基于系统工程方法统筹低碳城市规划、建设与管理-杜栋.pdf

《基于系统工程方法统筹低碳城市规划、建设与管理-杜栋.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于系统工程方法统筹低碳城市规划、建设与管理-杜栋.pdf（5页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、20，6年第24期 s。i。n。卸d Te盖慧iiji瑟毫。m。m R。mhdoi：103969jissn。1000-7695201624043基于系统工程方法统筹低碳城市规划、建设与管理杜栋，葛韶阳(河海大学城市系统工程研究中心，江苏常州 213022)摘要：以低碳城市为研究对象，认为低碳城市工作也是一个复杂的系统工程。低碳城市系统包括目标系统、运行系统、保障系统、控制系统。低碳城市工作中的低碳城市规划对应于目标系统、低碳城市建设对应于运行系统、低碳城市管理对应于保障系统。要统筹规划、建设和管理三大环节，需要强化低碳城市的控制系统。建议成立“总体设计部”，并充分运用协调控制的方法和技术。关键

2、词：系统工程；城市系统工程；低碳城市中图分类号：F1245 文献标志码：A 文章编号：10007695【2016)24025505Systematic Low Carbon City Phnning，Constructionand Management by System Engineering MethodDU Dong，GE Shaoyang(Research Center of Urban System Engineering，Hohai University，Changzhou 213022，China)Abstract：Running low carbon city is a com

3、plicated system engineeringLow carbon city system includes target system，circulation system，guarantee system and control systemLow carbon city planning aims at target system，while low carboncity construction aims at circulation system，and low carbon city management aims at guarantee systemLow carbon

4、 citycontrol system needs to be enhanced SO as to carry out systematic planning，construction and managementThe paper sug-gests that a total design headquarter should be established to make good use of the related methods and technologiesKey words：system engineering；urban system engineering；low carbo

5、n city改革开放以来，我国经历了世界历史上规模最大、速度最快的城镇化进程，然而城市问题越来越显著而且复杂，尤其是城市生态问题引起人们的高度关注并成为人们迫切期待解决的突出问题。中央城市工作会议2015年12月2021日在北京举行，这是时隔37年后中央再次召开城市工作会议，目的是着力解决“城市病”问题。会议指出，城市工作是一个复杂的系统工程，在城市工作中需要统筹规划、建设、管理三大环节。本文拟以低碳城市为研究对象，在回顾相关研究和对单个环节进行讨论的基础上，运用系统工程的理论和方法，研究低碳城市规划、建设和管理三大环节的统筹问题，并提出相关工作建议。1 城市系统工程和低碳城市系统工程的研究进

6、展11关于城市系统工程北京城市系统工程研究中心杨经良首提“城市系统工程”概念。他认为城市是一个以人为主体的，集约经济、集约科学文化的开放式社会系统。吴良镛旧1先生指出，对城市这一“复杂巨系统”，需要借助复杂性科学的方法论，从整体上进行探讨。寇晓东、薛惠锋是国内不多见的专门从事城市系统工程研究的早期学者。他们认为城市系统工程是一门新兴交叉综合性学科，并提出了城市系统工程的理论框架一1。后来，他们基于WSR(物理一事理一人理)方法论进一步探讨城市发展HJ。12关于低碳城市系统工程李金兵等一认为低碳城市建设是系统工程，并在系统论基础上提出了低碳城市系统模型，初步探讨了低碳城市系统运作规律。张启人等怕

7、1对发展低碳城市系统工程进行了思考，主张将系统工程观点和方法全方位、全要素地应用于低碳城市的战略目标和框架设计。刘伟等。刊在明确低碳城市发展规划重点下构建低碳城市发展规划的SD(系统动力学)模型。以上可见，把系统工程理论和方法用于城市建设和低碳城市发展，已经有学者走在前面，但从整体上看，这方面的研究工作才刚刚起步，从城市规划、建设、管理统筹的角度研究的少，尤其是针对收稿日期：20160323。修回日期：2016-0524基金项目：国家社科基金重大项目“我国低碳城市建设评价指标体系研究”(15ZDA055)万方数据256 杜栋等：基于系统工程方法统筹低碳城市规划、建设与管理低碳城市规划、建设、管

