城市是人類的聚居地,是區(qū)域發(fā)展的核心。目前,已有超過一半的人居住在城市里。據(jù)聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè),到2030年,世界城市人口將比2005年增加20億。這種轉(zhuǎn)變的一個(gè)主要原因是農(nóng)村人口大量涌入城市,并且這種趨勢(shì)會(huì)一直延續(xù)到未來幾十年。城市人口的擴(kuò)張使得城市不堪重負(fù),一方面,盡管城市占不到百分之二的陸地面積,卻消耗了四分之三的世界自然資源。另一方面,人口的增加造成了城市,尤其是大城市人口密度過高、住房緊張、空氣污染,醫(yī)療資源分配不均,交通擁堵及惡化等問題;還有更嚴(yán)重且越來越受關(guān)注的社會(huì)管理問題。由此牽扯到多個(gè)不同的利益相關(guān)者、不同的目標(biāo)和價(jià)值觀,以及復(fù)雜的社會(huì)和政治的問題,使得城市管理問題變得頑固且復(fù)雜。2008年全球性金融危機(jī)的爆發(fā)使得上述問題更加凸顯。在此背景下,IBM提出的“智慧地球”理念作為一個(gè)智能項(xiàng)目被世界各國(guó)當(dāng)做應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)、振興經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)領(lǐng)域。作為智慧地球的落腳點(diǎn)和突破點(diǎn)的智慧城市因此進(jìn)入公眾視線。建設(shè)智慧城市很快成為世界各國(guó)及城市尋求新一輪發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措。
雖然“智慧城市”這個(gè)詞被頻繁使用甚至多次出現(xiàn)在政府宏觀規(guī)劃中,但無論是從業(yè)者還是學(xué)術(shù)界,對(duì)智慧城市的內(nèi)涵都沒有一個(gè)清晰的理解,對(duì)智慧城市的組成要素也模糊不清。本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外智慧城市研究文獻(xiàn)進(jìn)行回顧與分析,對(duì)智慧城市的不同概念進(jìn)行了系統(tǒng)闡述及區(qū)別分析,探索了智慧城市構(gòu)成要素并構(gòu)建了智慧城市的研究框架。
一、城市演進(jìn)與智慧城市概念辨析
城市是人類社會(huì)發(fā)展到一定歷史階段必然的產(chǎn)物,并且隨時(shí)間以及科技的發(fā)展而不斷演化,其演化過程表現(xiàn)出明顯的階段性特征。
(一)城市的發(fā)展進(jìn)程
嚴(yán)格來講,真正的城市出現(xiàn)在工業(yè)革命以后,蒸汽機(jī)改變了生產(chǎn)方式與勞動(dòng)關(guān)系,人類進(jìn)入了工業(yè)社會(huì),工業(yè)化城市隨之出現(xiàn)。在工業(yè)化以前,城市以及城市理論的發(fā)展受歷史以及科技限制一直比較單一。工業(yè)革命后,城市的發(fā)展呈現(xiàn)多樣性,不同城市發(fā)展理論悄然盛行,這其中包括全球城市(世界城市1991)理論、柔性城市(后福特城市1997) 理論、信息城市(數(shù)字城市1998)理論、智能社區(qū)(智能城,21世紀(jì)初)理論,以及包括最近幾年盛行的智慧城市理論。這其中影響最大的當(dāng)屬信息城市理論也就是數(shù)字城市理論,此理論的提出者將城市視為信息經(jīng)濟(jì)的集聚地。海量信息的傳輸與處理離不開計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)。智慧城市是數(shù)字城市發(fā)展的下一階段,強(qiáng)調(diào)無處不在的互聯(lián)互通、全面的感知和更深入的智能,建立以物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算為主要技術(shù)代表的感知社會(huì)。
(二)智慧城市的不同定義
在世界各地,不同國(guó)家的學(xué)者在不同環(huán)境背景下賦予了智慧城市不同的含義。
通過梳理發(fā)現(xiàn),美國(guó)學(xué)者對(duì)智慧城市的定義大都側(cè)重于技術(shù)在智慧城市的應(yīng)用,例如在Harrison等人的研究中認(rèn)為智慧城市依靠技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市的感知化、互聯(lián)化與智能化。感知化是通過使用傳感器、電話、個(gè)人設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)、植入式設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)及其他類似的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),包括人體感應(yīng)傳感器來實(shí)現(xiàn)真實(shí)世界的數(shù)據(jù)采集和整合。互聯(lián)化是指這些數(shù)據(jù)能夠整合到統(tǒng)一的計(jì)算平臺(tái),并且此類信息能夠在不同的城市服務(wù)中進(jìn)行交流。智能化則包含復(fù)雜的分析、建模、優(yōu)化及業(yè)務(wù)操作流程中的可視化,以便做出更好的決策。同樣,Toppeta關(guān)于智慧城市理解是基于信息通訊技術(shù)和新一代互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展和宜居性的改善。