一种智慧城市管理决策系统及其构建方法技术方案

本发明专利技术属于计算机辅助设计技术领域，公开了一种智慧城市管理决策系统及其构建方法。本发明专利技术针对智慧城市的特点，构建了智慧城市系统体系。智慧城市系统由元素(包括政府支持、社会支持和公众支持)、功能(包括城市公共管理和服务)、外部环境包括PEST(政治(politics)、经济(economy)、社会(society)、技术(technology))，以及元素之间相互关系等构成，是一个动态复杂的有机体系；针对智慧城市可持续发展影响因素缺乏系统的实证，提出了可持续发展协同模型，并采用多元回归和结构方程模型方法予以检验；针对智慧城市是一个复杂系统的分析，建立了系统动力学模型，并对其有效性进行了检验。

A Smart City Management Decision-making System and Its Construction Method

【技术实现步骤摘要】
一种智慧城市管理决策系统及其构建方法
本专利技术属于计算机辅助设计
，尤其涉及一种智慧城市管理决策系统及其构建方法。
技术介绍
2008年美国IBM首次提出“智慧城市”战略，掀起了智慧城市领域理论研究和工程实践的热潮。目前，业内常用的现有技术是这样的：(1)智慧城市的概念：现有将智慧城市定义为广泛链接物理、IT、社会和商业等基础设施，并充分利用集体智慧的城市现有认为智慧城市是指试图让自己变得更“智慧”的城市，即更加有效率、可持续、公平宜居的城市。现有指出智慧城市是指利用ICT和web2.0技术，加快政府办公程序，帮助找出新的创新性解决方案，以及解决城市管理的复杂性，提高城市可持续发展和宜居性的城市模式。现有将智慧城市定义为涵盖政府、市民和商业组织的新城市生态系统，其核心思想就是充分运用信息技术手段、工商业活动、居民生活等各层次需求做出智能反应，为城市管理部门提供高效的城市管理手段，为企业提供优质服务和广阔的创新空间，为市民提供更好的生活品质。现有认为智慧城市是一种更为智慧的方法，通过新一代的信息技术来改变政府、社区或公司和人们相互交互的方式，以提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。通过城市空间信息基础设施与城市空间设施的结合，使得政府、社区或企业、城市居民做出更明智的决策。(2)智慧城市的影响因素：现有提出建设智慧城市的八个影响因素，即管理与组织、技术、治理、政策、人和社区、经济、基础设施的建设、自然环境。现有将智慧城市划分成八个主要因素：智慧政府、智慧能源、智慧建筑、智慧交通、智慧基础设施、智慧科技、智慧医疗、智慧市民，并从这八个方面去细化衡量智慧城市的发展水平。现有将智慧城市分为六个主要因素：智慧移动、智慧人群、智慧经济、智慧环境、智慧政府、智慧建筑，从这六个方面衡量城市的智慧程度。IESE商学院认为影响智慧城市的因素有十个：经济、人力资本、社会凝聚力、环境、公共管理、政府、城市规划、国际影响力、科技、移动和交通。IESE商学院综合以上十因素，并对各指标进行权重计算，对世界180个城市(其中，73个为首都)的“智慧”程度进行了综合排名，发布了2016年智慧城市排名报告。中国的城市并没有表现出优势，排名最好的为香港，第42名，上海和北京分别位居第80和第90名，进入了前100。也有一些城市的智慧城市排名被评估为“差”，如重庆、沈阳、哈尔滨。(3)智慧城市的评价体系：我国学者陈铭、王乾晨等(2011)提出指标体系则包括智慧城市网络互联领域、城市智慧产业领域、城市智慧服务领域、城市智慧人文领域，其中城市智慧产业领域包括7个指标项；城市智慧服务领域包括4个指标项；城市智慧人文领域包括5个指标项。总共21个评价指标。李贤毅，现有将智慧城市分为四个一级指标：泛在网络、智慧应用、公共支撑平台、价值实现，19个二级指标、57个三级指标。