大数据时代的智慧城市建设与发展困局化解

Intelligent City Construction and Resolution of Development Problems in Big Data Times

文王枫云Wang Fengyun广州大学公共管理学院副院长、教授、管理学博士陈亚楠Chen Ya’nan广州大学公共管理学院



大数据时代的智慧城市建设与发展困局化解

Intelligent City Construction and Resolution of Development Problems in Big Data Times

文王枫云Wang Fengyun广州大学公共管理学院副院长、教授、管理学博士陈亚楠Chen Ya’nan广州大学公共管理学院

摘要：从智慧城市的体系结构来看，和之前的数字城市相比，最大的区别在于对感知层获取的数据融合了大数据的处理，从而获得了支撑和保障智慧城市顺利运营的多元信息，因此也可以简单地认为，智慧城市其实就是对数字城市的升级版。由城市数字化到城市智慧化的转变，关键因素在于要实现对数字信息的智慧处理，所以我们一定要抓住大数据这个大好机遇，挖掘海量数据下的潜在价值，进而推进智慧城市建设。从大数据时代背景下对智慧城市提出的相关要求，以及作用在智慧政务、智慧企业、智慧民生等方面的解剖和之后应该注意的问题等方面来探讨大数据时期的智慧城市建设，有助于进一步提升城市的智慧水平。

关键词大数据时代智慧城市建设战略资源安全防范

在时间的荒野里，在信息的洪流中，用什么抓住每时每分产生的信息流，并用这些为“智慧城市”的梦想服务呢？掌握一个城市的脉搏，要悉知它的每一次脉动，城市在不停运转中所产生的巨大信息流将需要一个足够包容支撑它的利器来容纳，而大数据就在这时横空出世。大数据不仅是创造价值的载体，它所能影响的还有城市管理、电子政务、舆情监测、企业管理等，一旦掌握了大数据这把钥匙，智慧城市的发展困局将轻松化解。

2013年5月10日，马云在其卸任演说中感慨：“在大家还没有搞清楚什么是个人计算机的时候，互联网就到来了；当大家还没有搞清楚什么是互联网的时候，大数据时代已经到来了。”我们在不得不感叹这个世界发展飞速的同时，大数据时期到来所带来的好处已在世界上斩露头角。[1]不久的将来，大数据将会像血液一样遍布世界的每一个角落，从社会国家的治理到人们的衣食住行，你都将看到它的存在，它将带领我们走向“智慧化”。所以我们一定要抓住大数据这个大好机遇，挖掘海量数据下的潜在价值，进而推进智慧城市建设。城市加强智慧化的建设，不仅有利于加快城市国际化的步伐，促进发展方式的转变，推动经济结构调整，也将影响和变革着人们的生活方式，让城市发展更科学、管理更高效、社会更和谐、生活更美好。

一、大数据时代的内涵及其对城市智慧化的要求

（一）大数据时期的内涵

“大数据”在物理学、生物学、环境生态学等领域以及军事、金融、通讯等行业存在已有时日，却因为2012年以来互联网和信息通讯技术领域的发展而引起了人们关注。现今，大数据已成为21世纪的战略资源，成为发达国家战略部署和跨国企业资金投入的重点。从概念上讲，大数据指的是所涉及的资料量规模巨大到无法采用目前主流软件工具在合理时间内撷取、管理、处理和整理。[2]大数据不同于传统数据的基本特征在于：大量化(Volume)、多样化(Variety)、快速化(Velocity)与价值密度低(Value)（参见图1）。我们认为，大数据时期就是信息技术革命和人类社会活动的经验融合时期，是新一代的信息架构和技术架构的时期，更是我们运用信息资源发现知识、创造价值的新的认识世界与改造世界的能力时期。

（二）大数据时代对智慧城市化的要求

大数据是一个非常庞大的系统总称，伴随着互联网技术的发展和广泛应用，给人们的出行和生活带来了便捷式的服务，对现在城乡发展规划也起着非常重要的作用，对智慧城市的发展也起到了引路人的作用。

