大数据背景下智慧城市创新路径选择

平健

[摘 要]随着信息技术的不断发展，整个社会的信息化进程不断加快，以大数据为首的先进信息技术预示着信息时代进入了新的阶段和更高的层次。到目前为止，学界对大数据的概念仍未达成共识。但大数据具有的数据体量大、数据类型多样、价值高和要求具有高速的处理速度等4种特征已经得到了广泛的认可。城市从产生至今经历了3个阶段，而以大数据为技术基础的智慧城市是城市的高级阶段。大数据在城市规划、舆情监控等方面为城市的管理者提供强大的决策支持。对辽宁智慧城市的建设现状进行分析后，我们得出我省智慧城市建设具有“重项目，轻规划”、“重建设、轻应用”、“千城一面”格局显现等问题。针对以上问题，本文从做好顶层设计、注重区域优势和特色、助推社会经济发展等方面给出对策建议。

[关键词]大数据；智慧城市；发展对策

[中图分类号]F291.1 [文献标识码]A [文章编号]1672-2426（2016）01-0042-07

一、大数据的内涵及特征

随着信息技术的不断发展，整个社会的信息化进程不断加快，以大数据为首的先进信息技术预示着信息时代进入了新的阶段和更高的层次。那么究竟什么是大数据呢？对于大数据的概念，不同学者从多种角度对其进行了阐述。著名咨询公司Gartner给出的定义是：“大数据，或称巨量资料，指的是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产”，这个定义强调了大数据的一个特征就是数据量巨大。维基百科给出的定义是：“大数据是指利用常用软件工具捕获、管理和处理数据所耗时间超过可容忍时间的数据集”[1]。以上两个概念说明了常用的软件难以有效的获取大数据的价值。如果将大数据比喻成一种产业的话，那么使这种产业创造利润的主要方法就是提高数据的处理能力。著名学者维克托迈尔·舍恩伯格这样定义大数据：“大数据指不用随机分析法（抽样调查）这样的捷径，而采用所有数据进行分析处理”[2]，这个定义说明了大数据的另外一个特征，那就是它的全面性，因此，也有人称大数据为全数据（即全面的数据）。

到目前为止，学界对大数据的概念仍未达成共识。但大数据具有的4种特征（即4V特征）已经得到了广泛的认可。大数据的4V特征主要包括：Volume（数据体量大）、Variety（数据类型多样）、Value（价值高）和Velocity（要求具有高速的处理速度），如图1所示。

（一）数据体量大

2010年，人类拥有的信息总量大概是1.2ZB，相当于1万亿GB。据Gartner公司预测“到2020年，全球数据量将达到35ZB”。而2009年美国各行业数据存储量如图2所示，图中的计量单位是PB，美国邮局1年处理的信件大约5PB，谷歌每小时处理的数据为1PB。

（二）数据类型多样

数据类型主要包括3大类。1.结构化数据：“即行数据，可以用二维表结构来逻辑表达实现的数据”，如数字、符号等。2.非结构化数据：“其字段长度可变，难以用二维逻辑表来表现的数据”，包括所有格式的办公文档、文本、图片、音频、视频等。3.半结构化数据：“介于结构化和非结构化数据之间”，如HTML文档等。大数据囊括以上所有的数据类型，数据量巨大、类型繁多使得大数据的利用与价值获取成为了难题。

（三）价值高，价值密度低

数据的价值密度等于有价值数据比上数据总量。由于大数据的总量庞大，而有价值的信息量较少，因此其数据的价值密度低。但是大数据的商业价值非常高，在商业中，企业可以通过对大数据的分析整理找出商品之间的内在联系，分析消费的消费行为，有利于提高产品销售量，创造更高的利润。

（四）要求具有高速的处理速度

信息的价值是具有时效性的，因此，快速的获取有用的信息成为了大数据处理的关键。大数据是海量的数据，要想从如此繁多的数据中快速提取有用的信息，必须从软件和硬件上提高计算机本身的处理能力。

