区块链赋能智慧城市数字化治理研究

刘政　郑易平

摘  要  过去20年，中国在城镇化进程中取得了显著成就。然而，城市化的快速发展给城市治理带来了巨大的挑战。为了应对大规模人口向城市群迁移带来的挑战，智慧城市被提出并在实践中不断发展。智慧城市实现可持续发展已经成为全球公认的城市化形式。以数据为载体的数字技术的创新驱动，使智慧城市的发展成为可能。进入新时代，各种数字技术的不断进步促进了城市数字化治理理念的革新，以区块链为代表的数字技术助推城市发展向智慧型升级，结合数字治理模式的创新，有助于提高城市的运行效率和宜居度，并给未来构建智慧城市带来新的历史机遇。

关键词  区块链技术；智慧城市；数字治理

如今，数字技术的不断创新在城市发展中扮演着至关重要的角色。数字技术的不断突破与进步深刻影响了人们居住的城市和周围的环境。全球城市化进程飞速提升，超过一半的世界人口居住在城市，世界银行披露的分析报告指出，城市经济已占据全球生产总值的一半以上。这种全球趋势导致城市发展面临一些不可回避的问题，例如人口过剩、人口老龄化、环境污染、管理效率低下以及资源短缺等。使用新技术构建智慧城市，解决城市发展中的社会及经济问题，成为全世界的重要课题。

一、区块链赋能智慧城市建设的价值

构建一座智慧城市并非易事，需要强大的基础设施资源支撑，并要求多方协作。区块链技术可以很好地服务于这一目的，帮助政府有效地创建新型智慧城市。一方面可以就未来智慧城市建设面临的问题进行预测，另一方面有助于全面提升国家数字治理能力，满足广大人民群众对城市生活品质的期待。

（一）区块链技术在智慧城市数字治理上的价值

如果说人工智能技术的应用，实现了城市中“物”的智能化，那么，区块链技术则可以帮助各城市主体之间实现“关系”的数字化。[1]一方面，当城市内的物体达到智能化后，由于物与物、物与人的关系愈加密切，其数据传输、信息交换也更加频繁。另一方面，高效的信息传输同样需要高效的治理技术，除了借助人工智能实现城市物流的高效运转，区块链技术同样能够通过将“关系”数字化，提高城市治理效率。具体来看，在城市治理中运用区块链的优势主要体现在以下几个方面。

1.区块链助力城市治理技术网络的形成。技术网络将智慧城市的理念渗透到广大人民日常生活的各个方面，以此解决未来城市发展中面临的数字化问题，推动城市向智慧型转型升级，确保城市发展的可持续性。[2]区块链技术让广大人民共享智慧城市发展的各项技术成果，并与政府不同部门之间进行及时有效的沟通，以此来助力智慧城市的发展。区块链助力城市治理技术网络的形成，其主要功能是开发可以帮助解决城市问题的新技术群，促进区块链技术发挥最大功能，实现其自身的技术价值。同时，在智慧城市中创造更多技术成果供广大人民共享，培育开放包容的技术文化，增加其透明度，让广大人民可以加入其中，为智慧城市的发展贡献力量。

2.区块链助力城市治理智库网络的形成。智库网络为政府和社会相关组织提供一个有效沟通的平台，区块链技术可以降低其协作的成本。智库网络伴随数字技术的不断创新，为城市升级发挥应有的作用，智库网络由开放共享的来源复杂的人员组成，借助区块链技术，智库网络可以让人们对社会组织的参与发表相关的意见，这对城市的治理十分有益，在新时代尝试解决智慧城市治理中遇到的各种问题，智库网络可以作为政府参谋的组成部分。智库网络紧跟国家相关政策，借助区块链技术的不断创新发展，具有十分重要的作用。如果没有强有力的民众参与去支持智慧城市的發展，政府及其他社会机构可能会在智慧城市发展上考虑不周。借助新技术的赋能为广大人民在智慧城市的发展上提供一个建言献策的网络，对于智慧城市的构建非常有益。

