| 标题 | 国外智慧城市研究述评及其启示 |
| 范文 | 熊翔宇+郑建明 摘 要 论文以国外智慧城市建设的相关研究论文为数据源，借助java语言对该领域的相关关键词进行词频统计，分析了智慧城市的概念和内涵以及构成要素，归纳了国外一些智慧城市建设的案例，在此基础上讨论了智慧城市建设中的技术手段，最后提出了对我国新型城镇化与信息化融合进程的启示。 关键词 智慧城市 新型城镇化 信息化 分类号 G250.7 DOI 10.16810/j.cnki.1672-514X.2017.12.017 Abstract This paper takes the international research papers in smart city as the data source to extract the high frequency key words with the help of Java language. It analyzes the concept， connotation and components of the smart city and sums up some cases of foreign smart cities development. Also， it discusses the technological means in building a smart city. Finally， the suggestions on the integration process of new urbanization and informationization in China are given. Keywords Smart city. New urbanization. Informationization. 0 引言 改革開放30多年来，我国城镇化率逐年稳步提升。根据世界银行的数据，我国的城镇化率从1960年的16%攀升到了2015年的56%[1]，有预测表明，在2030年前后我国城镇化率将接近70%，达到中等发达国家的水平。 与此同时，科技革命带来的信息技术成为新兴生产力的突出代表，推动着工业社会向信息社会转变。信息化作为推动中国经济发展的重要增长点，是我国新型城镇化建设的迫切需要和必然选择，信息化与新型城镇化的互相渗透融合已成为提升城镇发展质量、提高人民生活水平的动力。而随着新型城镇化与信息化进程的不断推进，以及全球信息化进程的加速发展，“智慧城市”成为全球城市发展的新主题与新动力已毋庸置疑，同时更是推进新型城镇化建设的重要抓手。新型城镇化与信息化，正借由“智慧城市”这一主题交相融合。 国外对“智慧城市”的研究大约兴起于上世纪末，经过10多年的发展，对智慧城市的理论研究已较为成熟，在实践环节也有所突破。国内学者对智慧城市的关注开始于2009年IBM公司提出的“智慧地球”概念。本文将采用java语言，通过词频统计对智慧城市相关研究领域主题进行分析，调研相关外文文献，采用内容分析法，评述国外智慧城市相关研究情况，并分析“智慧城市”中新型城镇化与信息化融合的情况，以期望对我国智慧城市和新型城镇化建设进程有所借鉴。 1 文献统计分析概述 英文中表达“智慧城市”的词汇有三个，分别为Smart City、Intelligent City和Wisdom City，国外相关研究在描述智慧城市时，主要使用Smart City和Intelligent City。其中“Smart City”一词在我国同样被较多使用；而“Intelligent City”则更加强调信息技术在城市中的运用，某种程度上，更接近于城市信息化和数字城市的概念；“Wisdom City”则鲜有国外学者使用，大部分使用该词的都是我国学者。因此，在统计与智慧城市相关文献时，笔者采用检索式“TI=Smart* Cit* OR TI=Intelligent Cit*”在Web of Science核心合集数据库中进行检索，经合并剔除重复和非相关论文后，得到697篇结果。