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頂層設(shè)計對智慧城市建設(shè)的成效至關(guān)重要。如果沒有一個整體性的頂層設(shè)計指導(dǎo)，在智慧城市的建設(shè)過程中必然會遭遇各自為政、信息孤島、重復(fù)建設(shè)等城市信息化建設(shè)的老難題，增加智慧城市建設(shè)失敗的風(fēng)險。

一、 智慧城市面對的不確定性
　　▌為什么要關(guān)注不確定性 
　　信息技術(shù)應(yīng)用的成功激發(fā)了智慧城市的構(gòu)想，但智慧城市頂層設(shè)計卻頻頻出現(xiàn)難以落地的問題，重要原因是沒有意識到信息技術(shù)工具都有其適用的邊界，信息技術(shù)是利用歷史的數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)的算法來解決未來的問題，它只能適應(yīng)確定性環(huán)境，無法適應(yīng)不確定性環(huán)境，確定性是信息技術(shù)應(yīng)用的邊界，智慧城市恰恰具有極大的不確定性，頂層設(shè)計必須識別不確定性才能使智慧城市順利落地。 
　　▌兩種類型的政府業(yè)務(wù) 
　　智慧城市的一項(xiàng)重要任務(wù)是推動服務(wù)型政府建設(shè)，信息技術(shù)提高政府工作效率的可行性與政府的業(yè)務(wù)類型密切相關(guān)，政府業(yè)務(wù)可分為兩類： 
　　以規(guī)范化操作為中心的基層服務(wù)型業(yè)務(wù)，主要面對確定性問題； 
　　以政府決策與管理為中心的政府高層業(yè)務(wù)，主要處理不確定性問題。 
　　兩類業(yè)務(wù)面對問題的確定性程度有很大不同，這種差別將會極大地影響信息技術(shù)應(yīng)用的有效性，頂層設(shè)計需要選擇更有效的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。 
　　▌信息技術(shù)對基層業(yè)務(wù)的積極貢獻(xiàn) 
　　政府基層業(yè)務(wù)是信息技術(shù)最容易發(fā)揮作用的領(lǐng)域，發(fā)改委、網(wǎng)信辦等十部委聯(lián)合提出“一號、一窗、一網(wǎng)”的要求，面對的正是信息技術(shù)最能夠提高政府服務(wù)的效率之處。信息技術(shù)能否發(fā)揮作用依賴于業(yè)務(wù)規(guī)范化程度，政府基層服務(wù)的規(guī)范性支持了信息化應(yīng)用取得高效益。 
　　▌信息技術(shù)對高層決策作用不大 
　　政府的重要決策是由領(lǐng)導(dǎo)人制定的，決策本身需要創(chuàng)新思維，決策需要解決的是僅靠數(shù)據(jù)不能解決的問題，從數(shù)據(jù)中能夠計算出未來的策略不需要高層決策，只有缺乏數(shù)據(jù)、沒有先例、需要創(chuàng)新的重要場合才需要高層決策。決策者不僅要制定政策還需要承擔(dān)責(zé)任，創(chuàng)新與責(zé)任都是計算機(jī)系統(tǒng)無法做到的。 
　　▌城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不確定性 
　　智慧城市的產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有不確定性，因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)發(fā)展不是本地區(qū)政府所能控制的，產(chǎn)業(yè)是跨地區(qū)競爭的，技術(shù)是不斷更新的，發(fā)展態(tài)勢不僅受到本地區(qū)策略的影響還受到外地市場競爭的影響，不確定性是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本規(guī)律，智慧城市對產(chǎn)業(yè)發(fā)展做精確設(shè)計是不可能的，政府能做的主要是改善經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)境，如交通與通信，城市更宜居，提高人才吸引力等。 