二、大数据与智慧城市的内在关联

（一）城市的发展趋于智慧化

美国著名科学家刘易斯·芒福德认为：“城市诞生、演变和消亡的循环体现了人类文明的演进”。中国电信智慧城市研究组将城市的演变与发展划分为城市的1.0版、2.0版和3.0版三个阶段。

城市的1.0版是从城市的出现到1850年。1750年以前，人类经历了5000多年的历史进程，城市化率仅为3%。而从1750年第一次工业革命后，到1850年世界人口的城市化水平达到了6.4%，也就是在短短的100年之中增长了3.4%，如图3所示。这一阶段的主要特征是：（1）以农业为主，城市人口低速增长。第一次工业革命前，英国农业人口占总人口80%以上；18世纪初，法国农业人口占总人口90%以上；19世纪末中国农业人口占总人口的90%以上。（2）技术水平低下，只能依靠自然资源。在这一阶段，人类利用自然资源改造自然来为自己服务，如由于缺乏人造动能，只能利用简单的水车和风车等自然动能；没有高级建筑技术的帮助，难以构建高楼，仅能依赖天然的材质和结构建造住所，中国西北部的窑洞就是这一时期的代表性建筑。（3）商业处于原始状态。国外学者按照西方商业业态的发展规律和人均GDP的关系，提出了商业的发展阶段。他们指出：“当一个国家和地区的GDP低于1100美元，城市化率低于25%时，商业处于与农业经济匹配的原始状态”。贝洛赫认为：“按1960年的美元价格计算，1800年法国年人均收入为220美元，中国为228美元”，这表明商业处于原始状态。

城市的2.0版是从1850年到1990年。这一时期的主要特征是：（1）人口迅速增长，城市数量剧增，见图3。产生这一现象的主要原因是工业革命大幅度提高了农村劳动生产率，使得农村出现了大量剩余劳动力，他们成为了城市工业发展的后备劳动力。这些劳动力涌进城市，使得城市不断的提高其基础设施水平和服务水平，这让城市自身具有了更大的吸引力，城市的人口急剧增加，城市化进程开始加速。1960年世界上百万以上人口的城市为114个，到1980年这一数量增加到222个。（2）技术转化为生产力，助力城市发展。到20世纪90年代，发达国家的科技进步贡献率达到60%-80%。（3）经济快速发展是城市发展的核心动力。1866年，美国的货币流通量只有9.4亿美元，到1914年增至20亿美元。中国是经济增速较快的国家，1949年年人均收入为44元人民币，到1990年增加至1510元人民币。经济快速发展，商业高度繁荣，财富和人才向城市涌去，出现了洛杉矶、大阪等人口众多且经济发达的城市。endprint

城市的3.0版是从1990年至今。1990年是互联网的元年，标志着人类进入互联网络时代，也预示着城市将变得越来越智慧。1990年，美国著名工程师蒂姆·伯纳斯利创建了WWW计划，WWW全称是World Wide Web，也称为万维网，是其在欧洲量子物理实验室的时候开始研究的。这一阶段城市的主要特征是：（1）人口低速增长，总量偏高。表1给出了世界人口数量较多的几个城市，从增长比例来看，人口增长的速度并不快，年增长比例最快的是孟买仅为2.65%。但是由于人口基数偏高，增长的数量非常大。专家估计：到2025年，世界人口总量将达到80亿，到2050年将突破百亿，城市的人口将超过80%。（2）技术高度发达，城市趋于智慧化。在各个领域，智能化的技术水平在提升，人工智能已经应用于城市的每个角落。科技向工业、农业和其他领域注入智慧，让冰冷的器械可以进行思考，进而让整个城市具有智慧。（3）经济高速增长，服务型经济占主导地位。服务业占世界GDP的比重持续上升，1980全球服务业增加值占GDP比重为56%，到2000年上升到63%。

