智慧城市的愿景與架構(gòu)

1、智慧城市的愿景與架構(gòu)摘要: 當(dāng)前城市發(fā)展面臨著環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的問(wèn)題， 其主要原因是城市未發(fā)展成為可自我調(diào)節(jié)并可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)。因此，未來(lái)城市發(fā)展必須走多種可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合的道路。智慧城市的概念由此起源。國(guó)內(nèi)外政府都在積極參與智慧城市建設(shè)，但是尚缺乏智慧城市愿景、架構(gòu)和模型的系統(tǒng)性思考，這阻礙了我國(guó)智慧城市建設(shè)，亟需根據(jù)我國(guó)國(guó)情對(duì)其進(jìn)行深入研究。首先，業(yè)界和學(xué)界對(duì)智慧城市愿景缺乏深入研究和共識(shí)。從根本上講，智慧城市愿景是指引智慧城市建設(shè)的根本前提，它決定了智慧城市的愿景和戰(zhàn)略目標(biāo)，進(jìn)而影響智慧城市建設(shè)中的人力安排與資源配置行為。針對(duì)這一問(wèn)題，本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外智慧城市的研究的成果，以及走

2、訪國(guó)內(nèi)部分省市所獲得的調(diào)研資料，提出具有中國(guó)特色的智慧城市愿景和戰(zhàn)略目標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì) 社會(huì) 生態(tài)” 的全面可持續(xù)發(fā)展，以滿足居民生活的安全感和幸福感。其次，學(xué)界缺乏對(duì)于符合中國(guó)國(guó)情的智慧城市架構(gòu)的論述與闡明。實(shí)際上，構(gòu)建有效的智慧城市架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)智慧城市愿景的基礎(chǔ)。有效的智慧城市架構(gòu)有助于提高城市居民的創(chuàng)造力，大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的研發(fā)能力，將城市打造為學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的沃土，實(shí)現(xiàn)智慧城市愿景。針對(duì)這一問(wèn)題，本文通過(guò)國(guó)外文獻(xiàn)整理和中國(guó)情況分析相結(jié)合的方式，提出了符合中國(guó)國(guó)情的智慧城市建設(shè)的 “三層四柱”架構(gòu)。最后，現(xiàn)有研究在智慧城市建模方面存在缺口。實(shí)際上，智慧城市研究是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，為了更好地理解系統(tǒng)結(jié)

3、構(gòu)和特征，需要建模進(jìn)行分析，從而理清和量化智慧城市建設(shè)過(guò)程中涉及關(guān)鍵要素及其之間的邏輯關(guān)系，從而為實(shí)踐提供工具。針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出了一個(gè)可供未來(lái)研究不斷探索的模型。綜上所述，本文針對(duì)現(xiàn)有研究缺乏智慧城市愿景、架構(gòu)和模型的系統(tǒng)性思考，阻礙了我國(guó)智慧城市建設(shè)的問(wèn)題，通過(guò)多來(lái)源數(shù)據(jù) ( 國(guó)外資料、國(guó)內(nèi)省市調(diào)研和資料收集) 相結(jié)合以助質(zhì)性分析的方法，識(shí)別了智慧城市的愿景、架構(gòu)與模型。一方面，彌補(bǔ)了現(xiàn)有智慧城市戰(zhàn)略研究較少且不系統(tǒng)的問(wèn)題，有助于對(duì)智慧城市建設(shè)的研究; 另一方面，對(duì)智慧城市建設(shè)提供了方向上的指引和戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)上的建議，有助于建設(shè)智慧城市的實(shí)際工作。關(guān)鍵詞: 智慧城市; 愿景; 戰(zhàn)略目標(biāo);

4、戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)與架構(gòu)目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc13166383 1.引言 PAGEREF _Toc13166383 h 4 HYPERLINK l _Toc13166384 2.智慧城市的發(fā)展與特征 PAGEREF _Toc13166384 h 4 HYPERLINK l _Toc13166385 2.1.國(guó)際智慧城市發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc13166385 h 6 HYPERLINK l _Toc13166386 2.2.關(guān)注焦點(diǎn)的轉(zhuǎn)變 PAGEREF _Toc13166386 h 6 HYPERLINK l _Toc13166387 2.3

