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城市发展 | 中国智慧城市发展关键问题的实证研究

200200020

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智慧城市是城市发展的新兴模式,伴随着新一轮信息技术的变革和知识经济的进一步发展,工业化、城市化与信息化高度融合,推动形成更为先进的城市发展理念和模式。通过对与智慧城市建设相关的工作人员进行调研,利用验证性因子分析的方法将关键问题分为九大类别,分别讨论了其形成的原因,并对关键问题的紧迫性程度进行排序,对排名靠前的重点关键问题进行分析。在此基础上还探讨城市所在的区域、城市的经济发展程度、智慧城市试点与否对关键问题认识的影响。研究旨在对中国智慧城市发展的理论与实践提供参考。

关键词:智慧城市,信息技术,关键问题,验证性因子分析

引言

伴随城镇化进程加快,城市发展过程中各种亟待解决的“城市病”需要城市管理者不断增强城市管理与运作能力。自2009年IBM提出“智慧地球”概念及行动方案以来,智慧城市作为信息化与城市化高度融合的产物,提供了城市创新发展的新思路,开辟了认识城市、发展城市的新视角,成为城市发展的新模式和新形态。在此背景下,发展智慧城市对中国有着切实的现实需求和重要的战略意义[1]。

从知识社会的创新2.0视角来看,智慧城市是新一代信息技术支撑、下一代创新环境下的城市形态,是“基于全面透彻的感知、宽带泛在的互联以及智能融合的应用,构建有利于创新涌现的制度环境与生态,实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的、以人为本的可持续创新,塑造城市公共价值并为生活其间的每一位市民创造独特价值,实现城市与区域可持续发展。”[2]面对现代城市的复杂巨系统,智慧城市的发展具有深刻的复杂性,印证了钱学森所倡导的大成智慧工程发展理念[3],需要丰富和完善基于综合集成法的开放复杂巨系统方法论[4]。

然而,上述理念与当前地方政府的智慧城市实践仍欠缺融合。2013年住建部陆续推出两批“国家智慧城市试点”,近两百个城市作为试点投入到智慧城市建设当中。然而,地方智慧城市建设经常有“盲人摸象”的感觉,局限在个别领域,缺乏统筹考虑,长远规划[5]。国内外关于智慧城市的研究众多,但其成果并未反映到实践当中。厘清实践视角下当前中国智慧城市发展的关键问题具有重要的理论价值和现实意义。对实践领域,关键问题的梳理可以为地方政府了解智慧城市总体发展态势,制定符合自身特点的发展规划提供参考;在理论层面,关键问题探索也能帮助研究者更具体地观察智慧城市理念与实践的差异,促进理论的落地与实践融合。因此,本文参考国内外与智慧城市相关的文献,发展并完善了智慧城市建设关键问题集,通过对来自96个城市的300余位智慧城市实践者的问卷调查,对中国智慧城市发展关键问题进行描述,并基于统计结果尝试进行了问题归类和差异影响分析。

1 文献综述

1.1 智慧城市理论演进

早在20世纪90年代初,钱学森先生便前瞻性地提出“大成智慧学”理论,高度关注了人在科技发展中的决定性作用,强调“人机结合、人网结合、以人为主”,提出“集大成、成智慧”。这些观点作为当下中国智慧城市建设实践的理论基础,具有很强的现实指导意义[3,4]。但到目前为止,国内外学者们对于智慧城市概念的界定依旧没有定论,部分学者更加强调技术因素,认为智慧城市的真正内涵在于用技术支撑城市建设,强调城市发展的信息化过程,将其视为无线城市、数字城市和智能城市的延续[6],例如李德仁院士认为智慧城市是数字城市与物联网相结合的产物[7]。部分学者则更加强调社会因素,认为智慧城市只有以人为本,综合协调发展才是真正的“智慧”,必须通过政策来引导城市集约、紧凑、高效发展[8];另有学者强调技术角度和社会角度并重,认为智慧城市的精髓在于将城市的智能与人的智慧、城市的发展与人的追求紧密地结合在一起[9]。

在智慧城市建设模式方面,现有研究通常将其分为三类,一是以信息基础设施建设为主,二是以物联网、大数据、云计算等相关智慧产业发展为主,三是以开展智慧城市示范应用工程为主[10,11];在智慧城市评价体系方面,Giffinger团队设计的欧洲智慧城市组织的“六指标”评价体系从智慧产业、智慧的生态环境、智慧的城市居民、智慧的政府治理、智慧的生活方式、智慧的移动方式六个方面来定义一个良好的智慧城市[12]。该评价体系末级指标达74个,评价视角较为多元。在国内,住建部发布的《智慧城市评价指标体系2.0》则涵盖了智慧城市基础设施、智慧城市公共管理和服务、智慧城市信息服务经济发展、智慧城市人文科学素养、智慧城市市民主观感知、智慧城市软环境建设六个维度,共36项末级指标,指标较有代表性,便于数据采集和推广使用[13]。上述研究文献为本研究中智慧城市发展关键问题指标的遴选奠定了基础。

