基于ANP-Fuzzy的智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展評價研究

郭慧鋒 GUO Hui-feng；頓彤彤 DUN Tong-tong

（南昌航空大學(xué)土木建筑學(xué)院，南昌 330063）

0 引言

智慧城市是指運(yùn)用信息技術(shù)推動城市資源高效整合，優(yōu)化城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營管理，從而促進(jìn)人文與環(huán)境治理等方面的協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。智慧產(chǎn)業(yè)是將創(chuàng)新研發(fā)、社會生產(chǎn)和管理等活動與新一代信息技術(shù)相融合，具有低污染、低排放、高效率、綠色化等特點(diǎn)[2]。在新型城鎮(zhèn)化的影響下，人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境成為當(dāng)今社會發(fā)展的首要問題。轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加快智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展成為我國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的必然趨勢。本文通過ANP-Fuzzy模型來分析我國智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展水平，根據(jù)研究結(jié)論提出相應(yīng)的建議，對促進(jìn)我國智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展具有借鑒意義。

1 文獻(xiàn)綜述

關(guān)于智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展方面的研究，大多集中于融合發(fā)展路徑與發(fā)展機(jī)制方面的定性研究。張向陽等[3]從終端融合、網(wǎng)絡(luò)融合、平臺融合等方面提出智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展路徑。姚沖等[4]基于智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)多元融合提出相應(yīng)的融合發(fā)展機(jī)制。李東嶼[5]認(rèn)為智慧城市建設(shè)的可持續(xù)性來源于智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展，僅僅依靠政府推動智慧城市發(fā)展是不可持續(xù)的。鄭立明[6]認(rèn)為智慧城市建設(shè)對智慧產(chǎn)業(yè)具有關(guān)聯(lián)效應(yīng)和催化效應(yīng)，郝斌[7]等通過分析智慧產(chǎn)業(yè)的投入產(chǎn)出相關(guān)系數(shù)，發(fā)現(xiàn)智慧城市建設(shè)對智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有帶動作用。

綜上所述，基于以上學(xué)者對智慧城市建設(shè)與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的研究，并依據(jù)出臺的有關(guān)政策及各地實(shí)行智慧城市的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展作用機(jī)理框架，綜合評價智慧城市、智慧產(chǎn)業(yè)、政府三者之間的相互影響關(guān)系，進(jìn)而判斷智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的有效性，如圖1所示。

圖1 智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合機(jī)理框架

政府部門通過政策引導(dǎo)與制度保障來促進(jìn)智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)向良好方向發(fā)展，其中智慧城市利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代創(chuàng)新技術(shù)支撐城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化城市治理環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量。智慧產(chǎn)業(yè)致力于將科技應(yīng)用到各個產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)向高環(huán)保與低能耗方向發(fā)展。智慧產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極大的推動作用，同時智慧城市的建設(shè)能夠促進(jìn)智慧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。兩者之間表現(xiàn)為互相依賴和彼此帶動的關(guān)系，都是為了實(shí)現(xiàn)人類生活、社會經(jīng)濟(jì)與自然環(huán)境之間的和諧共處。因此，研究智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展程度，對我國智慧城市發(fā)展及產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。

2 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)具有復(fù)雜的體系，通過查閱文獻(xiàn)可知相關(guān)的評價指標(biāo)較多，考慮指標(biāo)體系全面性并結(jié)合實(shí)際情況，秉承系統(tǒng)性、科學(xué)性、實(shí)用性原則篩選指標(biāo)，從智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)兩方面構(gòu)建指標(biāo)評價體系，選取城市基礎(chǔ)設(shè)施、城市生態(tài)環(huán)境、社會民生等7個二級指標(biāo)和23個三級指標(biāo)作為智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展評價指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展評價指標(biāo)權(quán)重

3 智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展模型構(gòu)建

本文采用網(wǎng)絡(luò)層次分析法（ANP）和模糊綜合評價（Fuzzy）法來構(gòu)建智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展評價模型，ANP相比于AHP能夠更加精準(zhǔn)地反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)外部各元素間相互作用關(guān)系。Fuzzy評價結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)，適用于解決模糊性，難以量化的問題。其中，ANP用于確定評價指標(biāo)體系的權(quán)重，F(xiàn)uzzy用于評價我國智慧城市和智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展水平[8]。

3.1 ANP模型構(gòu)建

ANP網(wǎng)絡(luò)模型分為控制層與網(wǎng)絡(luò)層。如圖2所示，其中控制層的總目標(biāo)由多個決策準(zhǔn)則組成，網(wǎng)絡(luò)層由受控指標(biāo)和指標(biāo)間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系組成。指標(biāo)間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系由專家打分法獲取，本文采用1-9標(biāo)度法為其重要程度賦值，對各專家評判結(jié)果的權(quán)重進(jìn)行幾何平均，可降低主觀性。

