任宗強 相嬌娜 陳凌云

摘 要：城市大腦已經(jīng)成為各地加快數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，提升社會治理現(xiàn)代化的核心，其在架構(gòu)、功能和應(yīng)用場景上的演進不斷驅(qū)動著社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新。但當前城市大腦仍處于功能與結(jié)構(gòu)協(xié)同演化的階段，有效實現(xiàn)數(shù)字賦能必須依靠城市大腦和功能小腦的協(xié)同合作。以溫州甌江口“城市大腦+產(chǎn)業(yè)智腦”為例提出城市大腦賦能城市創(chuàng)新發(fā)展新模式：以雙腦并行實現(xiàn)系統(tǒng)化數(shù)字聚能;以雙艙聯(lián)動對企業(yè)全生命周期進行數(shù)字賦能;以數(shù)據(jù)整合共享推動業(yè)務(wù)功能的協(xié)同，以多維度的職能協(xié)同推動應(yīng)用場景的創(chuàng)新，促進產(chǎn)城融合。這一機制激發(fā)了城市創(chuàng)新發(fā)展活力，對當前各地城市加快數(shù)字化發(fā)展，探索數(shù)字賦能路徑具有現(xiàn)實指導意義。

關(guān)鍵詞：城市大腦;產(chǎn)業(yè)智腦;數(shù)字賦能;數(shù)字經(jīng)濟;產(chǎn)城融合

中圖分類號：C 94?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-7312（2021）04-0376-06

Research on Digital Dual Enabling Mechanism of Government

and Enterprise based on “City Brain and Industrial Brain”

REN Zongqiang1，XIANG Jiaona1，CHEN Lingyun2

（1.School of Business，Wenzhou University，Wenzhou325000，China;

2.School of Artificial Intelligence，Zhejiang college of SecurityTechnology，Wenzhou 325000，China）

Abstract：At present，the city brain has become the coreof accelerating the development of digital transformation and realizing themodernization of social governance.The evolution of city brain in framework，

function and application scenarios drive the continuous innovation of governancemethods in different regions.However，the city brain is still in the stage of co

-evolution of function and structure，and the real realization of digitalempowerment must rely on the collaborative cooperation between the city brain andthe functional cerebellum.Thus in order to explore the new mode of urbaninnovation and development with city brain，this paper takes the characteristicapplication of “city brain and industrial brain” in Oujiangkou，Wenzhou as anexample，gather the digital energy systematically through the cooperation of dual

-brain，digitally enables the whole life cycle of enterprise by twin-podlinkage，promotes business function collaboration by data integration and sharing

，promotes application scenario innovation by multi-dimensional functioncollaboration to realize the integration of industry and city.The whole mechanismcan stimulate the vitality of urban innovation and development which are ofpractical significance to accelerate the digital development of cities andexplore the path of digital empowerment.

Key words：city brain;industrial brain;digital empowerment;

digital economy;city-industry integration

0 引言

我國正處于新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā)的時期，數(shù)字經(jīng)濟正在成為驅(qū)動我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎[1-2]。國家“十四五規(guī)劃綱要”從經(jīng)濟、社會、民生等全方位勾勒出數(shù)字發(fā)展的宏偉藍圖。在全國如火如荼的數(shù)字經(jīng)濟與數(shù)字化改革的浪潮中，城市大腦正成為各地政府主推的核心項目，引領(lǐng)城市治理、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與社會民生的協(xié)同發(fā)展[3]。城市大腦通過物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)連接城市各個單元中的數(shù)據(jù)資源，打通城市的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將物理世界中的城市映射到數(shù)字世界，借助數(shù)據(jù)分析洞察城市內(nèi)在規(guī)律從而實現(xiàn)城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化。城市大腦的建設(shè)，不僅是一個工程問題，更是基礎(chǔ)理論研究問題，需要科學理論與實踐應(yīng)用相互促進，相互啟發(fā)。但當前城市大腦缺乏清晰的理論機制和應(yīng)用標準，賦能城市發(fā)展的方式和路徑仍處于探索階段;由此所帶來的現(xiàn)實困境更為突出，普遍存在投入產(chǎn)出低、數(shù)字應(yīng)用場景單一、數(shù)據(jù)資源應(yīng)用能力低、產(chǎn)業(yè)拉動效應(yīng)弱等諸多問題。我們通過梳理分析智慧城市與城市數(shù)字化發(fā)展的理論機制和功能架構(gòu)，并結(jié)合對部分城市大腦調(diào)研總結(jié)，發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)階段城市大腦仍處于功能與結(jié)構(gòu)的協(xié)同演化階段，真正實現(xiàn)數(shù)字賦能不能單純依靠城市大腦這一中樞系統(tǒng)，必須與執(zhí)行功能運動的“小腦”系統(tǒng)進行協(xié)同合作。通過溫州甌江口“城市大腦+產(chǎn)業(yè)智腦”雙軌運行案例，闡述政府“大腦”與企業(yè)“小腦”協(xié)同賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展機制。這種雙軌運行機制可為現(xiàn)階段城市大腦的建設(shè)提供現(xiàn)實指導，也對人們認識數(shù)字經(jīng)濟與現(xiàn)代城市建設(shè)的理論機制具有重要的啟示作用。