1.2 关键问题研究演进

本研究隶属于关键问题研究,也称关键因素研究或关键成功因素研究,是信息管理与信息系统领域的一个重要研究分支,20世纪80年代,国外的学者和研究机构便开始关注企业信息化关键问题的研究。美国的信息系统协会(SIM)对企业信息化关键因素进行常年的跟踪研究。另有学者试图通过调查企业信息主管对“信息管理关键问题”的认识,发现一些有助于进一步理解企业信息管理的一般性规律[14]。在我国,越来越多学者开始关注企业信息化的关键因素,从不同角度、不同层面提出企业信息化的评价指标体系。其中,有些学者采用实证研究,结合相关理论深入研究影响中国企业信息化中的关键因素[15],另有学者根据自己的不同背景,选取不同的研究对象,比如毕霞选取中小企业的信息化关键因素进行研究[16]。当然,也有一些学者尝试将这一研究方法应用于政府部门,探讨政府信息化建设的关键因素[17]。关键问题研究方法可以有效获取信息化实践过程中的关键因素,智慧城市的建设是一个先于理论进行的过程,并且由实践人员把控发展方向。因此,关键问题研究方法可以让我们从实践视角全面地掌握当前的建设情况,以及未来可能的发展方向。但迄今为止,尚无围绕中国智慧城市建设与发展的相关研究。中国智慧城市发展关键问题尚有待深入调研和挖掘。

2 研究设计与方法

2.1 关键问题研究的基本思路

本研究的调查对象是与城市发展相关的公共部门工作人员,他们的观点代表着中国各级政府智慧城市建设从业者的实际关注。研究旨在通过对被调查者“主观看法”的考察,达到对智慧城市发展“客观规律”进行总结和描述的目的。研究分为三个步骤:前期准备、数据收集、数据分析。其中在前期准备过程中,作者先是设计一个关键问题集,基于对国内外相关文献的梳理,将与智慧城市发展相关的关键问题整合,并设计调查问卷。随后确定调查场合与被访者。调查依托于住建部有关智慧城市主题的系统内官方培训,具有一定的权威性,被调查者涉及规划部门、建设安全监管部门以及城市管理部门等多个业务领域。问卷要求被访者对每一关键问题重要性程度进行打分,每一关键问题设定1-7分供被访者选择。

2.2 关键问题的选择

研究以住建部组织研究编制的《智慧城市评价指标体系2.0》为基础,结合对国内外与智慧城市建设关键问题相关文献的梳理,形成了智慧城市建设关键问题集[18,19,20],参见表2。

2.3 数据收集处理与基本特征

本研究对调查数据分别进行了描述导向性和分析导向性的研究,即先将关键问题集分为九大类别,并通过验证性因子分析手段进行信度效度检验;此后通过对不同关键问题的重要性程度进行排序;进而探讨智慧城市试点与否对关键问题重要性选择的影响,以及东中西部城市之间对关键问题的认知是否存在差异。

本研究以问卷调查手段为主,问卷发放工作在2013年8月至2014年6月展开,采取现场发放并回收问卷的方法。在住房和城乡建设部组织的四次地方智慧城市建设相关培训培训期间发放问卷,其对象均为地方住建系统相关部门负责人或业务骨干(规划、地理信息、城管、施工监管),共发放近500份问卷,回收了334份有效问卷。

有效回收样本中有270个样本来自于96个城市,本文将城市样本分为东、中、西部三类,其中东部地区包括北京、天津等11个省级行政区,共105个样本;中部地区包括山西、吉林等8个省级行政区,共63个样本;西部地区包括四川、重庆等12个省级行政区,共102个样本。虽然样本的数量分布不完全平均,但基于目前的研究条件,此样本已具有相当的广泛性。并且,在被访者所在区域方面,各区域内部样本数的差异也在可以接受的范围之内。因此,可以认为总体样本在地理区分布上具有较为广泛的代表性。