5、.特 征 PAGEREF _Toc13166387 h 6 HYPERLINK l _Toc13166388 2.4.智慧城市與數(shù)字城市、知識(shí)城市、生態(tài)城市、創(chuàng)造城市， 創(chuàng)新城市間的關(guān)系 PAGEREF _Toc13166388 h 7 HYPERLINK l _Toc13166389 3.智慧城市的愿景與戰(zhàn)略目標(biāo) PAGEREF _Toc13166389 h 7 HYPERLINK l _Toc13166390 3.1.愿 景 PAGEREF _Toc13166390 h 7 HYPERLINK l _Toc13166391 3.2.戰(zhàn)略目標(biāo) PAGEREF _Toc13166391 h 1

6、0 HYPERLINK l _Toc13166392 4.智慧城市的架構(gòu) PAGEREF _Toc13166392 h 10 HYPERLINK l _Toc13166393 4.1.國(guó)外觀點(diǎn) PAGEREF _Toc13166393 h 10 HYPERLINK l _Toc13166394 4.2.三層四柱架構(gòu)模型 PAGEREF _Toc13166394 h 12 HYPERLINK l _Toc13166395 5.模型 PAGEREF _Toc13166395 h 14 HYPERLINK l _Toc13166396 5.1.建模的作用 PAGEREF _Toc13166396 h

7、 14 HYPERLINK l _Toc13166397 5.2.可展開(kāi)的模型框架 PAGEREF _Toc13166397 h 14 HYPERLINK l _Toc13166398 6.結(jié)論 PAGEREF _Toc13166398 h 15 引言當(dāng)今城市發(fā)展面臨著各種各樣的挑戰(zhàn)，如環(huán)境、食品安全、能源、經(jīng)濟(jì)，交通和公共安全等。尤其是進(jìn)入 21 世紀(jì)后， 生態(tài)惡化、糧食短缺、能源匱乏、金融海嘯、恐怖主義等問(wèn)題層出不窮。這類問(wèn)題不斷蔓延，主要是由于城市并未發(fā)展成 為可自我調(diào)節(jié)并可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng) 。因此，未來(lái)的城市發(fā)展必須走智能化、包容性和可持續(xù)發(fā)展的道路。智慧城市的概念也開(kāi)始逐步萌芽。在起步

8、階段，無(wú)論是學(xué)術(shù)研究還是政府的實(shí)踐行為，都將重點(diǎn)放在信息技術(shù)建設(shè)上 ，欲通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)和政治效率的提升。可以說(shuō)，這一階段的智慧城市概念，大多是技術(shù)導(dǎo)向型的，屬于智能城市范疇，注重的是城市建設(shè)的硬實(shí)力。此外，有兩種驅(qū)動(dòng)力使得智慧城市的雛形逐步形成，一是以互聯(lián)網(wǎng)為首的信息技術(shù)，二是城市的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)。前者是科技創(chuàng)新層面的技術(shù)因素，后者是社會(huì)創(chuàng)新層面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素。由此可以看出，創(chuàng)新在智慧城市發(fā)展中的驅(qū)動(dòng)作用。后來(lái)，智慧城市的概念逐步發(fā)展，關(guān)注的焦點(diǎn)不再局限于硬件設(shè)施的建設(shè)，更注重城市的人文和教育環(huán)境建設(shè) ，即重視城市建設(shè)的軟實(shí)力。持這一觀點(diǎn)的學(xué)者認(rèn)為，硬件設(shè)施建設(shè)是建設(shè)智慧城市的基礎(chǔ)，但