1 城市大腦的理論概念和演進

1.1 理論概念

隨著智慧城市建設(shè)不斷推進，不同領(lǐng)域相繼出現(xiàn)了“大腦”概念，2016年阿里提出阿里ET城市大腦，2017年華為提出城市神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，2018年科大訊飛提出城市超腦[4]。雖然城市大腦的建設(shè)如火如荼，但尚未形成統(tǒng)一的定義。2015年，城市大腦的概念首次在《基于互聯(lián)網(wǎng)大腦架構(gòu)的智慧城市建設(shè)探討》一文中被提出：城市大腦是互聯(lián)網(wǎng)大腦架構(gòu)與智慧城市建設(shè)結(jié)合的產(chǎn)物，是城市級的“類腦復雜智能巨系統(tǒng)”。從互聯(lián)網(wǎng)類腦化和城市智能化發(fā)展的角度出發(fā)，城市大腦最終會形成自己的中樞神經(jīng)（云計算）、城市感覺神經(jīng)（物聯(lián)網(wǎng)）、城市運動神經(jīng)（工業(yè)4.0，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）、城市神經(jīng)末梢發(fā)育（邊緣計算）、城市智慧的產(chǎn)生與應(yīng)用（大數(shù)據(jù)與人工智能）以及城市神經(jīng)纖維（5G、光纖、衛(wèi)星等通訊技術(shù)）[5]，其中城市神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和云反射弧是城市大腦建設(shè)的核心，組織形成完整的體系架構(gòu)全方位作用于城市發(fā)展。杭州基于城市生命體理論，將城市大腦界定為按照“互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代化治理”思維，創(chuàng)新應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計算等前沿科技構(gòu)建的平臺型人工智能中樞。從人工智能的角度解讀，城市大腦則是對城市信息進行處理和調(diào)度的超級人工智能系統(tǒng)[6]。而在城市治理中，當前市場宣傳的“城市大腦”運用于多元化的城市治理場景，而商業(yè)主義話語下的“城市大腦”則被形塑為無所不包的城市治理方法[7]，導致當前城市大腦更多地被認為是基于現(xiàn)代先進技術(shù)，作用于城市精細化治理、區(qū)域經(jīng)濟管理的全新基礎(chǔ)設(shè)施，不僅成為面向政府的決策指揮中心，也是面向社會、企業(yè)的公共服務(wù)系統(tǒng)，所涉及的應(yīng)用場景包括經(jīng)濟、安全、社會等方方面面。

1.2 城市大腦的演進

伴隨著人、物、組織的不斷增加，城市處于一個不斷熵增的狀態(tài)，若在發(fā)展的過程中沒有外部力量的介入去協(xié)調(diào)內(nèi)部的秩序，最終就會走向混亂從而導致城市發(fā)展的衰退。因此城市需要一種動態(tài)開放的系統(tǒng)去加速熵減，以提高治理效率和效果。而城市大腦作為一個融合互聯(lián)網(wǎng)基因的開放型中樞系統(tǒng)，能夠有效推動城市治理和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并在這一過程中保持著持續(xù)的生長和演進[8]。城市大腦的演進必然是系統(tǒng)整體的優(yōu)化和升級，縱向上實現(xiàn)了架構(gòu)、功能和應(yīng)用場景上的成長，橫向上達成了原始機械系統(tǒng)到自組織系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。（如圖1所示）。

