• 786213728/2020-00079
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  • 2020-05-24
  • 2020-05-25
数字城市新基建之城市大脑:历程、机理、运营浅析
在城市化进程加快以及数字城市进入深耕期的双重效应叠加的背景下,城市大脑在治理城市海量数据、优化资源配置、提升城市治理能力、促进产业发展等方面表现出巨大潜能,成为企业、政府推进数字城市建设的焦点。本文试图通过对城市大脑发展历程、内涵机理、建设运营三方面进行浅析,并从思维、组织、管理、政策等方面提出发展建议,解答城市大脑“是什么、怎么建”的核心问题,助力各地抓住城市大脑建设契机,不断提升城市治理现代化能力与水平。

                                                                                     历程回望:由低渗透起步向规模化普及阶段迈进

01城市大脑是数字城市发展新阶段的建设热点

目前,城市数字化建设进入由纵向补强到横向拉通、由简单粗放到精细智能转换的新阶段。城市大脑作为数字城市新阶段的代表性工程,于2016年首次面世,一经出现便受到地方政府、企业的高度关注。从地方层面看,2019年共36个市区的57个项目以“城市大脑”为名进行招标,连续两年增速100%以上。从市场层面看,ICT企业、互联网企业、人工智能企业纷纷布局城市大脑,发布城市大脑产品,并在各地抢先布局。


02城市大脑整体仍处于建设应用起步阶段

从建设数量上看,在全国36个省级城市(含直辖市、计划单列市)、255个地级市和2851个县级行政区中,完成或正在建设城市大脑的城市不足2%,总数量占比较低。从建设成效上看,大部分城市大脑产品供给仍处于功能完善阶段,尚未形成标准统一的城市大脑框架体系。各地建设的城市大脑主要以交通、城管等相对成熟的领域为突破口,综合性城市大脑较少,城市大脑尚未真正成为数字城市的综合管理赋能平台。

03城市大脑已具备规模化普及的外部条件

从供给侧来看,一方面技术进步提供了更优的治理工具。城市数字化进程加快,数据成为核心要素,需要新的生产力工具进行大规模数据处理,充分释放数据潜在价值。分布式大数据处理、知识图谱、语音识别、图像识别等技术创新应用逐步加快,为完善城市大脑功能提供了坚实的技术支撑。另一方面领域实践探索为城市级智能治理提供了经验基石。随着在交通、公共安全、环保、基层社会治理等领域的专项数字化治理平台应用取得实效,以智能感知为基础、数据分析为核心、以业务协同为导向的数字化治理闭环已打通,为逐步延伸拓展成为城市级智能中枢提供了坚实的经验支撑。

从需求侧来看,城市化进程加快,人口不断向大城市、特大城市聚集,城市不断扩张,城市公共资源增长滞后、区域分布失衡、时域忙闲不均,城市资源和社会需求之间的供需矛盾日益凸显,亟需加快建设以城市大脑为核心的城市“计算”平台,统筹调度城市资源,提升跨领域、跨部门、跨层级的协同治理与服务能力。

                                                                                   机理剖析:数字城市精细化发展的新型基础设施

城市大脑成为各地数字城市建设的关注焦点,这源于城市大脑在提升城市治理能力、优化公共服务水平以及促进产业发展中所扮演的核心支撑与关键纽带作用,主要表现在以下四方面。

01城市大脑是数字城市发展的平台型基础设施

城市大脑是应用平台、大数据中心、云平台、物联智能终端等软硬件深度融合的有机共同体。在以数据为城市发展核心要素的新阶段,城市大脑是促进“要素数字化、数字要素化”的核心平台。一方面,城市大脑的建设能够进一步与5G网络、物联智能终端等设施建设互促共进,提升城市数字化设施密度,加速城市数字化进程,促进城市物理空间要素的线上转移,实现城市发展要素的数字化。另一方面,城市大脑具备开放、共享、共创等特性,能够链接数字城市零散的算力、算法、数据等资源,形成在线化、虚拟化、一体化、弹性化的城市数据治理服务平台,提升城市数据治理能力,推进数据要素化进程,实现以数据赋能城市精细治理、普惠服务、经济可持续发展。