　　▌智慧城市需要面對不確定性 
　　雖然大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)對智慧城市建設(shè)增加很多重要手段，但是信息技術(shù)還是有其與生俱來的局限性，其能力與局限均來自信息技術(shù)的機(jī)理，信息技術(shù)只能解決確定性問題，因此頂層設(shè)計必須從確定性與不確定性問題的分析入手，揚(yáng)長避短地選擇合適的領(lǐng)域與合適的項(xiàng)目，提高智慧城市建設(shè)的效益水平。 
　　二、 運(yùn)行管理中心與城市大腦
　　▌自組織發(fā)展的城市沒有集中的大腦 
　　大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能抬高了人們對智慧城市的期望，許多人相信可以利用這些新技術(shù)建立城市大腦，使政府的決策走上科學(xué)化的道路。建立城市大腦出發(fā)點(diǎn)雖然好卻不現(xiàn)實(shí)，城市的出現(xiàn)有幾千年，并不存在什么城市大腦，城市是按自組織模式發(fā)展起來的，城市的智慧是分布式存在的，這種智慧模式不是頂層設(shè)計可模仿的。
　　▌信息技術(shù)只能構(gòu)建智能系統(tǒng) 
　　計算機(jī)雖然被稱為電腦但與人腦思維模式有很大不同，人腦可以有兩種思維模式，邏輯思維與直覺思維，直覺思維成為創(chuàng)造性的主要來源。然而電腦只有邏輯思維一種模式，電腦不能創(chuàng)造概念，只能按照邏輯方法處理數(shù)據(jù)，卻不會將數(shù)據(jù)提升為信息更不會創(chuàng)新(即使人工智能也做不到)，信息技術(shù)可以建設(shè)智能系統(tǒng)卻無法真正模擬人腦，智慧城市頂層設(shè)計也設(shè)計不出超越邏輯的城市大腦。
 　　▌大數(shù)據(jù)技術(shù)解決不了創(chuàng)新問題 
　　大數(shù)據(jù)技術(shù)提升了人們認(rèn)識問題與處理問題的能力，而信息技術(shù)處理問題能力依然存在著先天的局限性，只能應(yīng)對可預(yù)測的變化，該變化規(guī)律已經(jīng)存在于歷史數(shù)據(jù)之中。不確定性意味著未來是不可預(yù)測的，而信息技術(shù)無法應(yīng)對不可預(yù)測性，大數(shù)據(jù)也無法解決不確定性問題，大數(shù)據(jù)沒有創(chuàng)新能力。
　　人腦是可以創(chuàng)新的，人腦不僅能理解包含在數(shù)據(jù)之中的信息還能理解非數(shù)字化的信息，人腦能夠從對人性的理解中悟出潛在的需求進(jìn)行創(chuàng)新并能承擔(dān)決策風(fēng)險，這是大數(shù)據(jù)技術(shù)做不到的。 
　　▌人腦能在數(shù)據(jù)不完備時決策電腦不能 
　　靠完整的政府?dāng)?shù)據(jù)和運(yùn)行管理中心的計算能力就能夠?qū)崿F(xiàn)決策的科學(xué)化只是一種幻想，實(shí)際上政府的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)是不可能收集齊全的，很多重要的數(shù)據(jù)并沒有進(jìn)行采集，很多信息無法數(shù)字化而無法采集，已采集的數(shù)據(jù)還存在質(zhì)量問題，政府官員可以在數(shù)據(jù)不完備環(huán)境下決策，因?yàn)槿诉�可以接受其它渠道的信息，包括非數(shù)字化的信息，電腦沒有這種能力，因而不會在數(shù)據(jù)不完備時決策。 
　　三、 認(rèn)識政府?dāng)?shù)據(jù)不完備的現(xiàn)實(shí) 
