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基于自组织系统的智慧城市评价体系框架构建

发布时间:2018-05-29 作者:派智库 来源:《宏观经济研究》2018年第 浏览:【字体:

内容提要 我国智慧城市建设如火如荼,智慧城市评价体系成为研究热点。本文通过剖析典型智慧城市评价体系,认为智慧城市具备自组织复杂巨系统的特征,智慧城市持续健康发展要遵循自组织系统演化规律。各种智能设备是智能城市建设的基本单元,本文将其定义为智能细胞;信息通信技术和发展机制是智慧城市自发运转的技术支持和协调机制。以自组织理论统领智慧城市整体架构,提出包括智慧细胞、信息通信技术、发展机制三个一级指标维度在内的可扩展性分布式智慧城市评价体系框架。

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关键词 智慧城市 自组织系统 智慧细胞 分布式 评价体系

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一、引言 dedecms.com

随着我国城市化进入高速发展期,环境污染、资源紧缺、交通拥堵、公共安全等一系列“城市病”相继出现并日益严重,城市发展质量下滑,城市管理与产业发展方向迷失。智能城市为解决“大城市病”提供了可行方案,其概念源于上世纪末的“新城市主义”和“精明增长”运动,旨在解决城市发展带来的诸多问题。2008年金融危机在全世界蔓延,欧美国家率先尝试以建设智慧城市作为拉动经济增长的新动力,2010年智慧城市概念引入我国,2012年住建部开始智慧城市试点工作;2014年国务院印发《国家新型城镇化建设规划(2014--2020年)》,明确提出推进智慧城市建设,指明了六个具体建设方向。自2013年始,住建部分三批公布了近300个智慧城市试点名单,我国掀起了建设智慧城市的热潮。

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2017年全国开展智慧城市建设的城市超过500个,智慧城市发展虽数量可观,但仍然面临着很多挑战。智慧城市治理需要长期投入与努力,为了确保推动策略经济有效,需要构建完善的评价体系,引导智慧城市持续发展。美国智慧城市论坛评价体系、欧盟智慧城市评价体系、台湾资策会智慧城市评价体系、上海浦东新区智慧城市评价体系、国脉互联智慧城市评价体系等,都是比较成熟的智慧城市评价体系。2016年国家发展改革委联合中央网信办和国家标准化委员会联合发布了《新型智慧城市评价指标体系(2016)》,这表明智慧城市评价已从科研机构、产业部门、地方政府热切关注提升到国家层面,足见智慧城市评价工作的重要意义。本文拟通过典型智慧城市评价体系分析,剖析智慧城市评价体系的特征,以自组织理论统领智慧城市整体架构,并在此基础上提出基于自组织架构的智慧城市评价体系框架。 织梦内容管理系统

二、典型智慧城市评价体系

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(一)样本

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1.智慧城市论坛评价体系

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智慧城市论坛(ICF)由美国世界电信协会创办,其研究宗旨是为了加强国际合作,探讨宽带建设为主体的经济体系,如何创造工作机会及促进经济发展并结合实际生活应用寻找新的商业模式与应用形式,以提升城市竞争优势,是比较有代表性的全球智慧城市评比机构,1999年提名新加坡为年度智慧城市,世界各城市纷纷加入评比。ICF评价体系包括宽带连接(Broad—band)、知识劳动力(Knowledge work)、创新(Inno-vation)、数字包容(Digital inclusion)、行销宣传(Marketing&advocacy)和年度主题六个一级指标,近年来的年度主题包括“智能医疗社区”、“创新平台”、“创新与就业”、“文化力量”、“革命性都市”等。IFC认为智慧城市建设成功的关键要素是协同合作、领导和可持续性。

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2.欧盟智慧城市评价体系

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欧盟的智能城市建设重视信息通信技术在城市生态环境、交通、医疗、智慧建筑等方面的运用,希望借助知识共享实现节能减碳的目标,推动可持续发展的低碳智慧城市。2007年10月,奥地利维也纳大学区域科学中心、斯洛维尼亚卢比安那大学、荷兰台夫特科技大学建筑都市移动研究院等三所大学组成了评价中心,采用智慧经济(sman Economy)、智慧市民(SmartPeople)、智慧治理(Smart Governance)、智慧行动力(smart Mobility)、智慧环境(smart Environ-ment)、智慧生活(smart Living)等六个一级指标,针对欧洲中型城市进行评估衡量。

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3.新型智慧城市评价指标体系 copyright dedecms

