我国“城市大脑”建设的实证研究

陈兴淋 张建芹

摘要：建设“城市大脑”，重在大数据的研究和实践应用，用数据思维重塑城市管理模式，挖掘数据寻找城市运行规律，汇聚城市有效数据为城市管理服务；利用“大数据”进行城市运行治理、社会服务治理、行业规范管理，解决城市“Bug”，更是将复杂的城市管理问题简单高效处理的一种创新模式；建设“城市大脑”，关键是大数据生态建设，依据数据资源还原城市实时运行特征，建立预测模型，解决城市管理动态难题，以提升城市的宜居、城市的综合管理运营能力，实现城市竞争力的提升。

关键词：“城市大脑”；大数据；城市顶层设计；城市动态管理；城市民生监测与预警

一、 概念的界定

“城市大脑”是指的城市数据大脑，是一座城市的人工智能中枢，其建设的内部核心是技术支持，即采用人工智能技术，对整个城市信息数据进行动态实时分析，实现资源共享并达到可以自动调配公共资源，实时修正城市动态运行中的Bug，并进化成为能够智能治理城市的“超级人工智能”。例如智慧化解决交通拥堵、实时跟踪实现安全防护等城市管理存在的诟病。

“Bug”与城市“Bug”。来源于英文的“Bug”一词，意为臭虫、缺陷、损坏等。计算机专业人士往往将在计算机系统或程序中电脑系统中隐藏尚未发现的的缺陷或隐患，统称为“Bug”（漏洞），“Bug”的存在容易导致被实施网络攻击、引发系统故障甚至崩溃，引申到社会管理发展层面，“Bug”可以用来形容隐藏的事物可能带来的损害超出想象；可以想见， 城市“Bug”引用到城市管理中，意为城市运营管理中存在某个异常的漏洞或者防守薄弱环节或缺陷，称之为城市“Bug”。

二、 “城市大脑”建设的缘起

当今城市化进程加速、人口日趋庞大、道路扩展延伸、城市群区域发展、工作生活圈半径扩展等带来城市管理的考验，再加上社会流动性、开放性、活跃性、复杂性前所未有，管理难度的加大带来城市管理的种种城市“Bug”。例如突发性因素带来道路交通堵塞、安全突发事件等，制约着城市发展的后劲，影响了城市居民日常生活工作的幸福感，影响了城市整体实力的提升。为此，我国一些城市诸如杭州、上海、苏州、等城市率先开始了建设“城市大脑”的实践应用，寻找城市运行规律，改善城市居民交通出行、提升城市的宜居、城市的综合管理运营能力，实现城市竞争力的提升。

“城市大脑”建设起源于大数据资源理念。得益于网络科技的发展，信息交换的便利，人与人之间的社会交流也紧密起来，而大数据就是这个高科技时代的产物。“大数据”一词最早由麦肯锡提出来，用其来阐述DT（Data technology）时代产生的海量信息数据，并冠之以名为相关的技术发展与创新。而早在2006年，当人们还只是停留在人、财、物是资源的观念之时，时任清华同方副总的周侠便突破性的提出了“数据是资源”的说辞，其认为数据可以产生价值，未来的世界是数据的世界，并实践性的操作应用于物联网产业，创造性的提出了“数据是资源，把数据资源化，资源体系化，体系产业化”这一技术理念，并进一步开发出了具有自主知识产权的“同方数据资源管理平台”，用于试点基于“城市运行体征管理”的“智慧城市”建设。运用大数据理念，依托数据技术建设网络平台，并应用于城市运行管理，形成“智慧城市”管理。所以，建设“智慧城市”，个人认为是我国建设“城市大脑”的雏形。

“城市大脑”建设是大数据技术推进的政府城市管理思维理念变革的结果。“大数据”时代已来临，传统的借助经验和直觉的决策已不再适应，将更多的依赖大数据技术运用和分析。大数据技术的发展与应用，诸如数据处理、综合处理、语音识别、商业智能软件等在内的线下数据采集、汇集、整合，成为“城市大脑”发展的助推器。建设“城市大脑”，是城市管理思维理念的变革。IT时代特征是自我控制、自我管理为主，而DT时代，其特征则是技术标杆，服务大众、激发生产力的技术实践。表面看，存在的是技术层面的差异，实质上是思想观念层面的改观。可以说，技术发展与应用，推进了“城市大脑”的建设发展理念。哈佛大学社会学教授加里.金认为：数据资源的庞大使用，各个领域开始了量化进程，我们面临的是一场革命，无关乎学术界、商界还是政府。

