一、項目背景
我國城市化由快速擴張期逐步轉入穩定發展期。由于以往快速發展階段問題的積累，交通擁堵、環境污染、生態惡化等城市問題凸顯。“城市病”嚴重影響著居民生活質量，制約了經濟的進一步發展。《國家新型城鎮化規劃（2014-2020）》提出新階段的城市規劃與管理需要更加注重“以人為本”的城市發展理念，提升城市的品質內涵。從人的根本需求出發，以綜合承載能力為支撐，以體制機制創新為保障，促進經濟轉型升級和社會和諧進步。2015年全國城市工作會議更進一步提出了轉變城市發展方式、完善城市治理體系、提高城市治理能力的需求。
上海是全國城鎮化發展的先行地區，從增量擴張性發展已逐步轉為存量更新優化。控制城市規模，優化城市內部結構，逐步著手進行城市更新成為新階段上海城市建設發展的新目標。這一目標需要上海市全面的把握城市內部的空間建設情況及承載的功能的現狀情況，了解各地區的發展特色以及可能存在的發展潛力。
二、項目構思及主要內容
城市是一個典型的復雜巨系統，包含了生產、生活方方面面的數個復雜的子系統。隨著城市規模的迅速擴大和城市運行機制的深刻變化，城市的子系統間的關系將更為復雜。為了滿足對城市整體進行梳理，應用新方法提升對城市理解的需要，項目提出了體征診斷這一分析模式。采用多源大數據綜合評價的方式，利用多維指標體系，依靠專業知識和數據驅動定量評價等方法，多角度定量評價城市實時運行狀態。（見圖1）
相較于傳統的城市規劃模式，“城市體征診斷”立足于對城市日常狀態的綜合診斷，從而評估城市發展的重點問題，總結重要發展趨勢，發現城市規律，輔助城市政府的日常管理，支撐核心的決策工作。體征診斷本身暗含的高時效性，多角度評估的要求也使得城市體征診斷更為復雜全面。
項目總體分為兩個階段，第一階段，通過原始數據的清洗及基礎指標的設計形成上海城市體征診斷指數體系，基于指數對上海市各街道進行初步評價；第二階段，針對上海市重點關注的貼合民生的就業空間與居住空間，展開職住空間的專題研究。（見圖2）
三、技術創新
（1）結合體征診斷需求，通過多數據源進行指標設計及清洗計算
城市體征診斷指數體系分為規劃國土基礎指標、人口普查基礎指標、經濟普查基礎指標、手機信令基礎指標、出租車GPS基礎指標、軌道刷卡基礎指標、房屋價格基礎指標7類。結合上海市房屋土地資源信息中心的數據優勢構建了城市用地、城市建設、城市人口、城市產業以及城市出行的多維描述。基于這一多維的指數評價體系能夠初步對上海市的城市發展現狀進行分析。（見圖4）
一產企業主要集中在城市的最外圍地區及崇明島地區。從空間分布情況來看上海市的東南部及西南部一產企業較為集中，成片狀分布。二產機構則在更為靠近中心城區的外圍呈現環狀分布。另外，在浦西的北側有大片成規模的工業用地。大量土地由一產的作業用地轉為二產的制造業工廠等。三產企業目前分布較為集中，主要集中在中心城區，也體現出上海市目前整體空間上的服務并未完全形成多中心發展的模式。服務業企業沿江集聚，沿中心城區擴張的趨勢明顯。(見圖3)
（2）以職住為專題切入展開全域小尺度的評價研究
該專題研究在單項評價的基礎上，對基礎指標進行梳理篩選形成分析指標體系。采用機器學習方法，根據多維分析指標體系對各空間單元進行居住空間聚類和就業空間聚類，識別各空間單元的多維標簽特征。如，通過分類算法對上海市各街道的人群活動進行分類，能夠識別出明顯屬于工作地的街道、就業與工作混合街道等不同類型特征的街道。（見圖4）
（3）通過識別街道特征及指標間的變動關聯形成決策變化模擬
利用監督回歸算法定量表征多因素聚類下的聚類決策過程（見圖4），反向識別導致街道標簽差異化的關鍵指標因素，建立決策模擬變化模型。通過決策模擬模型提供城市相應要素變化后的結果模擬。(見圖5)