3 结果分析与讨论

3.1 智慧城市发展的关键问题归类

在获得了基本的调研数据后,接下来研究力求将问题集中的36个问题分为几个更加具有概括性的类别,每一类别所涵盖的具体问题具有一致性,同属于影响智慧城市发展的同一范畴,本研究使用PLS Graph软件和SPSS统计分析软件通过验证性因子分析来达到这个目的。

3.1.1 信度效度检验

首先,我们将相关文献及经验作为分类依据,将关键问题集分为网络基础设施、政务信息化、监测智能化、软环境建设、智慧交通、智慧医疗、智慧能源、人力资本、信息产业九大类别。

每一类别的内部一致性程度可以通过组成信度(Composite Reliability,CR)来衡量,组成信度值高于0.8意味着该类别的内部一致程度能够被接受。如表2所示。在我们的研究中,组合信度值分布从0.821(智慧交通)到0.903(监测智能化),所有类别均大于0.8,这意味着每一类别的内部一致性程度是可以被接受的。

平均变异数萃取量(Average Variance Extracted,AVE)是计算潜在变项对各测量项的变异解释力,相关研究表明,其标准值大于0.5意味着信度和收敛效度可接受,从表2中我们可以看到,九大类别的AVE值均大于0.5,因此其收敛效度可被接受。

另外,显著效度可通过将AVE的平方根与各类别之间的内部相关系数进行比较,若AVE的平方根均大于各类别内部相关系数,意味着显著效度处于可被接受的水平。表1给出了各类别之间的相关系数,比较之后显著效度得以检验。

表1:ICR, AVE and construct correlateons

3.1.2 九类关键问题分析

通过上述的信度效度检验后,表2给出了关键问题的具体分类情况,及各类别的紧迫程度均值和相应排名。

表2:智慧城市发展关键问题分类表

九大类别中的政务信息化、监测智能化、软环境建设可归为智慧政府治理范畴,智慧交通、智慧医疗、智慧能源可归为智慧公共服务范畴。接下来,我们逐一讨论与智慧城市建设相关的九大类别。

网络基础设施,网络基础设施包括主要公共场所的无线网络建设,以及家庭光纤的接入等方面。网络基础设施的建设是智慧城市发展的先决条件,是保障智慧城市正常运作的硬件条件。

政务信息化,即智慧化的政府服务,地方政府整合各类信息资源和行政信息系统,为民众提供一个开放、协同、互动的交流平台和服务中心。这不仅可以提高政府本身的运转效率,同时可以提高民众办理相关审批事务的效率,服务型高效政府是智慧城市发展所必不可少的方面。

监测智能化,通过各种传感终端和感知网络,及时、准确地收集环境质量信息,不仅可以为城市环境规划和环境管理提供科学依据,同时,环境监测也是一切环保工作的前提。智慧城市的建设必须平衡发展与环境之间的关系,人类赖以生存的家园需要有科学的保护。

软环境建设,无论是良好的智慧城市编制水平还是组织架构,都有助于推动智慧城市的发展。而相关的论坛及培训,有助于培养工作人员的智慧城市建设意识,这些都有助于营造一个良好的智慧城市建设软环境。软环境的营造是智慧城市发展的重要方面,它不仅可以避免智慧城市建设各方主体各自为战、重复建设,避免大量的资源浪费,同时可以引导智慧城市建设朝着良性的方向推进。

智慧交通和智慧医疗,交通和医疗是与民众生活密切相关的两个方面,通过信息化技术,使交通管理和医疗服务更加精细化和智能化,改善民众对于医疗和交通两个方面的服务体验,是智慧城市发展的关键方面。中国社会科学院发布的2013年《公共服务蓝皮书》暨《中国城市基本公共服务满意度评价(2012~2013)》报告指出,通过对调查数据的科学计算,医疗卫生和公共交通是2013年群众最关注的前两大公共服务要素。

智慧能源,智慧化的能源管理有助于智慧城市建设实现节能减排,提高经济效益。智慧城市建设要求绿色可持续增长与经济结构转型,智慧能源的发展能够带来节能服务产业的增长,并且是符合生态文明建设的重要举措。

人力资本因素,人力资本是城市发展的重要推动力,接受过高等教育和专业培训的劳动力能够更大程度地激发经济发展活力。此外智慧城市重视高等教育,能够吸引高质量的人力资本,人力资本对高生活质量的追求可以带动当地与消费相关的就业。智慧城市不是信息技术能够自动实现的,而必须依靠人和人力资本来实现。高质量的人力资本是智慧城市不可或缺的,是加速经济发展的必要条件,能够为城市整体生产力的提高提供合力。

