一、研究背景

2015年中央城市工作会议和2017年十九大后，标志着我国城市进入高质量发展时代。伴随着城市规模的不断扩张、城市管理复杂性的不断提升、城市自身建设和市民诉求的不断提高，城市管理的重要性不断扩展和增强。随着大数据技术快速发展，城市运行监测和科学决策对破解城市病至关重要。

数字城管长期积累的数据资源，维度丰富，但局限于案件任务流转分配及绩效考核，对城市人居环境、区域改善程度和目标差距缺乏评估和监测。因此，本研究融合城市管理数据和社会大数据，探索研发网格尺度的城市病征分析、病因诊断、政策模拟、实施评估等技术方案，为城市精细化治理提供决策支持。

二、研究构思及主要内容

北京市西城区作为首都功能核心区，人口集聚，居住、商业密集，既有旧城胡同，也有新建街区，在“城市病”分析研究中，具有一定的典型性和代表性。

本课题以北京市西城区为例，致力于通过城管大数据的挖掘和应用，建立基于大数据的“城市病灶”诊断和评估模型，理顺在城市精细化管理过程中，从“数据-信息”到“知识-智慧”的知识金字塔结构。

1.建立城市病清单及其影响因子清单

通过文献检索和国内外量化分析案例研究，梳理既有的城市病研究使用的思路和方法、城市病成因剖析和主要观点。以人的需求为核心，调研“城市病”问题，结合现场调研访谈等形式，梳理形成“城市病清单”和“城市病影响因子清单”。

2.建立“城市病灶诊断研究”数据库

整合城市管理监督指挥平台和城市管理热线等数据资源，梳理城市地图空间、市政设施、市容秩序和人口活动等城市管理大数据，融合手机信令数据、互联网房价数据、小区信息数据、POI设施点数据、大众点评数据、地理测绘数据等社会大数据，建立城市病灶诊断评估数据库。

3.研究建立城市病灶地图及治理优先度地图

建立城市病诊断指标体系，对城市问题进行时空分析和诊断评估，利用不同时空模型，识别高发区域，从数量和趋势双重维度，绘制“城市病灶地图”，直观展示不同地区的城市病问题及其严重程度。

应用“四象限法则”的方法，结合城市病严重程度指标，与公众关注度指标的四象限分异，判断绘制城市病治理的空间优先度地图。

4.研究建立城市品质影响量化模型

基于空间行为地理学的视角，探索“城市病灶”的时空特征和演化规律及影响因素，利用系统复杂模型，挖掘城市病因。尝试不同神经网络、机器学习等不同方法，建立城市空间、市容秩序等影响因素与城市品质优化之间的量化模拟模型，从而实现情景分析式的决策支持和预测预警。

三、技术创新与特色

1.基于时空模型的双维严重度诊断

利用城市管理大数据，进行城市病时空特征及集聚度分析、高发区域识别，同时基于时空模型，兼顾城市问题数量及变化趋势，对西城区的城市病进行双维严重度诊断。

2.基于多源数据的城市归因分析

从城市的密度强度、可达性、混合性、多样性、尺度和品质等六个方面，构建城市病影响因素指标体系。融合多源时空大数据，计算影响因子指标超过40个，利用系统复杂模型进行城市问题的归因分析，深入认知城市问题影响规律，对症下药，为提出针对性的解决措施提供科学依据。

3.基于知识图谱的公众需求空间分析

利用语义分析和知识图谱技术，对西城区多年的民情日志数据进行空间分析，发现居民成为最热词，以及百姓对垃圾、施工、广告等市容环境相关问题关注度最高。利用知识图谱可识别出城市中的安全问题、环卫问题、养老问题、助残问题、计生问题的词频及其空间分布。

4.基于街景机器学习的街道品质评估

2018年1月西城区首发的《北京西城街区整理城市设计导则》,提出步行优先、骑行顺畅、车行有序、休憩舒适、亲水近人的街区设计原则。基于机器学习算法的街道街景分析，从人行道占比、绿化率、机动化水平等方面对西城区街道胡同进行量化评估，识别街道问题及短板，为针对性提升街区品质提供科学依据。

5.便民服务设施建设模拟模型

2018年8月，北京市商务委会同北京市规划国土委制定了《北京市街区商业生态配置标准指导意见》，对便民服务业态和品质提升业态的生活圈覆盖范围进行了界定。

利用城市POI设施点数据和手机信令数据等，针对北京市核心区的末端配送、便利店、蔬菜零售、早餐、社区超市和美容美发等便民服务业态设施的覆盖范围进行了全面评估，精准识别设施缺失的空间范围。基于设施服务现状评估结果、机会用地和设施需求，精准识别适建区域，提出细化的设施选址方案，并从密度、可达性、效度变化角度对不同建设方案进行模拟和量化比选，支持决策。

四、研究实施

2018年11月，研究成果得到北京市西城区城市管理监督指挥中心的高度认可，将部分内容纳入西城区的城市管理区级联席会常态化交流内容，并以此为基础，开展新一年度的数据分析、城市精细化管理指数的研究和大数据计算。

此外，分析城市病灶时空演化规律，深度挖掘城市病本和病源，有利于有的放矢，制定针对性、精细化改造提升措施，可以有效推动城区人居环境改善，提高公众满意度。以第三方评估的方式推动政府进行城区整治提升工作，发挥社会单位的主体作用，对于推动城市治理能力提升也具有现实意义。