智慧城市顶层设计方法论
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智慧城市顶层设计方法论
一 智慧城市的现状
目
二 智慧城市顶层设计方法论
录
三 智慧城市的运营模式
一 智慧城市的现状
智慧城市大趋势
城市化的必然结果
• 历史演进的必然结果。
时机 历史“观 所至
”
国内“观 ”
国家发展战略
国家战略
现实 所需
现实“观”
城市治理的
现实需求
全球城市建设潮流
。世界各国城市建设主题 与潮流。
管理科学、系统 科学
人文知识、行为 科学
信息技术
人工智能与现代 科学技术
组织形式 物联网
事联网
人联网 =社会化网络
机联网 (平台)
网际网 =复杂网络
因为XaaS（一切皆服务），所以，就形成了语义服务联网（SWoS）：李冠宇王权张彦国
智慧化的使命
复杂系统的特质 不可分、不可知
智能化
两个矛盾： 不可分又要分的矛盾 不可知又要知的矛盾
顶层设计什么？
框架：设计智慧城市框架体系 体系：设计智慧城市知识与建设体系 平台：设计智慧城市智慧平台架构 功能：设计智慧城市的功能体系 数据：设计智慧城市的数据中心 区域：设计智慧城市的智慧社区 系统：设计智慧城市智慧应用系统
智慧城市体系构成
WSR+MN方法论
W物 + S事 +R人 +M机（计算机）+N网（网络）=顶层设计方法论
国际“观 ”
价值“观”
形势 所趋
人类发展价值取向
经济效益、社会效益和环境 效益。
数字城市&智能城市&智慧城市
数字城市
城市地理空间信息为核心的数字化城市。
智能城市
智能城市=数字城市+互联网+物联网+大数据+云计算 数字城市的基础上，具有智能分析、识别、决策、支持能力。
智慧城市
智慧城市=数字城市+互联网+物联网+大数据+云计算+智慧人； 智慧的人与智能的物 融合。
基于城市智慧平台，融合智慧社区、智慧建筑、智慧家庭、智慧个人的 “经脉”（4I）。
2）建设城市级数据中心（异地备份中心）。 提供整合的数据服务
3）建设城市级互联网+物联网+服联网
智慧城市实践与理论的循环体系
智慧城市的总体规划
智慧城市“总体规划”是对城市在整个经济 区域人文区域以及城市总体规划基础上应用信息 化、网络化、数字化、物联化、智能化科技，支 撑城市科学管理、民生服务、可持续发展的总体 目标、原则、内容和任务的谋划。
物事人机网方法论的基础：ACP+CPS
ACP是实现从UDC到AFC转化使命的基础方法。 ACP是人工社会（Artificial Societies）+计算实验 （Computational Experiments）+平行执行（Parallel Execution）的有机组合。 ACP的核心就是利用数据把复杂系统“虚”的和“软”的 部分建立起来，通过可以定量实施的计算化、实时化，使之 “硬化“，真正用于解决实际的问题。
物理
事理
人理
机理
对象 焦点
客观物质世界、 法规、规则
组织、系统管理 和做事的道理
人、群体、关系 、为人处事的道 理
虚拟世界
是什么？ 功能分析
怎样做？ 逻辑分析
最好怎么做？ CPS
实践分析
网理
网络世界 语义服联网
原则
诚实：追求真相
协调：追求效率
成效：讲人性、 和谐
模拟：虚实精确 映射
协同：语义协同
所需知识 自然科学
顶层设计深度应达到：系统组成、技术应用、 实现功能、工程图纸、软硬件配置清单、项目预算 等。
设计是什么
设计是将一种计划、规划、设想通过方案和图 示的方式表达出来，并可以通过工程建造来实现。 通过设计将技术应用和确定的功能联系在一起，并 将相互关联又彼此独立的子系统、功能模块、装置 （部件）进行组合和集成。按一定秩序和内部联系 集成为一个可构建和应用的整体称之为“设计”。
智慧城市全产业链
五花？？？？？
政 产
用
智慧城市
研
八门？？？？？？？？
学
乱论。。。。。。
智慧城市建设的四个缺乏
缺乏规划 设计
✓缺乏规划、设计，重复建设
缺乏数据共享
✓各部门、各行业的数据缺乏整合、不能整合
缺乏标准体系
✓缺乏统一的标准体系 ✓部门组织制订的标准之间不协调、太多太乱
缺乏协同实践
✓缺乏科学、实用的协同实践
二 智慧城市顶层设计方法论
