作者：張宇（中國投資諮詢有限責任公司）
一、何為城市大腦
城市大腦是基於雲計算、大資料、人工智慧、物聯網等新一代資訊科技構建的人工智慧開發創新和運營平臺。作為推動城市可持續發展的全新基礎設施和智慧中樞，城市大腦的核心就是利用豐富的城市資料資源，對城市進行全域性實時分析和全域感知，驅動業務流程最佳化和再造，最佳化調配公共資源。2016年4月，由時任阿里巴巴首席技術官王堅博士向浙江省杭州市政府提出“城市大腦（City Brain）”這一概念，併合作開發出杭州城市大腦1.0。自此之後，多家城市宣佈建設城市大腦，以阿里、華為、百度、騰訊、科大訊飛為代表的科技企業紛紛進駐城市大腦領域，並相繼提出自己的“泛城市大腦”技術規劃。相關研究顯示，2019年以來，共有36個市區的57個“城市大腦”專案招標。
現有的城市大腦總體框架具體包括“四橫四縱”。“四橫”主要指基礎設施層、融合平臺層、管理應用層、決策服務層。其中，基礎設施層和融合平臺層構成城市大腦中樞的基本平臺；管理應用層，相當於城市大腦控制和執行系統；決策服務層，則為城市大腦的神經中樞系統。“四縱”則指的是城市大腦執行管理體系、標準規範體系、安全保障體系和產業生態體系。透過上述四大體系，有效地保障了城市大腦的平穩高效安全執行，也為城市大腦與數字產業的發展提供機遇。
資料來源：國家資訊中心化和產業發展部
二、城市大腦的發展特徵
（一）進階過程
城市大腦自2016年提出以來，已經歷了3次進階，各進階階段特徵相對明顯。從城市大腦1.0到城市大腦3.0，都是在我國智慧城市大量實踐中不斷最佳化升級的。而城市大腦3.0則在1.0和2.0階段的建設基礎上，透過線上化、協同化和智慧化等形成自強化的閉環，實現城市資源的資料化。
資料來源：IDC&阿里雲，2020
（二）頭部企業
城市大腦作為政府重視的發展方向，已成為當下政府促進公共資源最佳化，宏觀決策指揮，推動智慧城市建設的重要抓手。隨著以阿里領銜的網際網路企業積極入局城市大腦，並與多地政府展開深度合作，使得城市大腦已呈現出壟斷競爭格局。為此，本研究專門梳理出佈局城市大腦的主要頭部企業
（三）建設模式
目前，從各地如火如荼開展的城市大腦建設模式來看，主要採取政府購買服務、特殊專案公司（SPV）建設、國有資本重點控股投資等模式。
1.政府購買服務模式
政府購買服務模式下又分為政府投資單一企業獨立承建模式和政府投資多家企業互補共建模式。
政府投資單一企業獨立承建模式下，政府作為專案委託方獨立出資，負責城市大腦的總體規劃、立項、專案建設管理等。企業作為專案承建方主要負責城市大腦專案的建設、運營和管理。如2018年阿里雲計算有限責任公司以4.55億元單一來源方式中標海口市城市大腦（一期）專案。
政府投資多家企業互補共建模式下，政府作為主導方，由城市大腦建設相關行業領域的企業相互聯合，透過行業優勢互補，為政府打造城市大腦專案。如2021年軟通智慧資訊科技有限公司聯手華為技術有限公司成功中標“吉安市智慧城市二期（城市大腦）專案。
2.特殊專案公司（SPV）建設模式
考慮到城市大腦專案投資規模大且建設週期長等特點，部分城市為緩解財政壓力，選擇引入特殊專案公司（SPV）模式，即由政府和科技企業共同出資設立城市大腦建設運營平臺公司，由該公司完成城市大腦專案的建設、運營維護等。如2017年衢州市與阿里集團組建浙江衢時代大資料科技有限公司，由該公司作為承建衢州市公共安全影片監控建設聯網應用工程（雪亮工程）示範城市專案的供應商承建城市大腦專案。
3.國有資本重點控股投資建設模式
該模式下，由當地國資控股、非國有科技企業參股組成混合所有制公司，作為當地城市大腦專案的總承包商，在政府的指導和要求下，負責整個城市大腦專案的建設、運維等工作。如2019年由鄭州大資料發展有限公司（地方國企）出資60%、阿里集團出資40%成立的數字鄭州科技有限公司，作為鄭州市城市大腦二期專案智慧應用的建設單位承擔城市大腦專案建設。
三、城市大腦的不同城市實踐
自杭州城市大腦投入使用以來，各地就城市大腦專案建設開展大量實踐。但因城市定位及規模的不同，使得各地“城市大腦”的架構和側重領域存在顯著差異。為此，本文進一步從城市規模角度展開分析。