2014年,中国国家标准化委员会、中央网信办、国家发展改革委联合发布了《关于开展智慧城市标准体系和评价指标体系建设及应用实施的指导意见》(下称《指导意见》),初步提出智慧城市包括总体、支撑技术与平台、基础设施、建设与宜居、管理与服务、产业与经济、安全与保障等在内的标准体系框架,并在此基础上提出了智慧城市评价体系总体框架,包括信息资源、网络安全、创新能力、机制保障等四个能力类指标和基础设施、公共服务、社会管理、生态宜居、产业体系等五个成败类指标的一级指标框架。1、(92016年底,三部门联合发布了《新型智慧城市评价指标(2016)》,并拟在全国开展新型智慧城市评价工作。《新型智慧城市评价指标(2016)》较《指导意见》中提出的指标体系框架有较大的变化,包括8个一级指标、21个二级指标项,54个二级指标分项,指标以客观量化数据为主,尽量避免专家主观打分。2、这是我国第一个国家层面的智慧城市评价体系,对我国智慧城市建设和评价工作意义重大。

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4.上海浦东新区智慧城市评价体系 织梦好,好织梦

上海浦东新区智慧城市指标体系是我国公开发布的第一个智慧城市指标体系,该指标体系包括5个一级指标维度、19个二级指标、64个三级指标,其中1.0版本的评价体系中,一级指标包括基础设施、公共管理和服务、信息服务经济发展、人文科学素养、市民主观感知,2.0版本是在1.0版本的基础上,统筹考虑城市信息化水平、综合竞争力、绿色低碳、人文科技等方面的因素形成的,增加了智慧城市软环境建设维度。注重信息化和关注民生是该指标体系的特色。3、

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5.国脉互联智慧城市评价体系 dedecms.com

国脉互联评价体系由中国社会科学院信息化研究中心和国脉互联智慧城市研究中心推出,始于2011年,每年都开展智慧城市评价工作,评估范围从2011年的28个城市增加到2016年的201个城市,指标体系不断修正完善。国脉互联评价体系引入城市系统论观点,认为智慧城市是通过信息流促进物质流、能量流、资金流等资源流流动和交换,促进城市自然系统、社会系统、经济系统安全高效运行,为市民提供满意的服务。这一智慧城市系统观内涵被命名为PSF模型,P代表以人为本(People-oriented),是模型的核心目标层;S代表城市系统(System),是模型的系统应用层;F代表资源流(Flow),是系统的投入支撑层。所以,智慧城市建设运营的关键因素是:资源流、应用系统、核心目标,资源流是智慧城市建设的前提和基础,可设定为智慧要素;系统应用涉及环保、城市管理和经济三个方面;核心目标是以人为本,可设定为智慧人群。基于此,国脉互联评价体系的一级评价指标为:智慧基础设施、智慧治理、智慧民生、智慧经济、智慧人群、保障体系。2015年增加了一个“附加项”这一一级指标,分为加分项和减分项,如获得国内外智慧城市奖项、制定“大众创业万众创新”政策等为加分项,发展重大安全事件、政府失职等为减分项。

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(二)启示

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本文选取的智慧城市评价体系具有典型性和代表性,既有全球性(ICF评价体系)和发达地区(欧盟评价体系)的评价体系,也有我国典型评价体系,包括全国层面的评价体系、最早发布的地方政府评价体系、沿用和发展多年的研究机构和企业联合发布评价体系。五种智慧城市评价体系一级指标概况如表1所示。透过这五个典型智慧城市评价体系,可以发现一些具有启发性的规律。 内容来自dedecms

1.智慧城市建设应符合自组织演化规律 本文来自织梦

除ICF评价指标体系,其他四个指标体系均比较重视公民的主观体验,尤其是三部委联合发布的《新型智慧城市评价指标(2016)》中,惠民服务和市民体验两指标权重合计达57%,充分体现了我国智慧城市建设以人为本的理念,这是智慧城市建设的核心理念。另一方面,各指标体系皆涉及智慧基础设施指标,这是智慧城市建设的物质基础。从根本上讲,智慧城市就是在智能的物和智慧的人完美结合的基础上,使城市具备自适应和自调节能力,智慧城市发展应该遵循自组织演化规律,自动地由无序走向有序,由低级有序走向高级有序。 内容来自dedecms

