从涌现到相变：城市演化的复杂性逻辑与治理启示

导语

城市是人类文明的关键象征，承载着人们对美好生活的向往和追求。城市的繁荣与活力、衰退与转型，与我们每个人息息相关。古希腊亚里士多德认为“人们为了安全来到城市，为了生活美好留在城市”，很简洁地阐释了城市的起源与发展，也揭示了城因人而兴，人因城而幸的朴素道理。

复杂性科学的兴起，使人们从线性因果与均衡分析，转向关注非线性反馈、非均衡演化与整体涌现，这为城市化研究提供了新的思路与方法。越来越多研究认为，城市是一个典型的开放复杂巨系统：多要素耦合、跨尺度互动，在城市的兴起、变迁与演化过程中可能出现阈值跨越与相变等非线性现象。

本文首先梳理总结了城市系统的复杂性，通过引入涌现、协同、“吸引盆”等概念和模型，从涌现生成、协同维生、临界相变三个维度总结了城市系统演化的一般规律，提出复杂系统视角下城市化三阶段论，对诺瑟姆曲线作了新的解读。最后，提出中西医结合的城市体检框架，倡导在城市临界相变之前早预警、早干预，以期对我国城市现代化治理提供参考。

关键词：城市复杂系统、涌现生成、临界相变、城市体检、城市生命体、诺瑟姆曲线、城市现代化治理

刘海猛丨作者

赵思怡丨审校

目录

1. 城市系统的复杂性

2. 城市的涌现生成

3. 城市系统的协同维生

4. 城市系统的临界相变

5. 复杂系统视角下城市化三阶段论：诺瑟姆曲线的再认识

6. 融合中西医智慧，对城市系统风险早预警、早干预

7. 研究启示

1. 城市系统的复杂性

城市系统的复杂性主要表现在：子系统数量众多、层次嵌套、关联复杂；系统生成、发展、相变的演化过程复杂，且随着时间的演化发展（村落-乡镇-小城市-复杂多功能城市-都市圈/城市群），涨落在更高的层次上不断涌现出新的结构和功能；系统内部存在自组织的演化机制以及系统与外界环境之间的动态关联等。因此，城市系统与其他复杂系统一样，具有非线性、自组织性、自适应性、涨落性、反馈性、层级性等特征。

从城市内部结构看。一般认为城市是由以人为核心的社会经济和生态环境两大子系统构成，是一个典型的人地关系地域系统。生态环境子系统是城市的本底支撑，涵盖水、土地、能源、大气、动植物等要素；社会经济子系统是城市的主体人工系统，包含房屋建筑、市政设施、科技文化、产业经济、防灾应急等要素（图1）。两大子系统及其要素通过物质流、能量流、信息流等不断进行相互作用、相互影响与相互适应，这些复杂的耦合关系根据空间、时间、表象和组织等维度可以分为近远程耦合、近远期耦合、显隐性耦合、组内外耦合等不同类型。

图1 城市复杂系统的结构、过程与联系示意图（刘海猛，2024）

从城市有机生命体视角分析。人口、食物、水、原材料与能源等要素持续流入城市，在生物、物理与化学过程的共同作用下，于不同时间与空间尺度上完成循环、转化与交换，并最终以废弃物、产品、信息等形式流出城市，构成城市的宏观“新陈代谢”过程。城市发展活力外在表现为城市有机体的各部分通过自组织、自复制、自适应不断生长，内在机制则主要表现为多样性与流动性。多样性包括城市人口多样性、产业多样性、土地混合利用、社会文化多元性、建筑多样性和生态系统多样性等；流动性既包括城市内部人口、物资和信息的流动，也包括与城市外部环境的各种交互。生长代谢、多样性和流动性构成了城市的“活力三角”（图2）。

