序言：

      “这是好的时代，也是坏的时代”——英国文学家狄更斯这样描述工业革命发生后的时代。这句话同样可以用来描述中国作为步入工业化后期的发展中大国当前所面临的时代。一方面，经过改革开放以来近40 年的发展，中国经济总量跃居世界第二位，已经成为全球经济大国和贸易大国，社会生产力、综合国力、科技实力和国际影响力都迈上一个新台阶，中国现在比历史的任何时期都更加接近中华民族伟大复兴这个目标；另一方面，中国面临新工业革命、国际贸易投资秩序重构、产业融合等国际技术经济环境变革，面临发达国家高端挤压和发展中国家低端赶超的竞争压力，面临国内粗放的经济发展方式亟待转变、社会经济发展不可持续不协调问题亟待解决、人口红利即将消失、改革红利相对有所减弱、中等收入阶段各种社会经济矛盾日益突出等一系列发展难题。

        对城市来说也同样如此。一方面，城市化可以促进劳动分工，促进创新，促进交流和碰撞，从而能够根本转变绝大多数农民“面朝黄土背朝天”的低效劳动，大幅提高生产率。200 多年来，世界各国快速发展的经验表明，城市化是现代化的先决条件，凡是发达的国家都是城市化快速推进和城镇化率较高的国家。改革开放以来，中国经历了世界历史上规模、速度快的城市化进程，常住人口城镇化率从1978 年的17.92% 上升到2017
年的58.52%；城镇人口从1.7 亿人增至8.1 亿人，每年城镇新增人口2000 多万人，相当于欧洲一个中等收入国家的人口。中国城市发展波澜壮阔，取得了举世瞩目的成就。另一方面，中国也面临城市化进程中的各种城市病：雾霾污染、交通拥堵、垃圾围城、城市“摊大饼”、文化缺失……此外，在工业化过程中，中国还出现了大量困难型城市，包括资源枯竭城市、老工业城市、产业衰退城市、产业单一城市等。

      解决新时代中国及城市所面临的诸多发展难题，唯有华山一条道， 即全面深化改革，不断推进创新，舍此无他。创新发展是国家和城市兴衰的经验所得。工业化以来的发展历程表明，越是创新活跃的地方，就越容易形成产业革命的广阔舞台。近代以来，世界经历了数次科技革命，
英国抓住次科技革命机遇，成为世界霸主；德国抓住第二次科技革命机遇，赶超英国；美国是电力革命的赶超者和信息技术革命的引领者， 这使它成为百余年来的世界强国。世界的科技中心和工业重心从英国转到德国，再到美国，表面上是地理位置的更替，实质上是创新能力强弱的转换。

      中国城市化和现代化涉及十几亿人，走全靠要素驱动的老路难以为继。物质资源必然越用越少，而科技和人才却会越用越多。中国拥有世界上数量多、素质较高的劳动力，有规模的科技和专业技能人才队伍。以深化改革为引擎，把创新作为引领发展的动力，推动从要素驱动发展向创新驱动发展转变，必将释放巨大的创新潜能，推动中国经济保持中高速增长、产业迈向中高端水平，推动城市的转型升级。

      党的十八大以来，各项鼓励创新的政策密集出台，创新以“大潮奔涌逐浪高”的壮阔景象不断向纵深推进。英国《金融时报》这样评价中国的创新浪潮：“从世界的无现金交易总量到世界快的大数据计算速度，从世界的电动汽车市场到世界的高铁网络，从世界多产的人工智能科学论文到的光伏产业链，中国在许多行业突破科技瓶颈，成为世界的领跑者。”

      党的十九大开启了加快建设创新型国家的新时代。新时代，也是大数据时代。随着信息技术和人类生产生活交汇融合，互联网快速普及， 全球数据呈现爆发式增长、海量集聚的特点，对经济发展、社会治理、国家管理、人民生活都产生了重大影响，大数据成为国家基础性战略资源，成为社会生产的新要素，是“新的石油”“新的资产”“新的空间”，
正在深刻变革科技、产业和管理。互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，将会有力地推动产业、政府治理及应用和服务创新。

     基于客户需求反馈大数据的研发设计模式，能有效解决研发设计闭门造车问题，让企业研发设计更加具有针对性和导向性。生产制造大数据能解决生产数据车间流动问题，让企业生产流线更加柔性化，有效支撑了个性化定制、体验式制造、网络制造等新型制造业态。营销大数据能帮助企业实现精准营销，指导企业优化资源配置。物流大数据能有效解决物流运输信息不对称问题，让物流资源调度更加优化和智能。

     城市管网、交通、电子商务、网络舆情等各领域大数据的采集、挖掘和利用，能为我们提供全新的洞察城市运行的方法和视角，让城市治理更加主动、精准、高效。大数据能使政府决策的基础从局部信息走向全局信息，从定性考量走向定量判断，从滞后反馈到及时预警，从部门分割到信息协同，从而创新政府治理模式，提升政府治理的科学化与精细化。

      公共安全、医疗健康、生态环境保护、社保、教育等重点领域和特色产业大数据应用创新与模式创新，能催生出大量融合性新业务、创新性商业模式、混业经营新业态，提升民生保障便民、利民和惠民水平，
构建起人类生命新守护环。

      无论是剖析城市创新发展的现状、机遇和挑战，还是展示大数据给城市治理带来的变化，无论是探索大数据在企业、产业转型升级中的作用，还是描绘大数据在医疗、环保领域的应用，本书想向读者传递这样一个观点：大数据是新时代城市创新发展的新动能。

      每个人心中都有自己的理想之城。借助大数据和人工智能打造的创新之城，能够行你所行，听从你心，无问西东。这样的城市有温度、有情怀、有品质，城市生活会更方便、更舒心、更美好。

      本书的撰写工作由中国科学技术信息研究所的同事们共同完成，尽管他们都已经在大数据、人工智能、区域创新发展方面做出了很棒的成绩，但由于时间、精力有限，书中定有一些不当之处，敬请读者批评指正！