主讲嘉宾:宋刚
主持人:中关村大数据产业联盟副秘书长陈新河
承办:嘉宾介绍
宋刚:北京大学遥感与地理信息系统研究所博士、移动政务实验室(mGov Lab China)主任,伦敦政治经济学院信息系统系志奋领学者,中国智慧城市发展研究中心高级研究员,英国西敏寺大学业务信息、组织与流程管理研究中心外部研究员,北京邮电大学兼职教授,现任北京市城市管理综合行政执法局科技信息中心主任,北京城市管理科技协会副理事长,北京物联网研究会副理事长。
以下为分享实景全文:
宋刚:
谢谢陈秘书长介绍,群内各位都是大数据方面的专家,我就从一个电子政务研究者和信息化从业人员的角度来谈谈我对城市管理与大数据的一些学习体会。
我们目前正在编制城市管理大数据的方案,边学习边摸索,也面临很多困惑,希望借助这个平台得到大数据专业人士,特别是有实力和经验的大数据厂商的支持和帮助。
今天和大家分享的题目是城市管理复杂性与基于大数据的应对策略研究,题目中以及分享内容中有几个关键词:城市管理、复杂性、创新2.0、大数据,他们之间有什么联系?大数据时代城市管理如何应对?我们通过以下几部分内容来阐述。
首先,我们来谈谈城市管理与复杂性,我们通过城市管理三维模型,分析了城市管理的复杂性以及其开放复杂巨系统特性。既然城市管理如此复杂,那我们不能以简单头疼医头脚疼医脚的方式去治理城市,我们要去了解复杂性科学方法论,来科学的管理城市。
第二部分我们介绍复杂性科学涉及的知识,包括钱学森的开放复杂巨系统理论、综合集成法,以及新一代信息技术的发展和知识社会环境下以人为本的创新2.0为破解城市这类复杂巨系统难题所带来新的机遇。
第三部分我们来谈谈大数据与复杂性之间的关系,谈谈为什么基于新一代信息技术和创新2.0的大数据是很好应对复杂性的新技术。
第四部分享一下在大数据时代,在应对复杂性的大数据技术的支撑下,我们作为城市管理者的一些启发和思考。
最后,讲讲目前我们在城市管理工作中的探索与实践,以及今后工作中对基于大数据的智慧城市管理建设的需求,也希望有经验的大数据团队能参与到我们的智慧城市管理建设中来。
下面我将具体介绍每一部分的内容:
一、城市管理的复杂性
现代城市及其管理是一类开放的复杂巨系统。各种组成要素交织,不断运转、发展。随着信息技术的发展、知识社会的形成,由数据信息组成的比特空间逐渐形成,并与社会系统、经济系统、文化系统等成为构成现代城市的子系统,每个子系统又包含大量种类繁多的子系统,具有复杂的层次结构和关联关系。
现代城市的复杂性也让城市管理更为复杂。随着设施和环境的传统狭义的城市管理与面向社会和人的社会服务管理越来越呈现出融合的趋势,我们基于城市管理与社会管理融合趋势的认识,在前期研究的基础上,对基于时间维、逻辑维和知识维的城市管理三维分析模型进行了调整。详细的介绍可参见:
这是城市管理与社会管理融合背景下、复杂性科学视野下的城市管理三维结构图
在新一代信息技术的支撑下,不仅三维结构下的基础设施、城市交通、环境等各领域的静态信息,城市规划、建设、运行的过程数据,以及社会、文化等城市管理活动的动态的数据都被记录下来,这些海量、动态的信息构成了城市的比特空间。
在新一代信息技术与知识社会创新2.0的推动下,城市管理过程中积累了更多、更复杂的数据,在城市物理空间与城市数据所衍射的比特空间交互作用下,全球化、信息化背景下的现代城市变得越来越复杂,并愈发成为一个面向创新2.0的流动空间。比特空间的信息活动也影响着现实空间中城市管理活动,进一步增加了城市管理的复杂性。应对城市管理复杂性必须要有相应的方法论及技术支撑。
二、应对复杂性的理论与技术
1.复杂性科学与开放复杂巨系统
复杂性科学的出现让人类对世界的认识由线性上升到非线性,由简单均衡上升到非均衡,由简单还原论上升到复杂整体论。钱老是国内复杂性科学研究的代表人物。这里介绍一下钱老所提出的开放复杂巨系统理论,定性定量集合的综合集成法,以及我们结合新一代信息技术所带来的机遇所提出的城市管理综合集成法。
