王鵬騰訊研究院資深專家
摘要：城市數字化轉型是我國「十四五」期間的重要發展方向。本文從城市的第一性原理角度分析，認為城市的本質即通過設施與服務的集中供給，解決人們日益增長的需求。在此基礎上，提出城市數字化轉型技術方法層面的幾個趨勢，包括：表面化需求，深層次解決，碎片化需求，系統化解決，運營端需求，市場化解決。
《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》中，明確提出要「加快數字化發展」，要「發展數字經濟，推進數字產業化和產業數字化，推動數字經濟和實體經濟深度融合」，要「加強數字社會、數字政府建設，提升公共服務、社會治理等數字化智能化水平」。在此之後，上海、杭州、深圳、北京等城市紛紛提出城市數字化轉型的目標。對於城市數字化轉型，上海還特別強調這是一次「革命性重塑」，不是單純的技術手段迭代，而是以大數據深度運用為驅動，倒逼城市管理手段、模式、理念深刻變革，引領生產生活方式和思維模式全面創新。（《關於全面推進上海城市數字化轉型的意見》）但這個城市數字化轉型，或者說智慧城市的顛覆性創新，跟以往的數字城市、智慧城市、政務信息化、數字政府這些對現有行政和治理體系的漸進式創新的區別何在呢？簡單來說，從單一系統的數字化到整個城市系統的深度融合，從系統建設向可持續運營，從政府主導向市場化多元主體參與等都是重要的趨勢。而由此思考，城市及其數字化轉型，其第一性原理，或者本質究竟是什麼呢？第一性原理思維最早由古希臘哲學家亞里士多德提出：「在每個系統探索中存在第一性原理。第一性原理是基本的命題和假設，不能被省略和刪除，也不能被違反。」[1]有學者認為，「城市的本質是一定時空條件下，一定數量的人集聚互動成規模較大的半整全性社會組織，通過提升配置資源的規模或效率，以解決資源稀缺的工具。」[2]換言之，可以認為，「城市的本質即通過設施與服務的集中供給，解決人們日益增長的需求。」如果說工業時代我們通過發明和生產更多的產品、創造更多的城市空間來滿足需求的增長（但資源是有限的，我們不可能永遠維持這種增長），那麼信息時代，我們需要通過數據和計算更加高效地連接供需雙方，實現更精準的匹配，使有限的存量資源能發揮更大的效率。」[3]「信息化是通過信息高效流通，減輕信任成本與組織中的內耗，達到邊際成本遞減的目的。基礎設施和公共服務邊際成本降低是城市集聚的根本動力，必然對信息化有着內在的需求。隨着城市 規劃、建設、運營與管理的全面數字化改造，城市擁有了越發高頻甚至實時調整自身運行狀態的能力。城市的規劃與運營、服務環節越發密不可分，逐漸融為一體。」[4]在信息技術「計算-連接」能力的作用下，城市的空間系統、交通系統、能源系統從完全異質化的系統，會逐漸被改造成基於統一的供需匹配邏輯運行的新的體系。城市物理空間和用地形態趨於穩定，但數據驅動的、基於「流」特徵的物質與能量交換將越來越複雜。城市數字化轉型在各個領域都會出現新的問題導向的思維方式。在這個思維方式的指導下，其技術方法會有以下幾個趨勢。我們在信息化需求調研中獲得的行業「痛點」，往往是現實中很難克服的困難，但這些「痛點」其實是嵌入到傳統的工作方式和組織流程之中的。如果用新技術真正深層次再造整個流程，表面上的「痛點」也許就不復存在了。例如在共享單車出現以後，大量無序投放和管理缺位造成了街道擁堵和安全隱患，這時很多地方政府提出的解決方案是要求定點停放，甚至學習傳統公共自行車設置停車樁，這就完全消解了共享單車硬件創新帶來的精確定位和低運營成本的優勢，無異於削足適履。於是我們和摩拜一起研發了第一個共享單車大數據運營平台「魔方」，通過對海量單車位置和軌跡數據的分析，及時發現單車時空分布的問題，優化運營效率。「魔方」的政府版可以同時接入多個共享單車運營商的數據，成為政府的監管平台，智能時空算法可以及時發現超量投放、運維不足等問題。