信息产业,智慧城市的建设将为信息服务经济的发展带来前所未有的机遇,智慧城市建设所需的现代信息技术的运用,将助推信息产业不断创新,不断发展。同时,信息产业在发展的同时,将为智慧城市的建设带来新鲜血液,二者相辅相成,相互促进。

3.2 重点关键问题分析

通过方差分析,我们确信36个智慧城市发展重点指标重要性程度的得分间是有显著差异的,且并非由随机误差引起,可以通过比较平均得分情况获得单个指标重要性程度的排名。对所有智慧城市发展重点指标关键性程度的平均得分进行排序,前十名的关键问题如表3所示。

表3:智慧城市发展关键问题紧迫性程度均值排序表

注:有效样本量为N=334

从中可以看出,排列在前十位的关键问题中有六个关键问题所属类别为监测智能化,从中可以看出,智慧城市的发展着重关注与居民生活息息相关的环境监测上。

智慧城市的发展方向必须以人为本,以提升民众的生活便携度和安全感为主要目标。一方面,民众生活的环境是智慧城市发展最为重要的方面之一,只以经济发展为主而忽略环境保护的城市发展模式不符合智慧城市发展的方向。另一方面,网络基础设施建设作为智慧城市发展的硬件条件,也是十分重要的方面。

3.3 城市属性对关键问题认知的影响

3.3.1 区域对关键问题认知的影响

表4的方差分析展现了东、中、西部不同区域的城市对智慧城市关键问题九大类别重要性程度的选择是否具有显著性差异。

表4:东、中、西部地区城市方差分析表

从表4中我们可以看出,不同区域的城市在监测智能化、软环境建设、智慧交通、智慧医疗、人力资本和信息产业方面均存在显著性差异。因此,本文继续对东、中、西部城市在上述几大类别上进行多重比较,发现中部城市和东部城市在智慧城市发展关键问题的选择上没有显著的差异,而西部城市和中东部城市相比,则存在一些显著差异。其中在监测智能化和智慧交通方面,西部城市的重视程度明显小于中东部城市。而在软环境建设、人力资本和信息产业方面,西部城市的重视程度也明显小于中部城市。

3.3.2 经济发展水平对关键问题认知的影响

本研究进一步收集样本涉及的96个城市的人均GDP数据,探寻城市经济发展程度与智慧城市建设关键问题选择之间的相关性,发现在智慧城市建设关键问题九大类别里,城市经济发展程度与监测智能化、智慧交通、智慧医疗、人力资本和信息产业五个方面存在相关性,且经济发展程度越高,对这五方面越加重视。表5是经济发展程度与上述五大类别关键问题之间的相关系数。

表5:城市经济发展程度和关键问题类别相关系数

此外,我们也对受访者所在城市是否为智慧城市试点城市的影响进行了考察,发现无论九大类别,还是具体到每一个关键问题的重要性程度得分,均无显著差异。虽然部分原因可归结为智慧城市试点的影响需要更长的时间才能显现,但基本也可反映出,在基本关键问题的判断上,来自试点城市和非试点城市的实践者有着基本共识。

4 结论与展望

本研究通过调查与智慧城市建设相关的公共部门工作人员的关键问题判断,用因子分析方法总结出与智慧城市建设相关的九大类别关键问题。随后通过排序、比较与智慧城市建设相关的关键问题,从实证研究的角度基本描绘出了智慧城市建设过程中最受重视、最为紧迫的主要问题。

研究结果表明,智慧城市的发展需要以人为本,对民众生活的环境质量、食品药品安全、交通安全等方面实时监测十分重要,对重大突发事件的应急能力也至关重要。网络基础设施建设作为智慧城市发展的硬件条件,其重要性仅次于对于环境质量和民众各方面安全的智能化监测。在公共服务方面,医疗、交通和能源领域的信息化建设,其重要性依次递减。此外,中国智慧城市建设过程中对人力资本的重视程度远远小于国外。随后,研究也发现中、东部城市对于智慧城市建设关键问题的选择基本不存在差异,西部城市对智慧城市发展关键问题的选择,在监测智能化、软环境建设、智慧交通、人力资本和信息产业等类别上与中、东部城市存在差异,重视程度明显较小。城市经济发展程度与监测智能化、智慧交通、智慧医疗、人力资本和信息产业五个方面存在相关性,且经济发展程度越高,对这五方面越加重视。研究发现在基本关键问题的判断上,来自试点城市和非试点城市的实践者有着基本共识。更多城市属性与智慧城市关键问题间的关系有待后续研究进一步探索。

作者:张楠,陈雪燕,宋刚,清华大学公共管理学院,北京大学遥感与地理信息研究所

摘自:《城市发展研究》

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