02城市大脑是城市海量数据的实时可视化处理器

传统方式下,城市数字化硬件设施建设由各部门各领域分头建设、独立选型,“散、乱、杂”现象突出。因此虽然积累了大量城市运行数据,但由于接口不一、标准不通等,导致数据割裂、更新缓慢、治理能力差,城市“数据多、效果少”问题日益突显。城市大脑的敏捷数据中台为城市数据治理提供了强力支撑,一方面构建兼容并包的平台架构,制定统一数据标准,完善数据共享机制,通过对多元海量异构数据进行清洗、关联、融合、计算,打通数据孤岛,促进城市数据的融合汇聚与开放共享;另一方面以数据科学的视角,围绕政府运行、城市治理、公共服务、生态环境、产业发展等领域,制定多层次解构、全逻辑闭环的数字指标分析体系,建立物理城市与数字城市链接的纽带,实现对物理城市精准化、科学化、可视化的深刻洞察和反向控制。

03城市大脑是城市治理与服务应用创新的助推器

一是促进业务重构,支撑一体化应用创新。城市大脑以城市海量业务数据为基础,以数据“跑路”为支撑,围绕政府、群众、企业等不同用户群体,实现对原有业务的重新梳理与贯通,打破业务边界,精简业务流程,加速构建一体化业务应用系统,实现“一网协同”“一网通办”“一网统管”“一网共治”“一网通晓”。

二是促进技术架构升级,支撑应用快速开发迭代。城市大脑基于数据中台、智能中台、技术中台、业务中台的多层次服务能力,建立“大中台+小前台”模式,打破原有封闭、僵化、重量型的业务条线系统建设方式,面向高度个性化的城市治理与市民生活服务需求,加快应用开发部署速度,实现对个性化需求的敏捷响应。

三是改良应用创新机制,实现由被动创新向主动创新转变。城市大脑基于对城市运行数据的挖掘分析,能够剖析城市运行存在的潜在问题以及企业、公众的潜在服务需求,代替传统从经验出发、问题补救牵引应用创新的方式,实现主动型、预防性应用创新,从而助力政府部门实现从被动、粗放、经验式治理向主动、精细、科学化治理转变,从事后治理向打造事前预警、事中响应、事后处置反馈闭环转变。

04城市大脑是数字经济产业创新的培养皿

城市大脑建设是一项技术含量高、结构复杂、体量庞大的系统性工程,涉及数字城市软硬件改造以及技术、产品、模式的创新探索,将为数字经济创新发展提供大量机会。

一是提供广阔市场空间,加速数字产业资源集聚。城市大脑建设投资规模一般在数千万至数亿元之间,能够为智能终端、数据治理、AI、云计算等企业提供巨大的发展空间,吸引数字经济企业加速集聚,快速构建数字经济产业生态。

二是提供数字经济创新要素,激活创新创业活力。城市大脑建设的复杂性将促进企业与企业、企业与政府加强合作,从而构建起联合创新网络,促进创新资源要素流动,提升跨界融合创新能力。同时,城市大脑汇聚、共享、开放海量政企融合数据资源,将吸引大量数据创客集聚,激发数字产业创新活力。

三是提供实验探索机会,加速企业成长。城市大脑建设过程中遇到的数据融合共享难、业务流程混乱、资金短缺等众多难题,是企业打磨技术与产品的优质试验场,是边实践、边创新的包容平台,将促进企业技术升级、产品迭代、服务优化、模式创新,增强企业的核心竞争力。

                                                                                  建设运营:三种建设运营模式占据主流

目前,通过系统化梳理分析杭州市、上海市、北京市海淀区、合肥市、衢州市、海口市、深圳市龙岗区等多个地区的实战经验,我们发现ICT龙头企业和大型国有企业是城市大脑建设运营的主角,具体建设运营模式主要有以下三种。

01模式一:企业总包建设运营

城市大脑由该城市的数字城市建设总包企业,或签订战略合作协议的国内领军ICT企业负责整体建设运营。该模式能够实现城市各类系统相对平滑的整合,政府部门统筹组织难度低。比如,深圳市龙岗区城市大脑由龙岗区智慧城市总包企业华为负责建设运营。

02模式二:领军企业生态圈建设+国资主导企业运营

城市大脑由大数据局或其他数字城市主管部门组织实施,由某个领军企业负责城市大脑的总体架构设计和核心模块建设,由一批专业化企业形成生态圈共同参与建设城市大脑不同模块,在城市大脑建设完成投入运行后由国资主导的企业负责后续运营工作。该模式能够在建设阶段形成最大化产业合力,运营阶段增强政府把控力度,但同时政府统筹组织压力也更大。例如,杭州城市数据大脑由杭州市数据资源局组织实施,阿里云为主体联合海康威视、数梦工场等一批企业共同建设,后续成立国资主导运营主体。