2.智慧城市建设应遵循开放的复杂巨系统的研究方法

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智慧城市评价指标涉及面极其广泛,包括基础设施、城市治理、公共管理与服务、生活、人文、经济、制度、环境等众多方面,各个方面之间又存在错综复杂的关联和层次结构,正如中国工程院王家耀院士指出的那样,智慧城市是一个开放性的复杂巨系统。4、“智慧”一词本用于形容人,用来定义城市,意味着未来的城市要像人一样,具备敏捷的行为能力和敏锐的思维能力。处理智能城市这种开放的复杂巨系统要使用从定性到定量的综合集成法,注重系统的开放性、复杂性和交叉性,整体、动态地处理建设过程中的各种问题。另外,将分布式治理理念融入智慧城市建设中将对智慧城市建设工作大有裨益。 织梦内容管理系统

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3.智慧城市建设要与产业发展融合

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美国智慧城市社区论坛的研究宗旨即为探讨宽带建设如何创造就业和促进经济发展,其他四个指标体系也有涉及智能经济部分,但所占比重并不突出。智慧城市的建设离不开企业的参与,仅由政府主导、缺乏企业参与的智慧城市建设是缺乏活力与可持续性的。直观地讲,智慧城市建设的各个环节需要企业参与,深层次看,智慧城市建设必须找到具有竞争力的主导产业,这个产业必须与市民的热爱和投入相吻合,智慧城市建设要与适合推动城市发展的产业融合。

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三、智慧城市整体架构

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智慧城市建设如火如荼,智慧城市指标体系构建研究方兴未艾,要促使智慧城市建设落地生根,必须首先勾画出智慧城市的整体架构,明确智慧城市是什么,然后构建有效的智慧城市评价体系,动态、有效地衡量智慧城市的建设绩效,推动智慧城市健康发展。 织梦好,好织梦

(一)自组织理论

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组织是指系统内的有序结构或这种有序结构的形成过程,自组织以默认规则协调组织内各系统的运作,自发形成有序结构。很多时候,我们习惯以管理者的身份规划和控制城市发展过程,唯恐失控,实际上,“精英”们的智慧在面对城市这一复杂巨系统的发展时显出了短视、局限与无力。自组织系统的优势在于其高效性和创新性。

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自组织理论体系的基本思想和理论内核是耗散结构理论和协同学,建立在与环境发生物质、能量交换关系基础上的结构为耗散结构,生命、城市均具有耗散结构特征,它们远离平衡态,具有开放性、系统内不同要素间存在非线性机制。协同学研究系统内部各要素之间的协同机制,这种协同机制是自组织演化过程的基础,城市系统之间的协作正需要这种协调机制。 dedecms.com

(二)智慧城市的自组织特征 dedecms.com

智慧城市是一个人造的开放复杂巨系统,构成智能城市的基本智能单元是智能设备,如各种智慧家居设备、智能穿戴设备、智能路灯、智能手机、智能汽车等,这些智能设备是智慧城市充满活力的基础,是智慧城市的细胞。智能细胞种类丰富性、功能完备性、实际适用性,是智慧城市持续健康发展的不竭动力。各种“智慧细胞”的创造和应用是企业广泛参与智慧城市建设的最佳切入点,企业是最具创新活力的智慧城市建设主体,企业的广泛参与能给智慧城市发展带来源源不断的创新动力。

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智慧细胞通过各种信息通信技术实现信息的交换,并在分布式云计算平台上进行信息的汇聚、提取和处理,功能相似的智能细胞相互作用构成智能组织。这些智慧组织是智慧城市的各种微循环,如微降解、微净化、微能源、微更新、微交通、微渗透、微绿地、微农村、微调控等,每个微循环都是智能城市的一个功能节点。5、智慧细胞的丰富、信息通信技术的完善将催生新的微循环组织,分布式微循环组织的优势是其可扩展性和运行的安全性。

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智慧城市的各种微循环相互关联,相互作用,如生活垃圾进行微降解后发电供家庭使用、生活用水微净化后用于冲马桶、小区电梯下降势能发电用于电动车充电等,推动了智慧家庭的诞生,下水管网直径加大后的微渗透、街头巷尾的微绿地是我们期望的智能社区雏形,微交通和建筑物的微更新展现了智慧城区的样貌……城市微循环形成了功能完备的城市智能器官,这些智能器官包括智慧家庭、智慧社区、智慧企业、智慧政府、智慧社会团体等。 织梦内容管理系统

多个功能独立又相互关联的智能器官形成了城市的智能系统,智能系统包括交通系统、水利系统、安防系统、环境系统、能源系统、信息通信系统、经济系统、制度文化系统等。城市和人体同为典型的自组织系统,把城市各系统的功能与人体系统功能做类比:四通八达的交通系统相当于人体的运动系统,连接城市的各个角落;水利系统相当于人体的泌尿系统,促进城市新陈代谢;安防系统相当于人体的免疫系统,减低各种城市灾害的发生概率;能源系统相当于人体的循环系统,为城市发展输送养料。信息通信系统相当于人体的神经系统,制度文化系统相当于人体的内分泌系统,这两个系统起到关键的调节作用,协调和制约其他各个系统,协作完成城市整体功能。

