摘 要:當(dāng)前，城市治理現(xiàn)代化邁入了智能社會治理階段，核心是使用人工智能技術(shù)，構(gòu)建以數(shù)字孿生城市為基礎(chǔ)構(gòu)架的社會有機體。為適應(yīng)智能社會治理，數(shù)字孿生城市建設(shè)應(yīng)在理念原則、數(shù)據(jù)屬性、功能設(shè)計方面予以規(guī)范。在理念方面，應(yīng)堅持迭代演化升級、人類知識承載、地理信息統(tǒng)攝等原則；在數(shù)據(jù)方面，應(yīng)涵蓋行政區(qū)劃、測繪與地理信息、立體地圖、物理傳感等數(shù)據(jù)流；在功能設(shè)計方面，應(yīng)有效承載天文層、氣候?qū)?、地理層等的治理功能?/p>

關(guān)鍵詞:智能社會 社會行為體 數(shù)字孿生城市 國家治理現(xiàn)代化

【中圖分類號】TP18 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

人類社會個體屬性變遷：疊加分層、復(fù)雜上升

社會治理，歸根結(jié)底是對人的治理。隨著社會形態(tài)的變化，人類個體自身的屬性也在發(fā)生重大變化。這種變化，既體現(xiàn)在生物屬性方面，也體現(xiàn)在社會屬性方面：

在原始的采集漁獵社會，人的屬性被其生物能（力）所定義，而且個體很難改變伴隨的這種生物能（力）。換言之，個體身體素質(zhì)、手腳、眼神、思維的好壞，直接決定了其能否為自己、家人、群體獲得充足的食物（生存性問題），并決定著其在所屬群體（部落）中的社會地位。

到了農(nóng)業(yè)社會時期，人類學(xué)會了馴化動物、種植農(nóng)作物。個體不再單純依靠自然資源吃飯，而是靠土地從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對土地占有的多寡決定著個體的主要屬性。但這一時期，人類對土地等自然資源僅涉及初步利用。

在工業(yè)社會，人類開始擁有制造工業(yè)產(chǎn)品與商品的社會化大生產(chǎn)能力，對物質(zhì)產(chǎn)品的占有成為個體的主要屬性定義。從生產(chǎn)關(guān)系角度，這種占有主要指的是對生產(chǎn)資料的占有，并由此區(qū)分出資產(chǎn)階級、無產(chǎn)階級等。從生活場域角度，這種區(qū)分指的是不同階層、階級對特定商品的占有多寡，例如有閑階級、平民階級等（當(dāng)然，工業(yè)化與資本主義對人的物化與奴役，是馬克思所批判的）。

到了信息社會（PC互聯(lián)網(wǎng)階段），個體具有了新的屬性，即符號性。人類首次在真實物理世界之外，創(chuàng)造了符號的世界，統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)化世界，包括數(shù)字、字母、文本、圖片、視頻等多模態(tài)存在。區(qū)隔個體的新機制，就是數(shù)字化存在（如有的人有百度百科，有的人沒有）。但需要注意的是，數(shù)據(jù)化僅實現(xiàn)了個體世界的虛擬化，還不能做到隨時隨地產(chǎn)生數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)流。

在數(shù)字社會，個體可以隨時隨地產(chǎn)生數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)流，并基于數(shù)據(jù)流優(yōu)化自身的生活、工作、交往等社會活動。區(qū)隔個體的新機制，即為數(shù)據(jù)的流動性——有的人信息獲取快（高配置的智能手機），有的人則滯后（手機不夠智能）甚至不會用（多為老人）。在數(shù)字社會，算法還沒有發(fā)揮主體作用，因為整個人類社會的數(shù)據(jù)化進(jìn)程是一個龐大工程，很難一蹴而就。而且，總是存在“數(shù)據(jù)孤島”使得個體與社會的數(shù)據(jù)化不夠徹底。

在智能社會，以上問題將會逐一得到解決。通過智能算法的大規(guī)模社會應(yīng)用，人機物耦合關(guān)系越來越密切，人的生物屬性也將發(fā)生重大改變。人不再是傳統(tǒng)意義的生物人，而是人與機（穿戴設(shè)備、智能算法、專家系統(tǒng)）的結(jié)合態(tài)，個體的生命存在與社會活動也被算法流定義、區(qū)隔、分層。

到了元宇宙社會，基于智能算法、成熟的腦機接口技術(shù)，個體將實現(xiàn)意識的遷移、調(diào)取、交流，個體必然會被意識流、意識場的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所定義、區(qū)隔、分層。