其中绝大部分文献出现在2011年及以后，共602篇。国外关于智慧城市的研究虽然开始较早，但是近几年才呈现出研究的爆发态势。 对697篇文献的关键词使用Java进行词频统计，剔除掉“Smart City”“Smart Cities”“City”“Cities”“Intelligent City”等主领域相关关键词以后，得到的词频在10次以上的关键词从高到低排列情况如下表。 由表1可知，在智慧城市相关的研究文献中，Internet of things（物联网）、Big data（大数据）、Network（网络）、ICT（信息通信技术）、Sensors（传感器）、Cloud computing（云计算）等面向应用的关键词较为突出。同时，Sustainability（可持续性）、Governance（治理）、Management（管理）、Innovation（创新）、Design（设计）等描述智慧城市内涵与要素的关键词也占有一定的比重，此外有部分文献是对国外相关智慧城市案例进行研究评述的。 2 智慧城市研究主题分析 2.1 智慧城市的概念和内涵 国外对智慧城市之概念和内涵的研究主要从两种不同的角度切入，其一着重于描述智慧城市之建设目标，其二围绕基础设施建设、现代通信技术利用、创新能力培养等多元化手段作为支撑要素展开。 描述智慧城市的建设目标集中在讨论智慧城市为市民带来的积极作用上。R. G. Hollands在2008年曾经指出，智慧城市的界定是复杂而困难的，但智慧城市往往将技术性的信息化变革与经济、政治和社会文化的变化联系在一起[2]；P. Rios在2008年提出，智慧城市是可以给市民带来灵感的，让市民分享文化、知识和生活的，并且激发市民创造力的城市[3]；A. Caragliu， C. Del Bo和P. Nijkamp则于2011年合作研究提出，“智慧城市”应该具有的特征标签是其拥有可以通过生产力的量变和质变让现代城市得以繁荣的智慧之举[4]；P. Lombardi， S. Giordano和H. Farouh等人于2012提出，智慧城市重视基于现代信息通信技术的人力和社会资本，以支撑城市经济增长并且搭建财富创造平台，从而提高人民生活质量[5]；M. Angelidou则于2014年提出智能城市是以利用人类、集体和技术资本来增强城市群的发展和繁荣的发展模式概念[6]。以上这些研究从不同的角度指出了智慧城市带来的积极效应，其本质都可归于以人为本、造福市民，这也正是我国新型城镇化建设的目的之一。 在智慧城市之多元化支撑要素方面，主要集中在基础设施建设、现代通信技术利用、创新能力培养、市民素质提升等方面。N. Komninos分别于2002年和2006年对智慧城市的含义进行了阐述。他在2002年列举了智慧城市四种可能的含义：第一是将电子和数字技术广泛应用于社区和城市；第二是利用信息技术来改造某个区域内生活和工作的一些重要和基本的方面；第三是在城市中嵌入信息和通信技术；第四则是通过加强信息和通信技术与人类在空间区域里的紧密结合，以加强分类创新、学习、知识和解决问题的能力[7]。2006年，他再次强调，智慧城市是一个包含了很强大的学习能力与创新能力的地区，是内置式地嵌入了创造性、知识创造力、以及通信和知识管理的数字基础设施[8]。2008年，IBM把智慧城市定义为：能够充分利用物质基础设施、IT基础设施、社会基础设施和商业基础设施这四大基础设施相互通联以产生集体智慧的城市。IBM认为关键之处在于虚拟网络与四大基础设施之间的深度融合，以实现全面感知、四大基础设施之间的深度融合，以实现相互通联、实时数据之间的深度融合的以实现智慧化[9]。R. G. Hollands于2008年提出了智慧城市的六点重要内涵，即：网络化的基础设施；商业主导形式的发展；商业驱动的城市发展、技术、城市管理者的角色和功能的转变以及这三点之间的联系；高科技和创意产业；社会学习、社会教育和社会资本；社会和环境的可持续性[2]。