近期舉行的“中國智慧城市首輪杭州圓桌會”，發布了2017《中國立體智慧城市雙棲模式發展報告》白皮書。據白皮書定義：地上、地面、空中三位一體的幾何思維互聯互通，形成現代意義上的物質和意識上的綜合智慧城市，這便是立體智慧城市；城市發展的硬件要素和軟件要素相結合，一如人類同時適應兩種環境的“雙棲”性，智慧城市的“雙棲模式”終為城市的現代化和現代化智慧城市的發展所選擇，這就是智慧城市的“雙棲模式”。
自2011年我國城鎮化率突破50%，智慧城市理念于同期被廣泛吸收與實踐。國家部委實施的智慧城市與新型智慧城市試點，有效地激發了地方各級政府在城市治理中實施智慧城市策略的主動性。智慧是未來城市發展的新常態。2016金磚國家智慧城市峰會、第三屆世界互聯網大會、第三屆聯合國住房和城市可持續發展大會和2017“一帶一路”高峰論壇等均對智慧城市前景/發展提出預期。我國已經成為世界上智慧城市試點最多、試驗范圍最廣和總投資規模最大的國家。
縱觀我國智慧城市實踐，并從促進智慧城市事業化的視角出發，存在理論支撐、體制保障、機制創新、技術應用跨界、頂層設計與規劃革新、政策法規培育、學科建設與人才培養、投融資等八大關鍵問題。
理論探索與支撐不足，制約中國特色智慧城市模式創新
智慧城市，因2012年起的試點而標志性啟動，基于信息和通信，將解決信息煙囪與孤島、應用以物聯網、云計算等為代表的新興技術、信息惠民、發展大數據和數字經濟等，作為推進智慧城市的主要依據，并形成了平臺、云、網和中心等標志性配置。有從系統論角度剖析智慧城市，但尚未形成全面完整的脈絡鏈條，制約行業應用創新與實施。智慧城市，作為新興前沿交叉領域，目前缺乏多學科的集成創新支撐，尚未構建中國特色的智慧城市學科方向，智慧城市事業化的可持續性受到挑戰，“十三五”期間，智慧城市的市場規模約為2.3-4.1萬億元，若缺乏有效的理論支撐，投資建設的有效性、科學性和實現水平將無法保障。城市作為復雜巨系統，現代城市理論與方法基本未在智慧城市頂層設計當中予以體現，“智慧”尚未在復雜巨系統組織運作中得到逐步的體現，而理論構建直接關系到推進的方式、方法。中國與國外相比有顯著差異，推進力度和投入水平遠高于國外，但實效總體上顯著弱于國際先進水平。粗放的技術復制，導致運營總體困難，進而健康的投融資機制無法建立。
深度城鎮化時期，新城因總量較大而建設節奏趨于調整；城市更新，因空間功能提升、產業升級和投資開發等需要而日趨加速，我國城市新城代謝總體進入“保養”階段，城市發展驅動力構成與力度與“十二五”顯著不同，城鎮化率已在平臺階段增長，超大和特大城市數量、人口快速增加；中小城市資源要素配置壓力加大，鄉鎮在特色小鎮等政策驅動下，呈現投資建設的窗口期；農村總體宜居、綠色和適老等特點，會形成特定人口的回流。世界宏觀經濟態勢、中國經濟新常態和供給側改革，現代服務業和新興產業為標志的產業升級將加速倒逼結構調整，因“十二五”城鎮化而形成的初級增量消費將部分緩沖產業升級。
因此，智慧城市，(1)應當在把握住新階段城市規律的同時，適應產業變化，即堅持產城融合理論；(2)城市作為系統論下的多主體組成，智慧化的努力就是逐步實現多主體新型時空間位置的科學組織布局，促進并加速關鍵要素的聯系、交互、響應和反饋，即空間生態自組織體系的形成；(3)作為應用指向的城市主題創新，在形成有效組織的基礎上，必須導出衍生效應的發揮，跨行業領域多主體間的協同并產生增量經濟，即協同經濟。因此，產城融合基礎上的空間生態自組織與協同經濟，能夠為現階段智慧城市理論探索提供支撐。
體制保障中牽頭主體的多元復雜性，制約頂層設計科學性與實施效能