圖2 ANP典型結(jié)構(gòu)圖

3.2 Fuzzy模型構(gòu)建

由于評價指標(biāo)體系是通過定性分析得到的，具有一定的主觀性。Fuzzy模型能夠有效地對定性指標(biāo)進(jìn)行定量評價，能夠有效地進(jìn)行科學(xué)決策。首先需建立評價要素集為C={C1，C2，C3…Cm}，其中Ci包括Cij，Cij表示第i個指標(biāo)的第j個等級（i=1，2，…，m；j=1，2，…，n）。等級權(quán)重為Wi={wi1，wi2，…，win}，且，要素的權(quán)重集為W={w1，w2，…，wm}，且，其中Win為Wm相對于Wi的組內(nèi)權(quán)重。

評語集采用李克特五級量表來表示我國智慧城市與智慧產(chǎn)融合發(fā)展程度，即V={v1，v2，v3，v4，v5}={很好，較好，一般，較差，很差}。

3.2.1 模糊綜合評價集構(gòu)建

通過專家打分法并遵循最大隸屬度原則，得到單因素評價ri={ri1，ri2，…rim}。則一級模糊綜合評價集為：

根據(jù)上述得出的一級模糊綜合評價集Ci，計(jì)算二級及以上的多級模糊綜合評價矩陣：

多級模糊綜合評價反映集為：

3.2.2 綜合評價結(jié)果

對最終的評價結(jié)果進(jìn)行量化分析：

4 實(shí)證分析

4.1 建立評價因素集和權(quán)重集

①利用Super Decision軟件計(jì)算智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展各級評價指標(biāo)權(quán)重，依據(jù)表1分別構(gòu)建評價體系各級指標(biāo)權(quán)重集：

②一級模糊綜合評價。按照專家打分法，分別得出下列各要素的模糊綜合判斷矩陣，通過整合計(jì)算得一級模糊綜合評價集：

③基于一級模糊綜合評價得出的結(jié)果，按照同樣的方法計(jì)算出二級模糊評價集

同理可得三級模糊綜合評價集

4.2 評價結(jié)果綜合判定

將智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的三級模糊綜合評價集進(jìn)行歸一化處理，令V={v1，v2，v3，v4，v5}={很好，較好，一般，較差，差}={100，80，60，40，20}，最終加權(quán)平均值V=100×0.0228+80×0.1432+60×0.1835+40×0.1329+20×0.0266=30.594。該綜合評價結(jié)果落在評價集合中的“較差”和“差”之間，且更接近于“較差”。表明我國現(xiàn)階段智慧城市和智慧產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展處于較差水平，存在許多提升與優(yōu)化的空間。目前我國智慧城市處于全面融合發(fā)展新時期，高新技術(shù)賦予產(chǎn)業(yè)向智慧化方向發(fā)展。但由于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)、人口、技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r參差不齊，導(dǎo)致我國智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展不均衡，存在顯著的空間差異。據(jù)目前已有的研究成果發(fā)現(xiàn)，在中東部地區(qū)我國智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合度較高，能夠達(dá)到有效融合狀態(tài)的較少。因此，依據(jù)ANP-Fuzzy評價體系得到的評價結(jié)果與我國目前實(shí)際的智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展?fàn)顩r相吻合，表明本文構(gòu)建的評價模型能夠很好地反映出我國智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展情況。

5 研究結(jié)論與建議

根據(jù)實(shí)證研究可知，智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合評價指標(biāo)選取具有較強(qiáng)的適用性。并且通過進(jìn)一步計(jì)算，可知城市基礎(chǔ)設(shè)施、城市生態(tài)環(huán)境、社會民生這三個二級評價指標(biāo)對提升智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展具有重要作用。結(jié)合以上研究結(jié)論，從三方面提出相應(yīng)建議：

①建立公共信息平臺，整合優(yōu)勢資源。智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)建設(shè)過程中，各部門之間的信息共享機(jī)制缺乏，無法消除信息孤島的問題。因此，應(yīng)利用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)為智慧城市與智慧產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展搭建橋梁，使萬物互聯(lián)互通。②注重智慧城市生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價來提升經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)能力的時代已不復(fù)存在。良好的生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存的前提條件，企業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)變先污染后治理的思想，應(yīng)提高科技創(chuàng)新能力，大力研發(fā)并推廣新工藝、新能源、低耗能、低排放等相關(guān)技術(shù)。③促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級，提升居民生活品質(zhì)。經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展是人類進(jìn)步的基石，與人類的生活品質(zhì)息息相關(guān)。現(xiàn)階段國家大力提倡經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級，這就需要借助智慧產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，加快智慧產(chǎn)業(yè)綠色化與智慧城市信息化的融合發(fā)展。