從原始社會到元宇宙社會，這是目前人類社會所經(jīng)歷、能夠預(yù)見的發(fā)展形態(tài)。當(dāng)然，還存在更高階文明的可能性。在這種更為高階的社會，個體的存在屬性將被映射到更加高維的真實-虛擬融合空間。從人類社會個體屬性變遷，我們可以提煉和總結(jié)出兩個總體性規(guī)律：一是疊加性。在新的社會發(fā)展階段，個體新增加的屬性維度并不是替代之前的屬性定義，而是疊加和分層維度的增加。從古到今，個體的分層屬性越來越復(fù)雜，并形成了多元化的屬性結(jié)構(gòu)的集合。二是復(fù)雜性。隨著人類個體所具有的分層維度的增加，社會分層的復(fù)雜度也將增加。個體之間的社會互動的過程呈現(xiàn)、結(jié)果涌現(xiàn)的復(fù)雜度，呈現(xiàn)出非線性增長的總體性態(tài)勢。

構(gòu)建以數(shù)字孿生城市為基礎(chǔ)構(gòu)架的社會有機體

國家治理現(xiàn)代化是一個長期、動態(tài)過程，核心是構(gòu)建社會有機體。黨的十八大以來，我國城市治理現(xiàn)代化先后進(jìn)行了智慧城市建設(shè)、城市大腦建設(shè)兩個階段的探索。在智慧城市階段，部門、行業(yè)大數(shù)據(jù)開始應(yīng)用到政府管理與社會治理之中，處在社會有機體的身體特征刻畫階段。在城市大腦階段，人們不再滿足于描摹社會狀態(tài)，而是進(jìn)行主動的“大腦”思考，即將算法應(yīng)用到社會治理場景。智能社會是人類社會的最新發(fā)展形態(tài)。2021年6月，中央網(wǎng)信辦聯(lián)合八部門在全國開展智能社會治理基地建設(shè)申報工作，標(biāo)志著我國正式邁入智能社會治理探索階段。在智能社會治理階段，人們將實現(xiàn)社會有機體“腦體結(jié)合”，進(jìn)一步提升治理效能。這必然需要采用數(shù)字孿生理念，建設(shè)社會有機體。

“數(shù)字孿生”（Digital Twin）也稱為“數(shù)字映射”（Digital Mapping），最早應(yīng)用于自然科學(xué)（飛行器、工業(yè)生產(chǎn)、裝備制造等）。學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)可的內(nèi)涵是：基于物理模型、傳感器更新、運行歷史數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。數(shù)字孿生思想最早由密歇根大學(xué)Michael Grieves教授命名為“信息鏡像模型”（Information Mirroring Model）。數(shù)字孿生是真實、虛擬的結(jié)合體，在城市治理、社會生產(chǎn)方面具有重大價值。進(jìn)入21世紀(jì)，美國和德國均提出建立“信息-物理”系統(tǒng)（Cyber-Physical System，CPS），意在實現(xiàn)真實物理世界和數(shù)字虛擬世界的交互融合。數(shù)字孿生城市是智能社會治理的核心數(shù)據(jù)底座，同時也是智能社會治理逐項任務(wù)設(shè)計、開展、運行、反饋、優(yōu)化的工作基礎(chǔ)。

數(shù)字孿生城市建設(shè)的理念原則

當(dāng)前，我國數(shù)字孿生城市建設(shè)進(jìn)入快車道，筆者認(rèn)為，應(yīng)統(tǒng)籌好數(shù)字孿生城市與之前相關(guān)工作的關(guān)系，尤其要秉持以下幾項理念原則：

一是迭代演化升級。城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型一個長期、動態(tài)過程，數(shù)字孿生城市建設(shè)，不應(yīng)推倒之前有關(guān)數(shù)字城市建設(shè)的工作基礎(chǔ)，而應(yīng)做到對既有智慧城市、城市大腦建設(shè)的聯(lián)通、升級、優(yōu)化、賦能，以有效避免公共資源浪費，防止運動式建設(shè)、“拍腦門”決策。

二是人類知識承載。數(shù)字孿生城市建設(shè)應(yīng)有效繼承、賡續(xù)人類過往的有效知識。就城市而言，這種知識包括共同知識（全局知識）、地方性知識，也包括歷史沉淀知識、過往決策知識、當(dāng)前情境知識、未來規(guī)劃知識等。

