第二章 国内外研究文献回顾

第一节 国外研究文献回顾

一 智慧城市理论基础

20世纪90年代国外学者Graham、Marvin和Mitchell的开创性工作奠定了智慧城市的两大理论基础（Allwinkle, S. &CruIckshank, P. , 2011）。Graham和Marvin（1996）在其合著的《电信与城市》中指出，当代（20世纪90年代）城市不仅是由密集的高楼大厦、立体交通网络堆积而成，也不仅作为经济、社会和文化中心而存在，城市作为信息通信技术网络中心的功能需要被（城市规划者）考虑，即时电子信息将充盈城市之间和城市内建筑物之间的所有空间，支撑城市生活的所有方面，这一趋势越来越明显。从此，很多学者着手研究信息通信技术与城市发展、城市规划、城市管理关系，取得了一批重要研究成果。

麻省理工学院Mitchell教授认为当前（20世纪90年代）正在全球兴起的数字网络是一种能极大地改变城市面貌的基础设施，这一全新的基础设施将产生新型的社会关系，以此为基础，一种更加智慧化的新型城市将得以创建。他在其所著的数字城市三部曲《比特之城》《伊托邦》《我++：电子自我和互联城市》中，深入探讨了数字网络对未来城市生活的影响，系统阐述了基于信息通信技术的新型城市在经济、社会和文化等方面的内涵与意义。

Allwinkle等（2011）对Graham、Marvin和Mitchell的理论做了比较研究，他指出Graham和Marvin把信息通信技术视作城市的一项关键基础设施（类似于供水、排污、能源等城市系统）, Mitchell则强调利用信息通信技术使城市的基础设施变得更“智慧”而不是又增加一项“硬件”。

二 智慧城市概念内涵

（一）概念

智慧城市在发展早期有很多名称，如智能走廊（Kenneth Ecorey, 2000）、智慧区域（Manuel Pastor, 1997）、智慧社区（Kenneth E. Corey, 2000）等。Hollands（2008）在这方面进行了深入研究，他指出，在城市背景下，智慧城市虽然明显地暗示某种基于信息通信技术的技术创新活动，但是很多时候又可以指代“电子治理”、“社区学习”、“社会和环境可持续发展”，甚至指代“知识经济”、“创意城市”等。

Hall（2000）认为，智慧城市是一座充分利用智慧材料（微型处理器和视觉系统）监控和整合城市所有关键的基础设施（包括道路、桥梁、隧道、铁路、地铁、机场、海港、通信、水资源、电力、大型建筑），实现优化资源、提供预防性维修活动和安全监控目标的城市。Komninos（2002）认为，智慧城市是指具备以下特征的空间实体：一方面，具备为技术创新（集群创新、组织创新、产品创新和过程创新）提供真实环境的能力；另一方面，这些空间实体所具备的数字化能力可以提高知识和技术的管理水平和扩散速度。Rios（2008）认为，智慧城市是一座能够给市民带来灵感的城市，一座能够让市民分享文化、知识和生活的城市，一座能够激励其市民去创造的城市，一座值得赞赏的城市。Caragliu等（2009）认为，智慧城市是指城市对人力资本和社会资本的投资以及对传统（交通）和现代（信息通信技术）基础设施的投资，能够为经济可持续增长和高质量生活注入活力，并且能够通过参与治理，智慧地管理自然资源。Kanter等（2009）认为，智慧城市把信息融入基础设施，以实现：提高便利性、促进流动性、提高效率、节约能源、提高空气和水的质量、识别问题和快速维护、快速灾难恢复、更好决策、高效率配置资源、促进合作。Andrea Caragliu等（2009）认为，智慧城市是通过参与式治理，对人力资本、社会资本、传统和现代的通信基础设施进行投资，促进经济的可持续增长、提高居民生活质量以及对自然资源明智的管理。Toppeta（2010）认为，智慧城市将信息通信技术和网络2.0技术与城市组织、规划、计划等公共服务职能有机结合，使城市官僚办事流程虚拟化从而提高效率，使复杂城市问题获得创新的解决方法，以达到提高城市可持续性和宜居性的目的。Lombardi等（2012）认为，智慧城市投资于以现代信息通信技术为基础的人力和社会资本，（该类投资）能够支撑城市经济增长，能够搭建财富创造平台，进而提高生活质量。