對於沒有精確定位能力的單車運營商，我們還研發了一套射頻定位產品，通過在城市重點地段安裝小型定位基站，可以強制遠程採集幾乎所有品牌共享單車的藍牙智能鎖數據。如果每台單車投放時還能按要求加裝統一的成本極低的電子標籤，那麼整個城市的單車運營都可以精確管控。再如某區商務局在疫情期間因大量商家停業等問題，12345熱線相關投訴量大增，原有市級平台的投訴工單需要打印後逐級分發、人工派單、電話溝通，還要人工整理工作表格和工作記錄，工作量極大，於是提出了建設網上派單系統的需求。基本功能為通過接口獲取市級平台投訴業務單據，然後由辦公室人員基於微信小程序指定責任人辦理，各級領導可以在線監督和批示。這樣的功能並不難實現，但我們在調研後認為，僅基於現有派單流程改為線上審批，只是實現了可以隨時用手機辦理，並可以無紙化運行，但對實際效率的提高有限。在深度分解需求後，我們認為人工派單環節除了線上遷移以外，整體都可以通過AI進行智能化改造。我們採用了NLP（自然語言處理）和機器學習等技術，對投訴信息進行分詞處理，並通過監督學習對語料進行訓練和分類，可以自動根據關鍵詞把投訴按照經驗歸類，進而實現自動派單。經過一段時間的訓練和調試，基本實現了全自動準確派單的效果，總體上節約了一半以上的工作量。這樣一來，不僅實現了線下派單遷移到線上的需求，而且實現了自動派單的更高目標。在大數據、人工智能、區塊鏈、物聯網等技術出現以後，相對以往於基於互聯網和移動互聯網的簡單數字化改造模式，可以更深度改造一些依賴人工操作的傳統環節，通過深度流程再造，真正實現提質增效。上面兩個案例中，都是基於智慧城市「供需匹配」的第一性原理，發揮「計算」與「連接」的價值解決根本問題，而不是簡單套用傳統管理方法，僅提供簡單的信息化流程。智慧城市、或者說數字政府領域一直以來的第一痛點就是「數據孤島」，基於垂直行業部門隔離的信息化系統壁壘。在各種行業業務系統持續演進和膨脹之後，「孤島」變成了「煙囪」，進而變成了「碉堡」。如果只從各部門提出的「碎片化」需求出發去建立應用，只能越發加劇這種趨勢。這時候，就需要在頂層設計指導下，站在城市系統的高度上，整體統籌數據採集、應用、共享開放等各個環節，除了通常會強調的政府內部跨部門數據打通以外，如何通過信息化手段實現政府、企業和市民之間充分的信息溝通，實現多方協作，是解決很多問題的關鍵。以城市的感知系統為例，以往垂直部門主導的智慧城市建設中，各部門分別建設物聯感知體系，如攝像頭、傳感器等，從末端設備到安裝載體，進而到電力和網絡接入，都需要重複投入。各部門提出的系統建設需求中，只會考慮自己部門的業務，這就難免大量的重複建設，還要在分散建設之後重新匯聚和融合各種數據。近年來，智慧燈杆的廣泛應用，在一定程度上解決了各種路側終端安裝載體和電力、網絡接入能力的共享問題，可以使路燈、標誌牌、5G基站、攝像頭、雷達、邊緣計算節點和各種路側傳感器共杆安裝。然而，進一步整合多個部門安裝的各種攝像頭，將各種傳感器集中設計和整體安裝，建立一體化的城市感知網，作為所有智慧城市系統的共同基礎，則需要更深層次的頂層設計思維和政治智慧。CIM城市信息模型是近年來比較流行的概念。大家已經普遍認同，CIM整合了GIS、BIM、IOT等系統能力，可以作為智慧城市的共性數字底座，也是系統化解決數據匯聚與應用問題的關鍵技術。然而，CIM在實踐中仍然經常被簡單理解為空間數據的可視化工具，而僅在規建管等空間建設領域重點推廣和應用。實際上，智慧城市的根本任務就是匹配時空資源的供需，而CIM正是一個以時空數據和算法為中心、匯聚數據和進行時空計算、尤其是高頻算法匹配的平台，本應成為系統化統籌和應用城市數據的核心平台。目前在各級政府紛紛建立的大數據局等機構，其出發點正是跳出部門信息化建設的窠臼、綜合統籌數據資源。