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一、顶层设计陷入困境
1.2 难以落地的顶层设计
顶层设计落地难已是很现实的问题，本文重点研究设计思想怎样影响设计质量，甲方问题留待以后讨论。顶层设计与应用脱节并不鲜见，设计者考虑到是未来的完美功能，用户急于解决的是当前问题，设计者关注的是新技术应用，使用者关注的是操作的便利，阳春白雪方案与下里巴人操作的鸿沟超出想象。
1.2 大一统方案使投资无限膨胀
顶层设计给人的印象是大一统的解决方案，否则怎么能称为“顶层”？然而大一统方案造成了投资的膨胀，顶层设计不是为解决具体问题而是为长远完美而设计，追求完美导致方案不计成本，其投资超出城市的支撑能力却无相应的效益，中小城市比照大城市设计也是投资浪费的原因之一。
1.3 效益模糊无法测量
“完美”方案伴生的问题是效益无法测量，承诺的效益均建立在假设条件之上，假设所有的信息烟囱都打通、所有的信息孤岛都连接、所有的信息都收全，自然就有完美的信息服务并产生大量效益。因假设条件无法保证，效益也就无法检验，不可测量的效益给设计者预留了无效益时狡辩的借口。
1.4 顶层设计作用只是申请投资
政府部门对顶层设计并不真正重视，顶层设计的作用局限于争取政府投资，投资审批部门不可能都是行业的专家，他们主要看顶层设计的专家签字，只要在专家评审时请到头衔高的专家（不论是否熟悉本业务），评审就会通过，一旦项目经费获批，没有人再把顶层设计当回事了。
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二、IT迷信误人子弟
2.1 以为新技术等于能力和效益
顶层设计华而不实与多年来对信息技术的片面宣传相关，信息技术的高速发展，大数据、物联网、云计算、人工智能滚滚而来，同时带来IT企业、行业专家为推销技术与个人的夸大宣传，形成了遍及社会的IT迷信，以为新技术等于高能力、高效率、高效益，能够解决城市发展中的一切问题，一些政府官员生怕在高技术大潮中落伍也跟着附和，一边倒的舆论加速了IT迷信泛滥。
2.2 以为大数据能够驾驭不确定性
大数据技术的出现使很多技术控得意忘形，大数据能够解决城市的不确定性问题实现自动化管理只是一种幻想。大数据本质是通过以往数据预测未来，只能解决已经有办法的事情，而不确定性事件（如美国9.11事件）是不可预测的，无数据也无解决办法，即使是确定性问题也做不到全由电脑处理，那将会使数据收集与处理的成本膨胀到不可承受的地步。大数据应用有其边界，要考虑逻辑合理性与经济合理性，神化大数据应用必然无法收场。
2.3 以为会有完备数据等待使用
智慧城市建设应当高度重视数据，迷信数据却无道理，不是所有信息都可数字化，往往越是重要的信息越无法数字化，因此靠数据决策同样会产生片面性，靠数据决策并不等于科学决策。面对需要决策的问题，政府数据永远都是不完备的，如果数据完备那么计算就可以替代领导决策了。决策需要有风险承担能力做支撑，不能承担风险的各种建议很难为政府部门所重视。
2.4 以为社会有耐心等待完美系统
某些专家以为功能完美的城市大脑方案是甲方最喜欢的，然而完美方案延迟的效益承诺用户却无法忍受。如果完美的城市大脑要十年才能见效益，谁能等这么久，领导人都换几茬了。政府需要能尽快解决实际问题的方案，需要立即看到效益方案，而不需要一个夜长梦多的理想方案，政府需要方案能立竿见影，等不到系统遥遥无期的“完善”，智能系统必须要边工作边完善。
2.5 以为存在完美的城市大脑
技术迷信者认为存在着完美的城市大脑可以解决城市的所有问题，以为靠丰富的大数据资源、完善的算法、应用人工智能建设就可以建立完美的城市大脑来替代政府管理者的工作，这种确定性的方案处理不了城市的不确定性问题，不确定性是自然规律是无法消除的，任何新技术在带来新能力同时必然会带来自己的局限性，完美的城市大脑只是乌托邦式的幻想，顶层设计只能选择优点与缺陷共存的智能系统。