欧洲智慧城市组织Smart Cities（2007）认为，智慧城市是建立在禀赋、自我决定活动、公民意识的智慧结合基础上，能够使城市运行在以下六个方面（经济、市民、治理、流动、环境和生活）具备前瞻性。美国独立研究机构Forrester（2010）认为，智慧城市就是通过智慧的计算技术为城市提供更好的基础设施与服务，包括使城市管理、教育、医疗、公共安全、住宅、交通及公用事业更加智能、互通与高效。美国自然资源保护委员会NRDC（2010）认为，智慧城市是使自己变得更加“智慧”——更加高效、更可持续、更加公平、更加宜居。该概念强调城市环境的可持续发展。

（二）特征

IBM（2010）认为，智慧城市需要具备四大特征：全面感测——遍布各处的传感器和智能设备组成“物联网”，对城市运行的核心系统进行测量、监控和分析；充分整合——“物联网”与互联网系统完全连接和融合，将数据整合为城市核心系统的运行全图，提供智慧的基础设施；激励创新——鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用，为城市提供源源不断的发展动力；协同运作——基于智慧的基础设施，城市里的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作，达成城市运行的最佳状态。

Caragliu, A.（2009）等认为智慧城市是通过参与治理实现的发展模式，其蕴含的主要特征是网络系统的叠加，高密度智慧技术融入，大跨度智慧产业投建，高规格智慧服务实现等。Harrison, C.（2010）认为智慧城市的基础是感知化、物联化、智能化。Sotiris Zygiaris（2013）提出了一个包含绿色、互联、物联化、开放、集成、智能和创新等要素的智慧城市参考模型，并通过巴塞罗那、爱丁堡、阿姆斯特丹三个智慧城市的案例研究验证了该模型的完整性。智慧城市规划者可以运用这个模型对智慧城市进行总体布置。

（三）目标愿景

M. Batty等（2012）描述了智慧城市未来愿景所要实现的七个目标，预测了可能面临的六个方面的挑战，提出了当前需要重点建设的七个领域。Gerhard Schmitt（2013）认为，智慧城市建设的目标是在未来实现城市的可持续性和弹性，并基于空间维度，从定性和定量两个方面，提出未来城市的几何模型。

（四）作用意义

Gregory（2009）分析了智慧城市这个新的生态系统，提出智慧城市关联本地社区的增长、效率、生产力及竞争力等。Sam Allwinkle和Peter Cruickshank（2011）分析了建设智慧城市对于城市发展的重要意义，认为主要城市所面临的挑战，是它们智慧化的驱动器。Caragliu等（2011）指出，智慧城市将对智力和社会资本、包含传统交通和现代信息通信技术的基础设施的投入作为支撑经济可持续增长的动力，并通过参与式治理对上述资本及自然资源进行智能化管理，进而实现高质量的宜居生活。Campbell（2012）认为，智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、FabLab、LivingLab、综合集成法等工具和方法的应用，营造有利于创新涌现的生态。智慧城市建设有助于提升整体社会的创造力。智慧城市促进城市和区域不断学习和创新，并强化了城市之间的联系网络。Renata和Camille（2014）认为，利用信息和通信技术（ICT）使城市生活更加智能，高效利用资源，带来成本和能源的节约，改进服务和生活质量。城市的智能工程和项目可以有效地改善城市空间的生活质量，并促进文化和经济的发展。Chourabi和Nam（2012）认为，智慧城市不仅通过改变基础设施来为居民提供更加高效的服务，同时带来社会经济创新能力的提升，以及城市与区域空间的改变。智慧城市提供了一个系统性认识城镇化概念的机会，并将可持续发展理念融入城市发展当中。XI Guangliang和ZHEN Feng（2014）认为，智慧城市对于提高城镇化发展质量，促进城市社会经济可持续发展具有重要作用，新型城镇化发展是智慧城市建设的重要方向。NIU Wenyuan（2014）认为，智慧城市具备了智能识别、技术创新、时空压缩和智慧管理等功能。

三 智慧应用与技术方案

Su, K．等（2011）基于文献研究，对数字城市和智慧城市的关系进行总结，提出了智慧城市应用系统的内容，以及建设智慧城市的重要性和困难。Paolo Neirotti等（2014）对智慧城市应用领域进行分类，并提出了一个综合的智慧城市概念。Jungwoo Lee和Hyejung Lee（2014）通过分析市场营销与服务文献，提出（并经过实践验证）一个基于市民视角而非官僚视角，包括四个要素（服务采用技术、服务提供方、服务目的、服务模式）的智慧城市服务分类框架。