　　▌歷史數(shù)據(jù)并不能支持創(chuàng)新決策 
　　數(shù)據(jù)收集永遠(yuǎn)滯后于實(shí)際，不論多及時地收集的數(shù)據(jù)都是歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)所表達(dá)的是過去而不是現(xiàn)在更不是未來。而決策是面向未來的，歷史數(shù)據(jù)并不總是能預(yù)測未來，在發(fā)展是連續(xù)性的環(huán)境下預(yù)測未來有可能，但是在發(fā)展不連續(xù)的環(huán)境下，未來是不確定的，數(shù)據(jù)不能預(yù)示未來，分析歷史數(shù)據(jù)并不能對未來提出有用的策略建議，歷史數(shù)據(jù)沒有支持創(chuàng)新決策的能力。 
　　▌不是所有數(shù)據(jù)都能收集齊全的 
　　政府?dāng)?shù)據(jù)收集并非唾手可得，政府的數(shù)據(jù)經(jīng)由各部門收集，集中起來并不容易，數(shù)據(jù)的更新維護(hù)是通過部門系統(tǒng)完成的，數(shù)據(jù)可以集中但更新維護(hù)渠道卻難以集中，很多分析想要的數(shù)據(jù)政府并沒有收集，政府雖然可以發(fā)放統(tǒng)計調(diào)查表，但數(shù)據(jù)收集之路艱苦漫長且費(fèi)用很高，期待政府有足夠的數(shù)據(jù)可支持每項(xiàng)決策分析是不現(xiàn)實(shí)的。 
　　▌一些重要信息是無法數(shù)字化的 
　　政府決策分析缺乏數(shù)據(jù)是普遍現(xiàn)象，不僅是數(shù)據(jù)未集中上來或是可以調(diào)查數(shù)據(jù)卻沒有去做，更大的困難是很多重要信息無法數(shù)字化，例如國內(nèi)外形勢，重大事件、社會文化、公眾士氣等，信息不能數(shù)字化則無法進(jìn)入計算機(jī)，計算機(jī)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)無法考慮數(shù)據(jù)之外的信息，這就制約了計算機(jī)系統(tǒng)的政策建議能力。 
　　▌數(shù)據(jù)的規(guī)模受到投資的制約 
　　大數(shù)據(jù)分析能夠在確定性問題的處理中發(fā)揮積極作用，然而能用的大數(shù)據(jù)資源是十分稀缺的，大數(shù)據(jù)主要來自現(xiàn)成業(yè)務(wù)的副產(chǎn)品，專門為獲取信息而設(shè)計大數(shù)據(jù)收集渠道成本太高而難以執(zhí)行，即使是常規(guī)數(shù)據(jù)也不是隨時就能采集的，數(shù)據(jù)資源的豐富是靠政府投資堆出來的，政府投資的有限性決定了政府?dāng)?shù)據(jù)完備是不可能的，決策分析對此要有思想準(zhǔn)備。
　　四、 城市運(yùn)行管理中心工作建議
　　▌工作重點(diǎn)不是改進(jìn)高層決策 
　　政府?dāng)?shù)據(jù)不完備與城市運(yùn)行管理中心數(shù)據(jù)推理思維的局限性，使運(yùn)行管理中心只適合改進(jìn)規(guī)范性的業(yè)務(wù)而不適合優(yōu)化政府決策，政府決策工作還是要由政府領(lǐng)導(dǎo)層完成。城市運(yùn)行中心需要依據(jù)自己的特點(diǎn)揚(yáng)長避短，多數(shù)城市運(yùn)行管理中心并不屬于政府部門，遠(yuǎn)離政府保密數(shù)據(jù)有利于提高工作效率且有助適應(yīng)未來政務(wù)工作開放的新趨勢。 
　　▌面向政府的基層服務(wù)主戰(zhàn)場 
　　信息技術(shù)最能發(fā)揮作用的領(lǐng)域是政府的基層服務(wù)業(yè)務(wù)。規(guī)范化的基層業(yè)務(wù)操作很適合計算機(jī)應(yīng)用卻始終未得到足夠重視，電子政務(wù)一直期望在高層服務(wù)上有所作為卻未能如愿，如今政府已經(jīng)認(rèn)識到基層服務(wù)才是政府精細(xì)化管理的主戰(zhàn)場，將城市運(yùn)行管理中心的工作重點(diǎn)向基層傾斜，提高基層公務(wù)員的工作效率將大有作為。 