“城市大脑”建设是城市核心竞争力的挖掘重要手段。“未来的城市竞争不再将按照电力等能源拥有对区域竞争进行划分，而是建立在人才和创新价值的能力，建立在数据能够给城市社会创造的价值，用数据产生价值才是未来真正核心竞争力所在……”。（马云）大数据时代带给颠覆了我们的观念：其一，不是抽样数据，而是全部数据；其二，不再是精确制导，恰恰是大致轨迹；其三，关注影响因素之间不是以为的因果关系，而是关注彼此之间的相关关系。未来城市競争力不再仅仅是生产要素资源，而会是数据资源。

“城市大脑”建设是城市开放动态管理能力的显现。大数据对城市决策的支撑能力，依托于当代技术发展的支持，更依托于观念的改观——城市管理理念需要从“顶层设计”的展开。一是信息化技术的发展，政府可以获得的数据来源增加了；二是伴随一些主要城市闻风而动，切入大数据中心，汇集数据的能力增强了，城市开放动态管理能力得到加强。

“城市大脑”建设提升了城市民生监测、城市管理预警的能力。任何科技创新都是探索实践，是技术推进开启了城市管理的前瞻性的实践活动。城市大脑建设可以跨越行政属地区域、政府部门、不同行业间的数据融合，实现数据资源的共建共享、分类汇集及有效数据的分享；可以对城市动态存在问题进行诊断判别、行业企业市场产品研发发展营销决策、对构建地方政府发展规划等发挥决定性数据支持系统性作用。可以帮助政府提升公共服务效率，进一步改进惠民服务；也可以视为支撑城市发展良性管理运行的“智慧中枢”。可见，建设“城市大脑”是建立在城市管理依托跨域汇集大数据并加以运用，更借助云计算、平台数据工具等新一代信息技术，为现代城市管理运行组建形成一个智能中枢，以DT技术形成数据思维，实现重塑城市管理模式的成效。以此为契机， 可以拓展延伸至城市民生监测评估、城市管理危机预警等应用实践，去提升城市管理运行中“手脚和躯体”的效率。

三、 “城市大脑”建设的实践探索

建设“城市大脑”是DT时代改观的城市管理模式的探索实践活动。数据成为城市数据大脑智慧的源泉，是城市管理决策依托，是政府公共服务决策支持。在城市化加速，城市间的知识、经济、人才、文化等资源的竞争日益加剧的今天，大数据对于城市管理发展的影响日益显现。2016年杭州政府与企业协作共同尝试打造一个人工智能中枢——“城市数据大脑”，通过全城视频进行实时分析的人工智能系统，探索城市发展中共同的难题。以交通治堵为切入口，利用5万多个摄像头，收集了上百亿与民生有关的杭州交通层面的数据、市民公共服务数据、平台运营商运行数据等，输入杭州“城市数据大脑”，寻找城市运行轨迹相关数据，改观了城市管理模式的决策支持。“城市数据大脑最终的目标就是让城市能够自主、智慧地运营，从而帮助到其中居民民生，最重要一点就是交通出行，城市数据大脑试运营后，车辆通行速度提升了11%。将来还会扩展到诸如智慧旅游、智慧社区、智能住宅，电力等”。

“城市大脑”建设是城市运行管理的实践应用。广州市引入阿里云人工智能技术“阿里云ET”控制优化平台，通过摄像头对路口车辆运行的实时情况进行大数据分析，并及时提出优化建议，调整十字路口红绿灯长短，延长等候车辆较多方向的绿灯时间来疏导车流。阿里云ET交通管理的内涵是根据广州城区道路机动车辆行进中速度以及道路路口的间距，优化设置信号灯的时长，以保证通行车辆在前一个道口遇到第一个绿灯，时速按照正常规定道路速度驾驶，后续道口通行的信号灯基本处于一路绿灯，甚少遇见红灯。数据分析调整之后，广州城市拥堵指数下降25%。

“城市大脑”建设是新科技实践应用的探索，如视频识别计算法。视频识别算法，是人工智能技术在城市管理中的应用实践，倘若一个规模城市的所有视频由人力24小时三班倒地监视，估摸需要15万人次，而借助识别算法，把视频可以短时间检索结束，并通过智能技术来感知城市复杂路况车辆的运行轨迹，判别的准确率达到99%以上，还可以帮助交警有效识别套牌车、违法车等数据信息，这种借助人工智能识别技术方法已经在贵州等相应城市得到了有效地应用，有效推进了城市管理水平。