Anna Kramers等（2013）探讨了在城市中如何应用ICT技术减少能源消耗。建立了一个分析框架，在这个框架中，每类家庭事务都和一个能够减少能源消耗的ICT技术方案相对应。Nasrin Khansar（2014）等应用认知和学习等社会科学理论，结合系统思维，建立了一个概念模型CLIOS（Complex, Large -scale, Interconnected, Open, Sociotechnical），用来探讨智慧城市技术对家庭能源消费行为变化的影响。Katarzyna Nowicka（2014）探讨了云计算模式下的智慧城市物流，认为云计算模式对设计城市物流基础设施非常适合，因为它能够轻松地适应不停变化的交通需求。

四 智慧城市发展策略

Nicos Komninos（2008）对智慧城市建设的基本条件进行了研究。他认为信息化是智慧城市的立足点，其建设是基于该地区居民的创造力、知识创造制度以及为通信和知识管理服务的数字基础设施之上的。因而建设智慧城市首先要完成智慧基础设施铺设，随后方能通过互联网完成信息合成和实用性转化，最终达到智慧城市建设的良性促进，提升城市社会、经济、文化发展。Paskaleva, K. A.（2009）基于文献分析和欧洲12个城市的广泛调查研究，面向未来智慧城市，对欧洲电子政务提出一系列建议。Jepson, E. J. Jr．和Edwards, M. M.（2010）讨论了智慧增长及生态城市的定义、发展途径和14条可持续发展的原则，分析了智慧增长及生态的城市对争取更加可持续的发展模式的影响。Nam, T.（2011）基于3个维度（技术、人、制度），提出智慧城市建设的基本原则：基础设施的集成，科技支撑的服务，强化人力基础的社会学习，治理制度的改进提升以及公众的积极参与。Alawadhi, S．等（2012）基于对美国费城市、西雅图市，加拿大魁北克市、墨西哥墨西哥市4个北美城市官员和管理者的半结构化访谈，结合大量的不同学科的文献分析，提出了包括管理和组织、技术、治理、政策环境、人和社区、经济、建造好的基础设施、自然环境等8个关键要素的智慧城市建设框架。Margarita Angelidou（2014）综合研究文献和实践，基于空间参照方法将智慧城市的发展策略分为4类，并列出各自的优、缺点以及对应应用城市案例。Violino（2014）以美国三个智慧城市为例，阐述了如何解决数据安全保护、用户隐私保证、多部门合作问题等。Weisi FU、Ping PENG（2014）认为，智慧城市是一个复杂、开放的巨型系统，可以用钱学森提出的复杂系统处理理论——集成方法，来管理智慧城市。基于此观点，笔者建立了一个基于综合集成方法的智慧城市管理模型。

五 智慧城市评价体系

2007年10月，以维也纳理工大学Rudolf Giffinger教授为首的研究小组，从智慧人群、智慧经济、智慧治理、智慧流动、智慧环境、智慧生活等6大层面出发，构建了包含31项二级指标、74项三级指标的智慧城市评价体系，进而在对指标体系进行标准化变换与加总后，对70个欧洲中等规模智慧城市的发展水平进行了测算与排名。结果表明，瑞典、芬兰等北欧国家以及荷兰、比利时、卢森堡、奥地利城市智慧程度较高。

IBM公司于2009年8月发布了《智慧的城市在中国》白皮书，提出智慧城市建设应该基于人（公共安全、医疗教育与生活质量）、商业（商业计划、对外开放、投资、劳工立法、产品市场立法等）、运输（公共交通网络、海运和空运）、通信（电子通信的基础架构，如电话、宽带和无线网络）、水（水的循环、供应与清洁）和能源（生产、运输体系与废弃物处理）等6大核心系统，并指出这些系统的有效性、高效性和安全性是决定一个城市如何顺利运作和实现城市发展目标的关键所在。这6大系统的划分为构建智慧城市一级评价指标体系提供了有益参考。

美国自然资源保护委员会NRDC（2010）提出智慧城市评价体系包括以下智慧要素：能源、交通、水资源、绿色建筑、废物预防、食品安全、空气质量、绿色空间、环境公平、生活水平、智慧增长。其把城市按照人口数量分成大、中、小型城市，每个类别根据得分高低选出智慧城市。2010年共有22个城市入选智慧城市名单，其中奥斯丁、伯克利、比弗顿分列大、中、小型智慧城市第一名。