8、理的统筹研究尚未看到。而且，在具体实践工作中，系统工程思想还没完全形成，系统工程方法尚未在城市建设和低碳城市发展中真正落地，也需要结合实际给出有针对性的建议。2低碳城市规划、建设与管理三大环节的分别讨论把城市作为系统来看，至少应该包括以下子系统：生态子系统、经济子系统、社会子系统、文化子系统。本文重点关注生态子系统中的低碳部分。低碳城市工作是一项复杂的系统工程。从过程观看，低碳城市工作至少应该包括规划、建设、管理三大环节。这三大环节形成了紧密相关的三大研究领域低碳城市规划、低碳城市建设、低碳城市管理。首先，要有低碳城市规划，没有规划，发展就迷失了方向；其次，重在低碳城市建设，低碳城市建设是低碳

9、城市规划的实施；再后，要加强低碳城市管理，只注重建设而疏于管理，就会无序发展。低碳城市系统是一个大系统，其中的规划、建设与管理又可以看作是其三大子系统，每个子系统均需要研究，而且3个子系统之间还需要统筹与协调。下面先对这三大子系统分别进行讨论。21低碳城市规划建设低碳城市，倡导低碳发展，首先要开展低碳城市规划。因为低碳城市规划处于城市低碳发展的战略层面。换句话说，低碳城市规划应作为城市低碳发展的首要环节。低碳城市规划作为低碳城市建设和低碳城市管理的主要依据，必然在低碳城市发展过程中承担重要角色。然而，目前低碳城市规划在国际上尚处于探索阶段，在我国也刚刚起步，还有许多方面需要迸一步创新和完善。从

10、低碳城市规划理论上看，除了要积极吸收传统的城市规划理论、低碳城市发展理论外，应积极构建适合我国国情的低碳城市规划理论研究框架J。但也有专家认为，就中国当前城市发展的实际来看，以低碳为切人点进行低碳城市规划理论与体系的构建难于实现，而将低碳理念、低碳方法应用于城市规划中更为现实与可行J。本文认为，以上争论的焦点其实就是对低碳城市规划的定位问题。这里大概分3种情况：一种是在现行城市规划编制体系之外另起炉灶编制低碳城市规划；另一种是把低碳城市规划作为城市规划的组成部分进行专项规划；还有一种就是把低碳理念融入在整个城市规划编制之中。从目前来看，将低碳理念融人到整个城市规划编制之中较容易实现。而且，应该

11、看到，低碳城市规划有不同的层次：一是宏观层面的低碳城市发展规划；二是中观层面的低碳城市建设规划；三是微观层面的低碳城市具体领域规划(解决低碳城市发展中的具体问题)引。所以，在谈低碳城市规划时，首先要对概念定位和针对层次有所界定，不然所谈的低碳城市规划内涵和外延不明，势必造成混乱。进一步来看低碳城市规划的内容。低碳城市规划涉及面广，涵盖能源、产业、交通、建筑、消费等多个领域，低碳城市规划不能无所不包，面面俱到。低碳城市规划应该抓住规划的几个核心要素，尤其是低碳发展的目标一个综合的碳排放量指标、关键领域的可操作性措施和规划实施的保障机制。作为规划，不仅要明确目标，而且要有行动计划，应该给出达到目标

12、的路径和措施。另外，保障机制也是规划中不可缺少的部分，这部分并不是一笔带过，而是规划需要重点研究的内容。值得一提的是低碳城市规划的指标体系。国内外低碳城市规划均有设置指标体系。指标体系作为规划实施的主要控制手段，是将低碳城市规划由概念层面转化为可操作层面的重要指南。很多机构或学者已提出各种低碳城市指标体系，但如何增强这些指标的可操作性与对不同地区的适应性，是亟待解决的课题【1引。在这里，一个最基本的问题就是低碳城市评估标准。首先要明确城市碳排放的总体目标，然后根据部门(或领域)来划分具体的碳排放标准。22低碳城市建设针对低碳城市的建设，首先可以看到，自2007年保定市率先启动低碳城市发展项目以