现有提出了智慧城市的SMART理论模型，即服务(Service)、管理与运营(Management&Maintenance)、应用平台(ApplicationPlatform)、资源(Resource)、技术(Technology)代表了城市发展的五大关键要素。(4)智能城市的应用：信息技术的广泛应用、运用数字技术改变生活和工作、ICTs内嵌于城市、将信息通信技术与人类结合在一起以促进创新和学习。由上可知，通过多年的努力，已取得以下研究成果：(1)智慧城市的概念、内涵已形成，智慧城市的理念已建立。(2)智慧城市的评价体系已建立，并用于指导具体的工程实践，并初步发挥实效。(3)互联网、云计算、大数据、人工智能等信息技术日渐成熟，并广泛应用到智慧城市工程建设中。这些技术背景为本专利技术的研究奠定了一定的基础。但是，现有的技术背景存在种种局限：(1)从单个角度和影响因素分析较多，而考虑多个影响因素的系统模型研究与分析较少；(2)分析多为观点的阐述，定性描述的较多，定量分析的证实较为缺乏；(3)智慧城市可持续发展的内在机理和规律尚不清楚。以上局限，严重阻碍了我国智慧城市的可持续发展。据《新型智慧城市发展报告2017》显示，我国新型智慧城市发展整体仍处于起步阶段，我国智慧城市可持续发展面临诸多难题。新型智慧城市要实现多元、生态、协作的可持续发展，仍需做诸多努力。智慧城市发展的不平衡、不充分、不协调，已严重阻碍了亿万民众对美好生活需要和追求。综上所述，现有技术存在的技术问题：(1)从单个角度和影响因素分析较多，而考虑多个影响因素的系统模型研究与分析较少；(2)分析多为观点的阐述，定性描述的较多，定量分析的证实较为缺乏；(3)智慧城市可持续发展的内在机理和规律尚不清楚。解决上述技术问题的难度和意义：智慧城市涉及社会、政治、经济、科技、教育、生活等因素；各因素之间相互联系、相互影响，具有特定的因果关系；智慧城市是一个动态的发展过程，具有发展进化的特征。以动态的手法，确定智慧城市发展的规律，实现智慧城市的可持续发展，具有极大的理论意义和实践意义。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种智慧城市管理决策系统及其构建方法。本专利技术是这样实现的，一种智慧城市管理决策系统的构建方法，所述智慧城市管理决策系统的构建方法包括以下步骤：步骤一：建模始于对智慧城市可持续发展现状的调查；步骤二：在调研的基础上，对其进行系统分析，确定其系统结构，形成相应的流图；步骤三：在流图的基础上设计方程和参数，构建系统动力学模型；步骤四：对模型进行检验，以验证其与现实的拟合程度。进一步，所述智慧城市管理决策系统的构建方法的智慧城市数学模型如下：如果对象集S满足下列两个条件：①S中至少包含两个不同元素；②S中的元素按一定方式相互联系，则称S为一个系统，S的元素为系统的组分。智慧城市系统是由其所涉及的智慧城市作为系统，数学模型表述为：S＝{D，V，E，R}；其中，D为智慧城市系统互为关联的元素集合，表示为：D＝{di|di∈S，i＝1，2，3}；其中，d1是政府支持元素，d2是社会支持元素，d3是公众支持元素，三者构成一个集合；同时，三个元素分别由若干子元素构成，形成一个有机整体；V为智慧城市系统的功能，是系统的性质和能力，表示为：V＝{vi|vi∈S，i＝1，2}；其中，v1是智慧城市的公共管理功能，v2是智慧城市公共服务功能。E为外部环境，为：E＝{ei|ei∈S，i＝1，2，3，4，5}；其中，e1为政府部门是否鼓励智慧城市产业，e2为社会资本是否积极参与智慧城市项目，e3为科研机构是否积极为智慧城市提供技术支持，e4为城市公众是否积极参与智慧城市，e5为供应链是否积极为智慧城市供应产品和增值服务；R为系统的结构，是元素之间相互联系、相互制约的内在表现形式；Rij为元素di和dj的作用因子，di通过该作用因子对dj产生作用，使得di和dj之间产生一定的关联；存在关系方程f(si，Rij，)＝0，其中si，sj分别为元素di和dj的状态；关系Rij使di和dj和之间建立起联系，元素di通过Ri向元素dj传递物质、能量和信息；关系Rij是一种变量，不仅揭示元素di对元素dj产生的作用；对于任一给定的系统S，它的关系Rij是唯一确定的，且其关系方程具有相应客观规律确定的具体形式。