人類社會、信息空間、物理世界三者的全面連通與融合正在成為新一代技術(shù)的重要特征與主要趨勢[9]，新技術(shù)的出現(xiàn)對原有架構(gòu)產(chǎn)生了沖擊，如視頻采集分析技術(shù)實質(zhì)上構(gòu)成了智慧城市的數(shù)字視網(wǎng)膜，徹底改變了城市大腦[10-11]。未來城市大腦的發(fā)展必然也會突破某個城市或區(qū)域的局限，并向中樞型大腦邁進。因此，為應(yīng)對不斷發(fā)展的未知技術(shù)所帶來的沖擊，城市大腦的架構(gòu)搭建越來越趨于全面化、協(xié)同化。同樣在功能上，由于不同資源具有不同的感知和計算能力，為提高城市感知性能需要對各類資源進行協(xié)同，管理者更加注重城市大腦對各要素進行協(xié)調(diào)配合所發(fā)揮的作用，將城市大腦作為支撐未來城市可持續(xù)發(fā)展的全新基礎(chǔ)設(shè)施，以整個城市為單位做頂層設(shè)計，把各個行業(yè)、系統(tǒng)連接起來，充分實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享、開放、融合，實現(xiàn)城市跨時空的動態(tài)感知功能。得益于系統(tǒng)架構(gòu)的不斷演化，城市大腦不斷擴大其應(yīng)用層的覆蓋面，實現(xiàn)了從單一場景應(yīng)用到多領(lǐng)域場景協(xié)同應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，并作為數(shù)字化變革的利器席卷社會發(fā)展，全面賦能城市數(shù)字化、智能化。如杭州城市大腦已建成涵蓋公共交通、城市管理、衛(wèi)生健康、基層治理等11大系統(tǒng)48個應(yīng)用場景，完成從“治堵”到“治城”的轉(zhuǎn)變。

2 數(shù)字化雙軌運行機制構(gòu)建

復雜適應(yīng)系統(tǒng)理論（CAS）提出自適應(yīng)的主體能夠通過與環(huán)境共同演化、與其他主體交互，派生出更復雜的主體，激發(fā)新系統(tǒng)的涌現(xiàn)（HOLLAND，1994）[12-13]。而自組織理論則認為這種演化和交互是基于系統(tǒng)開放與非平衡狀態(tài)的前提條件[14]。因此，針對城市大腦動態(tài)演進、自我修正和自我生長的本質(zhì)特征，本文基于CAS理論和自組織理論提出了“城市大腦+功能小腦”的雙軌運行機制（如圖2所示）。

城市大腦作為傳統(tǒng)的信息物理融合系統(tǒng)（CPS），通過計算和物理過程實現(xiàn)物理世界與虛擬世界的連接，但在與外部環(huán)境的交互中，與社會相關(guān)的要素被不斷加入，功能小腦作為搭建城市大腦與社會空間聯(lián)系的重要手段，是城市大腦功能活動的實踐者，兩者協(xié)同合作最終形成嶄新的信息物理社會融合系統(tǒng)（CPSS）。

自組織理論提出系統(tǒng)協(xié)同演化的根本動力來自系統(tǒng)中各要素或子系統(tǒng)間的非線性相互作用，城市大腦與功能小腦通過“聚能-賦能”使得兩者形成持續(xù)的動態(tài)交互。一方面，通過功能小腦集成來自經(jīng)濟、社會等領(lǐng)域的海量數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)數(shù)字化聚能;另一方面城市大腦對數(shù)據(jù)資源進行及時分析處理，轉(zhuǎn)化為新的城市治理方式，并通過功能小腦實現(xiàn)數(shù)字化賦能，在這種不斷的交互過程中形成復雜的自組織系統(tǒng)。新系統(tǒng)在與外部環(huán)境的交互中遵循著刺激—反應(yīng)模型[15]，外部環(huán)境變化刺激主體的演化，并在發(fā)展目標指引下，

通過自我學習調(diào)整自身的結(jié)構(gòu)功能積極應(yīng)對外界信息，達到與外部環(huán)境和諧共生的狀態(tài)[16]。城市大腦和功能小腦通過兩者的協(xié)同交互，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，以更高效的手段實現(xiàn)全方位聚能、系統(tǒng)化賦能，使得城市大腦能夠在新時代創(chuàng)新城市治理的新模式。