（一）超大城市（城區常住人口1000萬以上的城市）
上海浦東城市大腦
2018年浦東上線“城市大腦1.0”版本，透過整合眾多城市管理一線部門的資料和資源，實現實時共享，聯動處理。2019年，浦東“城市大腦”升級2.0版本，進一步打破不同部門的資訊和技術壁壘。2020年，“城市大腦”3.0版本釋出，構建“1+39+1370”三級管理執行體系，即1個浦東“城市大腦”日常管理區平臺+39個街鎮城運分平臺+1370個居村聯勤聯動微平臺，形成10類57個整合場景，在治理要素、平臺體系、執行特徵、智慧應用、協同監管等五大方面實現迭代升級，覆蓋公共安全、建設交通、綜合執法、應急管理等七大領域，形成治理要素一張總圖，實現資料資源、治理要素的全息全景呈現。在全覆蓋、全天候、全過程的城市執行綜合體系基礎上，建立城市常態執行+應急管理的模式和平急融合的指揮機制，遵循“城市生命體、有機體”理念，整合提取行業領域、城市執行管理中最關鍵、最直觀、最核心的35個特徵，以強化全面感知和態勢分析。
北京海淀區城市大腦
早在2018年2月9日，海淀區政府就與百度公司簽署《建設海淀區“城市大腦”合作備忘錄》，創立“四輪驅動”機制，政府、研究院、建設運營平臺公司、產業聯盟共同建設。海淀“城市大腦”按照“1+1+2+N”架構模式建設，即一張感知網、一個智慧雲平臺、兩個中心（大資料中心、AI計算處理中心）、N個創新應用，以遍佈海淀全域的城市網路（1.2萬餘路在網攝像機及1萬多路感測器）為硬體支援，綜合運用大資料、雲計算等技術，匯聚政務資料、物聯網資料、網際網路資料、社會資源資料，對區內生態環境、城市交通、城市管理、公共安全、智慧能源等五大領域進行智慧分析。在生態環保領域，實現全區空氣質量精細化監測預警。建設300餘臺監測基站，形成全區空氣質量監測網路。運用全球領先的光譜感測晶片技術，從空間和時間上追溯排汙點位，判斷排汙程度和排汙時段，實現遠端線上監控，將汙染事件對水體造成的危害降到最低。
（二）特大城市（城區常住人口500至1000萬的城市）
杭州城市大腦
2016年3月，杭州正式啟動“城市大腦”專案，以交通領域為突破口，開啟了利用大資料改善城市交通的探索。目前杭州城市大腦已由2016年10月的1.0版迭代升級到3.0版本。杭州城市大腦以“531”邏輯體系架構為基礎，構建“5個1”，實現“3通”和打造1個“新的城市基礎設施”。杭州城市大腦以政企合作為框架，搭建組織平臺，多個政府部門的資料資源接入資料庫；以資料歸集為基礎，搭建資料資源平臺，實現“城市大腦”和前端資料實時互通；以提供演算法為核心，搭建通用計算平臺，對海量資料進行分析模擬，以最佳化調配公共資源。始於交通領域的杭州城市大腦，目前應用場景全面延伸，已觸及產業發展旅遊服務、生態環保等領域，在智慧產業方面，“城市大腦”協助政府部門更加直觀地瞭解和掌握區域內產業的活躍現狀與活力變化趨勢。同時，也為區域產業叢集和產業活力分析畫像，以釋放叢集效應、啟用產業活力。
鄭州城市大腦
鄭州市於2019年8月全面啟動“城市大腦”專案建設，2020年12月20日城市大腦全面上線執行118個應用場景，這標誌著鄭州成為首個全場景數字化運營城市。就具體實踐來看，鄭州城市大腦以民生領域為切口，構建統一政務雲平臺，打通“網上辦”、“掌上辦”、實體大廳端“一窗辦”、自助一體機“就近辦”等平臺服務，積極拓展包含14個部門、18個業務領域的智慧城市應用場景，構建全方位疫情防控體系，實現病例處理快速響應，助力鄭州數字戰“疫”。此外，成立“數字鄭州”產業生態聯盟，打造城市產業發展平臺，積極發展數字經濟產業。上述實踐為鄭州帶來城市全方位的數字化能力，也促進了民生服務的全方位升級。
（三）大城市（城區常住人口100至500萬的城市）
海口城市大腦