（二）区块链技术在智慧城市应用层面上的价值

区块链可以提供一个安全可靠、能够广泛整合并有效交换资源的基础设施，通过利用人工智能和物联网技术，使智慧城市成为人民群众追求幸福生活的理想之城。区块链已经在一系列产业中展现出其技术优势，在智慧城市的发展中同样可以发挥重要作用。从一些国家的先期尝试中看，区块链主要从以下几个方面让智慧城市发展得更加便利和快捷。

1.去中介化的支付和转账。区块链技术在金融领域具有天然的优势，将显著颠覆未来支付和转账的方式。从智慧城市的实际场景看，基于区块链支付的解决方案非常适合拥有远程操作（作业）员工的公司。未来创新创业公司、小企业主等可以使用区块链，安全、快速地向任何人支付工资、转账，而无须通过中介，从而节省了额外的交易手续费用。同时，政府机构也可以使用这种方式进行资金流转，包括但不限于：城市项目资料流转、提供援助、发放福利、支付退休金、支付工资等。

2.更有效的供应链管理。在智能合约、共识机制等核心技术的支持下，区块链可以毫不费力地帮助管理供应链。从食品、农业到物流以及其他行业，区块链可以在供应链体系中显著提升生产者和消费者之间的信息透明度，消除信息孤岛，为信息共享、资格审核、中小企业融资、资源交付、追溯审计等方面提供切实有效的方案。

3.更安全的身份信息管理。身份信息管理是区块链在智慧城市发展中提供的一个重要功能。通过去中心化身份管理系统的形式，提供更为安全的用户身份存储验证机制，不仅能够提升身份信息的存储交换效率，也可协助政府预防身份盗窃、欺诈行为，真正实现透明、公正的数据共享，确保信息的准确性。

二、智慧城市数字化建设的现实挑战

智慧城市数字化建设的现实挑战主要有两个方面，一是依托的技术即区块链技术发展的数字化问题；二是软硬配套化即新技术服务基础的数字化挑战。

（一）区块链技术发展的数字化问题

智慧城市的理念，为城市治理数字化提供了一种基于技术维度的治理模式革新。区块链技术本身将成为智慧城市推进过程中的新挑战，这主要体现在以下两个方面。

1.安全与隐私问题。智慧城市以物联网、云计算、大数据、人工智能等先进信息通信技术为基础，有效整合城市资源，实现城市数字化。然而，信息技术是一把双刃剑，它在给人们生活带来便利的同时，也挑战着人们的安全和隐私。[3]区块链用户没有保持完全匿名的特权。此外，由于区块链系统的透明性，每笔交易都是公开的。网络的所有参与者都可以看到发送者、接收者和交易信息等细节。为了解决这个问题，已经开始研发了一些去匿名化技术。提出的另一个解决方案是实现组合签名。这些签名有助于增强加密货币的匿名性。另一威胁来自数据安全和个人隐私保护方面缺乏立法和监管措施，导致数据被非法使用。智能传感器和智能手机的应用使企业收集用户隐私数据变得更容易、更隐蔽。大数据和人工智能算法可以从不同类型的个人隐私信息中学习新的知识。例如，安装在智能手机上的应用程序需要获得电话地址簿的许可，然后将这些隐私数据上传到云服务器，这样就可以很容易地推断个人社交网络信息的来源。区块链算法本质上是高度安全的。然而，由于区块链在P2P网络上工作，它有可能受到包括黑客和病毒在内的各种安全威胁的攻击。网络攻击是区块链技术面临的主要挑战。对于城市运行来说，在这种攻击中，创建、维护、测试和实现区块链系统至关重要。其作用是防止黑客追踪支付者和收集者，同时也阻止系统本身将参与交易的支付者和收集者联系起来。当前运行的很多系统存在一定的安全风险。例如，安装在家庭、工厂和道路上的云摄像机具有无人值守、自适应管理和主动在线连接的特点，一旦被攻击，隐私将被彻底暴露。