“城市大脑”建设实践证实了其在提升政府部门服务质量和效率是的巨大作用。建设“城市大脑”，可以实现拓展城市民生监测评估、城市管理危机预警，有利于提高城市经济发展过程中的服务效率和质量。以上海市场监管部门处理的河豚案为例。2016年5月，沪长宁区市场监管局利用消费者的“吐槽”，成功实现了数据共享查处了两家非法加工出售河豚的餐厅，其做法：依托互联网平台庞大的数据，制定一份“食品安全负面评论”搜索清单，采用对公众平台消费者评价搜索含有‘河豚‘腹泻‘脏乱差等关键词排序线下企业实查，及时跟进实地查处管理，恰恰体现了城市管理中的大数据创新应用，逐步形成城市管理者的有效决策参考。

此外，各地“城市大脑”建设的实践，有效利用大数据技术、智能化分析除了应用于交通治堵、犯罪预防之外，还可以对城市公共安全管理获得极大的便利，例如利用乘客公交乘车区间、时间轨迹数据分析抓小偷、利用图像设备识别系统比对图像抓嫌疑犯等，提升城市居民居住城市的幸福感，行之有效的改善城市公共安全的管理效率。

设想未来拥有人工智能“大脑中枢”的城市交通场景：城市运行过程中摄像头端口实时动态信息、公共交通系统信息、各类平台滴滴车、曹操专车打车软件信息等 将被汇集到同一个终端，通过快速识别比对分析，制定出合理方案，为每个路口实时设置不同时长的红绿灯，对有拥堵危险的路段实施短暂禁行，为短时间出租车需求增加的区域规划合理的导航信息，建设"城市大脑"核心在于连，把相关资源连接应用，更进一步的核心是把技术、数据连起来之后，能够实现智能化运用，城市相关部门和单位信息数据的链接，对整个城市管理进行全局、动态分析，修正城市运行中的“Bug”，通过数据处理技术，提升整个城市管理水平。

四、 苏州“城市大脑”建设的实践分析

建设“城市大脑”不是单纯信息化，更不会是一度理解的行政事务处理的电子政务，可以归纳理解为解决城市“Bug”的一种城市管理模式，也可以扩展延伸认为是种解决城市复杂动态问题的创新模式，更可以是将复杂的城市管理问题简单化有效处理的一种创新模式。

1. 苏州“城市大脑”建设的必要性。“人类正从IT时代走向DT时代”（马云）。借用“大数据之父”舍恩伯格话来说，“大数据开启了一次重大的时代转型”。大数据时代，工业化、信息化、城市化、国际化等带来了经济结构、社会结构、利益结构的不断调整，经济社会发展已逐步迈入一个新常态，大数据正在改变当今时代人们的生活以及理解世界的方式，更在拓展城市民生监测评估、城市管理危机预警的应用。苏州“城市大脑”的建设是苏州城市发展的新常态。

截止2017年12月底，苏州全市常住人口1 068.4万人，是省内唯一常住人口超过千万的城市；苏州2017年以1.73万亿元GDP列省内第一位，全国第七；2017年6月全市汽车保有量超过332万，列全國第五位。

苏州常住人口总体规模量、不断增加的汽车保有量、城市交通道路的出行通畅，抽丝剥茧的收集、汇集相关数据，进行分析判别，并加以实践决策应用，这是一个智能化技术运营的结果，这是建设苏州“城市大脑”，解决城市“Bug”新型城市治理渴望达到的结果。

2. 苏州“城市大脑”建设的实践。苏州“城市大脑”建设，自2017年2月开始启动，已经初现成效。

打通政府、运营商、互联网企业数据资源连接，初步形成了“1+2+N”基本架构。逐步建立一个统一的数据汇聚和计算数据平台中心，采集、汇聚、清洗、存储了五大部门、三大运营商以及主要互联网企业的各类数据，数据资源跨部门共享打通，累计收集各类数据79种、2 600多项，处理历史业务数据达3 000多亿条；同时实现以上相关部门协作，打通了数据实时传输通道，以日均6.8亿条数据资源进行汇聚；抓住城市治理面临的关键Bug，先行开展交通治理、公共安全两个领域的“城市大脑”建设试点。以苏州交通治理为切入口，收集道路实时视频录像数据资源。苏州市政府投资建设的近10万套视频监控已经全部接入，未来设想将逐步接入企业单位自建监控，构建全覆盖、全天候的视频天网。通过收集苏州工业园区区内自2010年来累计统计的200亿条相关数据后，归集整理及分类相关主要道口交通实时数据，依托智能技术进行学习分析，从交通出行量、公交优化、高架交通态势等影响因子，寻找相关关系，建立了高峰时段2小时道路交通时空预测模型。