三是地理信息統(tǒng)攝。對接智慧城市與城市大腦工作基礎(chǔ)、承載過往有效知識，核心是做好地理信息系統(tǒng)（GIS）的建設(shè)工作。GIS系統(tǒng)是統(tǒng)攝、聯(lián)通、加載、調(diào)用一切治理工作的總機關(guān)，任何信息都可以按照地理單元進(jìn)行歸并、統(tǒng)計、治理、反饋、優(yōu)化。

四是天地人融合。基于空間維度（地理信息工作）、時間維度（過去、現(xiàn)在、未來）兩方面扎實的工作，我們可以實現(xiàn)社會系統(tǒng)的外向延展，刻畫第三維度即圖層維度（天地人）。其中，“人”指人類社會，“天”指氣象、宇宙等信息要素，“地”指水文生態(tài)、地質(zhì)情況、地下空間等要素。“天”是人類社會的約束性因素，“地”是人類社會的承載性因素，共同構(gòu)成社會有機體的外圍環(huán)境。

五是預(yù)留多源異構(gòu)接口。具體包括傳感器接口（路燈、井蓋等）、應(yīng)用程序編程接口（GIS軟件）、APP接口（支付寶、美團、微信等）、仿真軟件接口、部門數(shù)據(jù)接口（政務(wù)云數(shù)據(jù)）、社會數(shù)據(jù)接口（社會組織）、獨立數(shù)據(jù)接口（科學(xué)研究機構(gòu)）與元宇宙接口。這些接口構(gòu)成了城市（社會）有機體的末梢神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

六是治理功能模塊設(shè)計。數(shù)字孿生城市的主要工作是對真實物理世界實現(xiàn)全息數(shù)據(jù)映射。從國家治理、社會治理角度看，還需要在此基礎(chǔ)上設(shè)計核心功能模塊，涉及人口管理、發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局、社會安全、網(wǎng)絡(luò)輿情、市民服務(wù)等，避免數(shù)字孿生城市建設(shè)成為“花架子”。

七是預(yù)留元宇宙發(fā)展空間。數(shù)字孿生城市是所在城市的共同數(shù)據(jù)資產(chǎn)、共有數(shù)字資產(chǎn)?；谕晟频臍v史知識、天地人系統(tǒng)、多源數(shù)據(jù)接口、人類行為數(shù)據(jù)，人類個體在元宇宙生活的相關(guān)條件已經(jīng)具備。可依據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會情況，適時開展元宇宙建設(shè)，引導(dǎo)人民群眾有序進(jìn)入元宇宙空間生產(chǎn)、生活、休閑、娛樂、康養(yǎng)。

數(shù)字孿生城市建設(shè)的數(shù)據(jù)生態(tài)

基于上述思想原則，數(shù)字孿生系統(tǒng)不再是一個數(shù)據(jù)底座，而是城市治理現(xiàn)代化（當(dāng)前是智能社會治理階段）的生態(tài)性底座。這種生態(tài)包括數(shù)據(jù)生態(tài)、治理生態(tài)兩個層面。數(shù)據(jù)生態(tài)指的是如何進(jìn)行完整、正確的數(shù)據(jù)映射，治理生態(tài)指的是如何設(shè)計、優(yōu)化治理任務(wù)。首先，在數(shù)據(jù)生態(tài)構(gòu)建方面，數(shù)字孿生城市建設(shè)（全息CIM模型）應(yīng)重點囊括十種數(shù)據(jù)場景與映射類型。

一是行政區(qū)劃數(shù)據(jù)。國家治理、社會治理以行政區(qū)劃為主要單元，從省域延伸到街道、社區(qū)。數(shù)字孿生城市應(yīng)有完善的多層級行政區(qū)劃結(jié)構(gòu)，為后期各項社會治理功能的開展、評估、反饋、優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

二是測繪與GIS數(shù)據(jù)。這是城市的數(shù)字總輪廓、全局性邊界。百度地圖、高德地圖、天地圖是常用的GIS數(shù)據(jù)庫，對于特定區(qū)域，還需要結(jié)合測繪數(shù)據(jù)、手動調(diào)整等方法予以輔助。

三是立體地圖數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的2D模式已經(jīng)難以滿足城市治理現(xiàn)代化要求，當(dāng)前需要重點使用3D地圖、元宇宙地圖、VR地圖。其中，建筑物是主要的要素構(gòu)成，整個數(shù)字孿生信息系統(tǒng)的主要部分是建筑信息模型（BIM）。

四是物理傳感數(shù)據(jù)。涉及物聯(lián)網(wǎng)（IOT）數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、高分遙感數(shù)據(jù)、紅外數(shù)據(jù)、射頻數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)等，其作用是為城市的物理狀態(tài)提供全息映射，便于社會管理者了解真實的社會狀態(tài)。