（二）大数据是智慧城市的支撑

以大数据技术为基础的智慧城市可以对接收的信息进行智慧化的分析与处理，这是它与数字城市最大的区别。大数据就像是血液一样流淌于智慧城市的各个方面，为智慧安全、智慧交通、智慧医疗、智慧生活和智慧环保等各领域提供强大的决策支持。在城市规划方面，通过对城市自然和人文社会相关数据进行挖掘，为城市规划提供科学有效的决策支持。在交通管理方面，挖掘道路实时交通数据，能合理地优化交通管理方案，为城市交通正常运行提供决策依据。在舆情监控方面，通过对网络语言进行语义分析，能准确掌握网络民意，可以科学有效地应对网络危机事件。

由此可见，智慧城市离不开大数据处理技术。它是实现城市智慧化的关键性技术，遍布智慧城市的方方面面。它可以有助于提高政府决策与服务质量，优化产业布局，改进城市运营管理方式，是智慧城市建设和发展的引擎。

（三）典型国家基于大数据的智慧城市建设经验

1.法国，大数据项目助力智慧城市建设发展。2011年7月，为推广电子政务，法国工业部宣布投资20万欧元实施“Open Data Proxima Mobile”项目，希望通过该项目实现公共数据在移动终端上的应用，最大限度地挖掘它们的价值。项目内容涉及交通、文化、旅游和环境等领域，旨在实现所有法国公民及在法国旅游的欧洲公民能通过个人移动终端使用法国的公共数据。在2013年2月，法国政府提出了数据开发计划《数字化线路图》，将大数据分析技术作为重点扶持的战略性高新技术。同时，为促进大数据领域的发展，法国政府将对新兴企业、软件制造商、信息系统设计师等加大投资力度。2013年4月，法国生产振兴部部长Arnaud Montebourg、数字经济部副部长Fleur Pellerin和投资委员Louis Gallois共同宣布：将投入1150万欧元用于发展大数据等7个信息产业项目。

2.俄罗斯，大数据基础设施为智慧城市发展提供支撑。2013年，俄罗斯通讯与大众传媒部编制了《2018年前信息技术产业发展规划（又称路线图）》，旨在通过创建创新研发中心、建设IT基础设施等发展信息技术产业，充分发挥该产业对经济的带动作用。俄罗斯的数据中心市场发展快速，2010年，商用数据中心机房面积达到了29000平方米，机架服务器数量达到了97000个，数据中心服务开支规模超过了1.6亿美元。2013年，俄罗斯经济发展部公布了一份有关信息技术产业发展前景（2011-2030年）的预测报告。该报告主要是发展新的数据处理和运算方法，提高计算机的主频。

3.德国，数据安全防护为智慧城市健康发展提供保障。1997年德国就推出了联邦层面的数据保护法。在2009年，为约束个人信息泄露导致的侵犯隐私行为，对已有的《联邦数据保护法》进行了修订。修订后的保护法呼吁各类组织设立信息保护专员，要求联邦政府设立数据保护与信息自由专员，以监督政府的个人数据的保护工作。同时，各州的数据保护专员，负责监督各州政府的数据保护工作。

三、基于大数据处理技术的辽宁智慧城市建设现状

2006年，辽宁开始建设数字城市地理空间框架，推动城市信息化。2008年，建设了辽宁电子政务外网综合网络平台。自2012年以来，开始逐步向智慧城市转型升级，并且沈阳、大连、营口等9个市政府，以及鞍钢、辽河油田、营口港务局等大型企业集团陆续与中国联通辽宁省分公司签约了“智慧城市”战略合作协议，并陆续在政务、安全、文教、交通、医疗、物流等方面进行智慧城市的建设。2013年，住建部发布智慧城市试点名单，我省沈阳市浑南新区、大连市生态科技新城、大连普湾新区、大连庄河市和营口市入围；工信部在2013年和2014年公布的两批信息消费试点城市中，我省沈阳、本溪入围。