图2 生命体与城市的“活力三角”概念模型（Liu et al., 2022）

从空间维度分析。首先，城市有若干个尺度层级和分形特征，从最基础的家庭单元，到街区、功能区、单个城市、都市圈/城市群，在星球城市化背景下现代城市的影响延伸到地球的任意角落。物理实体的城市空间是三维的，横向的城市空间由点、线、面有机构成：交通站点、大型商场、标志性建筑等是点要素，一般具有集聚或辐射效应；道路网络、河流水系、城市绿廊、基础管网等是典型的线要素，将城市连接为一个网络，承载其他各类要素的流动，类似生命体的血管和神经；商业用地、居住用地、工业用地、绿地公园、仓储物流等是面状要素，一般归类为某种城市功能区，是城市有机体的功能器官。工业革命以来大城市病日益严重，纵向的城市空间越来越重要，含盖地上高层建筑和地下各类建筑和设施，伴随城市空间的立体开发，城市研究由平面思维转向立体化思维。此外，城市虚拟空间/数字孪生空间随着近几年人工智能、实景三维等技术的成熟，正在快速发展，成为城市系统不可或缺的重要组成。

从时间维度分析。每个城市都遵循一定的发展规律，包括城市化的“S”型曲线演化规律、城市的异速生长和标度律、城市化-环境库茨涅兹曲线规律等。在前人研究基础上，本文结合复杂性理论，进一步总结了城市演化的一般性规律，将城市化的“S”型曲线总结为涌现生成、协同维生、临界相变三个阶段。城市的涌现生成是以人为核心的人地关系地域系统在多时空维度上的结构和功能的整体涌现现象；城市系统的协同维生是指在与外界环境进行物质、能量和信息交流以及系统内部主体间的竞争与协同共同驱动下，系统结构有序度、自适应、自发展能力在不断涨落中提高的过程；当城市系统达到自组织临界阈值，系统发生相变，城市的规模、性质和职能等会发生改变。下文将针对时间演化详细论述。

总之，城市是物质空间、社会空间与信息空间三个维度的集成，是耦合社会与自然的复杂地域系统，是有序与混沌、自组织与他组织、集聚与扩张、竞争与协同的辩证统一体，在以人为核心的多种流要素驱动下不断发生时空间反馈，像自然界其他有机体一样不断感知并适应周围环境，不断自我生长、演化与重构。

2. 城市的涌现生成

涌现是指复杂系统在自组织过程中新的结构、形态、功能、层次、属性等的出现，它是复杂系统的根本特征。这种整体才具有，孤立部分或其加合不具有的性质称为整体涌现性（whole emergence），即“1+1>2”。老子“有生于无”，“道生一，一生二，二生三，三生万物，万物负阴以抱阳”的思想即体现了系统的涌现性。城市的形成即是以人为核心的地域系统在多时空维度上的结构和功能的整体涌现现象 。城市系统涌现形成的条件主要包括生成主体、非线性作用机制（自组织与受限生成）、环境策略等。

城市系统的生成主体

城市的生成需要具有涌现生成能力的主体，生成主体是系统整体涌现的前提条件和发生涌现现象的源泉。城市的生成主体主要包括了人口、产业、治理主体、水、能源、生态系统等。

城市的内在生成机制：自组织与受限生成

根据 Holland 的复杂适应系统（complex adaptive system, CAS），系统由大量异质主体在局部规则约束下进行分布式互动与适应性学习，并在宏观层面涌现出相对稳定的模式与结构。在非线性作用驱动下不同层次的聚落开始涌现，逐步形成了一个错综复杂、初具网络形态的更高层级涌现——城市，这一时空演化过程中同时存在着自组织和受限生成机制：

（1）自组织是城市涌现生成的关键机制。它使城市系统在外部环境约束与内部相互作用下，能够自发形成空间结构与功能分工，并通过适应性调整提升对资源、风险与机会的响应能力，可视为城市演化背后的“看不见的手”。在与周围环境持续耦合的过程中，人口与经济活动由分散走向集聚，城市的区位选择、规模扩张与形态分异在多重反馈作用下逐步显现，同时也会重塑原有的生态格局，产生了涌现效应（地域结构和功能的嬗变）。由聚落、乡村到城市，再到都市圈/城市群的演化，体现了城市体系在非线性反馈、路径依赖与尺度递进作用下的动态演进过程。

