基于熵值法的新型智慧城市影响因素分析

赵启明（沈阳建筑大学， 辽宁 沈阳 110168）

新型智慧城市是建设数字中国、智慧社会的核心载体。以人为本、协同创新已经成为目前我国新型智慧城市的发展特点。党的十八大以来，新型智慧城市的建设工作越来越受到党中央和国务院的重视。习近平总书记在2016年4月网信工作座谈会上的讲话中提出“统筹发展电子政务，构建一体化在线服务平台，分级分类推进新型智慧城市建设”。《国民经济与社会发展“十三五”规划》将新型智慧城市作为我国经济社会发展的重大项目工程，指出要建设一批新型示范性智慧城市；《国家信息化战略纲要》明确提出了分级分类建设智慧城市的任务，《“十三五”国家信息化规划》明确了新阶段的智慧城市发展要求和目标，并从实施层面指出了新时期智慧城市建设的发展方向和发展关键环节。

本研究结合目前国内智慧城市的建设重点，从城市基础建设、技术支撑、人才建设、政府政策支持四个角度提炼出十一个重要的影响因素，通过熵值法分析各个影响因素的权重占比，为新型智慧城市的进一步发展提供依据。

1 新型智慧城市建设发展影响因素界定

2007年，欧盟率先提出了“智慧城市”的创新构想。2008年底际国商用机器公司（IBM）正式提出了“智慧地球”的概念，并从定义的层面系统地介绍了“什么是智慧城市”。在2019年新型智慧城市发展报告中，中国信息研究院就智慧城市的核心要素问题进行了详细解读，囊括了设计、管理、运营、建设、保障等各个方面，具体来说，包含顶层设计、体制机制、智能基础设施、智能运行中枢、智慧生活、智慧生产、智慧治理、智慧生态、技术创新与标准体系、安全保障体系十大核心要素。

国外部分学者认为“智慧城市”运用信息和技术手段更好地满足公共生活、服务、工商业活动等要求，进而实现城市的可持续发展。C.Harrison 等[1]认为智慧城市依靠技术实现城市的感知化、互联化以及智能化功能；Toppeta[2]指出智慧城市基于信息通信技术和新一代互联网的应用，实现城市的可持续发展。国内部分学者提出，智慧城市是以通信网络为基础，通过智能化的方式来实现城市发展的最优化。张永民[3]认为，智慧城市是以先进信息技术、智能技术等为依托，以智慧技术、智慧产业、智慧服务、智慧管理、智慧人文、智慧生活等为重要内容的城市发展新模式和新形态；钱斌华[4]提出，智慧城市是以物联网、互联网等通信网络为基础，通过物联、互联化、智能化的方式，使城市中各个功能彼此协调运作，以实现经济社会活动最优化的城市发展新模式和新形态。

结合国内外的研究，本文将“新型智慧城市”定义为一种基于大数据技术的概念模型，包含城市基础设施建设、人才建设、技术创新、政府主导等诸多方面，旨在实现城市的智能化与智慧化功能。以城市信息化（City Information Modeling，CIM）为例，就是在传统的城市建设基础上提出的新时代城市建设方法，能够使城市更满足信息化、智能化、可持续化等要求。

综上，结合对“新型智慧城市”的界定，本研究提出十一种影响其发展的因素，分别为：交通运输、医疗卫生、城市安全、生态及能源、信息互联、物联网等大数据技术、技术专利与知识产权、智慧城市认知程度、人才队伍建设、政策支持、城市规划。

2 基于熵值法的影响因素权重分析

2.1 熵值法原理介绍

熵值法是一种客观赋权法，其根据各项指标观测值所提供的信息的大小来确定指标权重。设有m个待评方案，n项评价指标，形成原始指标数据矩阵X=(Xij)mn。对于某项指标Xj，指标值Xij的差距越大，则该指标在综合评价中所起的作用越大；如果某项指标的指标值全部相等，则该指标在综合评价中不起作用。

在信息论中，熵是对不确定性的一种度量。信息量越大，不确定性就越小，熵也就越小；信息量越小，不确定性就越大，熵也越大。在具体实践过程中运用熵值法能够得出较为客观的指标权重，故本文采用熵值法计算新型智慧城市影响因素的权重。主要计算步骤如下。

（1）假设n组人对m个影响因素进行评价，将收集到的数据进行处理，形成矩阵A。

其中，Xij为第i组人第j个影响因素的数值。

（2）对数据进行处理，根据研究要求，采用“越大越好”的指标处理公式

其中，i=1，2，…，n;j=1，2，…，m。为了表述方便，仍记处理后的X′ij为Xij。

然后进行归一化处理，计算第j项影响因素下第i组人占

（3）计算第j项因素的熵值。计算式为

（4）计算第j项因素的差异系数。对于第j项因素，指标值Xij的差异越大，对评价的作用越大，熵值就越小，故取：Gj=1－Ej，Gj则越大因素越重要。

（5）求权数。计算式为

2.2 数据分析与处理

本研究的数据收集采用问卷调查和专家访谈的方式，分为五个组次进行数据的汇总，分别为政府部门人员、社会大众、社会服务人员、大数据技术人员、城市规划建设人员。将十一个影响因素包含在问卷之中，通过为各因素打分的方式来表示其对新型智慧城市发展的重要程度，打分范围为90～100之间，每组回收问卷55份，其中有效问卷50份，有效问卷率为90.9%。对收集到的数据进行处理，数据结果，如表1所示。然后根据熵值法原理及相关数学公式，得到各影响因素的权重。最后对数据进行信度和效度分析，结果显示数据合理性、应用性较强，符合研究要求。

表1 影响因素打分数据

通过计算分析，得到的权重数据，如表2所示。

表2 影响因素权重数及排序

2.3 结果分析

在十一项影响因素中，排序第一的政府支持因素的权重达到0.091 599，与目前国内新型智慧城市的发展高度吻合。在中央政府的指导下，各省市均出台相关政策文件（部分省市政策文件，如表3所示）以支持智慧城市的快速发展。排序第二和第三的分别为人才队伍建设因素和物联网等大数据技术因素，权重分别为0.090 970和0.090 937，说明在新型智慧城市的发展建设过程中，掌握专业技术的人才是城市发展实施过程中特别重要组成部分。在物联网、云数据等专业技术达到一定高度时，掌握技术的人才便成为城市发展建设的基石。

表3 部分省市政策文件表

在新智慧城市发展过程中，重视权重高的因素的同时，亦不能忽略权重较低的因素，例如生态及能源因素，虽然权重只有0.090 704，但在实际建设发展过程中，也是不能忽略的重要影响因素。

3 结 语

从概念的提出，再到实际建设发展，智慧城市得到了充分的发展，国内已有数百个城市提出了与智慧城市相关的发展规划。虽然经历了十几年的发展，国内的整体建设仍然存在信息孤岛、长效机制损失、条块割裂、特色模糊等问题，亟需进一步深度处理。在网络安全和信息化会谈中，习近平总书记2016年4月在网信工作座谈会上提出要分级分类推进新型智慧城市建设，打通信息壁垒。因此，对智慧城市发展影响因素的分析是非常必要的。这不仅有利于促进城市的进一步发展，同时还为出台相应政策、建设规划、大数据收集等工作提供了理论依据，为更好地发展智慧城市奠定了基础。