智慧城市的建设重点，无外乎是“智慧”。所谓“智慧”，必然是源自对大数据的充分分析和利用。从智慧城市的体系结构来看，和之前的数字城市相比，最大的区别在于对感知层获取的数据融合了大数据的处理，从而获得了支撑和保障智慧城市顺利运营的多元信息，因此也可以简单地认为，智慧城市其实就是对数字城市的升级版。由城市数字化到城市智慧化的转变，关键因素在于要实现对数字信息的智慧处理。因此，我们必须大力提升大数据应用水平，积极运用新兴网络和信息技术，推进城市管理和公共服务信息化，着力提升城市智能化水平。

1．加强数据收集和感知，提高城市感知水平

大数据时期利用的就是对大量信息的分析和处理而解决社会中出现的问题，所以政府部门应该主动加强在管理和服务过程中的数据感知和收集，并且加大促进商业机构采集在各流程中所产生的数据。城市应该提高对数据的感知能力，推进无线识别技术、传感器、无线网络、传感网络等新技术的广泛应用，实现基础设施智慧化、城市运行与管理智能化。[3]

2．进一步整合数字资源，联通城市信息孤岛

我国智慧建设的一个瓶颈就在于“信息孤岛”的问题，各政府部门间不愿公开、分享数据，就没有办法让数据产生深度价值和综合价值。我们要充分利用政府、企业和行业协会三者的积极作用，在智慧城市建设中分工合作、利益协调、明确其责任地位，避免自建体系现象。在大数据时代，大力推进大数据基础平台和基础网络建设，积极推进信息资源数据交换和共享体系建设，最大限度地整合资源，避免低水平的重复建设，使大数据真正产生“大智慧”。同时，完善城市综合管理运行体系，构建城市部门之间横向融合、纵向贯通的合作机制，保持密切融合的业务合作关系，打破智慧城市建设中行政分割、管理分治的不利局面。

3．注重城市人才的培养，充分挖掘产业优势

智慧城市的建设必然催生大数据的进步，未来我国智慧城市中大数据应用市场年均将翻番。因此，在智慧城市建设过程中，要形成以政府为引导、企业为主体、高校和科研院所为支撑、专业培训机构为补充的优势互补人才培养体系；要高度重视、积极培育围绕大数据运营管理的相关产业和龙头企业，建立研发和产业集聚带动人才集聚的机制，扩大对外开发和交流，引进先进的技术和创业型团队，吸引国内外知名企业和配套企业来我国共谋发展；要积极引导院校和企业关注大数据技术演进、承担关键技术和系统的创新研发工作，以创新技术的推广应用带动城市产业链集聚和发展。

4．完善数据的安全体系，加大保护网络安全

大数据时代，数据资产化是必然趋势，企业内部运行数据和客户资料更是宝贵的数据资产，重要的是很多智慧城市应用的系统涉及公民财产安全甚至国家安全，数据价值更是可想而知。所以，完善城市信息网络安全审查评估机制，定期在网上发布信息网络安全评估报告成为了必然，同时政府要严格履行政务信息化项目审批、监管、招标等流程。建立安全监测及应急反应机制，协调各部门进行监测，阻止和减少不法分子对公共及企业网络进行的网络威胁。

5．充分发挥市场的主导，推动商业模式创新

处理好政府引导与市场主导的关系，使智慧城市建设走出政绩工程、形象工程的误区。鼓励银行等金融机构创新金融产品，提高对大数据产业的金融服务功能。依托市场无形之手，实现规划建设与应用需求的有效对接，真正将智慧城市建成聚焦民生与服务民生的惠民工程。