13、来，在全国的每个地区至少都有一个低碳试点城市，但很多处于探索阶段3|。其次，浏览期刊网上的文献发现，研究主要集中在低碳城市的内涵和特征、评价指标体系、发展模式、实现路径或对策建议以及国外低碳城市实践经验借鉴等方面。低碳城市的建设是一个动态的过程，其发展和形成必然有其深层的规律，但是目前学界对低碳城市的形成机理及发展机制研究都较少，从而无法阐明城市的低碳化发展模式。而且，每个城市的定位、类型与功能不同，没有一个固定的发展模式，其低碳化建设必然采取其相适应的发展模式。所以，应针对具体城市的情况，重点分析其低碳城市建设的关键问题，并在此基础上提出有针对性的策略和措施。目前，关于低碳城市建设路径的文章

14、很多，学者们从各自的角度指出低碳城市的建设路径，但大体上宽泛且雷同。路径的确有多条，也可以说得很全面，但关键是所在城市低碳建设的瓶颈问题是什么，这样谈路径才能“落地”。约束理论(Theory ofConstraint，TOC)是帮助识别出在实现目标的过程中存在着哪些制约因素以及关于进行改进和如何最好地实施这些改进的一套管理理念和管理原则，所万方数据杜栋等：基于系统工程方法统筹低碳城市规划、建设与管理 257以可以基于该理论来分析具体城市低碳建设的瓶颈问题和解决路径。23低碳城市管理首先，谈谈城市管理的概念。城市管理这个概念看似熟悉却又十分模糊。从管理的目标和本质来看，城市管理就是实现城市的协调

15、运转。相对于城市规划与建设而言，城市管理是管理那些已经规划好和建设好的、直接影响城市整体协调运转的动态因素。对于低碳城市管理而言，低碳城市管理作为过程，它是以实现城市低碳发展和协调城市低碳运转为目标，以调节控制为方法的活动。其次，谈谈城市治理的概念。说到城市管理似乎是老学科、老专业、老话题，但说到城市治理，尤其是城市协同治理，特别是低碳城市协同治理，则是新课题。管理和治理的区别在于，管理是他组织，治理是自组织；管理一般是单主体，治理一般指多主体。陈桂生41探讨低碳城市的公共治理，指出在城市低碳治理进程中，应重视协调各城市主体问的利益平衡问题。朱传芳副提倡运用科技手段，发挥网格化城市管理模式在低

16、碳城市运行中的保障作用。李晓亮等刮认为，低碳城市管理应该在摸清各个管理部门管辖范围内温室气体排放来源的前提下“对症下药”，各个政府部门分工负责、协调合作。于是，提出基于温室气体清单的不同管理部门的低碳城市管理策略。刘新民等【171分别从政府、企业、居民三方面参与主体提出不同分类城市实行低碳城市建设的治理策略。以上可见，从管理到治理，看起来是一字之差，但后者抛弃了传统政府管理的强制，它强调政府、企业、团体和个人的共同作用，重视网络社会组织之间的对话与合作关系。对于低碳城市而言，治理方式的变革是值得探讨的话题。3三大环节之间的关系低碳城市规划、建设、管理是服务于城市低碳化的不同环节。在城市低碳化进

17、程中，三者是城市低碳发展中密不可分，相互关联的3个基本环节。低碳城市规划是战略性安排，是低碳城市建设和管理的前期工作，需要在城市低碳发展实践过程中不断修订和完善；低碳城市建设是将低碳城市规划的相关部署加以全面落实的过程；低碳城市管理是指运用各种体制机制支持和维护低碳城市运作的环节。规划具有龙头作用，建设是过程，管理是保障。三大环节的具体地位和作用说明如下：低碳城市规划是龙头。低碳城市规划是低碳城市建设与管理的直接依据，低碳城市规划要科学有序地安排低碳城市的建设和管理工作，避免出现盲目性和随意性。反过来，城市低碳发展中各种建设与管理行为也是对低碳城市规划的权威性、重要性认识不断深化的过程。低碳城

18、市建设是过程。低碳城市建设是低碳城市规划得以实现的具体措施，也是低碳城市管理的基础。低碳城市建设要根据低碳城市规划的部署，有计划地进行建设，还要根据低碳城市规划确定的目标原则和指标体系，规范各类建设行为。低碳城市管理是保障。低碳城市管理是保障城市低碳运行的手段。如何使低碳城市规划与建设达到和保持预期的效果，高效能的低碳城市管理不可或缺。从规划、建设与管理三者的关系来看，若管理不善，再好的规划与建设成果也会泡汤。4基于系统工程方法统筹三大环节目前，我国的低碳城市试点工作已经展开，甚至可以说如火如茶，但是统领的低碳城市发展规划缺乏、低碳城市规划的编制实施不到位、低碳城市建设过程中的制约因素较多、低

