基于“IFP”框架的智慧城市頂層設計
——以“智慧岳陽”為例

1 引言

我國在“以國家基礎設施建設為起點帶動相關產業，從而促進地區經濟發展”的戰略契機下，于2012年開展了首批90個地區智慧城市建設試點，以帶動內需，促進經濟發展。

智慧城市是集物聯網、云計算、大數據、空間地理信息等新一代信息技術于一體，與城市轉型發展深度融合，促進城市規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式[1]。然而，由于目前對智慧城市建設的經驗仍較少，且國內外不同地區對智慧城市的理解不一致，在這種情況下，若缺乏對智慧城市建設的頂層設計，將會產生合作失效、信息孤島、地區特色不足、智慧化程度不高等問題，給智慧城市建設帶來風險。因此，本文從試圖全局的視角出發，探索智慧城市頂層設計的方法，以期構建智慧城市發展意圖與建設實踐間的橋梁。

2 頂層設計的概念

頂層設計是一個系統工程的概念，是指運用系統論的方法，從全局的角度，對大型復雜系統建設的各方面、各層次、各要素的統籌規劃，以集中有效資源，達到優化結構、協調功能、整合資源的目標。智慧城市頂層設計主要有以下特征：

1）頂層決定性

它是一種自上而下的設計方法，其目標與核心理念均來自頂層，頂層決定底層，高端影響低端。

2）規范統一性

要求系統各部分的理念、目標與標準的統一，確保系統各部分建設遵循統一的管理和技術標準。

3）整體關聯性

強調設計對象內部要素之間圍繞核心理念和頂層目標形成有機銜接，系統各部分互聯互通、功能協調、資源共享。

4）可實踐性

頂層設計即工程實踐，要以頂層設計為龍頭，帶動規劃的實施。

國內智慧城市建設處于初步探索階段，在頂層設計推進實踐過程中主要存在以下問題。

圖1 智慧城市頂層設計架構

1）重科學技術，輕公共事業

智慧城市建設固然以科技驅動，但若在頂層設計中忽視城市功能模塊、不解決城市內部存在的深層矛盾，頂層設計將很難吸引大眾的視線，導致智慧城市推動進程緩慢。智慧城市并非傳統的信息化，而是基于“以人為本”思想，合理解決現存問題，讓城市更美好[2]。

2）重建設，輕管理

目前，智慧城市計劃與設計過程中僅強調其技術架構，而忽視與之密切相關的管理機制、服務模式與政策等。以智慧圖書館為例，如何實現信息資源的共享與及時反饋？如何提升公共服務滿意度？如何達到動態管理？這些目標均由于缺乏統一的標準、規則和程序以及各地區環境的差異變得很難實現，這也是技術的弊端所在。然而，這些因素正是保證智慧城市目標實現的基礎，不容忽視。

3）重計劃，輕實踐

盡管很多項目已有頂層設計計劃，但常常由于資金不足導致無法實現，政府在創新商業模式、吸引民間資本投資、提升工業產業鏈發展等方面缺乏建設性的指導思想，從而阻礙了智慧城市的可持續發展。

3 智慧城市頂層設計架構

立足于科學的方法，智慧城市頂層設計是對一個城市發展的全局戰略[3]，優化資源分配，集經濟、社會、資源、環境與人民生活于一體，共同構建智慧城市美好藍圖，以實現城市的健康和可持續發展。智慧城市頂層設計不僅立足于城市本身，更涉及到社會、經濟、文化、環境、人民福利的方方面面。從不同的維度分析，智慧城市頂層設計包括五大系統：基本元素系統、工業經濟系統、公共服務系統、社會管理系統以及評價系統。五大安全保障：技術支持、網絡安全、法律保護、標準系統和可操作系統。如圖1所示。

基本元素系統是是智慧城市發展、運行的基礎，包括經濟、社會、環境、文化、基礎設施建設和信息等各個方面；工業經濟系統主要通過與新一代信息技術融合加快傳統行業轉型與升級，加快新興產業發展速度；公共服務系統是一個包括建設者、管理者、使用者等各利益相關方的復雜大系統；社會管理系統是城市運營與管理的核心，對城市的資源分配、城市運營及維護等各方面起著舉足輕重的作用；而評價系統是保證城市發展圍繞“以人為本”核心思想以及評價城市智慧化水平的標準；五大保障系統則貫穿智慧城市建設、運營、管理和維護的全壽命周期。

4 基于“IFP”框架的智慧城市頂層設計

4.1 “ IFP”框架的內涵

“IFP”框架是“Integration of four plans”的簡稱，它是戰略管理計劃、空間結構計劃、經濟發展計劃和技術支持計劃的集成與整合[4]，以戰略管理為基礎，經濟發展為目標，技術支持為保障，整體的空間計劃為依托，同時還需要加之基礎公共服務以減少重復建設、充分利用有效資源。在此基礎上，四大計劃圍繞安全保障和標準制定展開，以確保整個系統的順利運行，如圖2所示。