图1　大数据的4V特征

图2　智慧城市的整体架构

二、大数据时代智慧城市建设的主要内容

随着城镇化速度加快，资源短缺、环境污染以及交通堵塞等问题变得越来越棘手，这些城市病成为了城市建设与发展的首要难题。而大数据的加入，在城市建设和未来的发展规划中，正好解决了这些难题。大数据自身的采集、储存以及分析海量数据的技术，为智慧城市建设提供了坚实的基础，利用搜集到的数据，全面、深入、系统地解决城市所面临的问题。大数据将遍布智慧城市的方方面面，从政府管理与服务，到城市的建设和规划，再到居民的衣食住行，都将在大数据的支撑下走向“智慧化”。大数据将像血液一样，遍布智慧政务、智慧企业、智慧民生等智慧城市建设的各个方面（见图2）。城市管理也正在从“经验治理”向“科学治理”转变，大数据在智慧城市里面扮演的角色也越来越重要，可以说，大数据就是智慧城市的基础，没有大数据，智慧城市就是一个空架子。

（一）智慧政务领域

大数据的发展，将极大地改变政府的管理模式。智慧政务是指政府机构运用现代化网络通信、计算机技术、物联网技术等，将政府管理和服务职能通过精简、优化、整合、重组后到网上实现，打破了时间、空间及条块的制约，让数据共享成为可能，从而提高政府各机构的协同办公效率和为民办事效率，提升政府社会治理能力和公共服务能力（见图3）。具体而言，依托大数据的发展，智慧政务有利于节约政府投资、加强市场监管，从而提高政府决策能力、提升公共服务能力，实现区域化管理。

图3　智慧政务工作示意图

1．电子政务

以电子政务为代表的“智慧政务”，将无疑成为开启“智慧城市”之门的按钮。[4]借助大数据，逐步实现立体化、多层次、全方位的电子政务公共服务体系。建设电子政务云平台，提供对政务信息、互联网信息、民众舆情等综合信息的筛选、挖掘能力，将科学分析的结果和预测快速并且直观地反映给政府，为他们的决策提供精准的正确性和科学性。同时，推进信息公开，促进网上办事实时受理、部门协同办理、反馈网上统一查询等服务功能，加快推进智能化电子政务服务和移动政务服务新模式的初步应用，不断拓展个性化服务，进一步增强政府与社会、老百姓之间直接的双向互动、同步交流。在大数据的帮助下，政府管理层既有数据库可以实现高效互联互通，极大地提高政府各部门间协同办公的能力、为民办事的效率，大幅降低政府管理成本，并为政府决策提供有力的支撑，其源源不断的“智慧”将推动智慧城市向更加智慧、更加科学、更加高效的目标迈进。

2．智慧安全

在过去，城市公共安全问题的处理一般是召开紧急会议，成立临时领导工作机构。而在大数据时期，智慧城市中的公共安全管理就可以利用RFID技术、通信技术、网络技术、自动控制技术、视屏检测识别技术和信息发布技术，保障城市中人、财务、城市生命线和其他重要系统的安全，实现城市安全信息的全面感知，并促使各子系统间协同运作、资源共享，在发生突发事件时得以应急联动、统一调度、统一指挥。智慧安全涉及社会多个领域，如公共卫生、基础设施、通信、环境、商品供应、社会稳定、灾害防控等。[5]通过大数据的挖掘，可以及时发现人为或自然的灾害、恐怖事件，提高应急处理能力和安全防范能力。

（二）智慧企业领域

掌控数据就可以支配市场，大数据处理将决定企业的核心竞争力。过去很多企业对自身经营发展的分析只停留在简单业务信息层面，缺乏对客户需求、业务流程、产品营销、市场竞争等方面的深入分析。在大数据时代，企业通过收集和分析大量内部和外部的数据，获取有价值的信息。通过挖掘这些信息，企业可以预测市场需求，进行智能化决策分析。

1．智慧电子商务

大数据利用网络技术、信息安全等先进手段，打造电子商务云的环境，将电子商务实体中的消费模式、交易事务、信息流、资金流、物流等基本要素整合，实现金融、保险、物流等商业应用的实时感知、动态信息发布、智能商务管理等功能，为企业快速打造一个电子商务平台环境。这样，相关企业通过该平台不仅可以降低企业经营投入，为客户提供优质体验，还可以创新商业模式。可以说，打造智慧的电子商务云，能更有效地提高城市商务管理水平。