智慧城市全景图
政府热线
智慧百度文库法
智慧城管
电子政务
保
稳
智慧监察
定
应急系统 平安城市
智慧景区 智慧校园
城市 智慧平台
智慧环保 智慧物流
智慧社区
智慧医疗
食品安全
智慧邮政 智能交通 智慧巡检
智慧城市的中心环节
1）打造城市级智慧平台。
基于城市智慧平台，融合政府职能、城市管理、社会服务、企业经济 的“动脉”（4I）。
CPS即CPSS则是支撑ACP方法的基础，也就是社会物理融 合系统(Cyber-Physical-Social Systems, CPSS)，使虚实互 动、闭环反馈、平行执行成为可能。
CPS以大数据为中心
大数据、云计算、物联网等是支撑ACP方法的核心技术。 大数据可为平行系统的构建提供实时、全面、有效的输入， 其作用可概括为：“数据说话”、“预测未来”、“创造未 来”； 合成起来，就归结到一个人工社会，一个计算实验和一个平 行系统，实现从知识的表示、决策的推理，到情景的自适应 学习和理解的大闭环反馈运行。
目标：规划智慧城市建设总体目标。 原则：规划智慧城市建设实施原则 内容：规划智慧城市建设内容及指标体系 任务：规划智慧城市近、中、远期实施任务
四统一原则
统一组织 统一规划 统一标准 统一平台（城市智慧平台）
智慧城市的顶层设计
“顶层设计”，是“总体规划”的深化过程， 是将“总体规划”的要素落实到实施方案和设计图 纸上。
两个矛盾： 算法的封闭与开放 的矛盾；已知的知识与 未知的问题之间的矛盾
UDC特征： 不定性（Uncertainty） 多样性（Diversity） 复杂性（Complexity）
ACP
CPS
AFC 具有深度知识支持的灵捷（Agility）
通过实验解析的聚焦（Focus） 能够反馈互动自适应的收敛（Convergence）
总体规划是一个不断修正的动态过程
规划是什么
规划，意即进行比较全面的长远的发展计划， 是对未来整体性、长期性、基本性、战略性问题的 思考、考量和规划未来整套的行动纲领和路线图。 通过规划为实现某个特定的战略目标，将不同类别 或相同类别的体系、平台、系统在逻辑上进行一体 化的集合称之为“规划”。
总体规划什么？
一 智慧城市的现状
目
二 智慧城市顶层设计方法论
录
三 智慧城市的运营模式
一 智慧城市的现状
智慧城市大趋势
城市化的必然结果
• 历史演进的必然结果。
时机 历史“观 所至
”
国内“观 ”
国家发展战略
国家战略
现实 所需
现实“观”
城市治理的
现实需求
全球城市建设潮流
。世界各国城市建设主题 与潮流。
管理科学、系统 科学
人文知识、行为 科学
信息技术
人工智能与现代 科学技术
组织形式 物联网
事联网
人联网 =社会化网络
机联网 (平台)
网际网 =复杂网络
因为XaaS（一切皆服务），所以，就形成了语义服务联网（SWoS）：李冠宇王权张彦国
智慧化的使命
复杂系统的特质 不可分、不可知
智能化
两个矛盾： 不可分又要分的矛盾 不可知又要知的矛盾
顶层设计什么？
框架：设计智慧城市框架体系 体系：设计智慧城市知识与建设体系 平台：设计智慧城市智慧平台架构 功能：设计智慧城市的功能体系 数据：设计智慧城市的数据中心 区域：设计智慧城市的智慧社区 系统：设计智慧城市智慧应用系统
智慧城市体系构成
WSR+MN方法论
W物 + S事 +R人 +M机（计算机）+N网（网络）=顶层设计方法论
国际“观 ”
价值“观”
形势 所趋
人类发展价值取向
经济效益、社会效益和环境 效益。
数字城市&智能城市&智慧城市
数字城市
城市地理空间信息为核心的数字化城市。
智能城市
智能城市=数字城市+互联网+物联网+大数据+云计算 数字城市的基础上，具有智能分析、识别、决策、支持能力。
智慧城市
智慧城市=数字城市+互联网+物联网+大数据+云计算+智慧人； 智慧的人与智能的物 融合。
基于城市智慧平台，融合智慧社区、智慧建筑、智慧家庭、智慧个人的 “经脉”（4I）。
2）建设城市级数据中心（异地备份中心）。 提供整合的数据服务
3）建设城市级互联网+物联网+服联网
智慧城市实践与理论的循环体系
智慧城市的总体规划