9、要想保證其可持續(xù)發(fā)展， 離不開(kāi)人文、教育和社會(huì)資本在其中的作用。舉例來(lái)說(shuō)， 信息技術(shù)手段在智慧城市建設(shè)中的作用，不應(yīng)僅局限于提升 政府、企業(yè)和其他組織提升其工作效率 。更要的是，它能為城市未來(lái)發(fā)展方向的民主討論提供一種高效的教育和交流平臺(tái)。這種交流平臺(tái)可以幫助城市更有效地了解市民期望的智慧城市能為他們提供的服務(wù)，并將這種信息反饋整合到智慧城市建設(shè)的規(guī)劃中。換句話說(shuō)，這時(shí)的智慧城市概念已經(jīng)演化為面向市場(chǎng)，注重的是城市建設(shè)的軟實(shí)力。值得一提的是，智慧城市概念的興起與發(fā)展，在很大程度上是被商業(yè)行為所驅(qū)動(dòng)，而非政府行為本身 。近年來(lái)， 智慧城市演變?yōu)橐环N城市的標(biāo)簽行為，即大肆宣傳智慧城市 的概念、而忽

10、視其概念內(nèi)涵和本質(zhì) 。構(gòu)建一些先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、配備一系列高科技含量的信息技術(shù)，就宣稱其智慧屬性的城市比比皆是，如美國(guó)的圣地亞哥、加拿大的渥太華、荷蘭的阿姆斯特丹和印度的班加羅爾等 。而真正意義上的智慧城市應(yīng)該是智慧的、可持續(xù)發(fā)展的城市 。智慧城市的發(fā)展與特征目前，智慧城市的概念得到越來(lái)越多的關(guān)注。針對(duì)智慧城市的概念與本質(zhì)問(wèn)題，我們從國(guó)內(nèi)外典型的調(diào)查資料和研究成果入手進(jìn)行分析，并通過(guò)走訪國(guó)內(nèi)部分省市( 如表 1 所示) 了解智慧城市建設(shè)的相關(guān)情況，試圖總結(jié)具有中國(guó)特色的智慧城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，揭示智慧城市的概念和特征。調(diào)研時(shí)間調(diào)研對(duì)象2012. 06浙江省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)2012. 07杭州市城

11、市管理委員會(huì)2012. 07杭州市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)2012. 07寧波市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)2012. 07寧波市 81890 求助服務(wù)中心2012. 07浙江省思創(chuàng)理德物聯(lián)科技有限公司表 1 國(guó)內(nèi)調(diào)研情況介紹國(guó)際智慧城市發(fā)展現(xiàn)狀近些年來(lái)，在西方國(guó)家，智慧城市的概念在其城市發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃中扮演了越來(lái)越重要的角色6 。一些城市開(kāi)始涌入智慧城市的建設(shè)浪潮中6 : 在美國(guó)，圣地亞哥投入巨資， 以期利用信息通信技術(shù)打造“未來(lái)之城”; 在加拿大，渥太華積極開(kāi)展“智慧首都”項(xiàng)目，以期提升政府、企業(yè)和其他組織 對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的使用率; 在英國(guó)，南安普頓憑借其智能卡在全市普及的優(yōu)勢(shì)，欲成為英國(guó)第一個(gè)智慧城市; 在

12、新加坡，“智慧島”的概念十余年前就被提出。此外，還有很多城市和地 區(qū)都在積極打造智慧城市，如澳大利亞的布里斯班、印度的班加羅爾等。1997 年世界智慧城市論壇就提出，在未來(lái)將有50000 多的城市和地區(qū)會(huì)加入智慧城市建設(shè)的行列中。關(guān)注焦點(diǎn)的轉(zhuǎn)變隨著智慧城市概念的不斷成熟，學(xué)界的關(guān)注焦點(diǎn)也在發(fā) 生變化。從技術(shù)角度而言，研究重點(diǎn)從關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新到重視 技術(shù)應(yīng)用，從關(guān)注后臺(tái)處理到重視前端服務(wù); 從政策角度而言，研究重點(diǎn)也從關(guān)注公司主導(dǎo)模式到重視市民主導(dǎo)模式、從關(guān)注市場(chǎng)價(jià)值到重視人文價(jià)值，從關(guān)注行政部門(mén)的經(jīng)濟(jì)效 益到重視自由民主的政府建設(shè)。上述四類轉(zhuǎn)變，從前期調(diào)查來(lái)看，正是目前各政府進(jìn)行智慧城市建設(shè)所缺