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三、效益是项目生存的唯一支柱
3.1 智慧城市建设是经济学问题
与其说智慧城市建设是信息技术问题不如说是经济学问题，智慧城市项目面对的严酷考验是有无可持续性能否生存下去，经济上的合理性是生存的关键，应用的目的是产生效益，有效益才有持久的资源供应，项目才能生存。顶层设计必须确保项目经济上的合理性，关注项目的收益能够超过其耗费的资源，缺乏经济学思维是顶层设计不能落地的常见原因。
3.2 效益是可持续生存的唯一支柱
顶层设计重要的任务是设计可持续性，否则一切投资都将白费，智慧城市并不是靠完美的城市大脑支撑的，而是由一项一项可持续业务积累起来的。业务可持续的关键是社会经济效益，短时间看，领导支持等行政措施十分重要，长时间看，起决定性作用的因素是有无社会经济效益，唯效益才能对业务运行提供长久的支持，即使领导调走该业务也能够生存下去。
3.3 聚焦真实效益避免含糊效益
顶层设计核心的问题是如何确保效益，对效益的分析与估算要非常认真，能够定量估算的一定要定量估算，不能马虎，系统能否生存下去常在于收益的细节，希望打通部门信息烟囱会带来效益，就要分析打通哪些烟囱会取得何种效益，不是所有的烟囱都需要打通，真正能产生价值的才值得打通，要选择有真实效益的事情去做，含糊的效益目标将导致毫无效益。
3.4 踏在效益的台阶上成长
成功的智慧城市业务不是靠天才设计出来的，而是靠效益导向一步一步修改形成的，影响项目效益的不确定性因素太多，不可能一次设计成功，效益导向的迭代改进是基本模式，及早展现效益差距，及早启动迭代改进机制可及早逼近效益目标，这样的智能化项目才能生存，智慧城市要踏在效益的台阶上成长，诸多有效益的智能化业务集成为智慧城市。
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四、城市大脑的理想化误区
4.1 缺乏成功案例
很多智慧城市规划提出建设城市大脑，城市大脑由大数据中心和城市运行管理中心构成，迄今既没有看到城市大脑可行性的理论研究亦没有看到成功的案例，政府使用纳税人的资金为公众服务，选择稳妥的业务模式才合理，政府不宜承担城市大脑实验风险。
城市大脑的名称并非不可用，但功能不能理想化，城市大脑能做好几项服务就可以了，过高的期望是其不成功的主要原因。
4.2 城市大脑为什么不现实
人们想象的城市大脑是能够靠“数据 IT”来解决城市发展各种问题的机构，但对这种构想并没有深入的理论分析。尽管大数据、人工智能、移动互联、云计算等技术显示了强大的功能，但技术只是工具，与城市大脑处于不同的层次，想靠信息技术解决广泛的城市管理问题是做不到的，技术工具只能使政府流程化的业务做得更快而不能帮助政府解决新问题拓展新业务。“数据 IT”所代表的能力是形式逻辑领域的能力，它没有感悟、没有直觉，没有创新，解决不了未来城市涌现的不确定性问题。
4.3 改进决策不如改进操作有效
大数据分析展示了强大的问题发现能力，但是大数据应用的局限性也很大，对大多数问题而言，大数据资源是严重稀缺的。在应用目标不明时，大数据中心似乎数据很多，可以做许多分析演示，一旦政府提出明确目标便立即发现：适用的数据资源找不到了，寻找大数据的困难远胜过数据分析的困难，不可能为每项应用设计专门的大数据收集系统，大数据资源主要来自已有大型业务的副产品，大数据资源“看时多，用时缺”的现象极大限制了大数据支持政府决策的能力。
