智慧城市的顶层设计概念

智慧城市的顶层设计概念
一、“顶层设计”的来源和内涵
“顶层设计”原是一个工程学术语，是源于自然科学或大型工程技术领域的一种设计理念，指运用系统论的方法，从全局的角度，对某项任务或者某个项目的各方面、各层次、各要素统筹规划、多纬度设计，以集中有效资源，高效快捷地实现目标。

顶层设计要求注重规划设计与实际需求的紧密结合，强调设计对象定位上的准确、结构上的优化、功能上的协调和资源上的整合，是一种将复杂对象简单化、具体化、程式化、规范化、相关因素一体化的设计方法，不仅需要从系统和全局的高度，对设计对象的结构、功能、层次、标准进行统筹考虑和明确界定，而且十分强调从理想目标到现实的技术化、精确化建构，目的是要在目标与实践之间铺展“蓝图”。

“顶层设计”理念提出后，被广泛应用于信息科学、军事学、社会学、教育学等多个领域，并成为各领域制定发展战略的一种重要思维方式。

顶层设计的内涵主要体现在以下几个方面：
一是注重战略目标的整体性：在根据任务需求确定核心或终极目标后，“顶层设计”一定要完整地考虑各方面、各层次问题，形成一整套解决方案，调动各方面、各层次资源围绕全局目标，有序地、渐进地落实和推进，才能最终产生顶层设计所预期的整体效果。

二是注重战术目标的科学性：战略目标确定后，在具体实施过程中，本着先基础后表层、先共性后个性的科学步骤。

尤其要注重解决我国长期以来政务信息社会复杂需求复杂实现、简单需求简单实现的模仿建设模式，优化升级为复杂工作简单实现，简单工作规范实现的模型式工作方法。

三是具有缜密的逻辑思维：“顶层设计”是“自上而下”的设计，但其中的“上”并不是凭空建构，而是源于实践再经过提炼优化后高于实践，是对实践经验和感性认识的理性提升。

顶层设计成功的关键在于能够通过缜密的全局的逻辑
思维，在理想与实现、可能性与现实性之间绘制一张精确、可控的全局“蓝图”，实践者依据“蓝图”按工作重要性分期分批建设，可以最大程度地避免各种风险，保障建设工作顺利进行。

四是强调执行力保障：“顶层设计”的整体战略、科学战术和“蓝图”绘就以后，如果没有到位的、全局的、基础的详细设计的精准执行，战略目标依然是海市蜃楼，“蓝图”也将成为墙上的废纸。

“顶层设计”的执行过程是精细化管理和全面质量管理的体现，规划设计要真正落地生效，必须强调执行、注重细节，注重各环节之间的互动与衔接。

二、当前政务信息化领域顶层设计存在的主要问题
(一)问题表现
十多年来，我国各级党政机关在推进信息化建设时反复强调要做好“顶层设计”，却屡屡收效甚微，主要原因之一就是片面地理解了“顶层”，仅按字面意思将“顶层设计”理解为最上层、最权威、最宏观层面的设计，将“顶层规划设计”及“专项初步设计”当成顶层设计的全部，而缺乏后面更重要的全局性基础性顶层初步设计、全局顶层详细规划衔接和强有力的执行。

一个政务信息化的“顶层设计”方案，重点应解决四个方面的问题：
第一，要理顺全局的体制机制，即理清建设主体，制定数据资源共享、投融资长效机制，至少要涵盖两个层面，一是制度机制层面的顶层设计，通过机制设计解决传统体制机制、法规标准不匹配、不协调的问题，减少上下推进、横向沟通之间的阻碍，保障建设顺利开展;第二，理顺全局的客体，即信息分类体系及数据字典体系，再分清层次，合并同类项;第三，理顺全局的三定方案及各层级岗位职责以及每个部门每个人处理工作的责任清单，即衔接主体与客体的权限形成及分配策略体系;第四，理顺技术实施层面的顶层设计，对基础设施、共性支撑软件产品、各类应用系统建设、数据资源交换与共享等方面进行全局性的初步设计与详细设计，为形成数据要素流通的技术、平台、系统壁垒奠定基础。

在形式和内容上，全局性基础性的顶层设计至少要包含“全局规划设计、全局初步设计和全局详细设计”三个部分，即形成“全局顶层三设计”。

对政务信息化而言，全局即指党委及政府所属各单位、单位所属各部门分管业务之和，基础则是指规划设计出各类信息应用系统均可复用的管理与服务业务、
数据、技术、安全、保密业务与标准单元。

完成“全局顶层三设计”的标志则是形成共性政务业务与技术总体需求规范、背景信息(元数据)与数据结构规范、软硬件产品与应用系统接口规范，业务功能、兼容安全可控环境测评规范等全套技术文档。