（2）受限生成是城市涌现生成的内在逻辑。自组织并非无序生长，而是在特定规则约束条件下，通过主体间持续的功能耦合生成新结构与新状态的动态过程。对某一城镇而言，生成主体的组合不是任意堆砌，其耦合方式与演化方向受硬约束与软约束共同塑形：水土资源、能源矿产、地形地质、植被生态与气候水文等决定了基本承载与空间边界，进而影响区位布局、规模形态、功能定位与产业路径；交通条件、制度治理、安全需求、文化习俗等人文因素，则通过成本—收益结构与行为规范进一步限定集聚方式。自然与人文因素相互作用，构成了人口向城镇集聚与迁移的内在逻辑。

城市的外在生成机制：环境策略

生成主体为城市涌现提供“积木（building blocks）”，自组织与受限生成构成其内在演化逻辑。但涌现能否发生、以何种路径发生，还取决于外部环境的输入与情境变化。城市系统作为开放系统，持续与外界交换物质、能量与信息；外部环境既提供发展所需的资源与机会，也通过灾害冲击、市场波动、政策调整与生态压力等外生扰动改变约束条件与收益结构，从而重塑系统演化方向。为应对外部压力与不确定性，城市会通过学习与适应进行规则调整、功能重组与结构重塑，形成面向环境的适应性自组织转变（图3）。

图3 绿洲城镇系统与外界环境的相互作用（刘海猛等，2016）

3. 城市系统的协同维生

竞争与协同：维持城市系统活力与进化稳定

系统的协同维生包含了竞争与协同的概念，如果说涨落是推动城市系统发展并促成更高层级有序结构形成的诱因，那么竞争与协同则是引发系统涨落的内在驱动。由于生存资源的稀缺性，竞争是自然界中普遍存在的一种基本关系，是一种分离行为，作用双方相互制约、相互抑制。竞争提供差异化与选择压力，促进系统的活力与多样性；协同能够使不同主体以最小的代价或成本实现自身的成长与发展。城市系统在不同尺度下广泛存在着这种协同与竞争机制，它维持了整个系统的生命活力与进化稳定，推动其在约束与扰动中实现适应性的结构重塑与演化，是城市系统演进的根本动力，而这种协同维生秩序也是自组织原理的具体表现。

图4是城市系统演化示意图，其中 为系统内部不可逆过程引起的熵产生，表征内部无序性增长； 为系统与外部环境交换产生的熵流。城市化过程中的竞争与协同是驱动该熵变的关键微观机制：一方面，资源稀缺条件下主体间的竞争会强化非线性博弈与要素争夺，导致配置摩擦、冲突与波动加剧，从而提高内部不可逆损耗并推升 ；另一方面，主体间的协同（分工互补、信息共享、联合治理与制度协调）能够降低交易成本与系统摩擦、提高资源利用效率，并通过与外部环境的有效交换引入“负熵流”，使 可能为负并在一定条件下抵消内部熵产生。下部以演化势函数 表示城市演化状态 的稳定性景观，多个势阱对应不同稳定态；在外部扰动与内部涨落作用下，城市系统可能跨越势垒在稳定态间跃迁。

图4 城市化系统演化示意图（刘海猛等，2016）

城市演化的协同维生机制分析

协同维生是指城市系统中不同主体/子系统在资源约束与外部压力下，通过“竞争—协作—再配置”的动态过程实现共同存续与功能提升；其结果表现为效率提升、风险分担与结构优化。下面将城市系统分为要素、子系统、城市系统整体三个层级来分析：

①要素（主体）层面，如经济子系统内不同企业在产业转型、节能减排背景下还要保证收益最大化，对城市区位、人力、原材料等资源的竞争同时，也要产业链分工、联合研发、信息共享，进而降低交易成本、提升技术扩散效率，产生集聚效应与创新溢出，推动城市经济转型。

②城市子系统层面，资源稀缺性使得矛盾关系普遍存在。例如工业与农业对水资源的竞争、城镇建设与粮食生产对土地的竞争、经济增长与居民生活对生态环境容量的竞争等。而这种矛盾又是辩证统一的，各个子系统之间也要进行相互协作，在自组织与他组织共同作用下合理利用水土气生等资源。