第五是歷史軌跡數(shù)據(jù)。包括大數(shù)據(jù)時代的個體行為數(shù)據(jù)、車輛軌跡數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等，還包括對大數(shù)據(jù)時代之前的歷史數(shù)據(jù)的電子化（例如地方志、過往報紙、檔案數(shù)據(jù)等），最終通過加載的方式映射到數(shù)字孿生城市信息系統(tǒng)。核心目的是實現(xiàn)對人類歷史知識的繼承、使用，提升社會治理水平。

第六是實時行為數(shù)據(jù)流。包括人口流動、資金流動、車輛流動、信息流動等，將上述信息實時同步到數(shù)字孿生城市，可以把握城市的實時運動狀態(tài)。與此同時，可以將實時信息動態(tài)存儲到歷史數(shù)據(jù)庫，方便調(diào)用、比較、分析、研判。

第七是事件信息。所謂事件，從數(shù)據(jù)角度可以理解為異常值或異常值的集合，例如人口的異常聚集（群體性事件、社會安全事件）、信息的異常匯聚（網(wǎng)絡(luò)輿情事件）、車流的異常（擁堵事件）、媒體的推送（重大新聞事件）、政府的行動（專項治理）等。

第八是治理策略集合數(shù)據(jù)。上一條中特定的數(shù)據(jù)異常狀態(tài)，關(guān)系到人民生活、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、民主治理、社會發(fā)展，因此需要采取相應(yīng)的干預(yù)策略，可以理解為具體的國家與社會治理任務(wù)。

第九是“場景-最優(yōu)策略”數(shù)據(jù)庫。針對發(fā)生的具體“事件”，可以分門別類為各種“場景”。每一種場景下，都會對應(yīng)子類的“策略集合”。通過結(jié)果評估，可以獲得每一種場景對應(yīng)的“最優(yōu)策略集合”。匯聚每一種場景，最終可以獲得整個社會治理的最優(yōu)策略集合。

第十是“泛化場景-模擬”數(shù)據(jù)庫。對每一類場景，不僅需要研究其發(fā)生機理、演化機制，還需要進(jìn)行反事實推斷，模擬其他程度（參數(shù)）情況下的可能結(jié)果和應(yīng)采取的對應(yīng)措施。基于場景泛化、常態(tài)化模擬，可以實現(xiàn)社會治理的智能化、精準(zhǔn)化、實時化、標(biāo)準(zhǔn)化。可以想象，如果各個城市都按照同一個系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，那么整個國家就會被聯(lián)通成為一個巨型系統(tǒng)（數(shù)字中國），這將是國家治理現(xiàn)代化的標(biāo)志性實踐成果。

數(shù)字孿生城市支撐智能社會治理生態(tài)

智能社會治理同時還需要構(gòu)建完備的治理生態(tài)任務(wù)譜系，這就要求數(shù)字孿生城市建設(shè)必須要具備十個層面的系統(tǒng)架構(gòu)與功能模塊設(shè)計。

第一是天文層功能設(shè)計。習(xí)近平總書記在主持十九屆中共中央政治局第三十九次集體學(xué)習(xí)時指出：“講清楚中國人的宇宙觀、天下觀、社會觀、道德觀，展現(xiàn)中華文明的悠久歷史和人文底蘊，促使世界讀懂中國、讀懂中國人民、讀懂中國共產(chǎn)黨、讀懂中華民族。”通過該層設(shè)計（天文、遙感），我們可以將宇宙、天文、氣象等信息傳輸?shù)街悄芟到y(tǒng)，從精神層面激發(fā)中華民族“仰望星空”、善于探索的民族氣質(zhì)。

第二是氣候?qū)庸δ茉O(shè)計。氣象是社會有機體的生態(tài)圈層，能夠顯著影響土地產(chǎn)出、植物生長、社會治理、生產(chǎn)生活等諸多方面。通過人工智能技術(shù)，可以設(shè)計相關(guān)功能模塊，賦能工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

第三是地理層功能設(shè)計。對城鄉(xiāng)地理屬性的智能治理，包括土地規(guī)劃、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護、片區(qū)聯(lián)動、生態(tài)模擬、政策預(yù)演、城鄉(xiāng)融合、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等治理任務(wù)。核心技術(shù)優(yōu)勢是通過模擬實驗探討可能的政策工具組合，選擇最優(yōu)策略集合，有效避免資源與效率浪費。