此外，J. R. Gil-Garcia，T. A. Pardo和T. Nam在2015年发表的文献中提出，智慧城市是一个包含了多方面愿景的相当复杂的系统[10]，R. Khatoun和S. Zeadally[11]，以及A. Meijer，M. P. R. Bolívar[12]在2016年同样也提到这一点。以上这些研究提出了创建智慧城市所需要的基础设施建设、电子与数字技术、现代通信技术、创新能力培养、关系调控能力等多元化的支撑手段，而现代信息技术尤其被视作城市智慧化的必要条件之一，这与我国强调现代信息技术的信息化建设不谋而合。 笔者以为，国外对智慧城市概念和内涵的研究不论是从描述智慧城市建设目标之角度切入，还是从多元化支撑手段的要素研究角度切入，都与我国新型城镇化与信息化建设密切关联。建设智慧城市造福市民的本质与我国新型城镇化建设的目的異曲同工，建设智慧城市的必要支撑手段也同样与我国的信息化建设殊途同归。 2.2 智慧城市的构成要素 国外对智慧城市构成要素的研究虽视角各异，但大致可以分为目标视角、驱动力视角和效用视角。其中目标视角涉及到的要素主要是基于对智慧城市的设定与展望，例如智慧的经济、智慧的生态系统、智慧的道路交通等；驱动力视角涉及到的要素主要是对影响智慧城市的因素剖析，例如大学因素、产业因素、政府因素；效用视角涉及到的要素主要是对智慧城市的功效与应用的分析，例如城市服务、交通与通信、能源等。 在目标视角上，D. Toppeta于2010年将智慧城市表达为由多个子系统构成的大系统，并从信息流动和智能交通系统、人力资源和社会资本的开发、经济2.0（提高竞争力的智慧经济以及优质和可持续的生活）、生态系统（可持续的环境和可再生的各种能源）、电子民主与电子政务2.0以及智慧政府等角度分类阐释了智慧城市的目标导向构成要素[13]；与此类似的还有2007年奥地利维也纳技术大学的R. Giffinger， C. Fertner， H. Kramar等人在其研究的项目“智慧城市：欧洲中型城市排名”中给出的智慧城市的六项构成要素：智慧经济、智慧人口、智慧管理、智慧移动、智慧环境、智慧生活[14]。此外，P. Goswami在2015年对印度的智慧城市进程分析中提出了一个智慧城市模型说，指出智慧的宜居城市的设计和发展离不开全面的、持续的、综合的、至关重要的研发工作，说明了建设智慧城市应当重视抗灾能力、健康和积极的疾病控制、适宜的空气、废物处理、优质的休息时长、运输效率、道路交通安全、气候相容性、碳中和、城郊相接的建设、发展新技术等构成要素[15]。 在驱动力视角方面，部分学者分析了智慧城市的构成要素。L. Leydesdorff和M.Deakin在2011年把用于解释大学、企业和政府三者间在知识经济时代新关系的三螺旋模型引入智慧城市的研究中，认为城市是“大学-产业-政府”三者发生交互作用的密度网络，这三者中，大学提供智力资本，产业创造财富，而公民社会的民主政府为前二者提供了参与的平台，泛在的信息通信技术可以加强这样一个密度网络[16]。 在效用视角方面，研究者的分析于前两者相比则更加具有应用价值。IBM商业价值研究所的S. Dirks， M. Keeling 和 J. Dencik于2009年在IBM环球商业服务的执行报告中提出了城市服务（包含公共服务管理和地方政府管理）、市民（包含医疗和教育、公共安全、政府服务）、商业（包含商业环境和管理负担）、交通（包含汽车和道路、公共交通、机场和海港）、通信（包含宽带和无线、手机和电脑）、水（包含卫生设备、淡水供应、海水）、能源（包含石油和天然气、可再生能源、核能），认为这七个要素是智慧城市核心系统，也是IBM的各项技术重点应用的领域[17]。 这三种不同的视角，都突出了信息化在建设智慧城市中的重要作用，尤其是目标视角中的智能交通系统、电子民主与电子政务，驱动力视角中的泛在的信息通信技术的支持，效用视角中的城市服务与通信服务，都依赖于信息化建设。