政府最有规模效益的数据应用不是大数据分析而是政府业务数据处理的自动化改进，通过对常规业务数据的有效整合提高政府服务操作的效率应是政府大数据中心的核心业务。
4.4 城市运行中心的定位难题
城市运行中心的运行模式始终缺乏有力的理论支持。现代信息技术使数据处理摆脱了对地理位置的依赖，计算能力与数据资源可以送到任何需要发挥作用的地方，将数据与计算能力送到服务现场是提升政府服务效率的重要措施，城市运行中心应充分利用信息技术的超距离优势发挥作用。
目前一些运行中心并没有利用IT服务的超距离优势，大屏幕墙演示的直观性诱导运行中心向场所型服务倒退，大屏幕墙展示在特定场合很有用，但其对固定场所的依赖性不应束缚IT潜力的发挥，城市运行中心要成为超越场所的逻辑服务机构，高效的网络连接模式是城市大脑智慧的核心架构。
将业务处理能力集中到城市运行中心的做法并不明智，运行中心能集中数据与自动处理系统却不能聚集业务智慧。将自动处理能力与业务部门分离会使业务系统得不到业务部门智慧支持而无法优化。以组织计算能力与数据去支持业务部门的一线服务会更受欢迎。
4.5 中小城市不宜照搬大城市方案
中小智慧城市的顶层设计不能照搬大城市的设计方案，信息系统建设有规模效应，同样的系统业务规模越大越有效益，大城市运行成功的方案在中小城市很可能是亏损的。
小城市的城市病远没有大城市严重，如交通拥堵问题不严重就不必治理，腾出精力做更急需的事情。
产业发展规划更需要因地制宜，产业发展有竞争性照搬外地经验更难成功，设计解决本地特殊问题的方案才是明智的措施。
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五、清理乌托邦式的IT理念
5.1 让技术回归工具的位置
对信息技术的片面宣传助长了社会的信息化迷信，顶层设计需要清理对信息化不切实际的幻想。各种先进的信息技术只是提高城市服务效率的工具，工具本身并不包含工具应用的智慧，应用智慧产生于应用探索的实践之中，产生于技术与环境的相互配合、相互协调优化之中，效益并不来自工具，而是来自使用者的智慧，来自精明的选择、设计与组织环境的配套优化。工具是被动的，使工具与环境配套融合是智慧城市的核心智慧。
5.2 智慧城市不存在理想的环境
完美的城市大脑功能以完美的条件假设为前提，假定可实现城市信息全面感知，可打通全部信息烟囱，能连接全部相关机构，聚集了全部问题的处理方式，这时的城市大脑才能解决城市未来的一切问题。然而这种假设并不现实，城市是动态变化的，不知道会出现什么问题，需要什么数据，全面感知是不可能的，全部数据的收集成本会无法承受，因此城市数据资源永远是不完备的，完美的城市大脑因缺乏完美的数据条件无法生存。智慧城市只能靠不完美的城市大脑来适应不完美的数据环境解决为数不多的现实问题。
5.3 大数据不可能预测一切
大数据的宣传者深信完美的数据可以预测一切，能够制定出解决一切问题的办法，这在理论上是行不通的。不确定性是客观存在，不确定性事件是不可预测的。在实践中城市数据完备更做不到，很多重要的信息是无法数字化的，即使能够数字化的信息全部收齐也是不可能的，数据收集成本会指数增长，解决问题的时间约束也是大障碍，事物在不停地变化，信息生成的速度常常快于收集的速度，城市大脑必须在数据不完备的环境下工作，大数据与城市大脑都不是万能的。
5.4 智慧城市要与不完美的系统共存
智慧的本质不是实现完美，而是利用不完美的设施在不完美的环境中创造更多效益。完美的城市大脑是乌托邦式的幻想，顶层设计要与不完美的环境与不完美的技术设施共存。选择恰当的方案是顶层设计者智慧的体现，要做最有效益的事情，城市智慧体现为长远的经济学合理性，与有缺陷的信息系统共存是智慧城市建设的常态。
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六、以业务链设计为中心的顶层设计