3 基于城市大腦的政企雙軌創(chuàng)新案例

以溫州甌江口“城市大腦+產(chǎn)業(yè)智腦”為例，具體介紹數(shù)字化雙軌運行機制的內(nèi)在機理。甌江口新區(qū)為浙江省級產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，地處溫州甌江與東海的交匯處，核心區(qū)規(guī)劃面積為130 km2，規(guī)劃人口近90萬人。基于現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)情況，制定了以智能制造業(yè)、安全應(yīng)急產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代商貿(mào)服務(wù)業(yè)為主導的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略。當?shù)卣猿鞘写竽X建設(shè)為契機，為加快促進產(chǎn)城融合發(fā)展，根據(jù)自身定位推出了“城市大腦+產(chǎn)業(yè)智腦”雙軌運行機制（如圖3所示）。自2020年運行以來，實現(xiàn)了部門政務(wù)協(xié)同辦公100%，“最多跑一次”事項100%覆蓋。并啟動建設(shè)第一批10個“數(shù)字工廠”，推動30家企業(yè)上云，初步測算全要素生產(chǎn)率提高25%。甌江口基于雙軌機制，以雙腦并行實現(xiàn)系統(tǒng)化聚能，以雙艙聯(lián)動聯(lián)動為企業(yè)賦能，最后通過產(chǎn)城融合為城市賦能。

3.1 雙腦并行：系統(tǒng)化聚能

甌江口政企雙軌運行機制將雙腦作為兩大運營指揮中心，協(xié)同指揮政企雙向數(shù)字化改革。其中城市大腦以“1158+X”架構(gòu)體系為基礎(chǔ)（即一個運營指揮中心、一個數(shù)據(jù)中心、五大支撐平臺、八大重點板塊應(yīng)用），圍繞感知、連接、匯聚、融合、應(yīng)用、分析、決策、安全等8個方面打造甌江口特色板塊應(yīng)用。產(chǎn)業(yè)智腦則是以產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟為主線、圍繞企業(yè)全生命周期管理、服務(wù)和賦能推出的創(chuàng)新示范應(yīng)用。

雙腦并行的目的在于實現(xiàn)系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)聚能，城市大腦作為城市治理的中樞神經(jīng)能夠匯聚政府端的數(shù)據(jù)資源，產(chǎn)業(yè)智腦則利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)采集企業(yè)端的數(shù)字信息并通過數(shù)據(jù)接口推送到甌江口城市大腦，最終整合形成涵蓋政企兩端信息的數(shù)據(jù)倉。以三化融合為目標，實現(xiàn)數(shù)據(jù)—資源—能力的轉(zhuǎn)化。

1）在數(shù)字產(chǎn)業(yè)化方面，通過分析產(chǎn)業(yè)智腦一體化平臺和政府所掌握的公共數(shù)據(jù)，使企業(yè)對自身運營狀態(tài)有全面的了解。

2）在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化方面，利用產(chǎn)業(yè)智腦智能診斷企業(yè)升級空間，提升企業(yè)數(shù)字化競爭優(yōu)勢，從而優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。

3）在城市數(shù)字化方面，雙腦的運行使得甌江口能夠從被動響應(yīng)轉(zhuǎn)為主動感知，以信息化、智能化的管理提升治理效率[17]。

3.2 雙艙聯(lián)動：為企業(yè)賦能

政府是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的重要推動力，為企業(yè)創(chuàng)新提供指導和保障，甌江口致力于加快推進區(qū)域產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造產(chǎn)城融合的數(shù)字城市[18]。通過打造政、企兩側(cè)“數(shù)字駕駛艙”，為政府、企業(yè)管理者提供科學的決策依據(jù)。其中政府“數(shù)字駕駛艙”聚焦于城市智慧應(yīng)用場景，在企業(yè)成長的全過程中及時給予精準幫扶，形成政府、企業(yè)之間的良性循環(huán)。同時企業(yè)“數(shù)字駕駛艙”以企業(yè)為單元，整合分散在各部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，建立企業(yè)單元數(shù)據(jù)庫，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)對企業(yè)精準畫像，讓管理者全面了解企業(yè)運行狀態(tài)，為企業(yè)成長、營運、決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

甌江口通過政企兩端的數(shù)據(jù)駕駛艙，借助高水平開放優(yōu)勢打造了獨有的產(chǎn)業(yè)服務(wù)功能體系（如圖4所示），即政府對企業(yè)全生命周期賦能。以服務(wù)企業(yè)為中心，打破條塊分割、數(shù)據(jù)分散模式，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)園區(qū)各類事項“一網(wǎng)通辦”的智能化服務(wù)管理。這一模式為政府和企業(yè)提供了開放高效的平臺，在數(shù)據(jù)整合共享的基礎(chǔ)上實現(xiàn)不同部門間的業(yè)務(wù)協(xié)同[19]。