　　▌建設(shè)政府部門工作的激勵平臺 
　　很多城市運(yùn)行管理中心大量匯聚部門業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)向領(lǐng)導(dǎo)層提供，使得領(lǐng)導(dǎo)層了解部門工作細(xì)節(jié)并能夠直接指揮，但上級干預(yù)業(yè)務(wù)細(xì)節(jié)會降低部門領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任心，部門能自行處理的問題也向領(lǐng)導(dǎo)層請示，反而增加了領(lǐng)導(dǎo)的負(fù)擔(dān)。運(yùn)行管理中心應(yīng)成為部門工作的激勵、匯報、檢查系統(tǒng)，讓部門發(fā)揮作用。使其工作匯報可互相查閱參考并向公眾開放，激勵各部門努力工作。 
　　▌創(chuàng)造數(shù)據(jù)共享新渠道
　　政府內(nèi)部的數(shù)據(jù)資源大都由政府?dāng)?shù)據(jù)資源中心來管理，其業(yè)務(wù)的重點(diǎn)是建立政府?dāng)?shù)據(jù)資源目錄與數(shù)據(jù)交換平臺，服務(wù)對象是政府內(nèi)部，信息共享主要內(nèi)容也是政府各部門的數(shù)據(jù)源，而很少考慮外部資源的利用。 
　　城市運(yùn)行管理中心的業(yè)務(wù)應(yīng)當(dāng)與資源中心不同，重點(diǎn)是提高政府?dāng)?shù)據(jù)利用效率，要更多以外部數(shù)據(jù)利用為主，積極引進(jìn)外部數(shù)據(jù)并推動政府?dāng)?shù)據(jù)開放。運(yùn)行管理中心可重點(diǎn)推動可視化數(shù)據(jù)的共享，可視化數(shù)據(jù)能繞過隱私與保密的障礙易于獲取。利用可視化共享平臺，政府部門可視化工作匯報可以向公眾開放，可以采購企業(yè)的可視化數(shù)據(jù)產(chǎn)品向政府提供，可視化數(shù)據(jù)共享平臺可成為城市數(shù)據(jù)與信息共享的新渠道。 
　　五、 系統(tǒng)導(dǎo)向頂層設(shè)計的效益困境
　　▌決定論專家相信存在完美的城市系統(tǒng) 
　　系統(tǒng)導(dǎo)向的頂層設(shè)計屬于決定論思維模式，這種思維認(rèn)為智慧城市管理存在著理想的模式，可以實(shí)現(xiàn)未來城市的科學(xué)化管理，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)成為構(gòu)建城市理想系統(tǒng)的工具，頂層設(shè)計的任務(wù)就是運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法設(shè)計這種完美系統(tǒng)。 
　　這種以建設(shè)完美系統(tǒng)為目標(biāo)的設(shè)計是不能成功的，因?yàn)橹腔鄢鞘惺冀K是一個發(fā)展著、變化著的不確定性系統(tǒng)，不存在理想的智慧城市系統(tǒng)。 
　　▌系統(tǒng)導(dǎo)向認(rèn)為系統(tǒng)建成一定產(chǎn)生效益 
　　系統(tǒng)導(dǎo)向?qū)＜蚁嘈爬硐氲某鞘兄腔巯到y(tǒng)，該系統(tǒng)產(chǎn)生效益是必然的，在這種思維的引導(dǎo)下，建設(shè)城市智慧系統(tǒng)成為核心目標(biāo)，效益便成附帶成果，建設(shè)者將系統(tǒng)擺在第一位必然會拖延效益的進(jìn)度，而且認(rèn)為只要系統(tǒng)建成效益就會水到渠成。其實(shí)效益遠(yuǎn)不是那么容易產(chǎn)生的，效益也需要精心設(shè)計精心調(diào)制，沒有投入足夠的時間與精力，效益是不可能出現(xiàn)的。 
