汪 海,蔣滌非
(1.中南大學(xué)土木工程學(xué)院,湖南 長沙410075;2.中南大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院,湖南長沙410083)
從20世紀(jì)90年代初期開始,人類社會掀起了一場高速發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)并集成其成果的信息革命,使整個世界發(fā)生著人類有史以來最迅速、廣泛、深刻的變化。如今,信息化程度和水平已經(jīng)成為衡量一個城市經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展綜合實(shí)力和文明程度的主要指標(biāo),而城市信息化的主要表現(xiàn)形式就是“數(shù)字城市”的建設(shè),隨著其數(shù)目的增多和技術(shù)的成熟,在區(qū)域范圍內(nèi)演變?yōu)閿?shù)字城市群已成為然趨勢。因此,加強(qiáng)對數(shù)字城市群的理解,推進(jìn)數(shù)字化城市群的建設(shè),將成為城市和區(qū)域發(fā)展的新主題和新動力。
在信息化的推動下,經(jīng)濟(jì)全球化已成為一股不可阻擋的歷史潮流,它在給世界帶來巨大變化的同時,也給區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展和空間組織方式帶來激烈的變化和深遠(yuǎn)的影響:城市競爭已上升為區(qū)域與區(qū)域之間的競爭。為增強(qiáng)區(qū)域競爭力,以城市群作為一個更大的經(jīng)濟(jì)實(shí)體,已成為區(qū)域城市內(nèi)協(xié)同發(fā)展的必然模式。這種以城市群作為增長極的發(fā)展模式,促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步,同時也為數(shù)字城市的建設(shè)創(chuàng)造了物質(zhì)基礎(chǔ)。
隨著區(qū)域競爭的不斷加劇,長株潭三市交流與合作日益頻繁,從2007年12月國家發(fā)改委批準(zhǔn)長沙、株洲、湘潭城市群為全國資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設(shè)綜合配套改革實(shí)驗(yàn)區(qū)開始,“長株潭一體化”的發(fā)展日趨明顯:長株潭的交通和城鄉(xiāng)電網(wǎng)一體化已初具雛形,以光纜為主覆蓋長株潭城鄉(xiāng)的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)已建成,環(huán)境同治開始步入軌道,以及三市公共設(shè)施、社會事業(yè)的統(tǒng)一等。這些不但對長株潭數(shù)字城市群的快速建設(shè)提出了要求,也提供了實(shí)現(xiàn)的可能。
近幾年來,湖南省各級政府根據(jù)黨十七大提出的統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展的戰(zhàn)略思想相繼制定了一系列推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化的戰(zhàn)略部署,并將長株潭城市群列為建設(shè)中的重點(diǎn)。這就需要從區(qū)域互動關(guān)系、城市互動關(guān)系及城鄉(xiāng)互動關(guān)系的發(fā)展戰(zhàn)略上進(jìn)行宏觀的研究和規(guī)劃,運(yùn)用現(xiàn)代化的數(shù)字技術(shù)手段,進(jìn)行從單一城市規(guī)劃到多城市大區(qū)域規(guī)劃的跨越,使區(qū)域互動關(guān)系、城市互動關(guān)系及城鄉(xiāng)互動關(guān)系都能在城市群規(guī)劃中加以協(xié)調(diào)[1],實(shí)現(xiàn)以“協(xié)調(diào)發(fā)展、全面發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展”為總體目標(biāo)的城鄉(xiāng)一體化、區(qū)域一體化。
數(shù)字城市也稱信息城市、智能城市、智慧城市,可從以下兩方面進(jìn)行理解:
從信息技術(shù)的角度來看,“數(shù)字城市”是綜合運(yùn)用GIS、遙感、定位系統(tǒng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、多媒體及虛擬仿真等技術(shù),對城市的基礎(chǔ)設(shè)施、功能機(jī)制進(jìn)行信息自動采集、動態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務(wù)的技術(shù)系統(tǒng);它具有城市地理、資源、生態(tài)環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、社會等復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬仿真、優(yōu)化決策支持和可視化表現(xiàn)等強(qiáng)大功能[2]。根據(jù)城市發(fā)展理論,數(shù)字城市是信息化時代城市發(fā)展的必然趨勢,是現(xiàn)代科技、社會、政治、經(jīng)濟(jì)影響下的新城市形態(tài),是建立在已有的物質(zhì)城市基礎(chǔ)上,結(jié)合多種學(xué)科技術(shù)解決當(dāng)前社會發(fā)展和城市發(fā)展問題,實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展的一個途徑[3]。