总览国外对智慧城市的构成要素研究，无论基于哪个理论视角，其对于智慧城市构成要素的设计的宗旨都是更好地服务民生，这一理念与我国新型城镇化建设的最终目的有异曲同工之处。 2.3 智慧城市的案例分析 经过十多年的发展，智慧城市的研究取得了一定的成果，在实践环节也有所突破，全球智慧城市的建设呈现出大规模爆发趋势，越来越多的城市加入到了建设智慧城市的行列。智慧城市作为最具创造力的城市形态，已成为全球城市谋求发展的战略选择，现在全球有不少于200个的智慧城市项目正在实施中。目前智慧城市的相关研究中，讨论智慧城市建设实例的比重也逐步增多。 A. Mahizhnan于1999年以缺乏自然资源的岛国新加坡为例，分析了其由工业经济转向信息经济过程中制订的一系列打造成为“智慧岛”的策略，措施包括接受新的信息技术、政府开展一系列的计划以及建立必要的基础设施等[18]。2008年，R. G. Hollands在其研究中引述了英国城市南安普敦在2006年智慧城市建设的重点——智能卡项目，该项目体现了政府对于将所有城市居民纳入公共服务体系的密切关注；同时，Hollands也提到了澳大利亚布里斯班市采用了为期十年的智慧城市愿景，旨在解决促进信息获取、终身学习、数字鸿沟、社会融合和经济发展方面的问题[2]。2013年，T. Gea， J. Paradells， M. Lamarca等人分析了西班牙城市巴塞罗那（Barcelona）在建设智慧城市中对物联网的应用的经验和教训[19]。R. P. Dameri在2014年与C. Rosenthal-Sabroux合作编写的书中，以荷兰首都阿姆斯特丹（Amsterdam）和意大利西北部港市热那亚（Genoa）为研究对象，比较分析了智能和数字城市各自不同的举措和策略，以探讨智慧城市和数字城市各自的概念与战略之间的关系[20]。2016年，B. Granier和H. Kudo以日本的智慧社区为例，探讨了ICT对于促进公民参与的巨大潜力，并认为公民參与是智慧城市定义中的一个关键要素[21]。 国外智慧城市建设的实践大致可以划分为以下三个方面：（1） 信息化基础设施建设（例如建立智能电网与智慧照明等信息化基础设施，以降低能源消耗）； （2） 社会信息化推广（例如推广公共服务产业信息化，提高市民社会生活领域的信息化程度，打造以人为本的智慧都市）； （3） 国家信息化战略规划（例如将对信息化的研究提高到国家战略层次，集中研究国家信息化战略）。表2概括了部分国外智慧城市建设的相关情况。其中部分城市在建设智慧城市的过程中，以单项或多项技术为重点建设对象，而这些技术也将在本文下一部分“智慧城市的技术手段”中以讨论。 2.4 智慧城市的技术手段 智慧城市是基于物联网、云计算、人工智能等技术而形成的一种新型信息化的城市形态，在智慧城市建设中利用信息技术打造信息化的城市，在信息化建设中发展智慧城市，是目前全球智慧城市共同的智慧选择。智能城市电网（Smart City Grid）、智慧城市照明（Intelligent City Lamplight）、智能交通系统（Intelligent Transport System， ITS）、电子政务（Electronic Government） 等都是智慧城市的信息化手段实现。 在2014年，D. Menniti， N. Sorrentino， A. Pinnarelli等人研究了未来智慧城市中的虚拟能源区之微型智能电网的协调问题，认为在未来的智慧城市，新的信息和通信技术将使现有资源得到更加有效的管理[33]；A. Lavric， V. Popa， S. Sfichi在同年提出了基于大规模无线传感器网络的路灯控制系统，并视其为迈向智能城市的关键步骤，这个系统架构采用集成多普勒传感器来检测车辆，当检测到车辆灯光时，路灯就会调亮到预设值以保证道路安全，因此可以节省电力和维护成本[34]；Z. Liang和Y. Wakahara在2013年研究了基于实时交通信息的智能交通系统的城市交通预测，并提出了采用不同建模方法的两个不同的城市交通预测模型[35]；Schlingensiepen J， Mehmood R， Nemtanu FC则在2015年研究了智慧城市中自动运输系统的框架问题，认为智慧城市的一个核心功能就是运输，提出了一个可以在智能环境中给用户提供个性化移动服务的自动运输系统的设计框架[36]。