13、失的。目前，大多數(shù)政府進(jìn)行智慧城市建設(shè)在很大程度上是通過(guò)信息化建設(shè)為提升自身行政效率和城市經(jīng)濟(jì)效益，未來(lái)可以將智慧城市建設(shè)為一種打造民主的政府平臺(tái)，關(guān)注百姓的安全感和幸福感問(wèn)題。這樣，智慧城市建設(shè)解決的也不再是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，還涉及社會(huì)問(wèn)題、文化問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題等。特 征結(jié)合國(guó)內(nèi)外資料的調(diào)查和研究成果，并結(jié)合我國(guó)部分省市智慧城市建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，我們認(rèn)為，智慧城市是整 合了數(shù)字城市、生態(tài)城市和創(chuàng)新城市的立體城市概念( 將在后續(xù)部分進(jìn)行詳細(xì)闡述) ，并囊括了技術(shù)屬性和社會(huì)屬性: 通過(guò)先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)將城市賦予智能性，通過(guò)教育培育人的創(chuàng)造力和智慧，通過(guò)文化陶冶人的情操，進(jìn)而提升百姓生活的安全感和幸福感。根

14、據(jù)對(duì)智慧城市本質(zhì)的思考以及前期調(diào)研資料的梳理， 我們認(rèn)為智慧城市一般特征如下:第一，世界級(jí)城市發(fā)展的長(zhǎng)期戰(zhàn)略思考與短期規(guī)劃，包括:( a) 長(zhǎng)期的發(fā)展計(jì)劃與目標(biāo);( b) 中短期的城市規(guī)劃，尤其是高效的城市運(yùn)營(yíng)計(jì)劃和控制系統(tǒng)的建設(shè)。第二，宜居的生態(tài)環(huán)境，包括: ( a) 綠色建筑;( b) 可再生的能源資源、零廢料的生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)、可回收的生產(chǎn)系統(tǒng)等;( c) 智能的網(wǎng)絡(luò)、通訊和交通系統(tǒng)。第三，適合于個(gè)人、組織和產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)與投資環(huán)境。第四，世界級(jí)的醫(yī)療和衛(wèi)生系統(tǒng)以及對(duì)空巢老人的關(guān)注措施。第五，智能教育園與文化娛樂(lè)中心。智慧城市與數(shù)字城市、知識(shí)城市、生態(tài)城市、創(chuàng)造城市， 創(chuàng)新城市間的關(guān)系近

15、些年來(lái)，關(guān)于未來(lái)城市的發(fā)展方向，有過(guò)很多爭(zhēng)論，如 數(shù)字城市、知識(shí)城市、生態(tài)城市、創(chuàng)造城市、創(chuàng)新城市等。從 根本上說(shuō)，這些城市都試圖通過(guò)信息技術(shù)手段來(lái)提升城市的經(jīng)濟(jì)、政治和文化價(jià)值。這就使得他們彼此之間界限模糊，甚至被錯(cuò)用濫用。有學(xué)者認(rèn)為智慧城市是一種整合了數(shù)字城市、生態(tài)城市和智能城市的立體城市。沿著這一思路并擴(kuò)展，并結(jié)合前期調(diào)查資料來(lái)看，本研究認(rèn)為智慧城市概念是對(duì)數(shù)字城市、知識(shí)城市、生態(tài)城市、創(chuàng)造城市的一種整合: 它囊括了數(shù)字城市的技術(shù)架構(gòu)、知識(shí)城市的價(jià)值觀、生態(tài)城市的宜居環(huán)境和 創(chuàng)造城市的創(chuàng)造力，最終實(shí)現(xiàn)城市的永續(xù)發(fā)展。可以說(shuō)，智慧城市是整合了數(shù)字城市、知識(shí)城市、生態(tài)城市、創(chuàng)造城市之 上的城