數(shù)字城市群則是以“數(shù)字城市”為基礎(chǔ),將其內(nèi)容和實(shí)質(zhì),以網(wǎng)絡(luò)形式有序延伸、拓展到整個城市群。即通過數(shù)字、信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將城市社會、經(jīng)濟(jì)、人口、資源、環(huán)境等要素進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化,以建立起服務(wù)于城市群的公共信息平臺,從而促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字城市群是區(qū)域范圍內(nèi)城市化、現(xiàn)代化的必然趨勢,也是區(qū)域城市面對區(qū)域一體化、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌等時代要求、協(xié)同發(fā)展的必然結(jié)果。
長株潭數(shù)字城市群的目標(biāo)是以數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施為支撐,以基礎(chǔ)層、決策管理層和應(yīng)用服務(wù)層為主體,以法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理為保障,搭建面向長株潭市民服務(wù)的綜合信息平臺。其總體框架如圖1所示。
基礎(chǔ)層包括數(shù)字城市的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施(SDI)和空間信息基礎(chǔ)設(shè)施(SII)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。城市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施主要包括城市空間數(shù)據(jù)框架和空間數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)管理、更新與分發(fā)體系,以及空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)站和空間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)等??臻g信息基礎(chǔ)設(shè)施包括各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源,如寬帶網(wǎng)、無線網(wǎng)等。它由中心骨干網(wǎng)、區(qū)域骨干網(wǎng)和單位局域網(wǎng)3部分組成,建成的目標(biāo)將是一個由電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和Internet網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。
決策管理層即為城市和居民提供管理和決策的系統(tǒng),是城市資源的管理者,包括對城市建設(shè)與規(guī)劃、城市發(fā)展戰(zhàn)略和關(guān)系公眾利益的重大問題做出決策,以及以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和空間信息資源為基礎(chǔ)構(gòu)建分布式協(xié)同計(jì)算與輔助決策支持環(huán)境等,由城市群管理和決策的各個部門具體實(shí)現(xiàn)[4]。
應(yīng)用服務(wù)層是建設(shè)數(shù)字城市群的最終目的。據(jù)統(tǒng)計(jì),城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的用途有80%是面向公眾的,與市民生活和各行各業(yè)的工作息息相關(guān)。初期重點(diǎn)應(yīng)建設(shè)電子政務(wù)、電子商務(wù)、電子金融、網(wǎng)上教育、數(shù)字社區(qū)、智能交通、數(shù)字旅游等與廣大市民關(guān)系密切的幾個重要工程[4]。
綜合信息平臺涵蓋了決策管理層和應(yīng)用服務(wù)層的所有內(nèi)容,同時為二者的正常運(yùn)行提供數(shù)據(jù)來源與技術(shù)支持。這是一個面向更廣大公眾的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(如對本城市群、對湖南省乃至全國提供服務(wù)),其運(yùn)行效果直接反映了數(shù)字城市群的建設(shè)水平[4]。