2．智慧物流

通过在物流商品中植入传感芯片（节点），供应链上的购买、生产制造、包装、运输、配送、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS／GPS、互联网、传感器等数据库无缝结合，成为强大的物流信息网络。这种大数据的应用，不仅保障了客人利益，还实现了物流信息的有效管理，进一步降低物流成本，从而创造更加便捷的智慧城市。

（三）智慧民生领域

1．智慧医疗

无论是药品的研发还是病源的查询运用，数据分析都可以得到很好的反馈。医院里大量病例的电子化更有利于高数据的挖掘，而且社交网络为慢性病患者提供了临床症状交流和诊治经验分享平台，医院借此也可获得足够多的临床效果统计。人体对药品代谢方式的差异取决于个体特定的基因、酶和蛋白质组合，因此基因信息对选择最优治疗非常关键。大数据的使用可以将用户的每日数据输入到医疗数据系统，通过对匹配病原情况的数据筛查，可以准确地找到感染群体、规模以及特征，同时还可以快速调出处置方案，对人体个性体质的挖掘会做到真正意义上的对症下药，达到应急管理的重要目标。

2．智慧交通

大数据技术将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术以及计算机技术等有效运用于整个地面交通，从而建立一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统（见图4）。通过对道路交通信息的实时挖掘以及可视化手段的展示，能够提高交通主管部门的管理效率和避免突发事件的发生，减少交通负荷和环境污染，保证交通安全，提高运输效率。在有效提升市民的出行效率、迅速缓解“行车难、停车难”的城市通病的同时，也为城市交通的良性运转提供了科学的决策依据。[6]发达国家的统计数字曾显示，采用智能交通技术提高道路管理水平后，每年的交通事故死亡人数就可减少30％以上，并能提高交通工具的使用效率50％以上。

图4　智慧交通示意图

三、大数据时代智慧城市建设应注意的问题

当前，智慧城市建设处在政府主导的网络基础设施建设阶段，无论是一线城市还是二三线城市都是如火如荼，随着国家首批试点城市名单的列出，必定会为我国智慧城市发展带来巨大的推动作用。对于智慧城市的建设而言，人们要求政府部门、社会组织、企业等向社会开放更多的数据，以此通过利用跨部门、跨区域和跨行业数据，最大程度地开发、整合和挖掘城市管理数据，从而实现不同城市子系统要素的数据融合和业务协同。现阶段以海量数据汇集为基础实施的智慧城市建设已经改变了以往的城市管理模式，使城市公共事业管理方式在更为广阔的视野中得以优化，也使城市管理运行更加专业、更加有效、更加经济。现在是运用大数据技术的初始时期，可以预见，人们对于智慧城市带来的美好生活不会满足于“浅尝辄止”的。[7]

不可否认的是，智慧城市中的常态性意外将难以避免，就像快速城市化进程中出现的大量劣质建筑，典型如中国的“豆腐渣工程”，匆忙拼凑起来的智慧城市将由于设计者和建造者的简单操作而暴露技术缺陷。这些因匆忙而产生的漏洞，可能会使像千年虫问题（Y2K）这样的早期设计，当时看起来似乎没那么严重，但后果却是不堪设想的。可以断定的是，智慧城市中的漏洞将会潜伏得更深，可能隐藏在许多关键、互联的系统内部。有时候，似乎没有合适的方法预测隐藏的漏洞的交互关联性。[8]虽然不能准确地预测最大的漏洞风险将在何处、何时，以怎样的方式导致系统瘫痪，或带来怎样的连锁反应，但在现如今的人类能力范围内，我们一定要尽最大努力去发现问题并纠正错误。