③城市系统整体层面，如在流域上中下游的城镇为了发展会对水资源进行争夺，但他们又是唇亡齿寒的关系，需要水资源的跨界综合协同管理。同时城市的生产生活与生态系统间用水也存在竞争与协同的关系，保证不了最低生态用水量，城市也不可能可持续发展。

4. 城市系统的临界相变

物理学中，相变有时是突变（如固液相变），有时也可以是比较平稳的变化（如气液相变），在二者之间的临界点会发生很多反常的现象（如比热无限增大）称为临界现象，例如图5中水的临界相变，其中M、N为相变临界点。系统的整体涌现效应在一定程度上也可以看作系统的相变。

自组织临界理论（self-organized criticality）对临界现象及其突变规律进行了系统的分析和描述。系统相变的边缘状态即为临界状态，临界性行为是自然界一种普遍的行为，处于临界状态的系统会出现各种大小的服从幂律的雪崩事件。自组织是系统相变的前提，临界相变的发生要求系统是开放的，能跟外界建立物质、能量和信息的交换，以达到系统内部熵的增减平衡。Per Bak认为，这是构成世界多样性的大自然之秘密。

图5 水的临界相变

吸引盆模型：城市临界相变的概念模型

城市的生成、演化和转型过程中均存在自组织临界相变，参考Walker等人关于社会-生态系统的“吸引盆”（basin of attraction）概念来解释。如图6，不同盆地（A、B、C…）表示不同的城市稳定域，其内部由相对一致的关键反馈结构所维系；盆地之间的分界（虚线）对应临界阈值。小球代表由一组状态变量构成的城市系统当前状态，从自组织视角，在同一盆地内，小球在扰动作用下发生波动，但通常会在负反馈的作用下趋向盆地底部较稳定的区域。

随着外部驱动与内部慢变量（如政策制度、资源约束、技术路径等）的变化，正负熵的此消彼长，稳定性景观可能发生形变（盆地变浅、变窄或分界移动），城市系统韧性随之改变。城市系统永远处于动态平衡之中，不可能达到绝对平衡。小球的位置不断变化，其变化快慢以及位置相对盆体底部的距离，由自身的动能和外界对系统输入的能量共同决定。

当扰动强度增大或韧性下降使得系统状态跨越阈值时，小球可能进入另一盆地，表现为临界相变，城市演化路径由此发生显著偏移。不同盆地的深度与宽度可理解为城市系统的稳定性与韧性差异，因此，转入新的盆地可能带来城市更高水平的协同与繁荣，也可能导致城市功能退化与衰退。

图6 系统的吸引盆模型（根据Walker，2004改绘）

城市化的临界相变机制

利用“吸引盆”（basin of attraction）模型分析城市化的临界相变，有助于更清晰地刻画其演化路径、阈值跨越与状态转换机制。

首先，城市化是人口、产业与空间要素在多重约束与反馈作用下发生的复杂演化过程，本质上体现为农村人口在自组织与制度调控共同作用下向城市人口与城市生活方式的持续转化。类比水的相变“固体—‘相变’—液体”，城市化可以表示为“农村—‘城市化’—城市”。该相变机制主要是由城市化的“推拉因模式”决定的，市场力量在城市的形成和发展中发挥了主导作用，并在不同阶段与政策制度共同塑造城市化的速度与方向。对应吸引盆模型，这一过程可理解为系统稳定性景观随驱动因素变化而发生重塑：原有吸引域可能扩展或收缩，盆地的深度与宽度（稳定性与韧性）随之调整，使城市系统在持续调整中形成新的动态平衡。

随着城市化推进，城市规模、性质与功能可能呈现非线性变化，甚至发生突变。一方面，当生态环境逼近或突破承载阈值，或气候—水文条件显著改变、资源枯竭时，城市可能由高稳态转入低稳态，表现为结构解体/重构、功能衰退与复杂性下降，如楼兰古城、玉门老城。在吸引盆框架下，这意味着扰动增强或韧性下降导致城市系统跨越阈值进入另一稳定域。另一方面，政治地位提升、新资源开发、交通枢纽形成或关键技术突破等也可能触发积极跃迁，使城市快速重塑功能与发展方式，进入更稳定、更具适应性的“新盆地”，并在新的反馈结构支撑下形成更高水平的有序状态。