19、碳城市管理体制机制有待健全和完善。其实，不仅各个环节存在改进的空间，更为重要的是三大环节脱节问题需要解决。所以，必须深刻认识低碳城市规划一建设一管理的关联性与系统性，加大力度，统筹三大环节。本来，低碳城市规划应该是低碳城市建设的路线图和行动指南，对于低碳城市建设具有指导作用，但是，目前的规划未能更好地发挥对城市低碳建设的指导作用。另外，如果有了科学的低碳城市规划，那么就要严格地按规划进行建设，因为，现代城市急剧增加的人口、不断发展的产业、复杂的设施、有限的土地、环境资源的负担不允许城市盲目建设，但是现实是盲目建设到处可见。更为严重的问题是只重视建设，而管理跟不上，最终造成人们对在城市生存和生活

20、感到质疑或失望。系统工程理论的基本点就是要求人们对研究对象作完整的、系统的、全面的考察。所以，可以基于系统工程理论和方法来统筹低碳城市的规划、建设和管理三大环节。从城市系统工程的观点看，除了城市运行系统外，还应包括城市系统运行的目标、系统运行的保障和系统运行的控制。对于低碳城市而言，低碳城市规划是目标系统，低碳城市建设是运行系统，低碳城市管理是保障系统，三者的统筹就是控制系统(见图1)。在实际工作中，建议成立统筹的“总体设计部”，并充分运用协调控制的方法和技术。图1 三大环节统筹问题的系统分析(1)总体设计部。钱学森院士把应用开放的复万方数据258 杜栋等：基于系统工程方法统筹低碳城市规划、建

21、设与管理杂巨系统的方法(综合集成法)的集体称为总体设计部。他认为，应用处理开放的复杂巨系统的方法必须要有总体设计部这样的实体机构。综合集成法是研究开放的复杂巨系统的方法论，总体设计部是实现这个方法论所必须的体制和机制18。对于如何统筹低碳城市规划、建设、管理三大环节，本文认为，可以运用综合集成法，并成立总体设计部。然而，目前低碳城市基本上尚没有这样的机构，或者只是某些政府部门或者研究机构初具总体设计部的雏形。就宏观的情况而言，当前我国的低碳城市建设以顶层设计与试点示范相结合的方式推进。在国家应对气候变化与节能减排工作领导小组的领导下，国家层面以国家发改委主导(领导小组办公室设在国家发改委)，地

22、方层面也成立有类似的应对气候变化和节能减排、低碳经济工作领导小组，由各级政府发改委牵头落实低碳城市建设工作。各级发改委可以设立针对低碳城市发展的总体设计部。就具体的城市而言，由于各领域条块分割，各自为政，规划国土委、住房建设局、城管局等部门缺乏配合的协调机制，所以，每个城市应根据自己的情况设立相应的协调机构或部门。低碳城市总体设计部应由熟悉低碳城市系统的各个方面的专家组成，由知识面比较宽广的专家负责领导，应用综合集成法对低碳城市系统进行总体研究。总体设计部设计的是系统的总体方案和实现途径。总体设计部要把低碳城市系统作为若干子系统有机结合的整体来设计，对每个子系统的要求都首先从实现整个系统相协调

23、的观点来考虑，对子系统之间、子系统与整个系统之间的关系，都首先从系统总体协调的需要来考虑，进行总体分析、总体论证、总体设计，提出具有科学性、可行性和可操作性的总体方案。(2)协调控制的方法和技术。对于低碳城市运行而言，可以采用集中与分散相结合的递阶控制方式。递阶控制是在层次结构的系统中，将控制单元分成若干等级，最上层的叫做控制器，以下各级称为各层次的决策单元9|。整个递阶系统有一个总的目标就是城市低碳化，各决策单元(规划部门、建设部门、管理部门)协调工作，实现低碳目标的优化。这里的分解与协调方法就是把低碳城市系统分解成若干子系统，各子系统将性能反馈给大系统，用低碳城市总目标衡量后，再将指示下达