（一）信息安全将成为智慧城市应用推广的突出问题

大数据时代里数据资产化成为趋势，智慧城市将充分运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息系统等新一代信息技术，为智慧城市建设提供强大的后台依据和支持。智慧城市的发展在促进城市建设、规划、管理和服务走向智慧化的同时，也带来了“互联网+”时代的信息安全风险与挑战。从城市管理角度而言，智慧城市的信息安全一旦防护不当，还很可能造成城市管理局部混乱，政府管理应急决策失误，甚至引发社会局部动荡。例如，智慧城市涵盖了城市运行的多个信息系统，里面包括政务信息、城市运营数据、企业数据、客户资料等前所未有的大量宝贵的社会运行的数据财富，而且通过大数据的挖掘，能够萃取出非常宝贵的信息资产。如果不法分子窃取到这些机密信息，不仅会造成社会经济的动荡，甚至会威胁到整个国家的长治久安，所以防范合法用户数据的意外泄露，是消除安全隐患的重要手段。

从客观的角度来看，我国信息安全技术水平相对国外来说，差距不止一大截，一些核心软硬件产品依然需要国外提供，而智慧城市建设中的信息安全关系到城市安全、社会安全、政府安全等重要方面，一旦某方面出问题，后果将不堪设想！2012年12月28日，全国人大常委会第三十次会议通过了《关于加强网络信息保护决定》，该决定将政府、企业、个人信息数据上升到极其重要的法律保护位置，同时对惩处威胁信息安全的行为提供了法律依据。有效管控与防范信息安全风险是智慧城市建设中非常重要的一环，因此，信息安全建设必须在智慧城市建设中有所体现，在规划的交界面上更需要重点划分安全界限，保障国家、政府用户的安全，这也是智慧城市发展过程中大数据来源众多、数据量大、数据增长速度快等特点给大数据安全带来的新挑战。[9]

（二）隐私保护将成为智慧城市应用中的首要问题

智慧治理确实使城市变得更为智能，也提高了城市政府治理的效能，提高了便民服务的水平。但在综合集成的物联网、云计算、大数据发展环境下，智慧城市中信息技术的应用与发展所面临的网络环境将会更加复杂，个人信息将会缺乏系统的安全防护，这将成为大数据时代下智慧城市建设的挑战之一。信息和通信技术(ICT)是智慧治理的技术基础，同时，由信息和通信技术支撑的网络也成为越来越多的潜在和实际的攻击目标。

目前，网络承载了公民太多的个人信息。在智慧城市社会管理应用中，公民个人的身份证号，工作单位、家庭住址、户口等信息，以及纳税、参保缴费、违法违纪等公民信息也都存储在云平台中。一旦这些服务平台中发生安全漏洞，必将引发公民个人信息的泄露，使违法分子有机可趁，不仅公民对智慧建设的自觉性会遭受打击，同时也会对政府失去信任，以后信息的采集就会非常困难。此外，随着网络银行、电子商务、互联网金融等服务的兴起，网络彻底改变了人们的生活、消费方式，扩大了公民生活的轨迹内容，加之近年来各种移动终端的普及，进一步扩大了公民生活的轨迹内容，这些轨迹反映了公民个人在物理世界的行为，如活动范围、社会关系、行为偏好、情绪状态等，而这些都是个人信息泄露面临的潜在危机。例如2011年3月，谷歌邮箱再次爆发大规模的用户数据泄漏事件，大约有15万Gmail用户在周日早上发现自己的所有邮件和聊天记录被删除，部分用户发现自己的帐户被重置。2013年10月，圆通快递公司客户快递单信息泄漏，被不法分子倒卖，诈骗、推销这些信息，扰乱了公民正常生活。诸如此类的案例，都可以看到个人隐私存在危机，会极大程度地被社会不法分子所利用。

在智慧治理中，网络安全不仅必须要应对蓄意的攻击，如那些心怀不满的员工、企业的间谍活动、世界上的恐怖分子等，而且也要应对由于用户错误、设备故障和自然灾害等对信息基础设施造成的影响。任何漏洞都可能会导致攻击者侵入我们自认为无懈可击的系统，获得软件控制权，窃取公民个人的隐私。[10]社会信任机制缺失风险，会对社会普遍信任的形成和保护构成挑战，社会信任机制的缺失将威胁人与人、人与社会的基本社会关系，最终会影响智慧城市建设。