6.1 设计能够生存下来的业务
顶层设计最重要是要设计能够生存下来的智能系统，不能存活何来智慧？存活的关键是有效益，效益导向比工具导向更重要。效益思维是超出IT层次的思维，效益思维要考虑外部配套、用户成熟、管理机制等一系列生态环境方面的问题，效益思维是超IT的思维，其结果是构建有效益的服务链。
早期信息系统的建设，效益链由甲方考虑，乙方只负责系统可行性，但智慧城市顶层设计是项目层次之上的设计，项目的效益链条是重点设计的内容，项目的技术可行性可以交给他人去做，设计者精力要放在建成稳定的效益业务链上，顶层设计能留下的成果就是这种有效益、可持续的业务系统。
6.2 从技术复杂性到价值复杂性
在传统的信息系统工程设计中，设计者是不考虑服务价值的，价值问题均由甲方考虑，乙方只考虑系统的可行性。在智慧城市设计不同，选择合适的应用项目也成为设计内容，乙方必须对项目进行价值评估，依价值高低精选，恰当的项目选择是实现效益的关键。设计者需要估算项目的难度与成本，不仅要考虑IT技术成本还要考虑社会组织优化的成本，考虑业务的规模、稳定性与社会影响力，有规模、可持续的社会化业务才有更大的社会效益。
6.3 方向明确的服务才有生命力
针对性明确的应用项目更能够生存，而强调服务的全方位并不会增添生命力，城市面对的环境从来就是不完美的，顶层设计必须要如同假牙契合口腔一样契合不完美的环境。每个城市都有其最急切需要解决的问题，也都有其解决问题的有利条件，有所为有所不为是智慧城市项目扎根的原则。有效的智慧城市系统不是天才设计出来的，而是在能够生存的智能服务系统基础上不断改进形成的，先要生存再求完善是智慧城市项目成长之路。
6.4 设计完整的效益业务链
智慧城市项目效益需要规模，没有足够的规模很难回收投资，成功的应用特例不表明系统有价值，服务有规模才说明系统有价值，应用服务有稳定的流程与队伍才能形成规模，才能形成社会的服务期望，才会形成社会影响力，服务才能持续生存下去，顶层设计要规划这种完整的业务链，业务链是智慧城市服务运行的支柱。
很多顶层设计并不是以业务链设计为中心，而是以平台、能力为中心，这是工具导向的设计，没有效益导向工具系统站不住脚，平台、能力等工具需要组合集成才能解决问题，有能力完成这种集成的人太少，由用户自己集成功能的应用模式无法形成用户规模，难以形成稳定的服务，必然引不起社会的重视。
6.5 智慧城市是效益业务链的集成
顶层设计能够生存下来的成果不是一系列待用户使用的功能平台、也不是具有通用功能的城市大脑，能够生存下来的只能是若干具有可持续效益的业务链。能够顶起城市大脑生存的不是其万能的适应性，而是若干有稳定效益的业务链在持续地运行。智慧城市不会因有大数据中心和城市运行管理中心而得名，而是因有诸多有效益的社会服务业务链而得名，智慧城市是有效益的业务链不断丰富而呈现的状态，智慧城市是诸多有效益业务链汇集的成果。
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七、设计自动追求效益的机制
7.1 智慧城市建设项目是改进出来的
面对自然环境的工程项目大都是确定性的，如楼宇、桥梁可以一次性设计，但对人服务的项目往往有很多不确定性，不仅技术会不断变化，人的需求更在不断变化，城市管理面对太多的不确定性，太多知识有待摸索，因此智慧城市建设项目需要通过迭代改进来完成，顶层设计只是给出迭代的初始值，成功的业务链是通过反馈改进来完成的。顶层设计需要设计有效的迭代改进机制，使智慧业务能够持续有效地改进。
7.2 反馈改进是智慧积累的基本模式