那么系统具有个关系Ri本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧城市管理决策系统的构建方法，其特征在于，所述智慧城市管理决策系统的构建方法包括以下步骤：步骤一：建模始于对智慧城市可持续发展现状的调查；步骤二：在调研的基础上，对其进行系统分析，确定其系统结构，形成相应的流图；步骤三：在流图的基础上设计方程和参数，构建系统动力学模型；步骤四：对模型进行检验，以验证其与现实的拟合程度。

【技术特征摘要】
1.一种智慧城市管理决策系统的构建方法，其特征在于，所述智慧城市管理决策系统的构建方法包括以下步骤：步骤一：建模始于对智慧城市可持续发展现状的调查；步骤二：在调研的基础上，对其进行系统分析，确定其系统结构，形成相应的流图；步骤三：在流图的基础上设计方程和参数，构建系统动力学模型；步骤四：对模型进行检验，以验证其与现实的拟合程度。2.如权利要求1所述的智慧城市管理决策系统的构建方法，其特征在于，所述智慧城市管理决策系统的构建方法的智慧城市数学模型如下：如果对象集S满足下列两个条件：①S中至少包含两个不同元素；②S中的元素按一定方式相互联系，则称S为一个系统，S的元素为系统的组分；智慧城市系统是由其所涉及的智慧城市作为系统，数学模型表述为：S＝{D，V，E，R}；其中，D为智慧城市系统互为关联的元素集合，表示为：D＝{di|di∈S，i＝1，2，3}；其中，d1是政府支持元素，d2是社会支持元素，d3是公众支持元素，三者构成一个集合；同时，三个元素分别由若干子元素构成，形成一个有机整体；V为智慧城市系统的功能，是系统的性质和能力，表示为：V＝{Vi|Vi∈S，i＝1，2}；其中，v1是智慧城市的公共管理功能，v2是智慧城市公共服务功能；E为外部环境，为：E＝{ei|ei∈S，i＝1，2，3，4，5}；其中，e1为政府部门是否鼓励智慧城市产业，e2为社会资本是否积极参与智慧城市项目，e3为科研机构是否积极为智慧城市提供技术支持，e4为城市公众是否积极参与智慧城市，e5为供应链是否积极为智慧城市供应产品和增值服务；R为系统的结构，是元素之间相互联系、相互制约的内在表现形式；Rij为元素di和dj的作用因子，di通过该作用因子对dj产生作用，使得di和dj之间产生一定的关联；存在关系方程f(si，Rij，)＝0，其中si，sj分别为元素di和dj的状态；关系Rij使di和dj和之间建立起联系，元素di通过Ri向元素dj传递物质、能量和信息；关系Rij是一种变量，不仅揭示元素di对元素dj产生的作用；对于任一给定的系统S，它的关系Rij是唯一确定的，且其关系方程具有相应客观规律确定的具体形式；那么系统具有个关系Rij(i，j＝1，2，3…，k；k≥2)的集合设为Y，记为Y＝{vi，Rij，vj|i，j＝1，2，3…，k；k≥2}；S＝{D，V，E，R，Y}，若加入时间因素，进一步定义为：S(t)＝{D(t)，V(t)，E(t)，R(t)，Y(t)}(t＝0，1，2，3，…，k)。3.如权利要求1所述的智慧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永彦，陈娟娟，钟韵，谢秋，王清江，林昕，王志勇，
申请(专利权)人：重庆工商职业学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50