以电子政务为例，如图2所示，实施层面的“全局顶层三设计”在传统的可研报告、初步设计基础上，至少还应包含以下内容：
就像建大楼、地铁、高速和大桥前必须要有详细设计图纸一样，政府信息化建设项目在开工前也应该完成真正意义的“全局顶层三设计”，并将其作为信息化工程验收的主要依据和必需文档。

然而现实是目前我国政府信息化建设领域依然严重缺乏这一完整环节。

多年来，我国各级政府组织实施的政务信息化项目，多数只有某个子系统的规划设计或初步设计，开工前的详细设计基本没有，更没有“全局顶层三设计”。

(二)客观原因
一是尽管信息化建设已经开展二十多年，信息人才仍然缺乏，特别是既懂政府管理业务、服务业务、办公业务、安全保密业务，又懂技术实现业务与标准提炼的复合型人才更是严重缺乏，政府用户和IT企业均不知如何做全局详细设计，只能将工作设想写成项目建议书，加上一些计算机原理与没有提炼与优化的功能要求组装成可研报告，再加上一些公司非标准的解决方案与产品介绍写成初步设计。

二是在现行信息化预算管理中，一直没有明确的规划设计费用预算，尤其是规划详细设计费用预算，这样也是导致部分用户单位无法开展此工作的一个重要原因。

于是过去几年智慧城市工程领域，各大企业打着给政府免费设计的名义，纷纷跑马圈地，政府官员本着不投入或少投入即取得大政绩的想法与各大企业签订协议。

三是在技术层面，长期以来我国各类政务信息化系统建设模式多是IT企业基于国外IT企业或开源社区提供的基础层软件产品、支撑层常用工具软件，定制一些技术含量不太高的应用层各类信息应用系统，负责开发企业往往无法真正掌控这些软件产品的技术细节与设计架构，也就无法形成全局的详细设计。

(三)主观因素
一是由于IT公司众多，市场竞争非常激烈，传统IT公司往往将属于详细设计工作内容作为商业秘密保护，不希望用户单位开展此项工作、了解详细内容，以期达到长期控制用户的目的;同时各类大企业为了占领更多市场，往往打着各种合作和免费设计的名义，在设计过程中将企业私有的、不成规模、不成体系的解决方案与产品推销给政府用户。

二是政府部门严重缺乏复合型人才，特别是缺少既懂技术又懂业务的人才，在项目规划阶段、设计阶段与建设阶段往往容易被企业误导。

(四)无全局顶层详细设计的后果
缺乏全局详细设计的直接后果就是，经过二十多年的建设，各级政府规划建设了数以十计、百计、千计的大小不等的、独立的信息系统，在所有城市建成众多的技术孤岛、数据孤岛，形成众多的逻辑棚户区(如图3)，各类信息系统以及形成的数据体系无法直接互联互通、安全交换与共享，无法根据需求以任意维度切片分析利用。

三、“顶层三设计”是新型智慧城市政务信息化建设的基础
当前社会已经进入信息社会，云计算、物联网、大数据等技术发展趋势，新型政务信息系统、新型智慧城市、“互联网+”等发展理念及安全自主可控替代发展要求，面对新型信息化发展的机遇与挑战，统一标准，特别是业务需求标准、数据格式标准与服务标准是关键。

国家层面的相关文件如《国家信息化发展战略纲要》、《国家电子文件管理十三五规划》、《“十三五”国家信息化规划》也都对政务标准化、集约化、一体化提出了更高的、具体的要求。

政务信息化，尤其在智慧城市中枢管理服务平台体系等建设领域，“顶层三设计”是新型智慧城市建设的基础。

比如，云计算技术就要求数据的集中(物理或逻辑集中，实际更重要的是逻辑集中)和数据格式统一标准。

物联网技术同样要求标准的统一：对狭义物联网而言，需要统一各类仪器仪表及各类传感器通信接口标准与属性代码授证中心统一标准以便于数据交互、集中共享;对广义的物联网而言，需要统一各类IT硬件设备、各类数据记录格式(关系型与非关系型)与记录的ID与标识标准，以便数据交换、集中与共享。

大数据、智慧城市、自主可控要求同样需要统一的标准。

要将政府既有的几十、几百、几千个共性与个性政务管理与服务类信息应用系统分别形成的数据，必须按统一标准实现各类信息系统的互联互通，按照统一标准进行数据的清洗、汇总、整合与升级，以便政府各级领导及工作人员以各维度切片分析、钻取、分析等大数据应用，才能真正达到提升政府决策的科学化、管理的精准化、服务的高效和便捷化，实现简政放权，变成“智慧”的政府，提升公众获得感的目标。

而要实现统一的数据服务格式标准，只有统一各领域业务管理与服务需求规范，才能形成统一的业务架构与技术架构，统一的技术实施方案、统一的元数据及数据格式规范，开展全局性的“顶层三设计”是实现这一目标的有效途径，尤其是在智慧城市中枢管理与服务平台体系方面，亟需通过“顶层三设计”，才能真正推进智慧城市和政务信息化建设的标准化、集约化、一体化。