16、市功能并凌駕于之上的綜合體，形成一種金字塔-星狀結(jié)構(gòu)，如圖 1 所示。相關(guān)內(nèi)容將在第二部分詳細(xì)展開(kāi)。智慧城市的愿景與戰(zhàn)略目標(biāo)愿 景關(guān)于智慧城市的愿景有很多討論，主要觀點(diǎn)有以下四類:根據(jù)國(guó)外相關(guān)學(xué)者的觀點(diǎn)，智慧城市的愿景是將信息通訊技術(shù)應(yīng)用到城市運(yùn)營(yíng)和發(fā)展的方方面面，通過(guò)計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有效完成感知、處理、決策等復(fù)雜行為，使得城市環(huán)境更加宜居、城市運(yùn)營(yíng)更加智能、城市管理更加高效。上述觀點(diǎn)總結(jié)如表 2 所示。愿景代表觀點(diǎn)Wright Steventon ( 2004 )IBM( 2010 ，2011 )寧波經(jīng)驗(yàn)( 2011 )Kelly，Sirr Ratcliffe( 2004 )經(jīng)濟(jì)可持續(xù)社會(huì)

17、可持續(xù)生態(tài)可持續(xù)表 2 智慧城市愿景的觀點(diǎn)小結(jié)圖 1 金字塔-星狀結(jié)構(gòu)的智慧城市圖 2 智慧城市愿景的圖解第二類，IBM 倡導(dǎo)的智慧城市愿景是通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)在城市發(fā)展中的高度介入與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性。第三類，有學(xué)者認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展僅是城市的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)之一，并提出了“經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-環(huán)境” 的可持續(xù)發(fā)展模型，如圖 3 所示。他們認(rèn)為城市在考慮其可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略時(shí)，應(yīng)當(dāng)將經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的政策相互融合， 統(tǒng)籌兼顧，實(shí)現(xiàn)三者均衡的可持續(xù)發(fā)展。圖 3 城市可持續(xù)發(fā)展的愿景第四類，寧波充分利用現(xiàn)代信息通信技術(shù)的同時(shí)，還強(qiáng)調(diào)積極匯聚人的智慧，賦予物以智能，使匯集智慧的人和具備智

18、能的物互存互動(dòng)、互補(bǔ)互促，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)最優(yōu)化的城市發(fā)展新模式和新形態(tài)。寧波對(duì)與智慧城市理解的創(chuàng)新之處在于其對(duì)人力資源納入到智慧城市建設(shè)的戰(zhàn)略框 架中。由此可見(jiàn)，智慧城市的愿景不僅涉及智慧技術(shù)的構(gòu)建 與鋪設(shè)，還應(yīng)給予教育、文化和人力資源應(yīng)有的重視，只有這樣才能讓人匯聚智慧，讓物擁有智能，通過(guò)二者的協(xié)調(diào)互補(bǔ)， 實(shí)現(xiàn)城市的創(chuàng)新發(fā)展。也只有此，才是真正的智慧城市愿景。綜上所述，我們認(rèn)為由于智慧城市的整體性、全面性和系統(tǒng)性，其愿景是實(shí)現(xiàn)三種可持續(xù)發(fā)展( 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)) ， 如圖 4 所示。圖 4 智慧城市愿景真正的智慧城市是可持續(xù)發(fā)展的城市，不僅能提升城市的經(jīng)濟(jì)和政治實(shí)力，還可以促進(jìn)社會(huì)和文化

19、的大繁榮。因此，智慧城市建設(shè)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。這種可持續(xù)發(fā)展應(yīng)當(dāng)包含三個(gè)方面: 經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。其中，經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展指的是資源得到優(yōu)化配置、國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展; 社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展指的是人民的物質(zhì)與文化需求能夠得到滿足，并實(shí)現(xiàn)社會(huì)和諧; 環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展指的是自然資源得到合理利用并減少污染和浪費(fèi)。目前，我國(guó)政府的主管經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的相關(guān)部門(mén)已經(jīng)將可持續(xù)發(fā)展納入其長(zhǎng)期規(guī)劃中，但是僅僅這樣，是不夠 的。目前的現(xiàn)狀是，各部門(mén)制定的政策往往僅考慮自身領(lǐng)域的問(wèn)題，兼顧其他領(lǐng)域的政策還不夠，如圖 5 ( a) 所示。舉例來(lái)說(shuō)，主管經(jīng)濟(jì)的部門(mén)