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(三)智慧城市的自组织架构 本文来自织梦

人体是完美的自组织系统,智慧城市的架构与人的结构类似,具备自组织系统的特征,智慧城市发展要遵循自组织演化规律,在制度文化、信息通信技术两个内在机制的驱动下,智慧细胞实现从简单到复杂、从粗放到精细的发展过程,构成了智慧城市的自组织架构,如图1所示。 织梦内容管理系统

“十三五”是我国城市治理方式的转型期,社会的分布式治理能力和自组织治理能力将成为智慧城市管理的重点。变集中式处理方式为分布式处理方式,变单向处理方式为循环处理方式,从小的、分散的入手,塑造城市微循环,完成城市治理模式的变革。当前的智慧城市建设处于智慧细胞丰富、完善和智慧组织形成阶段,因此当前的建设重点是智能设备的研发、生产、使用以及塑造城市微循环。 copyright dedecms

四、评价体系

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人体是自然形成的复杂巨系统,会按照自组织发展规律,由神经调节、体液调节以及自身调节实现身体机能的自发协调。智慧城市是人造的复杂巨系统,智慧城市发展要实现类似人体功能的自发、和谐则需具备三个条件:第一,丰富完善的智能设备;第二,安全畅通的信息通信技术;第三,动态有效的发展机制。第一个条件保证了智慧细胞这一智能城市基础单元的种类和性能;第二个条件保证了智慧细胞之间的信息交换和处理无障碍,以便形成各种智慧组织;第三个条件保证了各种智慧组织在合理的游戏规则安排下,形成功能强大的智慧器官和智慧系统,最终由智慧系统形成智慧城市。第二和第三个条件是保证系统协作的两个内在机制,前者是技术层面的,后者是制度层面的。

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合理、完善的绩效评价既能衡量智慧城市治理水平,又能发现智慧城市治理中存在的问题,对智慧城市建设具有重要引导作用。在我国,智慧城市建设仍以政府为主导的今天,现有智慧城市评价体系如前文所述,或重视基础设施建设,这容易导致盲目投资和重复建设的政绩工程;或重视惠民服务和市民体验,这本意是凸显智慧城市以人为本的理念,但也容易造成唯成效论的短视建设。智慧城市治理需要长期投入与努力,首先要有长远战略规划,其次才是分阶段的实现步骤,这样才能确保推动策略经济有效,引导智慧城市持续健康发展。本文引入了自组织理论分析智慧城市的特征,基于自组织理论的系统性、自发性和高效性提出智慧城市评价体系的一级指标包括智能细胞、信息通信技术、发展机制三个维度,这与现有智慧城市评价体系有所不同。

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智能设备是指具有灵敏准确的感知功能、正确的思维与判断功能、行之有效的执行功能的设备,本文称之为智能细胞,它是智慧城市建设的最基本单元。智能细胞的数量、性能、普及率是智能城市建设的基础,智慧城市评价体系中,按不同的组织,即前文所提到的各种城市微循环分别衡量智能细胞的状况。本文使用智能细胞而非智能设备作为智慧城市评价的指标维度,是基于如下考虑:智能设备范围确定、定义明确,支撑智慧城市发展的基本单元可能随着时间的演化发生重大变革,在不远的将来,很可能不是哪一个或者哪一些具体的智能设备能够涵盖。智慧细胞体现了智慧城市基本单元的特征,概念具有可扩展性,以智慧细胞作为智慧城市评价体系的指标维度,可增加评价体系的前瞻性、动态性和可扩展性。 dedecms.com

信息通信技术是信息技术和通信技术的合成,信息技术着重于信息的编码或解码及信息的计算处理,通信技术着重于信息的传送。智慧城市建设需要信息通信技术的支撑,目前运用到智慧城市建设中的热门信息通信技术有云技术、物联网技术、移动互联技术、智能电网技术等,这些技术的覆盖范围与应用效果决定了智能城市基本单元之间的联通,影响智慧城市自组织系统的形成,是智慧城市评价体系中需要重点考察的部分。