　　▌過于依賴行政手段推動系統(tǒng)建設(shè)
 　　系統(tǒng)導(dǎo)向頂層設(shè)計最大的短板是效益產(chǎn)生得太慢，無法用效益來增強(qiáng)合作者的信心，而系統(tǒng)導(dǎo)向架構(gòu)涉及部門范圍又非常廣，只好依靠行政的力量要求各部門配合，系統(tǒng)導(dǎo)向?qū)＜曳磸?fù)強(qiáng)調(diào)“一把手工程”的重要，直至一把手也不厭其煩了。采用效益導(dǎo)向的開發(fā)思路就沒有這么困難，因?yàn)榧霸缣峁┬б鏁�鼓舞合作方積極配合而不必過度依賴行政措施。 
　　▌迷信數(shù)據(jù)會阻礙系統(tǒng)產(chǎn)生效益 
　　系統(tǒng)導(dǎo)向?qū)＜颐孕磐昝老到y(tǒng)和完美的數(shù)據(jù)，他們認(rèn)為政府是擁有完美數(shù)據(jù)的，以完美的系統(tǒng)來分析政府的完美數(shù)據(jù)一定能輕松產(chǎn)生完美的政策建議而得到政府部門的青睞，而接觸政府工作的現(xiàn)實(shí)之后，他們會對政府?dāng)?shù)據(jù)完備性大失所望，因?yàn)楦鞑块T收集的數(shù)據(jù)既不完整又很難配套的，數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生成果之路漫長而艱辛，每個小小的成果都需要艱苦的努力。 
　　六、 效益導(dǎo)向頂層設(shè)計的推進(jìn)模式 
　　▌不相信有完美的智慧城市系統(tǒng) 
　　效益導(dǎo)向頂層設(shè)計理念認(rèn)為完美的智慧城市系統(tǒng)是不存在的，智慧城市的設(shè)計首先不應(yīng)是系統(tǒng)層次的頂層設(shè)計而應(yīng)是目標(biāo)層次上的頂層設(shè)計，先澄清要解決的問題，明確效益目標(biāo)后才能進(jìn)入目標(biāo)項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計。效益導(dǎo)向?qū)＜艺J(rèn)為，城市智慧系統(tǒng)不是設(shè)計產(chǎn)生而是諸多智能系統(tǒng)在服務(wù)運(yùn)行中自組織形成的。頂層設(shè)計的首要任務(wù)是選擇恰當(dāng)?shù)男б婺繕?biāo)、建立相互配套的目標(biāo)體系，下一步才是針對效益目標(biāo)在系統(tǒng)層次上進(jìn)行頂層設(shè)計。 
　　▌按照效益目標(biāo)設(shè)計信息系統(tǒng)
　　每一具體的信息化任務(wù)都要按目標(biāo)導(dǎo)向的原則設(shè)計，確保能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)效益，效益導(dǎo)向需要抓重點(diǎn)，在系統(tǒng)提出諸多目標(biāo)時，總有能決定項(xiàng)目生死的核心目標(biāo)，要以核心目標(biāo)為重點(diǎn)，確保核心目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。核心目標(biāo)能夠“一俊遮百丑”，可以帶動其余目標(biāo)的解決與調(diào)整，核心目標(biāo)未完成，枝節(jié)目標(biāo)做得再多也是系統(tǒng)失敗。 
　　▌以互操作、標(biāo)準(zhǔn)化、松耦合促進(jìn)自組織 
　　效益導(dǎo)向?qū)＜沂紫汝P(guān)注的是任務(wù)的核心目標(biāo)，其次是全市各智能系統(tǒng)相互的協(xié)調(diào)，效益導(dǎo)向?qū)＜艺J(rèn)為智慧城市的整體協(xié)調(diào)是通過松耦合實(shí)現(xiàn)的，松耦合為各系統(tǒng)的相互配合、再集成創(chuàng)造條件促進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)一步自組織。效益導(dǎo)向?qū)＜艺J(rèn)為，面對充滿不確定性的未來環(huán)境，松耦合的整體系統(tǒng)能給各個系統(tǒng)更多的選擇性，便于分散系統(tǒng)自組織形成為更能適應(yīng)未來的新體系。 