圖2 “IFP”（Integration of four plans）框架的內涵

頂層設計的關鍵是創造一個完整且可行的智慧系統，其中各部分相互獨立、相互依存、相互影響，共同作用于整個智慧系統，通過智慧城市頂層設計，從整體戰略出發分析城市發展、城市定位、發展模式，以防止分散投資、重復建設，為智慧城市建設中可能出現的其他問題提供一個可行的思路，基于“IFP”框架進行智慧城市設計主要包括：

1）戰略管理計劃

戰略管理計劃是“IFP”框架的基礎與重點，主要包括：識別城市發展目標與政治環境、進行區域規劃、基于現有數據和環境建立安全保障系統，對城市定位進行革新等。

2）空間結構計劃

空間結構計劃包括基于城市定位的城市空間布局、土地使用計劃、市政工程設施計劃。它是一個包含了政治、經濟、文化、社會和土地資源的應用與管理的復雜大系統，智慧城市建設中的區域規劃、優化公共設施設計以及采用大數據進行科學而精確的管理均與空間結構計劃密切相關。

3）經濟發展計劃

經濟發展計劃主要包括對工業發展、經濟環境、財政投資以及立足于城市定位的財政服務的戰略規劃，以確保智慧城市的可持續發展。例如：通過規劃重要工業發展路徑來促進工業結構的轉型與升級，通過對投融資模型的建設性建議與集成的新一代信息科技的研發，促進智慧城市健康發展。

4）技術支持計劃

技術支持計劃是通過IT技術達到智慧城市的戰略目標，其難點主要包括系統之間的相互連接、信息挖掘、大數據程序等。隨著新一代信息科技如云計算、大數據、移動Internet等的快速發展，數據變得無所不在，且無時無刻不在積累，如何消除信息孤島、充分挖掘信息以造福人類、促進經濟發展、改善治理等，都是智慧城市建設中的核心問題，都需要依賴技術支持計劃。

5）安全保障

安全保障是指建立一個統一的信息安全系統，主要包括：安全管理、科技保障、安全運營與維護（OM）、對物質、傳感、網絡等的集成管理，從而確保智慧城市的信息安全和網絡通暢。

6）標準制定

智慧城市涵蓋了多領域、多系統以及多界面，涉及到管理者、建設者、維護者等多個利益相關方，基于這個復雜大系統，以開放、共享、可操作的建設標準系統為依托，建立一個統一的技術標準與規則，對確保智慧城市中的有效合作、標準化建設和管理很有必要。

4.2 基于“IFP”框架的智慧城市頂層設計內容

基于“IFP”框架的概念，頂層設計的制定應該以分析智慧城市需求為基礎，主要包括以下內容：

1）指導原則

任何事物的發展都有一定規律、遵循相關準則，智慧城市的創建也不例外。2014年8月，《促進智慧城市健康發展的指導意見》官方發行，它明確地提出智慧城市的指導準則，基于城鎮化建設智慧、綠色和低碳的要求，主要內容為：在資源配置中市場應發揮決定性作用，而在信息和智慧資源的協調中應加強政府指導以促進新一代信息科技創新的應用、加強智慧城市管理和服務系統的建設、積極發展公共服務的智能應用并強化網絡安全，以此提升城市的綜合能力和居民幸福感，并提高城鎮化的質量和水平。

2）發展目標

目標為工程指明方向，具有維系組織各方面關系、構成系統組織方向核心的作用。

創建智慧城市的社會、經濟和民生目標應取決于城市的區域定位、優勢、發展機遇和城市特色。社會目標包括愛心公益、合理的社會管理、優化資源配置、改善環境、有效的經濟發展、人民福利與和諧的社會趨勢。經濟目標包括工業經濟的健康發展、減少資源浪費和提高效率等。民生目標是為人們提供更好的生活保障服務，如基本住房，社區和公共教育服務等。

3）關鍵任務

根據“二八定律”，智慧城市建設中應該抓住其中關鍵的20%，基于對需求的充分

調查與分析，為符合智慧城市建設與發展目標，應明確項目關鍵任務、指定目標任務與責任、并在所有的建設項目中確定建設要求、負責人、主管部門與人員、輔助部門與責任人。關鍵任務在規劃階段應優先考慮，突出優先考慮的事物與實施方法。例如，在城市規劃與管理、公共服務、社會管理、基礎設施和工業發展中應優先考慮IT應用，為解決限制城市發展的問題，應促進信息網絡、技術創新、工業轉型與社會應用的全面發展。