在新型城鎮化規劃要求、政府和行業主管部委的政策下實施，我國智慧城市推進主要以政府為主體，《國務院關于落實<政府工作報告>重點工作部門分工的意見》(國發[2016]20號)指出，“推進智慧城市，由住房和城鄉建設部牽頭。”在省級主要是經濟信息部門和發展改革部門，城市級呈現出智慧城市辦公室(智慧辦)、經信、發改、政府辦、政務信息辦/電子政務辦和建設部門等牽頭。2016年新型智慧城市試點政策的提出，對當前城市級牽頭部門的變化會產生不確定性。牽頭負責總體呈現復雜性：(1)上位多頭。國家多個有關部委分別就智慧城市同步推進；(2)各級交叉。國家部委與省級牽頭部門；省級牽頭部門與市級牽頭部門部分存在交叉的現象，尤其是省市兩級的發改與經信；(3)三級紡錘形多元。從國家-省-市，牽頭部門呈現較多-一般-豐富的特征，全國范圍內，城市級牽頭智慧城市的主體單位至少七類。
該復雜性：(1)對智慧城市工作導向、依據、統籌、協調和實施等產生影響。對發展智慧城市會出現行政工作融合、邊界交叉等特征，如電子政務與智慧城市、信息化與智慧城市(經信部門牽頭)等；(2)在開展智慧城市頂層設計理念容易局限于局部，如將智慧城市認為是工業化和信息化的融合，對城鎮化、農業現代化和綠色化等認識與納入不足；(3)由于智慧城市自身的創新性，實施普遍具有探索性，涉及的智慧面過于廣泛，部分存在濫用。
277個智慧城市試點驅動下全國性智慧城市創建格局，促進了城市級智慧城市領導小組下設的智慧辦的健康有效發展，多個城市的智慧辦成為一級行政機構，并有編制保障。這對于有效處理牽頭主體的復雜性有體制創新價值。
機制創新有待適應建設對象自身規律與主體多元的復雜性
在城市領域，國家和地方有文明城市、衛生城市、智慧城市和森林城市等多個創建目標，政府機制上一般是成立領導小組、工作辦公室，編制相關規劃、實施方案、行動計劃并確定任務分工，制定配套政策、辦法、協調組織實施并開展檢查、評估和驗收等。智慧城市的創建基本是按照該機制執行，過程中發現(1)智慧城市概念創新性極強，上位導向和要求交叉、多元，導致工作層面的定義界定困難，工作內容與其他職能部門存在不同程度交叉；(2)實施涉及多個部門主體，存在統籌調度挑戰、執行效率低下和抓手力度不夠等情況，實體化的智慧辦有效緩解了如上問題，但仍顯不足；(3)工作內容存在機械式組織，特色、專業化不鮮明。與統籌協調相比，智慧辦自成體系和系統引領性工作比重較低，工作重心多集中在實施、檢查，特色、專業化創新引領相對欠缺
規模化基礎建設與技術跨界應用的協調、同步水平不強
我國智慧城市建設在基礎性設施方面投入顯著，云計算中心、運營中心、數據庫、公共信息平臺、市民網和市民卡等作為標配型軟硬件被規模化應用。技術和產能驅動顯著，市民溝通參與不夠，部分關聯性不強的建設項目也被納入。信息化設施更新年限較短、信息公開大數據沉淀逐步實施、服務于城市治理的有效技術應用單一機械，上三者互為制約，智慧城市基礎建設軟硬件與技術跨界應用協調互動性、同步水平不強，形成智慧城市發展困局。與城市政府推進的基礎設施建設相比，社會驅動的建設應用成效更為顯著、同步水平較高，如共享汽車、共享單車、共享貨車(智慧交通)；二手房租售平臺(智慧房管)；PM2.5的監測APP(智慧環保)；電子商務互聯網平臺(智慧網購)；以微信為代表的社會網絡服務(智慧社會)
頂層設計與規劃方法論創新不足，存在指標控導向
作為推進智慧城市的核心依據——頂層設計，在編制思想、技術路線和實施內容等方面，不同城市間差異性不強，因地制宜、因城施策，與城市戰略實質性結合不緊密、相應規劃技術、項目導向突出，對城市的宏觀政策響應不足、貢獻有限。智慧城市規劃與信息化規劃高度交織，智慧化與信息化存在嚴重交叉，甚至混淆，但順承城市空間(總體規劃)和產業(經濟和社會發展規劃)不足。在規劃方法上，基本以信息化為主體框架，城市空間思考和產業動態響應有限，導致規劃編制時序性更新和可持續性不強。智慧城市是不斷創新的城市存在狀態和動態過程演進，在頂層設計與規劃當中，必須將階段性和可持續性兼顧，避免不切實際、一步到位和不尊重城市規律，提高生命力。智慧城市戰略的推進，必須加強與城市總體規劃和生態文明的協同創新，這是實現城市治理創新的關鍵理念與重要技術支撐。