　　▌以效益促進(jìn)相互支持的良性循環(huán) 
　　效益導(dǎo)向頂層設(shè)計認(rèn)為每個政府項(xiàng)目都是一個共同合作過程，相互信任與支持至關(guān)重要，政府對開發(fā)團(tuán)隊(duì)的支持并不是盲目的，有一個信用建立的過程，開發(fā)團(tuán)隊(duì)盡快向用戶提供效益是增強(qiáng)用戶信任的關(guān)鍵措施，不斷增強(qiáng)用戶的信任應(yīng)是開發(fā)商的基本策略，在頂層設(shè)計應(yīng)列出效益的里程碑并認(rèn)真實(shí)施，以效益再生信任，形成密切合作的良性循環(huán)，加快進(jìn)度提高質(zhì)量。
 　　七、 智能系統(tǒng)與智慧城市的關(guān)系 
　　▌智能與智慧是兩個層次的概念 
　　聰明是具體的智慧，智慧是長遠(yuǎn)聰明。聰明指一時一事的高效率，智慧指對長遠(yuǎn)目標(biāo)的高效益。智能是具體的自動化應(yīng)用，智能與聰明是同一層次的概念。而智慧是大量智能應(yīng)用涌現(xiàn)的新狀態(tài)，因此智慧是比智能高一個層次的概念。不同層次有不同的思維方式，不能用智能層次的思維去構(gòu)想智慧城市，而要用自組織涌現(xiàn)的新層次去理解智慧城市。 
　　▌人們只能建設(shè)確定性的智能系統(tǒng) 
　　迄今為止的信息技術(shù)(包括大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等)，都有其與生俱來的局限性，它們建立在數(shù)據(jù)與程序的基礎(chǔ)之上，只能解決確定性問題，對于未知的不可預(yù)測的問題無能為力，它們是針對具體環(huán)境的自動化工具，可稱為智能系統(tǒng)。信息工程理論是設(shè)計智能系統(tǒng)的工具，智慧城市意味著城市智能系統(tǒng)創(chuàng)新的繁榮，信息工程學(xué)可設(shè)計具體智能系統(tǒng)卻無法設(shè)計智能化繁榮。 
　　▌國內(nèi)外智慧城市概念有何不同 
　　國內(nèi)智慧城市概念要比國外的概念更寬泛，很多人會把自己對智慧的想象注入智慧城市，想象著智慧城市能解決一切問題，而不深探信息技術(shù)的局限性，導(dǎo)致很多智慧城市方案大而全，成為智慧城市建設(shè)浪費(fèi)的主要原因。 
　　國外的智慧城市目標(biāo)要小得多也具體得多，因而容易成功，IBM公司的智慧地球主張按領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能化，如水務(wù)管理、電力管理、交通管理、醫(yī)療管理等，而沒有像國內(nèi)這樣動輒做全市范圍的大規(guī)劃，目前的知識與技術(shù)并不足以勝任全市規(guī)模的頂層設(shè)計。 
　　▌智慧城市是智能系統(tǒng)繁榮涌現(xiàn)的新生態(tài) 
　　從歷史視角看，智慧城市應(yīng)當(dāng)是一個方向而不是靜態(tài)的成果，人類今天掌握的技術(shù)只是技術(shù)發(fā)展史上的一個瞬間，今天最得意的技術(shù)明天就會過時，城市的智慧化是沒有盡頭的，沒有任何城市能說自己已經(jīng)是智慧化了，任何靜止的概念都是在違背智慧城市的理念。 
　　智慧城市是一種不斷創(chuàng)新的生態(tài)環(huán)境，人類只能設(shè)計應(yīng)對確定性問題的系統(tǒng)，智慧城市只能建設(shè)一個又一個有限生命力的智能系統(tǒng)，無數(shù)智能系統(tǒng)不斷被創(chuàng)造出來又不斷被更新淘汰，而智慧城市就是智能系統(tǒng)繁榮所依賴的土壤。