（三）信息孤岛将成为智慧城市应用的桎梏

智慧城市的智慧源泉在于海量数据的深度挖掘和再利用。如果没有足够的信息资源，将使之成为无源之水，数据挖掘的效用将大大降低，也就无法抓住发展的机遇。随着智慧城市建设的推进，智慧城市建设将进入“深水区”，信息孤岛问题变得更加迫切，急需解决。信息孤岛不但造成硬件设施重复建设、标准不一，而且数据信息分散、凌乱，严重影响了大数据的综合分析和利用，难以在改进城市管理中发挥积极作用。我国城市、企业行业发展水平参差不齐，因此信息孤岛在我国是一个普遍问题。一位负责行政审批制度的领导曾说，“我统计过一些建筑项目，其中涉及大概30个部门的108项审批。最终的审批档案中，一半以上的材料是重复的，就是因为各部门信息没有打通，所以才费时费力费钱”。若不能解决信息孤岛问题，智慧城市建设将变成一个个“行业示范应用”，无法真正全面推广。要让智慧城市变为现实，各地亟需打破信息孤岛，加快数据开放和共享的步伐。

四、总结

当智慧城市的建设已无法脱离数据所带来的影响时，智慧城市的大数据时代毫无疑问已经到来。当城市环境问题、人口问题、交通问题、文化建设问题等所有的“城市病”都在日日祈求着一副城市健康发展的良剂时，当千头万绪繁复交错的信息流充斥在城市中时，未来城市该何去何从、该如何管理、管理依据又是什么，将不断困扰城市中的人。而大数据正在成为智慧城市血脉通畅的新动力，成为智慧城市建设与管理的无形生产资料，能否善用大数据也体现出一座城市的能量。所以说，大数据不仅是引领新一轮城市经济社会发展的重要驱动因素，一定意义上也将是人类社会发展进程中的跨时代变革。大数据时代真的来临了，智慧城市的建设更加离不开大数据相关技术和产品的应用、服务和管理模式的创新、融合业务和运营模式的探索。我们坚信，智慧城市的美好蓝图一定会早日实现。

说明：本文系广东省哲学社会科学“十二五”规划2014年度项目“我国城市政府向社会组织职能转移中的激励型行政引导模式研究”（GD14CZZ01）、2014年广东省教育厅省级特色创新项目（广州大学“创新强校工程”人文社科类平台项目）“广东城市基层政府公共服务购买的全面质量管理研究”（2014WTSCX058）、广州市教育科学“十二五”规划课题“广州教育公共服务体系优化研究”（2013A010）。

参考文献：

[1]徐继华,冯启娜,陈贞汝.智慧政府:大数据治国时代的来临[M].北京:中信出版社,2015.12.

[2]孙力智.慧城市建设中大数据及其构建探讨[J].中国科技纵横,2015(1).

[3]韩耀强.大数据:智慧城市的智慧引擎[J].中国测绘,2013(6).

[4]张继平.智慧城市之路 科学治理与城市个性[M].北京:电子工业出版社,2012.2.

[5]董袁泉.大数据在智慧城市建设中的运用[J].科技视界,2015(31).

[6]张铭.“智慧城市”中大数据技术的应用[J].通信技术与应用,2014(2).

[7]陈潭.大数据时代的国家治理[M].北京:中国社会科学出版社,2015.

[8]安东尼•汤森.智慧城市:大数据、互联网时代的城市未来[M].北京:中信出版社,2015.1.

[9]陈红松,韩至,邓淑宁.智慧城市中大数据安全分析与研究[J].信息网络安全,2015(7).

[10]张丙宣,周涛.智慧能否带来治理——对新常态下智慧城市建设热的冷思考[N].武汉大学学报,2016(1).

责任编辑：张 炜

DOI:10.3969/j.issn.1674-7739.2016.02.007