城市智慧是超出信息技术层次的智慧，技术的应用比技术本身有着更多的不确定性，应用是技术与环境的相互协调，其经验与知识需要在实践中摸索，反馈改进是获取知识与经验的基本模式，应用智慧需要在效益导向的修改完善中不断积累，智慧城市建设项目形成的业务链是应用智慧积累的主要成果。业务链的完善优化也是社会的组织学习过程，其耗费的时间与成本往往高于IT成本。
7.3 选择成功率高的领域
顶层设计的最终目标是形成可持续的智能化业务，业务能否持续一方面取决于主观努力，另一方面取决于外部生态环境，路径是一种生态环境的选择，要选择成功率高的方向。智慧城市项目的成功率与服务需求的规模正相关，体量太小的城市就不宜开展规模太大的工程，在智慧产业规划方面更需要慎重，产业发展有自己的规律，不是人为可控的，产业发展不可强行。应当依据城市的特点顺势而为，热门产业成功率太低不可轻易为之。
7.4 设计业务的生命机制
顶层设计的核心任务是设计可持续、有效益的业务链，业务生命力关键在两点，一是业务部门有持续追求效益的动力，二是有逼近效益的反馈改进机制。有生命力的业务要能够自动适应环境的变化，及时调整业务方向追求效益，未来环境的变化是设计人员是无法预见的，改进工作必须由未来的运行机构去做，顶层设计要为运行机构设计有效的激励机制，让机构有积极性去自我优化，并要设计流畅的反馈改进机制，提高改进运转的效率。
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八、将顶层设计变为长期服务
8.1 建立顶层设计长期评估机制
顶层设计的评估机制需要改进，现在的评估机制是一次性专家评审，至多只能控制投资的规模，而对于长期的执行效果没有什么影响。设计与执行效果无关不仅降低方案的权威性而且设计本身也很难改进，使效益导向在设计中无法发挥作用。顶层设计必须由一次性评审变为多次效益评测，可以按年复查，既可以检查部门执行效果又可以检查顶层设计是否符合实际，促进设计与建设两方面的质量提高，顶层设计及时修改的过程也是智慧积累的过程。
顶层设计核心人员的责任应当长期化，主要决策领导要长期负责，不能因工作调动就推诿不管，评审专家也要长期负责，专家个人的意见要记入专家档案，这样会促进专家们负起责任，有助于剔除伪专家，提升项目评审的质量。
8.2 顶层设计要成为长期服务业务
顶层设计能够做到定期复审、及时修改，对智慧城市建设的贡献就会大大增加，权威性也会大大提高，就可升级为一项长期的技术咨询服务，支持智慧城市建设，帮助智慧城市建设尽快实现效益。顶层设计多次复核有助于提升智慧城市顶层设计的水平，提供智慧城市建设咨询的服务也会增加顶层设计部门的收入，促进智慧城市顶层设计业务的专业化发展。
8.3 加强理论研究，摒弃实用主义
智慧城市是创新的事业，严谨的理论非常重要，混乱的概念直接导致建设的弯路，智慧城市建设思路的清晰是实现效益与可持续发展的基本前提。
缺乏严谨的逻辑思维、习惯于“想当然”的思维模式是理论科学得不到发展的重要原因，“想当然”思维方式将未深思熟虑的聪明盲目扩张到未知领域，直到碰上钉子，聪明不等于智慧，智慧懂得聪明的边界并知道何时该停止。信息化失误常常来自聪明的无限放大导致的极端化，例如信息共享的极端化、大数据能力的绝对化等，严谨的思维训练将有助于克服这种肤浅的线性思维。
智慧城市顶层设计的理论研究必须摈弃没有原则的实用主义，迎合流行理念能一时获益但会迷失方向，无法取得智慧城市建设的长久成功，唯有严谨思维的顶层设计才能获得社会的尊重，才有光辉的前景。
胡小明 2018/1/15 写，2018/1/31 改
胡小明：中国互联网协会首批青年专家，国家药监局追溯信息化标准技术专家成员，全国高等院校计算机基础教育研究会网络科技与智能媒体设计专委会成员，《大数据分析与应用技术国家工程实验室》专家，《中国智慧城市网》、《物联十年 创新中国》系列丛书编委(电子工业出版社)