开放复杂巨系统(Open complex giant system)。钱老把极其复杂的研制对象称为‘系统’,并提出了开放复杂巨系统理论。他指出开放的复杂巨系统具有以下四个特征:①系统是“开放的”;②系统包含很多子系统;③子系统种类繁多;④系统间结构是多层次的。例如,人脑系统、人体系统、社会系统、地理系统(包括生态系统)、星系系统,以及目前与信息技术、互联网络等有关的种种复杂系统,都是开放的复杂巨系统。
定性定量相结合的综合集成法。钱学森先生在上世纪90年度提出,唯一能有效处理开放的复杂巨系统的方法是定性定量相结合的综合集成法,即“大成智慧工程”(Metasynthetic Engineering)。钱老很早已意识到数据在解决复杂性问题过程中的重要性,在综合集成法中前瞻性的将数据体系与计算机技术体系分离,与专家体系共同集成起来,构成高度智能化的人机结合体系。
城市管理综合集成法。我们结合新一代信息技术引领城市管理的机遇,提出了城市管理综合集成法。该体系能把城市管理者、各领域专家和公众的思维、智慧、积累的经验以及各种情报、资料和多元信息统统集成起来,运用数据挖掘、文本挖掘、模型挖掘、专家意见挖掘等多种科学和信息化手段,从多方面的定性认识上升到定量认识,再从定量的判断中得出对城市管理工作定性的指导。在信息化技术支撑下,通过人的参与、知识的汇聚以及海量数据的集成,集大成,方能成智慧。
随着以大数据、物联网、云计算为代表的新一代信息技术的发展,以及知识社会环境下以人为本的创新2.0机遇,将为复杂性科学的发展以及破解城市这类复杂巨系统难题开辟新路径,提供新视野。
2.创新2.0:复杂性视野下的创新民主化
科技创新是各创新主体、创新要素交互复杂作用下的一种复杂涌现现象。我们可以看到,随着信息通信技术的融合与发展,社会形态越来越呈现出复杂多变的流体特性,信息处理和传播不仅仅是在实验室内,科技创新不再是少数被称为科学家的人群的专利,每个人都可以是创新的主体,生活、工作在社会中的用户真正拥有最终的发言权,创新由生产范式转向了服务范式,正在经历一个民主化的进程。这种以用户为中心、社会为舞台的面向知识社会、以人为本的下一代创新模式,即创新2.0模式正逐步显现其生命力。
何谓创新2.0?它是以用户为中心、以社会实践为舞台,以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特点的用户参与的创新形态。创新2.0强调公众的参与,倡导利用各种技术手段,让知识和创新共享和扩散。维基、微信、微博正是创新2.0模式在互联网领域的生动体现。
创新2.0是以复杂性科学视角对ICT融合背景下科技创新的重新审视,这种知识社会条件下的创新民主化过程进一步推动了大数据等新一代信息技术的发展,也将催生一系列极具价值的理论探索和实践活动。
3.新一代信息技术与创新2.0
新一代信息技术快速发展,推动了知识社会的形成及创新民主化的过程,同时,知识社会的创新2.0也反作用并重塑了物联网、云计算、大数据等新一代信息技术形态。新一代信息技术具有创新活跃、渗透性强、带动作用大等特点,被普遍认为是引领未来经济、科技和社会发展的一支重要力量。而创新2.0所强调用户创新、开放创新、大众创新、协同创新理念,认为真正生活、工作在社会中的用户才是创新的主体,无疑为新一代信息技术的应用与发展注入了新的活力。
以在城市管理中的应用为例,谈谈创新2.0与新一代信息技术交互作用下的移动互联网、物联网、云计算和大数据。
移动互联网,作为移动和互联网融合的产物,继承了移动随时随地随身和互联网分享、开放、互动的优势,移动互联网可以自适应的、个性化的、能够感知周围环境的服务,为城市管理中随时随地的互联和服务提供了可能。
物联网,基于智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,可以实现对城市运行数据进行实时采集,有效支撑城市管理精细化管理。物联网也被视为互联网的应用拓展,业务和应用更是物联网的价值所在,因此应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