數(shù)字城市群的保障體系包括了組織管理、政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、系統(tǒng)安全、運(yùn)營維護(hù)、投資融資、人才支撐、產(chǎn)業(yè)支撐等各個方面。保障體系可協(xié)調(diào)各方面的關(guān)系,并為之提供法律、經(jīng)濟(jì)、管理和技術(shù)保障。保障體系的建設(shè)和完善是一個長期的過程,有賴于長株潭城市群經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展以及城市居民法律意識和知識水平的提高,而目前建立保障體系的當(dāng)務(wù)之急是組建長株潭數(shù)字城市群建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)和建立數(shù)字城市群標(biāo)準(zhǔn)體系。
從上述分析可知,長株潭數(shù)字城市群是一個涉及面極廣、建設(shè)量極大的公共產(chǎn)品,其涵蓋的工程絕大多數(shù)屬于純公益性項(xiàng)目,必須由政府來主導(dǎo)。為了解決這些項(xiàng)目建設(shè)和管理中因自然壟斷而出現(xiàn)的低效率和建設(shè)資金不足的難題,可引入國外十分成熟的特許經(jīng)營方式(BOT方式)。即:政府面向企業(yè),采用公開招標(biāo)等方式確定項(xiàng)目投資公司,項(xiàng)目投資公司在政府授權(quán)的特許權(quán)期內(nèi)建設(shè),開發(fā),管理或維護(hù)該純公益性項(xiàng)目,獲得政府撥付的財(cái)政資金作為項(xiàng)目報(bào)酬,當(dāng)授權(quán)經(jīng)營期限已滿,將項(xiàng)目無償轉(zhuǎn)讓給政府。
在BOT方式中,特許權(quán)期的確定是一個核心問題,其過程可視作一個博弈。特許權(quán)期長短的確定和項(xiàng)目投資金額、建造周期、運(yùn)營效益、預(yù)期收益、以及各種風(fēng)險等眾多因素有關(guān)。在政府與項(xiàng)目公司的博弈中,政府首先行動選擇特許權(quán)期的長短,該特許權(quán)期通過和項(xiàng)目公司簽訂合同確定下來,然后項(xiàng)目公司根據(jù)特許權(quán)期的長短選擇建設(shè)成本的投入,使得自己的收益最大化。
設(shè)某長株潭數(shù)字城市群項(xiàng)目壽命期為T年。政府?dāng)M采用特許經(jīng)營的方式將該項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營授權(quán)給某一項(xiàng)目公司,特許權(quán)期限為Te(由項(xiàng)目籌備建設(shè)期Te1和移交前的特許運(yùn)營期Te2組成)。特許權(quán)期滿后,移交給政府的項(xiàng)目必須滿足規(guī)定的質(zhì)量要求。由于該項(xiàng)目建成后無直接現(xiàn)金收益,政府應(yīng)給予項(xiàng)目公司一些來自于政府財(cái)政資金的補(bǔ)償費(fèi)作為項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)的收入,設(shè)為年補(bǔ)償費(fèi)P。項(xiàng)目公司建設(shè)該項(xiàng)目的建設(shè)成本投入為C,根據(jù)上述分析,Te越長,建設(shè)成本C越大。項(xiàng)目公司在經(jīng)營維護(hù)該項(xiàng)目時,每年要投入的維護(hù)成本為V(C),這也意味著項(xiàng)目移交后,政府每年要投入的維護(hù)成本為V(C)。
假設(shè)1:認(rèn)為該項(xiàng)目公司具有高效的成本管理水平,因此,假設(shè)建設(shè)成本的增加一定意味著項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的增加,從而維護(hù)成本減少,即維護(hù)成本V(C)隨著建設(shè)成本C的增加而減少,?V/?C <0。設(shè)它們之間的函數(shù)關(guān)系為:V(C)=kC-α(k>0,α> 0)[5]。
假設(shè)2:由于數(shù)字城市群項(xiàng)目所帶來的社會效益巨大,能夠給人民群眾帶來諸多社會福利(如教育科研)。我們記該產(chǎn)生的福利為政府的收益Q。
按照收益最大化原則建立政府的決策模型:
其中:式(1)為政府的目標(biāo)函數(shù)即滿足政府的收益最大化目標(biāo);式(2)為項(xiàng)目公司的參與約束即項(xiàng)目公司從接受合同中得到的期望收益大于等于他從市場中其他選擇中的所得,u為項(xiàng)目公司的保留收益水平。
建立項(xiàng)目公司的決策模型:
式(3)為項(xiàng)目公司的目標(biāo)函數(shù)即滿足項(xiàng)目公司的收益最大化[6]。
采用逆推歸納法求解該動態(tài)博弈的子博弈納什均衡。
首先考慮博弈的第2階段,在給定特許權(quán)期Te的情況下項(xiàng)目公司的最優(yōu)策略。
將 V(C)=kC-α代入式(3),得到:
此時項(xiàng)目公司面臨的選擇是投入多大的成本C使其效益最大化。最優(yōu)化的一階條件為:
根據(jù)式(7),?C/?Te2>0,可見隨著特許運(yùn)營期的加長,項(xiàng)目公司更有積極性增加建設(shè)成本的投入。
在博弈的第一階段,假設(shè)政府已預(yù)測到項(xiàng)目公司會根據(jù)式(7)進(jìn)行決策,此時將式(7)代入式(1)和式(2),政府的決策模型變?yōu)?