海口市政府於2018年啟動“城市大腦”專案，透過“5+N”的頂層設計，推動城市級資料大融合，政務事項一站式服務；分析交通監控實時聯動，智慧出行預測預警；最佳化資料反哺醫療流程，構建醫療監管服務閉環。同時，在國內首次創造性地提出城市級主題域資料模型的概念，系統構建自然人、法人組織、公共服務、宏觀經濟、城市資產等十大城市主題域資料模型，透過對“城市大腦”的資料進行合理配置和排程，促進治理機制協調化和治理手段高效化。此外，實現旅遊產業動態檢察，對客流進行提前預測和精細分析。
（四）小城市（城區常住人口介於50萬和100萬之間的城市）
銅陵城市大腦（城市超腦）
2019年11月銅陵城市大腦—“城市超腦”試執行，“城市超腦”以超腦感知、超腦中臺和超腦場景三個模組構成，形成“1+2+3+4+N”的架構。目前，上線城市管理、社群治理、民生服務、生態環保、宏觀決策、抗擊疫情7大領域共27個智慧場景。在城市管理方面，透過擴充套件接入全市各單位超過5000路可開放的影片影象，採用AI影象分析，自動發現、智慧抓拍城市各個角落的城市管理問題，及時推送給城市管理部門。在生態環保方面，融合生態環境、長江流域76類生態資料，一張圖感知全市環境態勢，智慧檢測秸稈焚燒，輔助科學決策，守護青山綠水。
四、城市大腦發展中存在的問題
（一）缺乏統一的規範標準
根據中國科學院團隊的研究，目前城市大腦沒有統一的建設規範和標準，各家科技企業和城市根據不同的理解和探索，按照不同的技術框架開展建設，有的從城市級人工智慧中樞的角度著手，有的從城市交通與安防的角度啟動，有的則從城市生命體的角度展開，使得各城市開展的城市大腦專案建設標準不一，導致部門孤島、行業孤島等問題發生。
（二）資料安全存在隱患
城市大腦作為諸多領域資訊化處理的集合，儲存數以億計的交通管理資料、公共服務資料、運營商資料、網際網路資料。一方面，當資料被使用或不當儲存造成儲存混亂時，易洩露個人隱私。另一方面，由於資料的複雜多樣，現有的管理機制對資料的管理許可權設定不明晰，一旦提取的資料超出許可權範圍，就構成資訊資訊上的安全問題。此外，對從“城市大腦”獲取的資料的共享範圍還缺少必要的限制。
（三）跟風建設，不切地方實際
近年來，城市大腦作為智慧城市建設的代表性工程，備受地方政府和企業關注，使得部分地區盲目跟風建設。同時，在建設過程中缺乏頂層設計、統籌建設和整體執行思路，且建設需求並未與地方實際緊密結合，導致專案在運營環節並未發揮城市大腦的中樞功能，出現“匯而不慧”和“華而不實”的現象。
五、政策建議和結語
（一）建立統一標準體系
加強城市大腦的技術標準、法規規範、制度規則的創新，建立統一標準體系。具體而言，明確城市大腦架構，就架構設計、基礎網路、資料中心等方面確定統一標準規範。尤其在資料資源和安全保障上，要建立健全資訊資料庫的技術路徑、協議模板、標準體系、制度規範等，完善資訊資料的錄入、編碼、處理、交換、共享、公用等標準，統一文字、表格、影片、圖片的格式，從技術層面確保資料聯通無障礙、資訊共享無壁壘。同時，制定和完善資訊的安全標準體系，加強城市大腦建設支撐的安全保障。
（二）注重資料安全，織密資料安全防護網
在“城市大腦”建設和運營中注重資料安全，透過搭建資料安全管控平臺，將原本零散的安全資料變成統一規範的安全資料資源並對外提供資料服務。同時，建立資料儲存、管理許可權、共享等安全管理規範，推動資料的標準化管理。此外，建立健全網路安全監測預警和資訊通報制度，加強網路安全資訊收集、分析和情況通報工作等方式，不斷強化城市資料大腦的資訊保安工作。多管齊下，織密資料安全防護網。
（三）因地制宜推進城市大腦建設
城市大腦建設應借鑑國內城市大腦建設成功經驗，降低盲目建設城市大腦專案的試錯成本，避免貪大求快。同時，根據自身城市發展戰略、城市現代化治理和發展數字經濟需求，以城市某一痛難點領域為切口，按照“示範先行，頂層設計，穩步推進”的思路探索符合自身城市定位和特點的城市大腦建設路徑，在後發優勢的作用下，實現彎道超車。
伴隨著智慧城市建設的不斷推進，城市大腦彷彿成為“標配”。但對於不同層級和規模的城市而言，釐清城市發展現狀和訴求，遵循規模效應和網路效應，適度超前規劃，最佳化與變革組織保障體系，深入應用場景，以用為先，打通城市治理最後一公里，才是建好城市大腦的“智慧”之舉。
文章為作者獨立觀點，不代表中國投資諮詢立場。