Washburn認(rèn)為智慧城市是智慧計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施組件和服務(wù)的集合。智慧計(jì)算指的是新一代硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集成,智慧技術(shù)能夠提供IT系統(tǒng)和現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)時(shí)感知和先進(jìn)的分析,這將優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、平衡企業(yè)資產(chǎn)、給人們提供實(shí)時(shí)的信息,幫助人們對(duì)選擇和行動(dòng)做出更聰明的決定。國(guó)內(nèi)學(xué)者駱小平認(rèn)為各種先進(jìn)的技術(shù),尤其是信息技術(shù)的運(yùn)用是智慧城市概念的核心。而張永民和杜忠潮所理解的智慧城市的概念在強(qiáng)調(diào)智慧技術(shù)的同時(shí)也注重各種網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無線寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)組合)的作用。
Giffinger等人認(rèn)為智慧城市表現(xiàn)為以前瞻性的方式去考慮城市問題、提出解決城市問題的方案。其中前瞻性有諸多代表,例如自我認(rèn)知、靈活性、可變性、協(xié)同作用、個(gè)性、和戰(zhàn)略性行為。Caragliu等人覺得智慧城市是人人參與的一個(gè)社會(huì),通過對(duì)社會(huì)軟件(人力資源、社會(huì)管理)和硬件(通信設(shè)施等)的投資,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)、居民生活質(zhì)量的提高以及對(duì)自然資源實(shí)現(xiàn)智慧的管理。
智慧城市可以被認(rèn)為是一個(gè)連接多個(gè)子系統(tǒng)和部件的大型有機(jī)系統(tǒng)。Dirks和Keeling把智慧城市看做一個(gè)有機(jī)集成系統(tǒng)。城市核心系統(tǒng)之間的相互關(guān)系使得系統(tǒng)變得更加智慧,系統(tǒng)之間協(xié)作運(yùn)行。秦洪花等認(rèn)為智慧城市是城市各個(gè)方面的系統(tǒng)整合,以此讓城市中各個(gè)功能彼此協(xié)調(diào)運(yùn)作,以達(dá)到為企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的發(fā)展空間,為市民提供更高品質(zhì)生活的目的。
二、智慧城市要素研究
(一)智慧城市的核心構(gòu)成
智慧城市的建設(shè)內(nèi)容包羅萬象,涉及到水、電、交通、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、政府等等。唐建榮、鄧賢峰等人認(rèn)為智慧城市的建設(shè)應(yīng)當(dāng)包含智慧交通、智慧城市光網(wǎng)、智慧工業(yè)、智慧醫(yī)療、智慧政府服務(wù)、智慧電網(wǎng)、智慧青奧、智慧城市市民卡、智慧生態(tài)、智慧社區(qū)十大示范工程,分屬于經(jīng)濟(jì)、市民與政府三大領(lǐng)域。吳余龍和艾浩軍認(rèn)為智慧城市建設(shè)應(yīng)當(dāng)包括基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)、社會(huì)管理以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展四大方面。其中基礎(chǔ)設(shè)施是城市各個(gè)領(lǐng)域智慧化的基礎(chǔ)。智慧城市的根本目的在于使城市運(yùn)行更加安全、便捷、高效、綠色,其功能范圍覆蓋了城市的產(chǎn)業(yè)、生活、公共三大領(lǐng)域。綜合分析可得出,智慧城市主要由三大核心構(gòu)成,分別是智慧產(chǎn)業(yè)、智慧市民和智慧政府,可有效覆蓋智慧城市建設(shè)的各個(gè)方面。
(二)智慧城市的構(gòu)成要素
1. 城市基礎(chǔ)建設(shè)
智慧城市是城市發(fā)展的高級(jí)階段,必須有良好的基礎(chǔ)設(shè)施為基礎(chǔ)。基礎(chǔ)建設(shè)的范圍包括城市的各個(gè)組成部分,Washburn等人認(rèn)為城市智慧化的程度取決于七個(gè)關(guān)鍵的城市基礎(chǔ)設(shè)施組件和服務(wù):城市管理、教育、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全、房地產(chǎn)、交通運(yùn)輸、公用事業(yè)。國(guó)內(nèi)學(xué)者楊紅艷通過案例驗(yàn)證了城市基礎(chǔ)建設(shè)是智慧城市發(fā)展的必要。她以首爾市、新加坡市、紐約市、臺(tái)灣桃園縣四個(gè)全球智慧城市優(yōu)秀實(shí)踐城市作為研究案例,認(rèn)為智慧城市的建設(shè)要具備良好的基礎(chǔ)設(shè)施條件,包括良好的信息化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。