20、制定的政策，往往是以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最大化為原則，甚至以環(huán)境污染為代價(jià)，這就使得經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展相悖。這種顧此失彼的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略必然會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)和效率低下。導(dǎo)致上述問(wèn)題的原因是，各部門(mén)的戰(zhàn)略目標(biāo)不一致，必然會(huì)導(dǎo)致彼此的政策制定會(huì)相互矛盾、相互制約。因此，為 了實(shí)現(xiàn)智慧城市可持續(xù)的健康發(fā)展，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)進(jìn)行協(xié)同，如圖 5 ( b) 所示。具體來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與政策制定應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境的承載力; 同時(shí)，經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與政策制定還應(yīng)考慮社會(huì)和諧等問(wèn)題。圖 5 可持續(xù)發(fā)展的兩種模式戰(zhàn)略目標(biāo)在前期調(diào)查階段發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)智慧城市建設(shè)，重視信息化建設(shè)，而

21、忽視了智慧城市提升百姓生活質(zhì)量的重要作用。但是智慧城市的戰(zhàn)略目標(biāo)是提升百姓的城市生活質(zhì)量( 包括物質(zhì)生活和精神生活質(zhì)量) ，進(jìn)而增強(qiáng)百姓的安全感與幸福感。其中物質(zhì)生活質(zhì)量，就需要依靠城市的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展作支撐，精神生活質(zhì)量就需要依靠城市的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做支撐，如圖 6 所示。圖 6 智慧城市的愿景與戰(zhàn)略目標(biāo)間的關(guān)系智慧城市的架構(gòu)國(guó)外觀點(diǎn)實(shí)現(xiàn)上述愿景，需要依靠城市居民的創(chuàng)造力，大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的研發(fā)能力，以架構(gòu)城市的數(shù)字空間建設(shè)，將智慧城市打造為學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的沃土。這一過(guò)程，需要構(gòu)建有效的智慧城市架構(gòu)，他們的模型架構(gòu)強(qiáng)調(diào)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)和信息技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的重要作用，并劃分為三個(gè)層

22、次，如圖 7 所示。最底層是智慧城市的基礎(chǔ)架構(gòu)層，又稱為知識(shí)云端層。這一層主要凝聚了有創(chuàng)造力的知識(shí)界，如科學(xué)家、藝術(shù)家、企業(yè)家等。這些人在不同的領(lǐng)域中從事知識(shí)密集型的工作，為城市發(fā)展提供知識(shí)服務(wù)。中間層是組織云端層。這一層次的組織主要將知識(shí)云端層提供的知識(shí)進(jìn)行整合和商業(yè)化以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。這一層主要包括風(fēng)險(xiǎn)投資商、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)組織、創(chuàng)業(yè)與創(chuàng)新孵化 組織、技術(shù)轉(zhuǎn)移中心、咨詢公司，融資機(jī)構(gòu)等。這些組織通 過(guò)他們的社會(huì)資本和金融資本，為知識(shí)云端層的智力資本提 供財(cái)務(wù)和其他方面的支持。圖 8 更好地表示了組織云端層的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的作用機(jī)理，即產(chǎn)品創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)孵化機(jī)理。區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)中的研發(fā)中心、政府部門(mén)、咨詢公