2016年，I. A. T Hashem， V. Chang， N. B. Anuar等人讨论了将大数据应用于智慧城市建设中的可行性，认为大数据可以从来自不同数据源的大量数据中获得潜在的有价值线索，并以此为城市制定决策而服务[37]。L. G. Anthopoulos和C. G. Reddick在2016年发表的文献中研究了智慧城市与电子政务的相互关系[38]。 此外，国际上还有对社会各方面的智慧研究，如：对在医疗领域实现信息化开展智慧医疗（Smart Healthcare）以改善市民医疗体验的研究；对将信息技术应用于家居以便利市民生活的智慧家居（Smart Home）研究；对采用了现代信息技术的智能公民卡（Citizen ID Smartcard）的研究；对老龄化愈加严重情况下的利用信息服务的智慧养老（Smart Retirement， 如AmIE Project）研究；以及用信息技术来改变传统教育模式智慧教育（Smart Education）研究。这些智慧城市的举措都根植于信息化建设的基础之上，利用信息技术来解决城市发展中存在着的日益严峻的问题。以交通拥堵问题为例，仅依靠扩建道路这类传统方法来缓解日益增长的交通需求，很难适应社会经济快速发展的需求，而建立城市的智能交通系统则是最有效的措施。因此，基于信息技术的解决方案已成为全球处理城市发展进程中面临问题矛盾的重要选择。 在智慧城市中运用信息技术开发智慧项目，与我国利用信息化手段推动新型城镇化的发展不谋而合。新型城镇化道路要求更加重视城镇建设质量内涵的提升，而将大数据、云计算、物联网等一系列崭新的信息化技术引入新型城镇化建设，以信息化助推新型城镇化，可以为城市基础设施装备与城镇布局优化乃至城镇经济的可持续发展指引一条智慧的道路。 3 智慧城市建设对我国新型城镇化与信息化融合进程的启示 2015年4月7日，我国住建部和科技部公布了第三批国家智慧城市试点名单，确定北京市门头沟区等84个城市（区、县、镇）为国家智慧城市2014年度新增试点，河北省石家庄市正定县等13个城市（区、县）为扩大范围试点，加上2013年8月5日对外公布的2013年度国家智慧城市试点名单所确定的103个城市（区、县、镇），以及住房城乡建设部此前公布的首批90个国家智慧城市试点，目前国家智慧城市试点已达290个。智慧城市的创建已经开始和城市市政基础设施建设、便民服务等结合，以便引导各地城市管理和公众服务的智慧化，探索新型城镇化推进模式。 2014年3月颁布的《国家新型城镇化规划（2014—2020年）》中明确了对推进智慧城市的要求，规划重视物联网、云计算、大数据等新一代信息技术的应用与信息网络、数据中心等信息基础设施的建设，要求实现信息化与城市经济社会发展的深度融合[39]。而2016年7月国务院印发的《国家信息化发展战略纲要》，提出以信息化驱动现代化，增强发展新动力[40]。 如今，发展智慧城市是提高城镇化质量、推进内涵型城镇化建设的重要举措，其中信息技术手段，是建设智慧城市重中之重。国外智慧城市的研究和实践对我国新型城镇化与信息化进程的启示笔者认为应从四个方面考虑。 3.1 新型城镇化建设应坚持集约化发展 《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》中明确指出了加快绿色、智慧、人文的新型城市建设[32]。中国特色的新型城镇化建设，需要改变以往粗放式的发展模式，顺应现代城市发展的新理念新趋势，追求集约、创新、融合、和谐、绿色和特色发展。在新型城镇化建设中运用智慧城市所提倡的生态文明理念，构建绿色的生产、生活与消费模式。