2.能耗與废物问题。智慧城市的主要目标之一就是有效利用能源。然而，目前的区块链技术并没有有效地利用能源。这是因为用于达成共识的现有技术，在计算上非常昂贵，并且会消耗相当多的电能。研究人员正在积极尝试开发一种替代的共识机制来解决这个问题。工程师开发替代区块链的新算法，以克服与区块链相关的某些问题，并且比区块链实现消耗的能量少得多。区块链可以与物联网传感器和人工智能集成，以促进有效的废物管理和预测建模。物联网检测废物堆积，提醒废物收集操作员进行清洁并处理废物。这些信息可以通过区块链存储并共享给用户和相关方。可以跟踪和监控废物产生水平以及进行废物管理从而制定策略。通过轻松实时地跟踪废物水平，可优化废物收集时间表和最佳收集路线，还有助于确保最大限度地利用垃圾收集卡车的燃料。区块链可以与物联网传感器集成，以告知市民空气质量指数，或测量污染物水平以进行监测。它有助于保持健康的环境和在问题升级之前设计更有效的方法来对抗污染。区块链应用程序可以提供有助于二氧化碳减少排放的解决方案并实现可持续性。[4]由于数据透明和权力下放，评估将更容易跟踪，从而加快提出策略。但目前区块链技术还处于起步阶段，有待进一步加强和完善以提高其跟踪效率。

（二）新技术服务基础的数字化挑战

智慧城市的数字治理理念以循序渐进、多元协调、公私联合、效能优先为核心，在技术的推动下不断迭代创新。由于城市每天产生海量数据，通过人工收集显然是不现实的，更不用说运用人力进行计算处理。智慧城市仅仅是帮助城市治理者更好地制定“想法”，但城市居民真正能感受到的改变十分有限。因此，智慧城市的技术赋能使城市在某种程度上显得“冰冷”。

1.对数字配套的挑战。智慧城市的创新浪潮给城市带来了新的互动层次，同时也简化和消除了以往模式的障碍。关键支柱在于互联传感器、智能交通系统、公共服务空间、自动和高效照明、燃气系统、水、电信和能源共享基础设施。传感器和智能设备可以用来解决城市交通问题，优化现有的交通系统，并帮助设计新型的交通系统。精心设计的城市规划，尤其是城市人口、物流等涉及到居民生活质量的各个方面，如空气质量、噪音、到达城市关键点的时间和安全等。这些问题很复杂，因为它们涉及到每个人的感受，针对一个人的最佳解决方案对另一个人来说可能是不一样的。为此，对于帮助城市中每个特定的人实现他们的要求，在线软件可以发挥重要作用。从这个意义上说，智慧城市数字路径问题应该考虑这些“绿色”变量，考虑公民愿望的可持续路径，既包括日常工作，也包括与生活相关的各个层面。区块链技术赋能数字化信息，挖掘并实现数字价值。在城市中，通过统一的数据传输和处理中枢，智能化设备能够对收集来的数据进行自动反馈和处理，并形成最佳的治理方案。城市各主体能够自我学习，通过量变形成质变。此外，智慧城市同样面临着治理主体权责无法确定、数据隐私泄露等问题。因此，区块链赋能使城市中个体变得聪明，却难以实现社会协同的价值。因此，智慧城市的核心是运用区块链技术作为普适性的底层技术，通过构建去中心化分布式交易平台，创造城市治理的系统化协同机制。[5]这一机制对数字的配套性提出了更高要求来适应未来发展需求，城市主体以数字设施为基础，明确各方权责，以关系为纽带，促进信息流通，实现公共价值。