国际智慧城市组织ICF（Intelligent Community Forum）作为一个长期关注智慧城市发展的智囊团，以智慧社区建设为核心进行智慧城市的研究，寻求智慧城市的最佳实践，以期推动城市的可持续发展。ICF主要从宽带连接、知识型劳动力、创新、数字融合、社区营销与宣传等5个方面去评价智慧社区的发展水平，并于2012年1月公布了“2012全球顶尖7大智慧社区”入选名单，美国得克萨斯州奥斯汀、芬兰奥卢、加拿大魁北克、美国加州滨江、加拿大圣约翰、加拿大斯特拉特福与中国台湾台中市并列全球顶尖7大智慧城市。

我国台湾地区从1998年起就开始进行智慧城市建设，其中台北地区曾荣获世界通信协会全球智慧城市首奖，因而智慧台湾评价指标体系具有一定的学习和研究价值。该指标体系包括工作和效益两大系列、6个一级指标，分别为宽频汇流网络、文化创意产业、优质网路政府、贴心生活应用与产业、公平数位机会、人才培育。每个一级指标都包含一个以上的二级指标，每项二级指标都包括了2008年现状值、2012年预期值及2016年预期值。虽然该指标体系没有明确提出三级指标，但是在智慧台湾实施战略中，每一个二级指标的落实规划都包含了多项工程。智慧台湾绩效指标体系将待评估指标拆分成投入工作与产出效益两部分进行评价。

Kourtit等（2008）提出智慧城市评价体系包括以下智慧要素：先进的商业和社会文化吸引力、劳动力和市政设施表现力、尖端的电子服务使用情况。其基于自组织地图方法，运用11个指标，对欧洲9个智慧城市在1999—2002年和2003—2006年期间的表现情况进行了评价，结果显示9个城市都在进行细微的演进，其中6个城市呈现出“俱乐部收敛”（Club Convergence）现象。

Lombardi等（2010）提出智慧城市评价体系包括以下智慧要素：大学、产业、政府、学习、市场、知识。其基于网络分析方法，运用46个指标对欧洲北海地区9个城市进行了评价，结果显示，没有城市可以在“大学—产业—政府”和“学习—市场—知识”两个维度上同时得高分。

Lazaroiu等（2012）提出智慧城市评价体系包括以下智慧要素：智慧经济、智慧治理、智慧环境、智慧能源和流动。其基于模糊数学评价方法、雷达图分析法运用18个指标评价了10个意大利城市的表现情况，其中，帕维亚、贝加莫、科摩排名前三。

六 智慧城市案例、比较及定量研究

（一）智慧城市案例研究

Caves、Walshok（1999）基于知识经济视角研究了美国加利福尼亚州智慧城市建设情况，并指出美国的城市管理者们正试图利用信息通信技术武装市民，使他们在知识经济时代更快地获得竞争优势，更容易地获得公共服务，更好地获得高质量生活品质。Tuba Bakıcı等（2013）对巴塞罗那的智慧城市案例进行了分析，研究结果表明巴塞罗那正在有效地实施智慧城市建设策略，并有望成为世界智慧城市的典范。

（二）智慧城市比较研究

Komninos（2002）基于创新视角研究了智慧城市与数字城市的区别，他认为智慧城市使地区（社区、邻域、城市、区、区域）一方面有支持自主学习、技术开发和创新过程的能力；另一方面利用数字空间和信息处理，有支持知识转化的能力。从这个意义上讲，数字城市不一定是智慧城市，但是智慧城市首先必须是一个数字城市。Jung Hoon Lee等（2013）基于案例研究和文献分析，提出了一个包括6个要素的案例分析框架，用来比较旧金山和首尔的智慧城市实施。研究发现，有效的、可持续发展的智慧城市的出现，是公有部门和私有部门在一个开放创新平台上进行动态合作（包括资源合作和活动合作）的结果。

（三）智慧城市定量研究

Andrea Caragliu（2010）运用数据分析，得出创新能力这一因素对建设智慧、可持续发展的城市起着重要作用。Shapiro, J. M.（2011）等通过人力资本对城市发展的作用进行研究，结果表明两者之间有显著关系。从学会学习、适应创新的角度出发，城市将会朝着更加智慧的方向建设。John V. Winters（2011）探讨了智慧城市发展与美国高等教育、州人口的关系，论证了高等教育发展与智慧城市发展的正相关性以及智慧城市的发展对州整体人口增长的影响。George Cristian Lazaroiu（2012）应用模糊逻辑方法定义了一个评估模型，用来计算智慧城市指数，有助于智慧城市建设前的政策制定和实施时的方案选择。Paolo Neirotti等（2014）通过回归分析揭示了智慧城市的演变模式高度依赖于城市的本地因素（经济发展、城市结构、地理位置、人口密度）。