除了共性感知/計算硬件建設、數據資源的打通和綜合應用的統籌以外，貫穿規劃、建設、運營、管理的真正的頂層設計和系統思維十分重要。數據是描述需求與供給、實現資源「供需匹配」的基礎。而這種數據的融合與統籌，也正是系統性思維的具體體現。信息化的一個重要的能力是降低滿足長尾市場需求的成本。在信息技術作用下，很多原本由政府投資或者補貼的城市基礎設施和服務系統可以以很低的成本自主運行，因而可以以市場化方式由企業主體運營。從第一性原理的角度理解，也就是通過計算與連接能力，實現了動態需求和設施與服務的自動化高效匹配。這時政府的角色則會轉變為基於數據的監管和規則的制定。在共享單車出現之前，城市公共自行車的運營需要政府大量補貼。共享單車出現以後，經過多年的發展，逐漸成熟和規範。到2021年，北京共享單車的平均日周轉量接近2次，基本實現盈虧平衡。各區逐步退出公共自行車運營或轉為市場化運營。這是一個很典型的以市場化方式替代政府運營的案例，雖然共享單車行業仍然存在很多問題，但這種轉變範式一旦驗證，是可以為很多行業提供參考借鑑的。此外，以城市更新為例，隨着城市發展進入存量階段，既有城市與社區的整治與提升逐漸成為城市建設的主體，其中也無疑存在大量數字技術可以發揮作用的市場空間。由於城市更新和老舊社區改造規模巨大，政府投資在其中只能解決一小部分問題，更多需要靠市場化模式實現可持續的運營。除了停車場等比較容易受到關注的空間運營場景，老舊社區的節能、安全防災、社區養老等場景，都是可以通過物聯網和各種傳感器技術實現持續的運營收益的。如果更深度結合空間設計手段，社區中大量零散的閒置空間，也可以通過信息技術實現一體化設計、規模化改造、自動化運維、共享化運營，補充社區和城市的公共服務體系，輔以各種金融工具的靈活運用，整體實現資金平衡甚至盈利。隨着智慧城市建設的深化發展，政府已經紛紛意識到不能靠單一的投入建設，而應該更多關注可持續的運營。運營不是簡單的IT運維，需要靠市場化的機制，引導企業和市民參與城市創新，真正解決市場痛點。運營不一定是多麼賺錢的商業模式，但可以依靠產品和服務的價值合理取費，獲得可持續的健康發展。總的來說，基於城市的第一性原理，從智慧城市通過計算與連接實現設施與服務「供需匹配」的本質出發，可以看到，信息技術應用於城市系統的核心邏輯，是運用各種計算與連接技術，對原有體系和流程進行解耦和重構，使設施與服務實現需求與供給的動態高效匹配，使有限的資源更好滿足人們的需求。除了常規技術維度的軟件與硬件、數據與業務、應用與功能的解耦以外，應用邏輯中的多個層次、多個環節、多元主體，也同樣可以解耦，並以數據為紐帶，以更高效率、更低成本、更為公平的方式重新連接。具體到操作層面，對於業務端提出的「需求」，應引入顛覆性創新思維，避免簡單的轉譯和直接應對。要深入思考數字技術的潛在能力，探索以「解耦-重構」的方式改造傳統業務流程，創造新的數字化業務模式。
本文首發於《未來城市設計與運營》
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［1］伍速鋒.應用第一性原理思維探索未來城市交通變革[J].城市交通,2017,v.15;No.79(04):84-90.
［2］薛立新.城市的本質[J].城市規劃,2016,40(07):9-18.
［3］趙麗虹,王鵬.對ICT背景下城市規劃技術方法變革方向的思考[J].當代建築,2020(12):51-55.
［4］武廷海,宮鵬,鄭伊辰,龍瀛,孫宏斌,王建強,王鵬,王書肖,楊軍,陳宇琳,郝璐,梁思思,王輝,袁琳,趙亮.未來城市研究進展評述[J].城市與區域規劃研究,2020,12(02):5-27.
王鵬、張鶴鳴：《數據驅動的未來城市八大趨勢》
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