2.对分散治理的挑战。值得注意的是，社会科学正日益成为智慧城市辩论的一部分。了解市民对居住地感受的看法是最基本的前提。对技术解决方案的一些用途的评估已经反映出只有让市民参与规划进程才能解决的问题。目前有一股新的去中心化浪潮，这对低成本和可靠的城市治理至关重要。在考虑数字治理时，应该仔细考虑区块链的范畴。去中心化治理正频繁地被讨论，特别是由于近来物联网和基于区块链的解决方案的进展，这些进展正在将物联网转变为政策执行的真正工具。从这个意义上说，政府和公民之间的距离越来越近，分散决策过程意味着分布式决策，这种策略主要采用多系统的概念范式，这种范式是在协商协议中达成共识。数字治理的概念包括管理中的战略治理和制度整合。数字政务的基础是虚拟空间和公共服务的有效治理。通过这种方式，无论是小范围还是中等规模，从社区到城市甚至在更广泛的全球范围，人们在决策过程中都可以积极参与。然而，很明显用于这类决策的工具仍然缺乏。此外，通过物联网，日常使用的设备中更大一部分拓展了通信渠道。物联网和相关技术可被一系列社会机构用于政策和民主参与，例如公民投票、政府组织、社会组织等。就民主创新而言，人民期待的是一个共享的决策过程，这意味着扩大自治和公共关系。这为数字政务提供了空间，甚至为互联网投票、立法和司法决策和公众请愿提供了可能性。基于区块链解决方案的纠纷解决也已经开发出来，这些过程是数字政务的一部分。然而，值得注意的是，公共区块链具有去中心化的特性。在这个意义上，区块链可以确保原始信息不发生变化，有助于监督决策过程和数据存储。

三、区块链赋能智慧城市数字化治理展望

从数字化城市治理的应用层面来看，引入区块链技术，构建完备的信息链和决策链，对城市治理的现代化有巨大的推动作用。智慧城市的核心思想是实现城市要素之间关系的数字化。这一城市治理理念以区块链为技术基础，着力解决此前城市中数据成本高昂、治理主体权责不一、个人隐私保护不足等问题。其中，信息链和决策链是构成智慧城市的关键因素，通过信息链的建设，可信赖、高透明的城市信息能够有效进入智慧城市的治理系统，城市居民得以对治理效果进行即时反馈。通过决策链的建设，城市公共物品、资源能够得以高效运用，同时连通不同领域进行业务协同，进而打破城市数据孤岛，城市平台得以依据大数据进行治理和有效预测。

（一）区块链技术在数字政务中的应用，将推动城市电子政务的升级

曾经的电子政务主要依托互联网和移动电子设备，其硬件基础需要耗费大量的数据存储资源，且各政务部门独立的数据库难以实现系统的有效兼容和统一权限管理。更为严重的是，传统服务器架构无法防止人为因素导致的对已有数据的恶意篡改。数字政务系统以建设区块链政务服务为最终目标。这一过程体现在通过嵌入特定软件模块，建立统一规范的智能合约系统，系统能够规范管理部门读取和写入的权限，并以此为身份秘钥。在系统运作过程中，为了防止假冒和伪造的情形发生，所有政府工作人员创建修改、删除的记录，均与其个人签名与秘钥相对应。从市民層面看，在区块链技术的加持下，作为政务服务中的核心问题，征信数据如何确权将得以解决。

（二）区块链技术在智慧交通中的应用，将推动城市交通治理的升级

在城市交通中，道路拥堵、车辆分布、天气预警、道路管控等实时信息至关重要。在传统的交通管理系统中，这些信息的搜集和反馈分散在不同的城市系统中，数据格式也难以统一规范。例如，实时道路拥堵状况可能由交通部门的摄像传感器上传，也可能是由地图导航软件的使用者反馈，道路管控信息由政府相关单位上传等。因此，采用多类型区块链协同的城市交通信息治理模式，能够有效地获取实时信息。具体来说，城市交通的参与主体将各类信息通过公有链节点提交到城市数据平台，经过综合处理后再供平台参与方使用。可见，政府的负担将大大减轻，其责任重点在于建立统一的区块链节点和监管准入部门。城市交通参与方自主提供数据、使用数据，能够最大化地提高交通治理效率、节约治理成本。[6]