24、给各个子系统。所以，它不是仅仅将大系统简单地分解成若干子系统，对各个子系统分别优化，最后加起来求得总目标，而是强调协调。控制过程中信息流通主要是上下层之间和左右部门之间的信息传递与反馈。这样就要求充分运用现代化的信息技术和智能技术，可以把低碳城市建设与智慧城市结合起来，建立低碳城市建设的智能化管理平台。智慧城市作为一种决策的手段和工具，在进行城市规划、建设、管理以及资源与环境保护的过程中，可以起到不可替代的作用。根据低碳城市工作的需求，低碳城市的智能化管理平台，主要针对低碳城市评价体系的应用而建立，基于大数据技术，实现对低碳城市评价的数据管理、数据分析、可视化结果输出等基本要求。智能化管理平台

25、的开发，不仅是信息技术和智能技术的运用，更主要是将改变城市的治理方式。5结语低碳城市工作是一个复杂的系统工程。低碳城市规划、建设、管理三大环节可以看作是低碳城市工作的三大子系统。对于这三大环节的分析研究已经取得了一定的进展，但是对这三大环节的综合研究还非常落后。统筹是一种综合思想。现在的问题不是低碳城市发展要不要统筹的问题，而是如何才能真正得实现统筹的问题。而系统工程提供了解决这一复杂系统问题的方法。统筹思想与系统工程方法的结合，可以形成一种整体综合理论，必将在低碳城市实践中显示出其先导性。要统筹低碳城市规划、建设和管理三大环节，本文建议成立总体设计部，并充分运用协调控制的方法和技术。期望有更

26、多的城市在实际工作中运用系统工程方法，推进城市低碳发展。参考文献：1杨经良论城市系统工程J系统工程理论与实践，1985(4)：18242吴良镛中国城市发展的科学问题J城市发展研究，2004(1)：9133寇晓东，薛惠锋城市系统工程的理论框架探讨c陈光亚中国系统工程学会第十三届学术会议论文集香港：金利出版社，2004：3783844寇晓东，薛惠锋，杨琳基于WSR方法论的城市发展研究c陈光亚中国系统工程学会第十四届学术会议论文集香港：金利出版社，2006：1831895李金兵，唐方方低碳城市系统模型J中国人口资源与环境，2010(12)：677l6张启人，闵惜琳，陈原发展低碳城市的系统工程思考J系

27、统工程，2011(1)：177刘伟，陈超凡，桓汉青，等基于系统动力学模型的低碳城市发展研究J环境污染与防治，2014(4)：86918袁贺，杨霹中国低碳城市规划研究进展与实践解析J规划师，2011(5)：ll159钱紫华，曹春霞低碳城市规划的研究回顾与思考J重庆建筑，2011(4)：1410李国亮，任镇英，龚葳低碳城市规划理论J山西建筑，2010(34)：242711陈洪波低碳城市规划：目标选择与关键领域J华中科技大学学报(社会科学版)，201l(2)：828612杜栋，庄贵阳，谢海生从“以评促建”到“评建结合”的低碳城市评价研究J城市发展研究，2015(11)：71113罗宏，吕连宏，何美梅

28、低碳城市规划建设的难点与关键问题万方数据杜栋等：基于系统工程方法统筹低碳城市规划、建设与管理 259J环境科技，2010(6)：l一614陈桂生低碳城市的公共治理系统及其路径J云南社会科学，2011(5)：15一1915朱传芳运用网格化城市管理保障低碳城市运行J城市管理与科技，2012(1)：525416齐海云，耿世刚，李晓亮基于温室气体清单的低碳城市管理策略分析J环境保护，2015(6)：48-51r7刘新民，于文成，吴士健不同低碳城市分类视角下的三方主体治理策略分析EJ现代城市研究，2013(7)：10510818孙东川，林福永系统工程引论M北京：清华大学出版社，2004：687119杜栋管理控制学M北京：清华大学出版社，2006：117一118作者简介：杜栋(1964一)，男，陕西户县人，教授，主要研究方向为系统工程、信息管理；葛韶阳(1992一)，女，河南郑州人，硕士研究生，主要研究方向城市系统工程。万方数据