm}，且，其中Win为Wm相对于Wi的组内权重。

评语集采用李克特五级量表来表示我国智慧城市与智慧产融合发展程度，即V={v1，v2，v3，v4，v5}={很好，较好，一般，较差，很差}。

3.2.1 模糊综合评价集构建

通过专家打分法并遵循最大隶属度原则，得到单因素评价ri={ri1，ri2，…rim}。则一级模糊综合评价集为：

根据上述得出的一级模糊综合评价集Ci，计算二级及以上的多级模糊综合评价矩阵：

多级模糊综合评价反映集为：

3.2.2 综合评价结果

对最终的评价结果进行量化分析：

4 实证分析

4.1 建立评价因素集和权重集

①利用Super Decision软件计算智慧城市与智慧产业融合发展各级评价指标权重，依据表1分别构建评价体系各级指标权重集：

②一级模糊综合评价。按照专家打分法，分别得出下列各要素的模糊综合判断矩阵，通过整合计算得一级模糊综合评价集：

③基于一级模糊综合评价得出的结果，按照同样的方法计算出二级模糊评价集

同理可得三级模糊综合评价集

4.2 评价结果综合判定

将智慧城市与智慧产业融合发展的三级模糊综合评价集进行归一化处理，令V={v1，v2，v3，v4，v5}={很好，较好，一般，较差，差}={100，80，60，40，20}，最终加权平均值V=100×0.0228+80×0.1432+60×0.1835+40×0.1329+20×0.0266=30.594。该综合评价结果落在评价集合中的“较差”和“差”之间，且更接近于“较差”。表明我国现阶段智慧城市和智慧产业的融合发展处于较差水平，存在许多提升与优化的空间。目前我国智慧城市处于全面融合发展新时期，高新技术赋予产业向智慧化方向发展。但由于不同地区经济、人口、技术发展状况参差不齐，导致我国智慧城市与智慧产业融合发展不均衡，存在显著的空间差异。据目前已有的研究成果发现，在中东部地区我国智慧城市与智慧产业融合度较高，能够达到有效融合状态的较少。因此，依据ANP-Fuzzy评价体系得到的评价结果与我国目前实际的智慧城市与智慧产业融合发展状况相吻合，表明本文构建的评价模型能够很好地反映出我国智慧城市与智慧产业融合发展情况。

5 研究结论与建议

根据实证研究可知，智慧城市与智慧产业融合评价指标选取具有较强的适用性。并且通过进一步计算，可知城市基础设施、城市生态环境、社会民生这三个二级评价指标对提升智慧城市与智慧产业融合发展具有重要作用。结合以上研究结论，从三方面提出相应建议：

①建立公共信息平台，整合优势资源。智慧城市与智慧产业建设过程中，各部门之间的信息共享机制缺乏，无法消除信息孤岛的问题。因此，应利用大数据、互联网、云计算等先进技术为智慧城市与智慧产业融合发展搭建桥梁，使万物互联互通。②注重智慧城市生态环境，促进产业绿色发展。以牺牲生态环境为代价来提升经济生产能力的时代已不复存在。良好的生态环境是人类赖以生存的前提条件，企业应转变先污染后治理的思想，应提高科技创新能力，大力研发并推广新工艺、新能源、低耗能、低排放等相关技术。③促进经济转型升级，提升居民生活品质。经济的加速发展是人类进步的基石，与人类的生活品质息息相关。现阶段国家大力提倡经济转型升级，这就需要借助智慧产业的优势来促进经济转型，加快智慧产业绿色化与智慧城市信息化的融合发展。