依托大數據、互聯網、物聯網和云計算等技術平臺，有助于實現城市規劃的方法創新和生態文明目標的實現，促進城市數字化、信息化建設與城鎮功能提升的有機融合和智慧城市運營服務端的有效實現。基于智慧技術，在規劃中實現十個創新：研究城市與區域空間績效、建立城市碳排放控制規劃、促進規劃信息化與城市空間建模、優化城市生態導則和規劃指南、逐步實現規劃的綜合性和公眾參與、解讀城市形態-局地生態系統的關系與空間導引、量化城市生態功能與氣候變化的關系與適應措施、解析城市生態與生物多樣性的關系與調控機理、建立城市人居環境問題診斷和調控工具包和政策庫、從城市生態代謝出發仿真城市產業生態系統。
法制化路徑尚在探索階段，行政監管與法律約束不強
法制化是保障主體和個人依法參與的根本依據，是界定權責利的基本規定。智慧城市作為創新對象，實現法制化保障和促進創新推進，彼此存在互通互促的關系。我國已有三個城市圍繞智慧城市/經濟頒布條例，促進智慧城市的法制化進程，明確了智慧城市體制、機制、規劃編制、實施和財政資金安排等事項，特別是確定了智慧城市規劃的直接上位規劃依據、編制主體、執行效力等。與杭州(《杭州市智慧經濟促進條例》2015年12月、銀川(《銀川市智慧城市建設促進條例》2016年10月)和濟寧《濟寧市智慧城市促進條例》2017年5月)相比較，國內其他城市的智慧化建設的行政監管與法律約束尚待確認法制依據，存在行政協調不暢通、規劃編制內容重復、時序不科學和執行缺少監管等問題。
學科建設、人才培養與行業需求嚴重不匹配
智慧城市作為多學科的交叉，在國內外得到廣泛研究，文獻發表基本集中在國內，本研究以中國知網數據庫為檢索工具，分析整理該領域的科技創新概況。自2010年以來，涉及智慧城市主題的學術文章總量超過1.5萬篇，特別博士、碩士學位論文約占總量的10%(其中博士論文超過100篇)，總文獻量和學位論文年均增長速度分別為59.6%和80.1%。主要創新主體包括高校、行業部委研究機構、國家級科研院所和社會企業等，文獻主要由高校、部委研究機構和企業貢獻，部委研究機構的文獻貢獻強度最高。
行業一般以物聯網、大數據等作為智慧城市創新的主要依托，大數據當前同樣是研究的熱點。智慧城市文獻總量是大數據的27.3%，年均增長率為大數據的57.0%(大數據為104.6%)，年均增速超過物聯網，約為1.7倍。從2010-2016年的變化，可看出智慧城市增長速度與物聯網總體同步，總量和增量快于大數據(2011，2012)，當前呈現逐年比重降低的特點。關于智慧城市主題的所有學術文章，單篇下載次數和被引次數單篇最高為2.5萬次和440次；與此相應，學位論文單篇下載次數和被引次數最高為3萬次(2013年授予博士學位)和86次。
教育部于2016、2017年分別批準35所高校設立“數據科學與大數據技術”本科專業(工學，專業代碼080910T，屬于電子科學與技術學科)，與2015年提出實施“國家大數據戰略”相適應。智慧城市，作為應用型極強的決策科學，需要信息與通信工程、計算機科學與技術、地理科學、管理科學與工程、應用經濟學、城鄉規劃學、測繪科學與技術、圖書情報與檔案管理(信息資源管理)和電子科學與技術(數據科學)等一級學科的支撐。
國內目前有深圳大學(地理信息與智慧城市碩士，2015年起)、北京理工大學(智慧城市工程碩士，設計中)、北京工商大學(MBA智慧城市專業方向，設計中)和浙江農林大學(智慧城市類碩士，相關聯)等在探索在研究生階段針對智慧城市的學歷教育培養。清華大學(管理科學與工程、城鄉規劃學)、北京大學(測繪科學與技術、計算機科學與技術、城鄉規劃學)、北京師范大學(教育學)等面向智慧城市開展博士后研究。