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智慧城市的发展机制是智慧城市的上层架构智慧器官、智慧系统之间协调运作的保障机制,即保证家庭、社区、企业、政府、社会团体之间的协作,交通系统、水利系统、安防系统、环境系统、能源系统、经济系统之间的协同运转。发展机制包括产学研结合机制、产业融合机制、信息化推广机制、社会制度创新机制等,这些保障机制将作为发展机制维度的二级指标纳入智慧城市评价体系中。需要指出的是,这一维度的评价将结合可纳入考虑范围的定量指标,以主观定性分析为主。

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基于自组织系统的智慧城市评价指标体系框架如图2所示,本文仅根据智慧城市的自组织架构列出智慧城市评价体系的指标框架,若要使指标体系落地生根,用于智慧城市评价实践工作,仍需要深入探究每个二级指标项对应的适用指标,在智能设备和信息通信技术维度尽可能选取客观指标表达指标项含义,在发展制度维度结合一些定量指标进行定性分析。定量分析和定性分析结合,符合智慧城市复杂巨系统的特征,定量与定性研究相结合的综合集成研究方法是解决复杂巨系统问题的有效方法,适用于智慧城市评价工作。

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本文提出的智慧城市评价体系框架既是智慧城市评价的整体框架,且融入了分布式治理理念。在实际运用中,可以将某一领域的智慧城市评价单列、细化。比如当需要研究智能交通系统时,即可将智能设备锁定在智能交通领域,重点考察智能交通设备的状况,交通通信技术的使用情况以及城市智能交通规划等。此外,通过智能设备维度的扩展性保证了在评价框架整体一致前提下的可扩展性,符合智慧城市的分布式治理理念和自组织演化特征。

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注释: copyright dedecms

1、《关于开展智慧城市标准体系和评价指标体系建设及应用实施的指导意见》,http://www.cnscn.con.cn/news/show-htm-itemid-16728.html。

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2、《关于组织开展新型智慧城市评价工作务实推动新型智慧城市健康快速发展的通知》,http://www.sdpc.gov.cn/gzdt/20161 1/t20161 128_828 092.html。

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3、《浦东新区发布“智慧城市指标体系1.0”》,http://www.pdxxh.gov.cn/pdxxh2010/content-101-5195.html。

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4、王家耀:《智慧城市建设是复杂巨系统工程》,《中国科学报》2014年6月25日,第1版。 内容来自dedecms

5、《仇保兴:走向分布式、自组织的智慧城市》,http://news.xinhuanet.com/info/2016—11/05/c_135 807486.htm。 dedecms.com

参考文献: 内容来自dedecms

1、“北京市东城区智慧城区评价指标体系研究”课题组、杨京英、陈彦玲、侯小维、倪东:《智慧城市发展指数研究——北京市智慧城市发展指数测算与实证分析》,《调研世界》2013年第11期。

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2、陈铭、王干晨、张晓海、张晓伟:《“智慧城市”评价指标体系研究——以“智慧南京”建设为例》,《城市发展研究》2011年第5期。 内容来自dedecms

3、陈彦光:《自组织与自组织城市》,《城市规划》2003年第10期。

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4、胡小明:《组织视角的智慧城市》,《电子政务》2012年第10期。

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5、林滋贤:《各国智慧城市发展经验之研究——ICF案例分析》,中华大学硕士学位论文,2012年。 copyright dedecms

6、毛艳华:《基于SOP模型的智能城市治理模式及评价体系研究》,《未来与发展》2012年第11期。

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7、仇保兴:《智慧城市的管理之道》,《清华管理评论》2014年第3期。

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8、仇保兴:《论深度城镇化——十三五期间增强我国经济活力和可持续发展能力的重要策略》,《中国名城》2016年第9期。

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9、王广斌、张雷、刘洪磊:《国内外智慧城市理论研究与实践思考》,《科技进步与对策》2013年第19期。 本文来自织梦

10、王振源、段永嘉:《基于层次分析法的智慧城市建设评价体系研究》,《科技管理研究》2014年第17期。 织梦内容管理系统

11、项勇、任宏:《基于ANP—TOPSIS方法的智慧城市评价研究》,《工业技术经济》2014年第4期。

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12、肖易漪、孙春霞:《国内智慧城市研究进展述评》,《电子政务》2012年第11期。

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13、中国社会科学院信息化研究中心、国脉互联智慧城市研究中心:《第六届(2016)中国智慧城市发展水平评估报告》,2016年。

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14、周天颖、赖玉真、杜雅龄:《国际智慧城市发展指标与评比机制》,《国土及公共治理》2013年第2期。

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15、邹凯、包明林:《基于灰色关联理论和BP神经网络的智慧城市发展潜力评价》,《科技进步与对策》2015年第17期。 织梦内容管理系统

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