4）戰略手段

“萬事開頭難”，為達到最高設計水平，智慧城市建設應從較簡單的問題著手，關

注實用性，并開展試點項目來逐步實施，以便及時反饋、總結、調整和提高智慧城市建設水平。如基礎設施應在“寬帶中國”指導下開展，大數據中心應遵循“以人為本”的原則，包括對自然人、法人、宏觀經濟學和空間地理的四個基本數據庫。此外，智慧交通和智慧旅游相應子系統的建立應滿足不同的本土需求。總之，智慧城市建設的研究永遠在路上。

4.3 案例分析：智慧岳陽頂層設計

位于江南洞庭湖之濱，依長江、納三湘四水的湖南省岳陽市，是一座有著2500多年悠久歷史的文化名城，資源豐富、區位優越、風景優美，集名山、名水、名樓、名人、名文于一體，是中華文化重要的始源地之一，也是海內外聞名的旅游勝地。近幾年，岳陽見證了經濟的高速發展、信息結構的轉型以及基于IT技術的環境升級，為智慧城市的建設打下了堅實的基礎。然而，岳陽市仍然面臨著一系列的問題和挑戰：

1）封閉的平臺以及不均衡發展導致了信息孤島，信息的公開與共享缺乏內在動機或外在調節機制；

2）基于IT的合作機制的匱乏，導致總體規劃和建設水平有待提高；

3）IT基礎設施建設未滿足發展需求，導致岳陽市精細化發展水平較低、信息安全保障較弱；

4）由于對IT行業的投資不足，岳陽市面臨較嚴重的人才短缺。

根據實際情況和地理優勢，在充分的研究和需求分析的基礎上，借鑒國內外研究成果，以“IFP”框架為依托，試圖構建獨具岳陽特色的智慧城市頂層設計架構，提高城市核心競爭力。以空間結構計劃為基礎優化公共基礎設施建設；通過經濟發展計劃促進傳統行業轉型升級以及IT行業的戰略發展；根據技術支持計劃建立城市公共服務平臺以實現城市的信息搜集與資源整合；同時通過安全保障和標準的制定確保智慧城市的順利實施。

以“打造生態城市、構建和諧岳陽，建造智慧岳陽”為目標，立足于建立智能、綠色、低碳的城市總體目標，頂層設計旨在為新一代信息技術的應用、助推經濟結構發展、促進社會管理革新等提供支持，為建設經濟繁榮、社會文明、環境優美的智慧岳陽打下基礎。

基于“IFP”框架對智慧岳陽進行頂層設計，主要包括三大任務、十大項目以及五大平臺，如圖3所示。

為確保智慧城市建設的順利實施，岳陽市應從提高信息基礎設施建設、建立智慧應用系統、加快產業發展著手，為實現智慧城市的標準化、精細化、智能化建設和管理打下堅實基礎，改善和發展新興戰略產業、創造新的經濟發展杠桿。

為有效提高城市公共資源共享、實現各相關方高效合作，有效推動邏輯流、信息流及資本流動，聚焦于提供高質量的服務、造福居民、促進發展，智慧岳陽頂層設計中主要包括十大項目：智慧安全、智慧城市管理、智慧生活、智慧教育、智慧醫療、智慧生態、智慧旅游、智慧交通、智慧產業和智慧通信網絡。

為充分利用資源，避免重復建設，在智慧岳陽頂層設計中主要聚焦于五大平臺：云服務平臺、地理信息共享平臺、公共信息平臺、網絡治理平臺和應急服務平臺，以此提高智慧城市建設的整體水平。

通過對智慧岳陽的頂層設計，從大數據挖掘和應用著手，以期實現治理的全網絡化、構建城市信息資源數據標準、實現信息資源的更新和共享，提高治理信息資源分類和交換系統。同時，采用大數據技術，岳陽市可實現對經濟、社會發展的多維分析，充分挖掘和提高數據資源的價值，為科學預測、正確決策和快速處理提供支持。通過對智慧城市的發展提供合理的安全機制，如加速城市信息基礎設施建設和強化信息安全，岳陽市應重點聚焦于對主要智慧項目的建設，以期在城市管理和公共服務方面取得更大突破。

圖3 基于“IFP”框架的“智慧岳陽”頂層設計

5 結論與展望

總的來說，中國智慧城市建設仍處于初步探索階段。什么是智慧城市？如何建設智慧城市？對于這些基本問題，目前仍沒有統一的定論，許多城市也許會面臨信息孤島、沒有城市特色、智慧化水平低等問題。這些問題產生的根源來自缺乏頂層設計和宏觀規劃、在系統和體制中缺乏創新和潛在的網絡安全風險等。本文基于對智慧城市設計的總體需求的分析，通過對頂層設計以及“IFP”框架基本概念的闡述，自上而下整合資源、明確任務之間的關系、以“智慧岳陽”為例設計系統的操作路徑以保證智慧城市的健康、可持續發展，為后續研究提供參考。