（三）区块链技术在应急管理中的应用，将推动城市治理水平全面升级

区块链技术作为新一代数字技术的核心，具有去中心化、公开透明、集体维护、可追溯性等特征，在网络生态中具有天然优势。[7]区块链不仅仅提供一种技术，更是新一代的主流协作机制和组织形式，以分布式办公来优化组织结构和协作机制以提高沟通效率，促进信息共享。无论是集体办公还是远程办公，都可以更高效地进行协作。虽然目前分布式办公处于起步阶段，但是人们仍然可以利用区块链技术对现有远程办公模式进行不断的优化。从优化公共卫生事件应急管理体系的角度来看，在国家面对突发公共卫生事件时，将其应用到办公场景上是应急管理的有效方式之一。

（四）区块链技术在智慧金融中的应用，将推动城市经济运行模式的升级

作为城市发展的源动力，智慧金融中区块链的应用将促进城市经济运行效率的大幅提升。通过区块链技术，大大加速银行在金融科技上的转型。目前，许多银行都在区块链的研究中投入大笔资金和精力，希望成为区块链与银行业融合的先锋，不少银行都推出了区块链数字积分产品，激励用户探索体验掌上银行的各类服务。利用区块链对数字资产的确权功能，实现积分在不同平台之间的自由流转和通兑，提高资产的流动效率，同时也可以提高客户的活跃程度。积分作为客户价值的反馈，要想挖掘积分体系的价值，最重要的是解决数字积分的生态问题，保证积分在不同平台之间自由合理地流通。利用区块链技术，能够在保证客户隐私的前提下，将投资业绩分享给其他客户，确保数据的可信，帮助客户更好地实现财富管理的质量。在城市治理数字化的过程中，政府部门需要对相应的公共服务提供资金支持、宣传引导和政策扶持。在区块链构建和数据积累初期，城市参与主体投入大、收益小，各方动力不足。因此，政府除了积极共享自身的数据资源外，还应大力推广有示范效应的智慧城市应用，通过现代城市的规模效应，推进可控、可持续的良性发展。[8]

参考文献：

[1]陈涛，马敏，徐晓林.区块链在智慧城市信息共享与使用中的应用研究[J].电子政务，2018（07）：28-37.

[2]王操.迈向卓越的城市智慧化进程[M].上海：上海社会科学院出版社，2017：15.

[3]李超民.智慧社会建设：中国愿景、基本架构与路径选择[J].宁夏社会科学，2019（02）：118-128.

[4]姚国章.国际能源区块链的发展进展与启示[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2020（05）：215-224.

[5]朱婉菁.区块链技术驱动社会治理创新的理论考察[J].电子政务，2020（03）：41-53.

[6]爨谦，王建，俞彦.面向全球城市的上海“智慧交通”发展策略[J].科学发展，2019（05）：92-97.

[7]周博雅，叶珺雯，徐晓林.基于区块链技术的政府权力监督研究[J].电子政务，2020（10）：96-108.

[8]杨迅周.河南省智慧城市建设：问题、方向与路径[J].地域研究与开发，2016（06）：61-64.

本文系国家社科基金重点项目“重大公共危机事件中城市社区复合体治理韧性建设研究”（编号22GLA00501）和江苏省社会科学基金重点项目“重大突发事件下江苏城市治理风险防控研究”（编号21ZZA001）的阶段性成果。

（刘政系南京航空航天大学马克思主义学院博士研究生；郑易平系南京航空航天大学马克思主义学院教授、博士生导师）

【责任编辑：易玉洁】