智慧城市的结构问题探索.ppt

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1、智慧城市的结构问题探索陈亦工北京大学数字中国研究院创新与治理中心目前许多城市在建设智慧城市，各种令人困惑的问题越来越多，尤其是智慧城市层面的需求和整体结构问题。量变到质变，智慧城市整体上超出了IT领域已有知识范围，并呈现出开放性复杂巨系统的许多特性；从大环境看，我国在联合国经济与社会事务部全球信息化排名：2006年57位、2008年65位、2010年72位、2012年78位，与我们的大国地位不符。这迫使我们思考，不能再继续在黑暗中摸索、瞎子摸象，要以更为开阔的结构学视野，通过探索其结构，揭示其性质、机制和原理，在技术上创新，提供技术途径和方法学模

2、型，而不是盲目追逐国际所谓的先进技术。前言当前的困惑不是也不可能是一种静态的确定性结果更不是一大堆系统的整合、互通或共享构建智慧城市需求分析方案设计构建和演进发展智慧城市服务运营主要是整体宏观性的结构问题，超出了IT领域已有知识范围，例如：需求、要素和关联关系的不确定性各方面的系统和站点不断变化智慧城市本身不断动态演进发展以上情况下，不可能横向集成或互通……结构：自然界和社会中的事物之间和事物内部各部分之间的各种相互关联关系，是自然界和社会普遍存在的现象和性质，各种科学技术都是关于结构的模型结构的作用：规定事物的性质、机制、原理和功能，是分析/综

3、合各种事物和问题钥匙结构学：出现于19世纪末主要研究结构的性质、机制、原理、变化和衍生等，以及结构和结构变化对事物的作用以更开阔的视野，更宏观和更深入地揭示事物的性质、机制、原理、功能和它们相互关系前沿领域：不再停留在对结构变化和不确定性问题推测上，进一步研究结构的动态衍生和变化原理，为解决各种复杂巨系统问题提供理论基础和方法学模型基础结构学的基础地位：是当代科学技术的共同基础，促生了许多当代科学技术。例如，系统学、控制论、协同学和管理学，计算机范式、软件工程和网络技术，当代物理学、化学、生物学和环境科学，思维科学、分析哲学和语言学，以及当代经济

4、学、社会学、……为解决复杂性、综合性的现代科学技术问题，提供跨越不同学科，跨越宏观与微观的桥梁结构学的作用和意义从结构学角度看智慧城市及智慧城市层面的各种需求，涉及城市内外大量的系统、站点和子网，整体上，已经超出具体系统、站点和子网的范围量变到质变，属于网络宏观层面的宏观性问题，并同时具有整体宏观与局部微观两个基本层面整体上，与各局部微观采取的不同具体技术无关智慧城市及智慧城市层面需求的宏观性局部微观层面（网络微观层面）整体宏观层面（网络宏观层面）各方系统、站点和子网提供的网络服务智慧城市服务网络宏观层面网络微观层面网络服务不同于过去信息化的整合

5、、互通、共享等微观层面的问题智慧城市的性质、结构、机制、原理和技术，由整体宏观层面规定，而非微观层面整体结构问题集中在整体宏观层面智慧城市层面的各种需求，属于整体宏观层面，也要在此层面实现智慧城市关键在于其整体宏观层面关键是解决整体结构问题局部微观层面（网络微观层面）整体宏观层面（网络宏观层面）各方系统、站点和子网提供的网络服务智慧城市服务网络宏观层面网络微观层面网络服务微观层面技术:不具备宏观层面的结构、机制和原理既不能解决宏观层面的问题，也不能跨越网络宏观与微观层面间的鸿沟解决问题需求、要素和关联关系的不确定性的根源在宏观层面上，协同的自组织

6、过程所产生的结构动态性和不确定性，导致智慧城市和智慧城市层面需求的不确定性和复杂性的根源智慧城市不可能一天建成，要经历动态演进发展过程，并还将导致需求的变化和演进既不可能阻止需求、要素和结构的变化，也不是硬性规定或削足适履裁剪需求，就可以化解的问题“整体大于各部分之和”协同效应需求、要素和关联关系，动态变化且不确定不确定性在无外界干预下，各方自发关联，形成动态和不确定的结构，进而组成可动态演化整体自组织协同城市在运转中发展、问题在运转中产生、也要在运转中解决在城市运转中解决问题，需要方方面面协同和智慧城市管理城市服务城市运行发展问题民生问题城市运

7、转协同运转的有机整体智慧城市在城市运转中解决问题结合城市实际，解决实际问题的智慧城市城市运转协同化、智慧化主要原因是：需求、要素和关联关系的不确定性问题，由协同产生，也要由协同来化解城市中已建成的信息系统成千上万，技术、功能、数据格式各异，而且各方面的系统和站点不断变化，智慧城市本身不断动态演进发展，想要靠集成是不可能实现的整体宏观层面的问题，不可能由各方系统和站点自己来解决，或者在微观层面用“垂直集成、横向互通”、数据共享、系统或对象协作等微观层面的技术方法来解决智慧城市要解决城市的实际问题，就必须支持城市运转的协同化、智慧化，其核心基础是网络

8、服务协同需要采用网络服务协同，跨越网络宏观与微观间的“鸿沟”解决问题因此，智慧城市不可能是横向的集成或互通，而是“横向协同”问题，即“网