盡管智慧城市研究增速加快，“數據科學與大數據技術”本科專業的設置有助于補給智慧城市的人才需要，但研究型專業/方向設置總體緩慢，與行業發展矛盾突出，不能滿足行業對專業人才的需要，形成鮮明倒掛：(1)創建智慧城市成為主流。我國目前有277個智慧城市試點，3個新型智慧城市試點，并且超過500個城市在智慧化建設中；(2)市場規模有待實現。“十三五”預計市場規模2.7-3.1萬億元；(3)政府相關的體制創新力度較大。國內有超過50個成建制的智慧辦(公務員/參公事業單位)和10余個省、市級大數據局(廣東、貴陽、福建、陜西；廣州、銀川、沈陽、貴州等)；(4)以信息和通訊、互聯網等為主體的行業企業亟需持續創新智慧城市解決方案。超過30家經濟體量較大的智慧城市相關企業有交叉專業的人才需求(如BAT、華為、中興、中電科、航天科技、航天科工等)，多個企業通過博士后工作站(如易華錄、廣聯達、延華智能)或設置研究院、學院(如中電科、中興同學)、創新中心(如中電科太極)等方式來研究智慧城市，企業驅動的研發力度和規模遠高于當前的高校、科研院所；(5)超過27個部、委、辦、局和行，在智慧城市領域開展創新(中組部智慧黨建，網信辦信息安全等)。
結合智慧城市多學科交叉應用等特點，(1)應嘗試在研究生階段構建學科方向和專業，促進學科交叉創新。鼓勵支持在管理科學與工程、信息與通信工程和電子科學與技術等一級學科體系下探索學科方向創新，增加相關本科有關智慧城市課程的設置，嘗試在研究生培養中逐步設置智慧城市方向和碩士、博士專業等；(2)建立針對性專業化的導師隊伍和創新群體，啟發并帶動廣泛的學術研究。當前碩博士論文與智慧城市直接關聯的超過1200余篇，電子科技大學、吉林大學和華南理工大學累積占比約1/10，研究高度分散，較少有專門導師聚焦在智慧城市領域廣泛開展研究生培養。從事智慧城市研究的作者逐年增加，以6篇以上的作者來計算，平均增長率109.1%，說明聚焦從事智慧城市研究的專業人員規模在快速擴大，這將有助于緩解缺少專門導師的矛盾。
財政支持有力，但公私合營缺少廣泛可運營模式
英國政府率先于1990年代提出公私合營(PPP，Public-Private-Partnership)模式，并將模式成功應用到英國的基礎設施、城區改造、環境建設和醫療等多個領域，該模式的經驗快速在歐洲擴散，同期在美國、加拿大、澳大利亞等發達國家和南非、印度等發展中國家推開。英國的成功經驗，在歐洲得到廣泛推廣。1990-2009年間，歐盟地區有1400個PPP項目簽署，總投資近2600億歐元。由于基礎設施投資可以有效地促進地區經濟活動的增長，加之PPP協議的復雜性，歐盟委員會專門成立了“歐洲PPP專業技術中心”(EPEC)來支持PPP項目的實施以及提供解決整個歐洲PPP項目問題的方案。2000年以來，美國體育賽事場館、意大利高速鐵路、澳大利亞公共衛生設施和南澳洲的部分法院基礎設施改造、印度新德里英迪拉甘地機場和孟買賈特拉帕蒂希瓦吉機場基礎設施開發與運營等均成功運用了PPP模式，南非于1999年開始，在財政部和國家省市政府建立PPP中心。
自2014年起，我國推進PPP全面啟動并上升到立法階段，超過22個國家部委和90%以上的省市地方均將PPP作為推進重大基礎設施、區域開發、軌道交通和能源等建設的有效創新路徑。截至2017年2月底，財政部PPP綜合信息平臺入庫項目為11784個，擬投資額近14萬億元(財政部PPP中心數據)。PPP的支持領域廣泛，但尚未針對智慧城市作出政策安排，當前主要是作為信息化工程配套嵌入到母項目中。
為支持智慧城市項目實施，地方城市研究并施行智慧城市專項資金辦法等具體的投融資政策，采用業務主管部門和財稅部門協作的方式實施，如上海浦東新區針對政府和社會項目針對性設置資助比例；寧波注重資助智慧城市產業基地建設；咸陽等將信息化與智慧城市融合；銅陵采取各級財政配套。
城市在智慧城市領域的財政投入基本在千萬元以上，多個城市過億元，采用自下至上(如桂林)和自上至下(如昆明、呼和浩特等)等方式確定投入力度，表明地方城市總體上注重在智慧城市領域的創新投入，并引導社會資本參與。
當前，社會資本參與地方城市建設覆蓋的城市，約為智慧城市試點總量的25%，多數合作主要是傳統的商業模式，社會資本參與主要是在大中城市以及主要的城鎮群(京津冀、珠三角、長三角和環渤海等)。代表性智慧城市PPP項目領域，主要集中在旅游、教育、政務、醫療、園區、照明和能源等。