云计算,是创新2.0时代基于互联网的大众参与的计算模式,其计算资源无论是计算能力存储能力都将是动态的,可收缩的,被虚拟化的,尤其重要的是以服务方式提供,可以方便实现分享和交互,并形成群体智能。云计算为城市管理创新,建立新的服务模式、决策模式、管理模式提供了新的视角。
大数据,是基于物联网、云计算和移动互联网,实现对城市管理全流程及整体空间,直至每个参与其间的社会公众的数据采集,形成数量巨大、结构复杂、类型众多的数据集合。创新2.0时代、复杂性科学视野下的大数据不仅为把控城市整体运行、实现对城市系统的综合管理提供了新机遇,同时也重视公众的参与,发挥每个个体的作用,实现知识的汇聚,形成的智力资源和知识服务能力,支撑城市决策与管理。
新一代信息技术和知识社会的创新2.0可以说是我们这个时代发展的重要背景,也是我们大数据应用的重要背景。
我们和国内研究和创新2.0和探索创新2.0实践的专家一起建了一个创新2.0研究群,欢迎感兴趣这方面研究的朋友加入。
创新2.0研究群聚焦新一代信息技术发展所催生的知识社会以人为本、用户参与的下一代创新(创新2.0),及其引发的产业、政府、城市形态、民主形态...(企业2.0、政府2.0、智慧城市、合作民主...)。
关于创新2.0研究群的一些资料可参阅:
三、基于大数据应对城市复杂性的策略分析
1.新一代信息技术与创新2.0环境下的大数据
新一代信息技术与创新2.0的融合与发展,推动了大数据的生产和汇聚,并为城市管理领域大数据的应用和价值的挖掘提供了基础。
大数据是新一代信息技术特别是互联网高速发展的一种现象。在物联网、移动通信技术、云计算等新一代信息技术的支撑下,城市全流程及整体空间数据信息的收集、处理、存储与传输成本成倍下降,数据的采集和汇聚变得更为容易,形成了城市数字空间。此外,互联网的共享、开放和互动,使得数据产生和使用主体由原来的精英扩大为广大的群众,人与人、数字空间与物理空间的互动进一步增加了城市管理的复杂性。
而人的参与及创新过程是大数据价值挖掘的重要因素。在全场景的大数据支撑下,人的感知和认知以及人与人之间的互动挣脱了时间和距离的束缚,人与人之间可以有效地互通、彼此分享信息及经验,促进人与人思想的交流、创意的形成,以方便知识的扩散、学习创新与协作创造。新一代信息技术与维基、微博等技术工具的应用,让浩瀚而分散的广大个体及其知识得以汇聚,智慧不断涌现,实现大众创新,推动了知识的创新。
大数据是面向用户、面向需求的,只有通过用户创新、开放创新、大众创新和协同创新过程,发挥群体智能作用,才能更好的实现大数据的应用和价值的挖掘。相应的,基于创新2.0的大数据也将为基于用户体验的技术创新、应用创新、商业模式创新、以及跨界交叉创新提供肥沃的土壤。
2.大数据:应对复杂性的新技术
以上我们分析了大数据的特征,为什么说大数据是应对复杂性的新技术呢?大数据基于物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术,可以实现对事物存在和演化过程全生命周期内产生的所有数据的记录和收集,它从完整的表达一个事物、一个系统的角度出发,表达的了事物内在的耦合关系。当全景、全生命周期的数据足够大时,当系统的组分结构、每个个体的静态数据和动态数据均被记录下来,大数据可完整的刻画复杂系统及其涌现现象。
我们再通过一个对比来分析一下他们之间的关系。Gartner提出大数据的人的联网、物的联网、数据的联网和思想的联网的含义,正是钱学森先生提出的综合集成法中专家体系、计算机技术体系和数据信息体系构成的高度智能化的人机结合的系统体现。大数据所强调全体数据、混杂性的数据以及数据的相关关系。正是对应了复杂性科学中的整体性、多样性以及关联性和非线性的特征。这使得大数据成为应对复杂性的重要技术支撑,为丰富和完善综合集成法,推进大成智慧工程提供了新契机。
大数据与复杂性科学
应对复杂性问题的大数据不是单一一个技术,而是一套技术体系。包括大数据采集技术、文件系统技术、数据库及处理技术、分析技术、可视化技术,其中大数据的采集、存储、处理是基础,而面向业务的大数据分析是关键。面向城市管理的大数据解决方案应由业务驱动,在异构环境里实现数据集成,面向服务实现大数据分析。