構(gòu)造拉格朗日乘數(shù)可得:
分別令 ?L/?Te=0,?L/?λ =0 ,得到政府選擇的特許權(quán)期的最優(yōu)決策:
式(11)即為政府選擇的最優(yōu)特許權(quán)期與建設(shè)成本、建設(shè)期等指標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系式。此時,若政府期望投入的建設(shè)成本為C‘,項(xiàng)目的建設(shè)期為Te1’,則根據(jù)式(11)采用試算法可以得到政府選擇特許權(quán)期的最優(yōu)策略,然后再根據(jù)式(4)和式(7)得到項(xiàng)目公司投入建設(shè)成本的最優(yōu)策略[7]。
數(shù)字城市群的建設(shè)涉及到城市的各個群體與部門的利益,是一個“跨市工程”。為保證其高效率的運(yùn)轉(zhuǎn),建議設(shè)立由三市政府主管部門參加的長株潭數(shù)字城市群聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),在該機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,統(tǒng)籌三市的現(xiàn)有資源,制定合理的戰(zhàn)略計(jì)劃,并協(xié)調(diào)各部門,依靠高等院校、科研單位、企事業(yè)單位的積極參與,在廣大市民的監(jiān)督下,按照計(jì)劃分步實(shí)施。
數(shù)字城市群建設(shè)需要投入大量的人力、物力和財(cái)力,進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),以及多種關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究與推廣工作,單純依靠政府來完成已無法實(shí)現(xiàn)。因此政府應(yīng)以經(jīng)營城市為指導(dǎo)理念,引入市場竟?fàn)帣C(jī)制,拓寬建設(shè)融資渠道,采取多種投資模式,本著“誰投資,誰受益”的原則,組織和鼓勵企業(yè)積極地參與,并協(xié)調(diào)公眾和企業(yè)兩者之間的利益關(guān)系,以政府支持與市場化運(yùn)作相結(jié)合的方式推動數(shù)字城市群建設(shè)的順利進(jìn)行。
數(shù)字城市群的建設(shè)是一個長期的、巨大的工程,一方面,需要培養(yǎng)大量高索質(zhì)信息技術(shù)人才和管理人員參與、開發(fā)和維護(hù);另一方面,還要向普通市民群眾傳授信息技術(shù)知識,以便能更充分發(fā)揮信息平臺的優(yōu)勢,更好的為公眾服務(wù)。為此,建議政府采取一些措施以便普通民眾掌握信息技術(shù)知識,如開發(fā)社區(qū)培訓(xùn)班、成人夜校、中小學(xué)開設(shè)信息技術(shù)課等。
目前,長株潭數(shù)字城市相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定嚴(yán)重落后于城市信息化實(shí)際進(jìn)程,因此,必須在國家信息化標(biāo)準(zhǔn)體系和全球信息化標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)上,結(jié)合長株潭城市群自身特點(diǎn)研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字城市群標(biāo)準(zhǔn)體系,以實(shí)現(xiàn)城市群范圍、城市內(nèi)部各部門之間以及城市各組成要素之間數(shù)據(jù)信息的共享,保證數(shù)據(jù)的整體性、協(xié)調(diào)性和信息流的暢通性,充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的整體和集成效應(yīng),為數(shù)字城市群的建設(shè)提供有力的支持。
長株潭三市由于省會城市與非省會城市的差異,地區(qū)經(jīng)濟(jì)的不平衡以及城鄉(xiāng)差別,使得數(shù)字鴻溝的現(xiàn)象客觀存在,給數(shù)字城市群的建設(shè)帶來了嚴(yán)重的阻礙。因而,在數(shù)字城市群建設(shè)中,政府必須堅(jiān)持地區(qū)統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌的立場,從資金投入、政策引導(dǎo)等方面幫助、關(guān)懷弱勢區(qū)域和弱勢群體,消除“數(shù)字鴻溝”,營造較為均衡的信息化發(fā)展環(huán)境。
數(shù)字城市的營造,涉及到國家機(jī)密和安全、涉及到商業(yè)秘密和個人隱私等諸多事宜,必須有相應(yīng)的法律、法規(guī)的指導(dǎo)和保障?!皵?shù)字城市”建設(shè)的立法應(yīng)從構(gòu)建科學(xué)、完整的法律體系出發(fā),有計(jì)劃地制定信息資源管理、網(wǎng)絡(luò)管理、信息市場交易法則,知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和利益糾紛仲裁等法規(guī),逐步形成較為完善的數(shù)字城市建設(shè)政策法規(guī)體系,確保政府、企業(yè)、個人網(wǎng)絡(luò)信息的安全利益和信息產(chǎn)業(yè)開發(fā)的公平競爭。除此之外,還應(yīng)該加快政府部門網(wǎng)上辦公管理規(guī)定、建設(shè)系統(tǒng)網(wǎng)站的管理辦法、建設(shè)領(lǐng)域電子商務(wù)相關(guān)政策等其他相關(guān)政策的制定[8]。
長株潭數(shù)字城市群是現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)超城市范圍的更高層次的運(yùn)用,也是我國城市群在數(shù)字化建設(shè)方面的跨越式發(fā)展。能夠提升長株潭城市群的凝聚力、影響力和競爭力,加速兩化進(jìn)程,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展,促進(jìn)各城市政府間及各部門間的數(shù)據(jù)交換和資源共享,減少重復(fù)建設(shè),增加信息透明度,提高政府為民服務(wù)的效率,提升政府形象,營造政府、企業(yè)、民眾多方獲益的和諧氛圍,創(chuàng)建長期共贏的可持續(xù)發(fā)展模式,帶動國民經(jīng)濟(jì)和社會信息化的全面發(fā)展,進(jìn)而促進(jìn)整個湖南省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,同時也為我國其他城市群的數(shù)字化建設(shè)提供有益借鑒。
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