例如：控制能耗与排放；节约利用土地、水和能源；促进资源循环利用；加快建设可再生能源体系，提高新能源和可再生能源利用比例；倡导绿色建筑；推广绿色出行。 将智慧城市建设中的集约节约理念服务于新型城镇化，利用智能的基础设施建设来完善推动新型城镇化绿色循环低碳发展的体制机制，实行严格的生态环境保护制度，形成节约资源和保护环境的空间格局和产业结构，改变民众的生产和生活方式，将具有重要意义。 3.2 新型城镇化建设应坚持智能化发展 新型城镇化建设与智慧城市的建设都面临强烈的服务和以人为本的需求，力求提升人民生活的便捷度与舒适度，更好地服务民生。城镇信息化是实现资源高效配置、城镇经济快速发展、提高城镇化建设质量、提高人民生活水平的必经之路。因此新型城镇化建设中，开发利用社会信息资源，提供必要的信息服务，促进基础设施智能化和公共服务便捷化，是提升市民生活品质的重要举措。 探索建设真正以人为本的新型城镇化，应以智能化技术为支撑，利用物联网、云计算、大数据、人工智能等多项信息技术来解决新型城镇化发展中的问题，发展智能电网、智慧照明、智能交通系统等智能基础设施建设，推进智慧医疗、智慧养老、智慧教育、智慧家居等项目，同时促进信息技术在政府管理、商业交易等领域的广泛应用，以全面提升新型城镇化的内在品质。 3.3 新型城镇化建设应注重顶层设计 智慧城市的整体解决方案并非是技术应用和设施的简单叠加，而是在一体化顶层设计指导下，充分考虑各层次、各领域要素的共建共享；避免智慧城市中应用系统出现信息孤岛问题，需要促进系统间的数据共享与应用协同，这是智慧城市的推进方向。同智慧城市建设一样，新型城镇化建设同样需要统揽全局、整体谋划，从系统方法论的角度关注新型城镇化的建设，避免条块分割，各自为政。 一个完整的智慧城市的设计，将会惠及到城市、乡村、社区、乃至每个家庭、每一个人，同样，党和政府的各项新型城镇化政策，也是要实现城乡一体化。党的十八大报告提出，要推动“工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调”，走“中国特色”新型城镇化道路。这就意味着，新型城镇化是一项系统工程，需要立足自身，统筹兼顾；科学规划，重点突出；资源整合，协作共享；夯实基础，循序渐进。 因此，新型城鎮化规划的制定，需要合理确定中央与地方分工，因地制宜研究制定符合本地实际的具体措施，以推动大中小城市和小城镇协调发展、产业和城镇融合发展，促进中国特色新型城镇化持续健康发展。在宏观的整体顶层设计与战略蓝图的指引下，进行统筹兼顾的思考和长远持续的规划，借力系统的政策体系支撑和可操作的方法论与实践相结合，才能实现以人为本、公正和谐，集约智能、绿色低碳的新型城镇化，最终提升镇、乡、村、社区、家庭乃至每个人的幸福指数。 3.4 关注新型城镇化与信息化融合 智慧城市的本质在于信息化与城镇化的高度融合，是城镇信息化向更高阶段发展的表现。信息化是先进生产力的代表，为城镇建设提供了全新的思路和有效的手段；城镇化的发展也为信息化带来了良好的发展环境，成为社会信息化的依托。 新型城镇化建设应当重视发挥信息化在新型城镇化中的重要作用，推动社会信息资源多元发展，在新型城镇化建设中推进信息化建设，以信息化建设助力新型城镇化建设，二者相互融合相互促进。 新型城镇化与信息化的融合，包括但不限于以下几个方面：一是产业集群建设与信息化建设的深度融合，依托支柱优势产业与引进新兴战略产业，以信息技术为重要支撑，提升新型城镇化内涵及质量；二是建立中小企业信息平台，以网络为依托，建立行业式信息发展平台，增加企业间交流与合作，争取建立产、学、研一体化信息平台，保证中小企业迅速成长，以带动新型城镇化经济发展，推进新型城镇化进程；三是逐步推进公共服务体系信息化，促使高校优质资源公开化，医疗保障体系便捷化，政务工作灵活透明化，交通出行高效化，以提升新型城镇化质量。 参考文献： The World Bank. 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