智慧城市PPP設計存在的突出問題：(1)智慧城市階段性頂層設計與時序性更新完善思維吻合度不夠，存在目標設定存在挑戰。(2)數據開放共享力度、信息整合水平、標準化或接口互通等和智慧應用設計的需求不配合。(3)企業間項目博弈和現行的招投標政策，影響對項目在創新、適用等維度的思考與設計，易引導為傳統的商業競爭。(4)可運營屬性較低。數據可獲取性、城市各行政單位的協作性、基礎性平臺的可操作性、剛性應用端的人性化設計等均創新力度不強。(5)政企間收益測算與分配存在計量、實施的復雜性，特殊目的公司(Special Purpose Vehicle，SPV)退出機制、監督監管等缺乏規范性引導。
在產業城市融合、空間生態體系建設和協同效應發揮等三個方面考量有限，在“四懂一善于”方面較為薄弱(懂城市規律、懂政府管理、懂產業經濟、懂信息化和善于跨界)，產業項目驅動導出的一次性投資方式亟需升級為四強：強可運營(市場化)、強可感知(市民化)、強廣泛參與(社會化)和強創新(能擴散)的城市經濟引擎，以芯片式的智慧園區，模塊化針對性植入到城市，為城市信息化提速、促進產業升級和大數據沉淀、開放大數據在智慧城市應用的路徑，逐步構建智慧經濟支撐城市總體發展的體系、路徑、方式和方法。
核心路徑包括以下幾點：
(1)可持續規劃。依托科學有效可行的智慧城市規劃，規劃應注重信息化與智慧化的結合并考慮有所區別，避免將智慧化等同于信息化，逐步形成規劃自身的特點和存在的價值。
(2)具有可觀的人群密度。準確有效的人群集聚有助于產生一定密度的社會需求和行為活動，智慧化應用構建后才可能催生相當規模的實際運用，缺乏人群承載或無法擴散到規模人群，智慧應用的體驗性、經濟性和實用性均無法實現。
(3)有生命力的實施項目。平臺、中心、云、網絡等硬件體系構建應強化論證，避免先打基礎，再深入考慮應用嫁接，堅持供給側改革、政府引導和市場主導驅動的原理，設置嚴格的立項標準，基礎與應用同步設計、實施與運營融合實現、滿足政府與市場剛性需求的首位原則。
(4)垂直鏈條單項應用切入，在時空上快速布點。在設計上，避免復雜、牽涉多個對象的應用，強調在細分領域/交叉跨界的垂直鏈條上探索應用，并突出在時間和空間上的有效布局。
(5)與開發主體的深度聯合。當前智慧化基礎設施建設與應用，與開發主體總體屬于淺層面的項目合作關系，開發主體總體上尚未認知智慧化的潛力與價值，基本從需求角度對信息和通訊主體提項目要求，缺乏深度聯合，共同策劃、設計高度智慧的創新型建筑、交通和基礎設施等。
(6)健全政府政策引導補足短板。以PPP方式實施智慧城市，總體處于探索的起步階段，既要適應常規的PPP導則、要求和方式，同時應針對智慧城市的特點，健全政府引導政策，尤其是智慧城市PPP實施辦法、項目管理規定等，為社會資本參與提供可操作的政策路徑。
(7)政企協同合作形成綜合和單項案例集。智慧城市PPP項目數和合同規模總體低于總項目水平，在PPP總項目中的比重低于1%，豐富政企協同合作，嘗試綜合或單項領域的項目實踐，促進廣泛的案例在行業水平的呈現，有助知識傳播與借鑒。
(8)非金融領域沉淀的大數據價值挖掘與應用。運營的核心包括數據、效率和效果等的提升。與金融領域的大數據挖掘、開發程度相比，非金融領域的較為有限，制約各類平臺的數據沉淀、價值發揮和實施運營。應從服務城市運營、政府治理、市民活動和社會文明等定性定量甄別具有規模效應的大數據應用。
(9)構建應用型理論支撐智慧城市項目設計，催生數字經濟。面向城市，以園區為主體，從產城融合、空間生態自組織和協同出發，構建智慧城市理論，與城市空間和產業高度契合、協同，設置智慧城市項目，逐步探索精準招商，構建本地化的智慧城市產城體系與集群，加速城市產業升級，加快產經大數據沉淀與應用，在空間規劃中實施產城融合設計，實現宜居；針對園區多主體，構建空間生態的自組織，在時間、任務上實現協同，設置市(區)兩級智慧城市PPP基金、規范SPV公司績效管理，從而實現數字經濟。