（一）智慧本溪

本溪市成立了智慧城市建设工作领导小组办公室，由市长担任组长，制定统一领导、统一协调、统一审批的顶层设计方案。建立公共运行数据中心，整合政府各部门数据，破除信息孤岛。智慧本溪规划重点搭建3个平台：以市民卡为手段、市民网为基础打造线上公共服务融合平台，网络查询个人医保、社保、水电费、燃气费、交通罚款等信息，提供交通、预约挂号、酒店、机票预订等公共服务，与城市管理者进行线上交流，间接参与城市的管理；基于云计算和手机客户端，打造城市管理支撑平台；针对中小企业，建立企业云服务融合平台。

（二）智慧沈阳

2015年5月，沈阳市政府办公厅发布了《智慧沈阳建设实施方案（2015-2017年）》。方案提出成立智慧沈阳建设工作领导小组，市长任组长，市委市政府相关领导任副组长，发改委等多部门共同参与，形成跨部门的协调管理机制。筹建大数据管理局，协调政务数据资源有序开放，负责智慧沈阳运营和管理，主要实现智慧民生、智慧管理、智慧经济3个目标，主要任务包括以下3个方面。endprint

1.开创智慧沈阳新生活，促进信息惠民普惠化。建设“@沈阳”手机智能门户，对接和共享医疗、交通、旅游、气象等各领域信息资源，为市民提供个性化和便捷化的综合信息服务；推广市民卡，实现社保、公交、公共事业服务的一卡缴费；建设区域人口健康信息平台，实现就医流程扁平化、集约化；构建智能交通体系，完善数字交通综合信息管理平台；构建智慧教育支撑平台，实现教育教学管理现代化；整合社会保障领域业务信息系统，建设手机端就业信息查询及推送服务；构建智慧社区，搭建社区公共服务综合信息平台，推进智慧养老，建设全市大救助信息平台；建设全市旅游基础数据库和综合管理服务平台，构建旅游智慧化应用系统；建设和完善信息基础设施，以无线WiFi网络和3G/4G移动通信网络构建无线城市一张网。

2.推进智慧沈阳新应用，提升公共管理和服务水平。构建智慧政务公共服务体系，建立市政务云与社会“公有云”分工合作机制，建设政务数据对外服务平台；建设“城市眼”视频监控综合应用平台；建设智能安全生产体系；建设统一的地理时空信息云平台，构建沈阳城市管理一张图；智慧农业，建设市农经网络监测系统；智慧生态环保工程，建设沈阳生态保护监督管理体系；智慧市场监管系统，建设企业信息公示平台；增强信息安全防护能力，全面推行信息安全等级保护制度，加强对全市党政机关等重要信息系统的安全监督检查。

3.促进传统产业与信息化融合。大力发展智能制造，加快实施五大实验区的“机器人换人”和“生产线与生产系统”的改造，构建工业大数据中心；推动软件与信息服务、云计算与大数据、智慧医疗等九类智慧经济产业发展，构建智慧经济产业集聚区，重点推进浑南电子商务示范基地、金融数据服务产业园等园区建设；建设城市级数据处理中心，加强政务云建设，推动政务数据开放，加快大数据应用基地建设，建立互联网数据处理中心。

（四）辽宁智慧城市建设存在的主要问题

从上述分析可知，我省的智慧城市建设已经粗具规模，个别城市的总体规划和指导意见相继出台标示着辽宁的智慧城市建设正逐步走向正轨，但从全省来看仍存在一些问题。

1.“重项目，轻规划”。有些地方尚未制定科学的智慧城市建设统筹规划，部门间各自为政，信息和数据资源难以有效共享，无法形成真正意义上的大数据。个别地方指定政府委办局牵头负责，但由于职能范围和级别限制，不能实现协调跨部门、跨行业的目的。在已有统筹规划的城市或地区，多是以解决城市管理、提高市民生活便利性、政府服务水平等为主要目标，而没有体现更长远的规划愿景，这种短视行为极易造成建设资源的浪费，使得智慧城市建设流于形式。