优化建设“城市大脑”整体架构，拓展和深化应用。依据采集数据资源、建立预测模型，对有关领域进行动态预测，更加有力地支撑和服务经济发展和社会治理等工作。诸如公共交通、安全领域相关的犯罪预测、重点人员再犯罪预测、企业建筑火灾风险预测等应用也已陆续投用。

营造参与建设苏州“城市大脑”氛围，人人参与城市动态管理。借助“城市大脑”建设，有效利用网络平台，百姓人人参与城市管理的氛围，细微之处见真章，提升了城市管理动态状况的有效性。利用网络，调动百姓参与城市管理的积极性，建设“城市大脑”市民参与显实效。2016年市民通过各类网络渠道，上传的各类存在的问题事件66 204件，主管部门确认有效事件55 528件，转办了结55 335件，办结率及回访满意率双双达到99%以上。

推动“城市管理”向“城市治理”转变。在建设苏州“城市大脑”背景下，对城市治安综合管理转换工作方式，改变管理模式，从“城市管理”向“城市治理”，依据“数字化、项目化、载体化”全程动态管理实践，坚持堵疏结合管理理念。

建设苏州“城市大脑”试点实施，确实让参与的各个主管部门、专业人员看见了大数据带来的城市发展的改观，公共资源的配套也对城市居民的生活也带来极大便利，比如网上医疗挂号、足不出户就能办理驾照年检、网上学习可以抵除交通违章的一定条件的扣分，这些便利都是“城市大脑”建设的红利。但仅停留在参与部门及少数市民能够意识到“城市大脑”对苏州城市管理的提升、经济发展的推动作用是远远不够的。

五、 结束语

蘇州“城市大脑”建设的实践是我国“城市大脑”建设实践探索活动的重要组成部分，积累了丰富经验，取得了显著的效果。基于大数据和人工智能技术的“城市大脑”是一座巨大的宝藏，要想取得更大的应用效果，还必须做好以下几方面的工作。一是加大宣传力度，明确管理制度，坚持政府推动，社会共建的原则。二要结合建设苏州“城市大脑”顶层设计开展专项系统设计，提高数据共享效率。三是确立政府组建的统一管理的大数据中心，形成制度化管理模式。制定数据信息资源目录，明确数据信息分类，根据管理权限组织指导相关部门管理标准。在保护隐私、责任明确、数据及时准确的前提下，研究制定数据信息共享机制，对数据信息进行分类分级管理，确定查询权限和使用权限。四要放眼全局，预留内外对接的大数据技术端口，提高系统平台搭建水平。建设苏州“城市大脑”要考虑扬子江布局、长三角布局乃至全国布局，设想建设若干个三级数据中心——行业、领域和顶层数据中心，更要构建持续、长久有效的能延伸扩展的数据中心。

互联网、大计算以及大数据三个要素必将是人类未来发展主要要素，一个城市从修路开始，到要把电铺进去，到铺下水道，都是每次城市文明的发展。我国建设“城市大脑”是一个自上而下改变的过程，国家和政府层面的意识理念转变，会影响整个建设“城市大脑”的发展进程，未来的世界是互联网的世界，更是大数据的世界。

参考文献：

[1] 悠然.互联网打响云上争夺战：从计算到生态[N].民邮电报，2016-10-14.

[2] 颜彭莉.“城市数据大脑”可治城市病？[J].环境经济，2016，（3）.

[3] 郑玲微.大步跨入“大数据”时代[J].信息化建设，2013，（1）.

[4] 钱念孙.文化小康的理念和实践[J].群言，2017，（6）.

[5] 苏州启动建设“城市大脑”.名城新闻网，2017-02-07.

作者简介：陈兴淋（1965-），男，汉族，南京大学商学院管理学博士，南京理工大学经济管理学院副教授、硕士生导师，研究方向为企业管理、组织行为管理、人力资源管理；张建芹（1965-）（通讯作者），女，汉族，苏州经贸职业技术学院电子商务与物流学院副教授；研究方向为商管理。