23、司和技術(shù)生 產(chǎn)者等為新創(chuàng)公司提供技術(shù)和市場(chǎng)等方面的支持，以實(shí)現(xiàn)孵化產(chǎn)品創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)孵化。由此亦可見(jiàn)，創(chuàng)新城市是智慧城市的一個(gè)主要組成部分。圖7 智慧城市的架構(gòu)最頂層是技術(shù)云端層。這一層主要是依靠知識(shí)云端層的智力資本和組織云端層的社會(huì)資本開(kāi)發(fā)出來(lái)的數(shù)字技術(shù)與環(huán)境。這一數(shù)字技術(shù)和環(huán)境是供給和滿足智慧城市智慧運(yùn)營(yíng)的技術(shù)內(nèi)核。圖 8 組織云端層的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)三層次有機(jī)連接，成為一個(gè)“智慧鏈”，為智慧城市的可持續(xù)發(fā)展提供不竭的動(dòng)力。三層四柱架構(gòu)模型我們從國(guó)內(nèi)外典型調(diào)查分析入手，繼而經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)部分省市的前期調(diào)查和研究，提出符合國(guó)情的三層四柱架構(gòu)模型。以上所述，Komninos 的架構(gòu)僅是基于技術(shù)

24、層面提出的，忽視了社會(huì)層面的分析和考慮。在我們的架構(gòu)設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)架構(gòu)層應(yīng)該是群眾基礎(chǔ)。這一層的主要活動(dòng)者為城市居民， 他們對(duì)自己所在的城市發(fā)展和生活方式最有發(fā)言權(quán)。第 2 層是創(chuàng)新系統(tǒng)層，即城市的區(qū)域創(chuàng)新平臺(tái)，這一層的主要作用是通過(guò)城市區(qū)域創(chuàng)新平臺(tái)將基礎(chǔ)架構(gòu)層制定的戰(zhàn)略和政策進(jìn)行創(chuàng)新孵化，配置有利于創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)的環(huán)境和系統(tǒng)設(shè)置，并形成智慧系統(tǒng)，即智慧系統(tǒng)構(gòu)建。第 3 層是可持續(xù)發(fā)展。前 2 層的智慧功能是為了第 3 層服務(wù)的，即通過(guò)智慧產(chǎn)品、智慧技術(shù)、智慧決策系統(tǒng)和智慧創(chuàng)新系統(tǒng)促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)健康運(yùn)行、社會(huì)和諧發(fā)展、生態(tài)綠色宜居，即智慧助推服務(wù)、助推發(fā)展。此外，Komninos 架構(gòu)的核心組成部分只

25、有兩類: 一是信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)置，二是區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)。我們的架構(gòu)設(shè)計(jì)中，有 4 類核心組成內(nèi)容，類似于四根柱子支撐著智慧城市建設(shè)，四者缺一不可，故稱 4 柱架構(gòu)，如圖 9 所示。信息/ 數(shù)字技術(shù)城市的知識(shí)提供者供給的數(shù)字技術(shù)知識(shí)，是智慧城市數(shù)字技術(shù)的供給者。城市創(chuàng)新系統(tǒng)中的各組織會(huì) 通過(guò)自身的社會(huì)資本和金融資本幫助相關(guān)技術(shù)進(jìn)行推廣和 應(yīng)用，最終幫助政府智慧決策，并向百姓提供最貼心和最及 時(shí)的智慧服務(wù)。圖 10 概念模型圖 11 科技、經(jīng)濟(jì)、教育戰(zhàn)略互動(dòng)模型第三，還有些模型可以為管理者的決策和認(rèn)知提供一定的參考，如智慧城市架構(gòu)中圖 7 和圖 8，不再熬述。圖 9 智慧城市的三層四柱模型模型建模的作用如前所述，智慧城市研究是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，為了更好地理解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特征，未來(lái)可以建立研究模型進(jìn)行相關(guān)分析。這一部分介紹了智慧城市建模研究的作用。第一，概念模型可以幫助我們更清晰地了解研究問(wèn)題， 并有助于進(jìn)行探索性研究。我們建立了一個(gè)概念模型，如圖10 所示。這一模型主要圍繞智慧城市建設(shè)的愿景和相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃進(jìn)行綜合，是定性分析的框架。第二，定量模型有助于開(kāi)展政策與戰(zhàn)略分析。在上世紀(jì)90 年代，浙江大學(xué) RCID 團(tuán)隊(duì)就曾利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)開(kāi)展過(guò)科技、經(jīng)濟(jì)與教育戰(zhàn)略互動(dòng)方面