智慧城市“总体规划”是对城市在整个经济 区域人文区域以及城市总体规划基础上应用信息 化、网络化、数字化、物联化、智能化科技，支 撑城市科学管理、民生服务、可持续发展的总体 目标、原则、内容和任务的谋划。
物事人机网方法论的基础：ACP+CPS
ACP是实现从UDC到AFC转化使命的基础方法。 ACP是人工社会（Artificial Societies）+计算实验 （Computational Experiments）+平行执行（Parallel Execution）的有机组合。 ACP的核心就是利用数据把复杂系统“虚”的和“软”的 部分建立起来，通过可以定量实施的计算化、实时化，使之 “硬化“，真正用于解决实际的问题。
物理
事理
人理
机理
对象 焦点
客观物质世界、 法规、规则
组织、系统管理 和做事的道理
人、群体、关系 、为人处事的道 理
虚拟世界
是什么？ 功能分析
怎样做？ 逻辑分析
最好怎么做？ CPS
实践分析
网理
网络世界 语义服联网
原则
诚实：追求真相
协调：追求效率
成效：讲人性、 和谐
模拟：虚实精确 映射
协同：语义协同
所需知识 自然科学
顶层设计深度应达到：系统组成、技术应用、 实现功能、工程图纸、软硬件配置清单、项目预算 等。
设计是什么
设计是将一种计划、规划、设想通过方案和图 示的方式表达出来，并可以通过工程建造来实现。 通过设计将技术应用和确定的功能联系在一起，并 将相互关联又彼此独立的子系统、功能模块、装置 （部件）进行组合和集成。按一定秩序和内部联系 集成为一个可构建和应用的整体称之为“设计”。
智慧城市全产业链
五花？？？？？
政 产
用
智慧城市
研
八门？？？？？？？？
学
乱论。。。。。。
智慧城市建设的四个缺乏
缺乏规划 设计
✓缺乏规划、设计，重复建设
缺乏数据共享
✓各部门、各行业的数据缺乏整合、不能整合
缺乏标准体系
✓缺乏统一的标准体系 ✓部门组织制订的标准之间不协调、太多太乱
缺乏协同实践
✓缺乏科学、实用的协同实践
二 智慧城市顶层设计方法论
智慧城市全景图
政府热线
智慧百度文库法
智慧城管
电子政务
保
稳
智慧监察
定
应急系统 平安城市
智慧景区 智慧校园
城市 智慧平台
智慧环保 智慧物流
智慧社区
智慧医疗
食品安全
智慧邮政 智能交通 智慧巡检
智慧城市的中心环节
1）打造城市级智慧平台。
基于城市智慧平台，融合政府职能、城市管理、社会服务、企业经济 的“动脉”（4I）。
CPS即CPSS则是支撑ACP方法的基础，也就是社会物理融 合系统(Cyber-Physical-Social Systems, CPSS)，使虚实互 动、闭环反馈、平行执行成为可能。
CPS以大数据为中心
大数据、云计算、物联网等是支撑ACP方法的核心技术。 大数据可为平行系统的构建提供实时、全面、有效的输入， 其作用可概括为：“数据说话”、“预测未来”、“创造未 来”； 合成起来，就归结到一个人工社会，一个计算实验和一个平 行系统，实现从知识的表示、决策的推理，到情景的自适应 学习和理解的大闭环反馈运行。
目标：规划智慧城市建设总体目标。 原则：规划智慧城市建设实施原则 内容：规划智慧城市建设内容及指标体系 任务：规划智慧城市近、中、远期实施任务
四统一原则
统一组织 统一规划 统一标准 统一平台（城市智慧平台）
智慧城市的顶层设计
“顶层设计”，是“总体规划”的深化过程， 是将“总体规划”的要素落实到实施方案和设计图 纸上。
两个矛盾： 算法的封闭与开放 的矛盾；已知的知识与 未知的问题之间的矛盾
UDC特征： 不定性（Uncertainty） 多样性（Diversity） 复杂性（Complexity）
ACP
CPS
AFC 具有深度知识支持的灵捷（Agility）
通过实验解析的聚焦（Focus） 能够反馈互动自适应的收敛（Convergence）
总体规划是一个不断修正的动态过程
规划是什么
规划，意即进行比较全面的长远的发展计划， 是对未来整体性、长期性、基本性、战略性问题的 思考、考量和规划未来整套的行动纲领和路线图。 通过规划为实现某个特定的战略目标，将不同类别 或相同类别的体系、平台、系统在逻辑上进行一体 化的集合称之为“规划”。
总体规划什么？