03模式三:政企合作组建公司+合资公司建设运营

政府指定本地国资企业与领军企业成立合资公司,将该领军企业的技术方案进行落地,引入其他专业化企业参与建设,并承担后续的运营工作。该模式优点在于整个建设运营阶段都由专业化公司负责,有效整合企业资源的同时保证政府的把控力度,但组建公司等前期准备工作相对复杂。例如,北京海淀区城市大脑由海淀区国资企业中海纪元和百度等公司联合成立的平台公司负责建设运营,衢州城市数据大脑由衢州市政府与阿里云战略合作协议下的SPV公司负责建设运营。

                                                                                    发展建议:加快思维、组织、管理、政策创新

城市大脑是数字城市领域相对“新颖”的产品,其技术框架、产品体系、运营机制等均处于不断探索、持续优化的阶段。地方政府在加快推进城市大脑建设过程中,需从思维、组织、管理、政策等方面做出调整,既适应城市大脑带来的新变化,又创造支撑城市大脑建设的开放环境,以城市大脑为抓手提升城市治理现代化能力水平,促进城市高质量发展。

01思维转变创新

实现角色认知的转变,政府部门不应仅仅将自己定位为城市大脑的采购方以及建设成果的使用者,而是要作为城市大脑开发建设的“合伙人”,积极承担组织协调、资源调动、数据共享、需求挖掘、产品优化、风险担责等职责,与企业建立起“利益共享、风险共担”的合作关系。实现产品认知的转变,一方面城市大脑不是“云平台+数据中心+应用平台”的简单组合,要从重视硬件投入向软件创新优化转变,以数据为主线,实现软硬协同、数据流通、业务衔接的有机融合;另一方面在业务需求带动应用开发基础上,培养大数据思维,实现以数据分析挖掘驱动应用场景创新。

02领导组织创新

建议地方政府建立“领导小组+攻关专班+研究智库”的领导组织模式,形成多方参与、各尽其责的格局。领导小组由各地一把手领导牵头,主要领导负责,统筹协调总体规划、需求梳理、中枢运维、数据协同、规则沉淀等各项工作。攻关专班以具体项目为导向,采用灵活组合方式,即分工又合作,即独立又打通,通过统一集中办公,实现资源的集中保障,促进思想的交流碰撞,加速产品创新迭代。研究智库团队以城市大脑建设单位专家及高校院所专家组成,形成“理论+实战”的产学研模式,加强对数据标准规范、AI算法、大脑政策法规等内容的研究,为城市大脑可持续建设提供智力支持。

03管理机制创新

构建应用创新培育机制,完善“需求征集挖掘、技术梳理匹配、场景创新发布、应用试点推广”全链条渠道,建立专项资金池,对技术研发、创新创业、产业发展各环节予以精准化支持,形成场景、技术、产业的多层次交互,促进新技术、新产品向城市大脑的导入。完善创新应用监管机制,采取“监管沙盒”模式或审慎包容监管方式,给予城市大脑创新应用的试错空间,促进城市大脑功能加快完善,支撑城市大脑由对外展示为主的“政绩工程”向实战应用为主的“服务型平台”转变。

04政策保障创新

完善统筹建设保障政策,以建设城市未来发展的新型基础设施为目标,制定城市大脑建设管理规范,明确机构及职责、总体框架、能力设计、标准规范、评价考核等内容,促进城市大脑整体规划、深度整合、统一标准、有序推进。完善技术创新支持政策,围绕城市大脑创新建设,优化高端人才引进、首台套补贴、专项资金支持、应用监管等政策,加速大数据、AI、云计算等领域相关高端资源集聚。完善安全管理政策,针对城市大脑建设过程中的数据安全问题,制定数据采集、数据传输、数据存储、数据共享、数据治理、数据应用、数据销毁等各环节管理细则,强化数据安全应用保障。


来源:现在数字城市研究微信公众号 

作者简介

王建,燕山大学硕士,中国系统现代数字城市研究院规划咨询师,主要从事现代数字城市规划咨询。联系方式:wangjian03@cestc.cn。

魏伟,北京航空航天大学博士,中国系统现代数字城市研究院规划咨询师,主要从事现代数字城市规划咨询。联系方式:wei.wei@cestc.cn。

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