【文章导读】城市系统视角的智慧人居理论与技术规划原则
1
城市系统的科学理论溯源
系统科学是以系统学、信息学、控制论为基础,研究复杂系统结构、发展、演变、行为的学科,也是系统视角城市研究的理论基础。自1950年代以来,管理科学、系统工程、建筑等学科分别对如何界定城市系统进行了论述,其定义拓展至对城市系统的构成特征解析和对城市多空间尺度运行流程的系统理解。系统动力学视角对城市系统的基本构造与运行机制进行结构化抽象、动态模拟和推演分析,解释了城市如何形成动态有序的复杂结构、反馈机制与演化过程。吴良镛提出了中国人居环境科学的理论框架,认为应坚持可持续发展战略和系统工程方法,从环境整体性、系统总原则、能源情况、经济情况、人居环境等方面形成中国城市整体系统研究方法。21世纪以来,依托计算机、互联网、大数据等信息技术的“赛博空间”作为物理和社会系统在虚拟空间的映像,进一步形成了基于“物理-人类-赛博”三元空间的城市系统。笔者认为,城市系统科学理论探索包括三个阶段,分别是城市系统结构规律发现(1950年前)、复杂作用演变机理阐述(1950—2000年),以及支持动态协同的工程技术开发(2000年至今)。在此进程中,系统科学推动了多专业领域对城市系统由抽象概念逐步明确为对其构成、流程、机理的科学理解,为智慧人居实践提供了概念化、工程化、综合化的基础。
2
智慧人居建设的探索与演进
3
系统视角的智慧人居复杂难题
随着智慧技术不断成熟,智慧人居愈加重视人的需求和社会因素,其中所体现的系统复杂性与相应的技术原则急需得到重视。笔者认为,系统视角的智慧人居复杂难题主要包括复杂系统体系问题、社会-技术系统问题和信息系统问题。
复杂系统体系难题体现在如何科学理解复杂系统,针对系统体系中不同尺度维度的理论框架和技术开发路线进行统筹,以实现多模态系统协同的智慧人居建设。人居环境自古就面临自然、人地和社会系统的挑战,并伴随人类聚落进程和科技发展不断演化。多模态系统的协同难题表现为许多数据驱动的算法优化局限于单一子系统,忽略了此类局部优化对全局系统潜在的负面影响。因此,智慧人居的复杂系统体系特性不仅带来了平衡整体论与还原论的认知范式问题,更引出了对工具理性主义与计算主义局限性的深刻思考。
社会-技术系统难题体现在城市空间具有物理和社会双重属性,数据难以捕获复杂社会-技术系统中潜在的规律特征,地理信息难以体现文化、政治、治理、经济等因素间的复杂关系。笔者认为,智慧人居建设不应只关注技术开发,而需要结合城市治理、公众科学、参与式规划等方式协调多元主体关系。智慧人居建设不仅要论证技术的可行性、可靠性、先进性,更要充分考量相关技术应用、政策实施、治理方案落实的社会效益。
4
智慧人居信息技术规划原则
技术规划指根据目标需求对不同技术进行识别和分析,并提出相应开发策略与实施推广路径的过程,是系统工程管理方案的必要基础。由于不完全市场、不完整信息、分配效应等因素的影响,仅依靠市场竞争驱动的技术开发通常无法充分考量多方利益和社会公平,甚至会误导技术发展。当前急需从系统科学视角提出未来城市信息技术的规划原则,通过规划政策和治理手段指导多职能部门、多行业领域、多学科研发的高效协同,实现智慧人居信息技术的合理开发。
(1)多系统可持续原则指应围绕满足未来城市需求与国土空间特征开展技术开发,以可持续方式满足城市对物质基础设施和信息技术运营维护需求,确保技术的绿色生态性、经济适用性与社会公平性。该原则不仅体现在充分利用智慧技术助力城市人居的可持续发展,更要确保信息技术与数字经济自身的可持续性。
(2)以人为本原则指应以提升人居质量为宗旨,以满足人性化需求为目标开展智慧人居建设,并在智能技术研发应用全周期过程中确保人的核心作用。智慧人居不仅基于新型基础设施、大数据分析、信息可视化、智能决策支持的人机交互技术,更取决于未来的人地关系、人机关系和社会治理逻辑,这亦呼应我国人民城市的重要发展理念。
(3)信息完整原则指智慧人居建设应确保城市监测时空的全域性、知识领域的全面性和数据管理的连续性。鉴于目前全球各国家在积极推进智慧城市的标准化,未来应明确不同城市数据资源的全生命周期、全使用流程和全管理要素的规范界定,制定信息协同标准体系框架以促进多源数据融合。
原文介绍
《城市系统视角的智慧人居理论与技术规划原则》一文刊载于《城市规划》2023年第12期,第89—96页。
【doi】10.11819/cpr20231210a
来源,清华大学建筑学院城市规划系助理教授/特别研究员,自然资源部智慧人居环境与空间规划治理技术创新中心特聘研究员、副秘书长,本文通信作者,yuanlai@tsinghua.edu.cn。
郑筱津,北京清华同衡规划设计研究院有限公司副院长,自然资源部智慧人居环境与空间规划治理技术创新中心副主任,教授级高级工程师,注册城乡规划师。
夏静怡,清华大学建筑学院城市规划系在读硕士研究生。
【基金项目】国家自然科学基金(72274101)与北京卓越青年科学家计划(JJWZYJH01201910003010) 资助。【全文下载】文章已在知网发布,复制并搜索下方网址,或点击下方“阅读原文”,即可下载阅读全文。
官方投稿网址:http://www.planning.com.cn
微博:http://weibo.com/cityplanningreview微信号:chengshiguihuazazhi电子期刊:App Store搜索“城市规划”(支持iPad下载)国内统一刊号:CN 11-2378/TU国际标准刊号:ISSN 1002-1329【免责声明】本公众号推文目的在于信息交流与共享。若有来源误注或侵犯了您的合法权益,请持权属证明与本公众号联系,我们将及时更正、删除,谢谢。关注、分享、在看与点赞,让我拥有一个吧~