2.“重建设、轻应用”。一些地方政府将智慧城市的建设视为政绩工程和形象工程，他们认为智慧城市就是把新一代信息技术简单的堆砌到已有的城市上，而并非看重智慧城市建设带来的庞大的内需市场，缺乏对其盈利模式的研究，忽视市场需求，难以从智慧城市的建设中获利。物联网产品、传感器标签等智慧产品成本过高，智慧城市的建设成为了资金投入的“无底洞”，最终导致智慧城市成为了城市和管理者的负担，长期发展无从谈起。

3.“千城一面”问题凸显。各别地方不考虑自身的区域文化、地理位置、城市特点和产业结构等特点，忽略城市特色文化“软实力”，套用国内外已有的智慧城市建设方案，导致各智慧城市的建设同质化，出现场面热烈、内容精彩、千城一面，却无法满足城市需求的问题。

四、辽宁智慧城市创新路径

（一）借鉴国内外智慧城市建设经验，做好顶层设计[3]

顶层设计应具有超前的长远的规划理念，要着眼于未来几十年甚至上百年的社会经济发展趋势与问题。制定城市总体规划要系统、科学地分析和预测本地区的人口增长态势、环境变化以及新经济增长等因素。并且为使这样长达数十年的建设目标不会变成无法实现的空中楼阁，应制定相应的短期行动计划。以智慧的维也纳为例，它的长期规划是2050计划，是整个智慧城市的愿景，力图完成公共空间的再造，可再生能源覆盖全市50%以上。中期的2020计划实现建筑物新建与革新，能源使用行为方式变化。2012-2015短期行动是一个可操作性极强的行动方案，主要内容是建设区域能源规划及网络，管理新型交通理念及用地等等。

（二）立足城市特点，发挥区域优势

智慧应基于科学的现代城市规划，以城市和经济社会的可持续发展为重心，兼顾经济增长、环境保护与社会公平，其根本目标是实现社会福利最大化和城市空间的均衡发展。因此，智慧城市建设应最大限度地把城市的性质、特点、功能和历史等融入智慧城市的顶层设计，体现城市独有的个性和特色，建立长远发展的制度。以发挥本地区文化、产业和地理优势为切入点，或以解决本地区的环境污染、资源枯竭、空间布局不合理等问题为出发点，推进智慧城市的建设。

（三）基于市场需求，以智慧城市建设助推经济发展

市场需求是智慧城市发展的源动力。有学者指出：“智慧城市建设应依托市场的无形之手，充分发挥市场配置资源的作用，通过价格杠杆、自由竞争等市场手段来创造多样化、个性化的智慧应用以及培育市场前景广阔的新兴业态，实现智慧增长”[4]。政府要明确在智慧城市建设中的定位，以“政府主导+标准引领”管理模式，引入竞争机制，实现应用需求与规划建设的有效对接。强化企业的市场主体地位，以“开放合作+企业受益”模式，根据市场的实际需求开发有广阔应用前景的项目，激发社会创造力，创造更高的经济、社会和人文效益。以新加坡为例，其智慧城市的建设以信息基础设施和资讯人才为支撑基础，以推动信息产业发展为核心。2001年新加坡信息产业的收益为307亿美元，到2011年收益增长到834亿美元，智慧城市建设不只是信息基础设施建设，更是推动城市发展的重要动力，而经济增长也将助推智慧城市有序、健康、持久的发展。

参考文献：

[1]Big data[EB/OL].[2012-10-02].http？押//en.wikipedia.org/wiki/Big_data

[2]维克托迈尔-舍恩伯格.大数据时代[M].浙江人民出版社，2012，（12）.

[3]仇保兴.中国智慧城市发展研究报告[M].中国建筑工业出版社，2013，（7）.

[4]李广乾，当前我国智慧城市发展面临的问题与对策[M].智慧观察，2013：72-75.

责任编辑 张小莉endprint