第四是狀態(tài)層功能設(shè)計。基于天文層、氣候?qū)?、地理層，我們可初步?gòu)建社會狀態(tài)層。同時，還需要加入城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、社會行為體數(shù)據(jù)等，構(gòu)建基本的社會有機體狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。通過該層設(shè)計，可以掌握城市的過去、現(xiàn)在、未來，讓城市治理更精準(zhǔn)。

第五是感知層功能設(shè)計。對城市基礎(chǔ)設(shè)施，需要能夠讀取、調(diào)用、控制所有的傳感器，通過數(shù)據(jù)信息整合傳遞、動態(tài)調(diào)配實現(xiàn)全局最優(yōu)。社會信息方面，需要將人口、經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)、法人等信息進(jìn)行動態(tài)關(guān)聯(lián)，并開發(fā)全局優(yōu)化算法，服務(wù)人口規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)模擬、產(chǎn)業(yè)鏈補足等功能模塊。

第六是認(rèn)知層功能設(shè)計。從這一層開始，人工智能算法的屬性越來越強，專業(yè)性要求也越來越高，需要構(gòu)建智能專家系統(tǒng)（Intelligent Expert System）。在認(rèn)知層部分，機器（智能系統(tǒng)）將逐漸構(gòu)建對整個系統(tǒng)的認(rèn)知，包括社會總體認(rèn)知模型、分領(lǐng)域認(rèn)知模型。這些認(rèn)知模型將成為所有社會行為體的行為依據(jù)。

第七是行為層功能設(shè)計。智能社會是人機物高度耦合、深度融合的社會發(fā)展形態(tài)，人機物都是合法存在的社會成員。在通用人工智能（General Artificial Intelligence）看來，所有社會成員都是社會行動者，可以統(tǒng)稱為通用智能體（Agents）。在本層，各類社會行為體的行為受到相關(guān)決策規(guī)則指導(dǎo)，并依據(jù)具體環(huán)境與條件進(jìn)行自適應(yīng)行為。

第八是價值觀層面的功能設(shè)計。前一層中，社會行為體包括自然人、法人、建筑物、智能設(shè)施等諸多形態(tài)。這些社會主體都具有智能屬性，這就要求他們形成穩(wěn)定、穩(wěn)健的價值觀。人的價值觀自不必言，需要通過大數(shù)據(jù)、智能算法去精準(zhǔn)計算人的價值觀向量值。機器人、智能設(shè)施、智能設(shè)備的價值觀則將通過智能算法訓(xùn)練予以實現(xiàn)。當(dāng)然，這種價值觀應(yīng)以服務(wù)人民為根本宗旨。畢竟智能社會治理的核心是服務(wù)人民，以提高人民群眾的獲得感、幸福感、安全感為要義。

第九是文化層功能設(shè)計。價值觀具有雙重屬性，既可以是個體的，又可以是宏觀的。但文化則具有宏觀性、穩(wěn)定性、延續(xù)性。通過智能社會治理，整個社會有機體將會推動形成新的文化模態(tài)。毫無疑問，智能社會將涌現(xiàn)出多姿多彩的文明樣態(tài)。

第十是平行層理念設(shè)計。對社會有機體而言，一次（一段）時間序列進(jìn)程就是一個宇宙，我們通過仿真模擬可以實現(xiàn)對其他平行宇宙的（可能性）預(yù)測。不論對過去的回顧（總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)），還是對未來的前瞻（科學(xué)智能規(guī)劃），這都是非常有意義的。在平行宇宙集合中，通過比較、評估，最終選擇最優(yōu)路徑。以數(shù)字孿生城市為內(nèi)核的人類智能社會治理，將會書寫波瀾壯闊的國家治理現(xiàn)代化歷程，在這一過程中，人民群眾的獲得感、幸福感、安全感會顯著增強。

【本文作者為中南大學(xué)公共管理學(xué)院教授、自動化學(xué)院教授，北京大學(xué)武漢人工智能研究院副院長，教育部青年長江學(xué)者；本文系國家社會科學(xué)基金重大研究專項“加快構(gòu)建中國特色哲學(xué)社會科學(xué)學(xué)科體系學(xué)術(shù)體系話語體系”（項目編號：18VXK005）、 國家社會科學(xué)基金重大項目“新技術(shù)應(yīng)用背景下數(shù)字社會特征研究”（項目編號：19ZDA143）階段性成果】

參考文獻(xiàn)

[1]石培華、王屹君、李中：《元宇宙在文旅領(lǐng)域的應(yīng)用前景、主要場景、風(fēng)險挑戰(zhàn)、模式路徑與對策措施研究》，《廣西師范大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版）》，2022年第4期。

責(zé)編：羅 婷／美編：石 玉