3.3 產(chǎn)城融合：為城市賦能

過去新區(qū)建設(shè)一般都采用以單一功能在一定地域內(nèi)的集合，從而帶動其他功能集聚的模式，但隨著生產(chǎn)活動的日益成熟，宜業(yè)不宜居的問題開始暴露，如生活服務(wù)設(shè)施缺乏等。為避免這類問題的出現(xiàn)，甌江口在建設(shè)之初就以產(chǎn)城融合為目標，以“點—線—面”為導向，對新區(qū)發(fā)展進行全面系統(tǒng)的規(guī)劃，致力于打造宜業(yè)宜居的標桿城市。

1）以社區(qū)為點，社區(qū)作為多維度場景的有機集合，是市民社會生活的微觀場域，以雙軌機制賦能社區(qū)發(fā)展是優(yōu)化城市治理的出發(fā)點和落腳點。

2）以公共服務(wù)為線，公共服務(wù)是城市立足的基本條件，是城市生存發(fā)展的“生命線”，甌江口加快建設(shè)學校、醫(yī)院、鄰里中心等社區(qū)配套設(shè)施，實現(xiàn)了醫(yī)、教、研的復合型功能體系，為城市高質(zhì)量發(fā)展打下扎實基礎(chǔ)。

3）以產(chǎn)城融合為面，以線串點形成產(chǎn)城融合面，甌江口基于自身特點構(gòu)建了“北生產(chǎn)、中生態(tài)、南生活”三生融合的開放型空間架構(gòu)。在賦能產(chǎn)城融合發(fā)展中，雙軌機制能夠有機整合松散的城市要素，推動物理城市向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)變，打造虛實協(xié)作的數(shù)字孿生城市。

產(chǎn)城融合是城市功能和產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同共進與良性互動的動態(tài)過程，未來城市與產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展也必將呈現(xiàn)城市功能智能化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、居民生活人性化等特征[20]。產(chǎn)業(yè)是城市發(fā)展的助推器，城市是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的平臺，兩者的融合是未來智慧城市可持續(xù)發(fā)展的重要路徑。

4 結(jié)語

城市是一個有機的生態(tài)體系，如何在數(shù)字化浪潮中對各要素進行協(xié)調(diào)規(guī)劃從而激發(fā)社會發(fā)展活力成為一個城市的核心命題。城市大腦以統(tǒng)籌全局、系統(tǒng)高效的優(yōu)勢正在成為支撐未來城市可持續(xù)發(fā)展的全新基礎(chǔ)設(shè)施，使得數(shù)字賦能城市管理成為一種嶄新的治理方式。但在現(xiàn)階段，城市大腦作為中樞系統(tǒng)，仍需小腦的協(xié)作實現(xiàn)具體的功能，兩者交互的雙腦運行機制則以數(shù)據(jù)整合共享推動業(yè)務(wù)功能的協(xié)同，以多維度的職能協(xié)同推動應(yīng)用場景的創(chuàng)新。其核心要點在于實現(xiàn)城市大腦和功能小腦之間“聚能”與“賦能”的動態(tài)閉環(huán)，最終形成一個自我調(diào)節(jié)的自組織系統(tǒng)，以應(yīng)對外部環(huán)境中任何一個社會要素或技術(shù)要素的變化可能對其造成的風險或影響，有效促進城市可持續(xù)發(fā)展。

城市是一個開放復雜的巨系統(tǒng)，不僅包括自然、人口、經(jīng)濟等自然要素，還涉及到政治、文化等社會因素，未來隨著信息化、數(shù)字化技術(shù)不斷嵌入人類生產(chǎn)生活的各個方面，要素之間的關(guān)系變得更加復雜多變，城市原有的社會結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和治理方式都將不再適用。雙軌機制作為復雜的自組織系統(tǒng)為城市現(xiàn)代化治理提供一種全新的路徑，以經(jīng)濟增長為中心、以社會發(fā)展為最終目標，推動城市治理走向智能化、協(xié)同化、科學化，實現(xiàn)政府、社會、經(jīng)濟的全面協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展。

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（責任編輯：嚴 焱）

收稿日期：

2021-03-31

基金項目：

國家社科基金項目“面向智能制造的傳統(tǒng)企業(yè)創(chuàng)新能力提升機制與路徑研究”（17BGL044）;溫州市基礎(chǔ)性科研項目“溫州制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級機制與高質(zhì)量發(fā)展模式研究”（R2020003）;溫州市重大科技專項項目“基于人工智能的可感知區(qū)域教育大數(shù)據(jù)開放平臺建設(shè)項目”（2018ZG015）

作者簡介：

任宗強（1975—），男，山東臨沂人，博士，碩士生導師，主要從事創(chuàng)新管理、數(shù)字經(jīng)濟的研究工作。