因此，城市化的临界相变并非单一的突变事件，而是渐变与突变交织、稳定与失稳转换的动态过程。长期的渐进积累改变系统韧性与阈值位置，而在关键扰动或关键变量触发下，系统跨越临界点产生阶段性跃迁，从而在继承既有结构的同时实现路径重塑与机制创新。

5. 复杂系统视角下城市化三阶段论：

诺瑟姆曲线的再认识

美国地理学家诺瑟姆于20世纪70年代提出城市化轨迹为S型曲线，包括三个阶段：初级阶段、快速发展阶段和成熟阶段（图7）。在复杂系统自组织-自适应框架下，诺瑟姆曲线不仅表示城市化率的宏观增长趋势，也可理解为城市系统在开放条件下经历“涌现生成—协同维生—临界相变”三类主导机制交替占优的演化过程。如图8所示，可将 与诺瑟姆曲线的三个阶段对应起来，用以刻画城市复杂系统的阶段性动力学特征。

图7 城市化诺瑟姆曲线

①dt1涌现生成阶段（对应初级阶段）：人口、土地、水资源、植被与基础设施等要素（图中小球所指的生成主体）在资源约束与环境条件限制下，通过自组织过程形成初步结构，并与外部环境发生物质、能量与信息交换。系统整体开始出现涌现效应：城市空间与功能从分散走向集聚，但增长速度相对较慢、波动幅度较小，城市化进入缓慢爬升期。

②dt2协同维生阶段（对应快速发展阶段）：系统内部要素、子系统与城市整体三个层级及其耦合关系显著增强。各主体之间既存在非线性竞争（资源、区位、机会的争夺），也存在协同（分工互补、网络连接、制度协调与信息共享）。在这一阶段，正反馈更容易被放大：集聚—创新—扩张的链式过程使系统有序性与复杂性进一步增强。同时，城市与外界的物质、能量与信息交换更为频繁，外部输入（负熵补给）持续支撑城市结构与功能的优化，使城市化在波动中演进。图8中曲线在上升过程中伴随明显“上下振动”，对应系统在涨落中不断调整与重组；而少数关键慢变量（序参量）对宏观演化方向起主导作用。

③dt3临界相变阶段（对应成熟阶段及转型窗口）：城市系统在自组织临界态发生涨落，当达到临界阈值，系统可能出现跨阈值跃迁，城市的规模、性质和职能发生重构，表现为向更高层次有序结构的升级，也可能因韧性下降而转入低稳态，出现功能衰退、结构退化甚至局部解体。

图8 城市复杂系统演化的基本规律（刘海猛，2024）

诺瑟姆曲线宏观呈平滑的 S 型，但在内部涨落与外部扰动下，城市化率及相关结构变量会围绕趋势线上下波动；整体表现为“相对稳定—阶段性失稳—再稳定”的动态平衡。涌现生成、协同维生与临界相变贯穿城市化全过程，但 以生成与集聚为主， 以竞争—协同驱动的耦合扩张为主， 更易跨越阈值并发生结构重构。作为开放系统，城市化依赖与外界的物质、能量和信息交换推动有序化与功能分化，复杂性总体上升；但耦合增强与约束加剧可能导致韧性阶段性下降，使 更易出现临界转折。要素与层级间的正负反馈及路径依赖共同决定城市演化方向。遭遇重大冲击后，系统通常进入再组织：可能在更低稳态重建，也可能在外部输入与治理作用下转入新的稳定域与发展路径。

6. 融合中西医智慧，

对城市系统风险早预警、早干预

论文题目：China’s new program gives cities check-ups 论文链接：https://www.nature.com/articles/s44284-025-00317-8 发表时间：2025年9月4日 论文来源：nature cities

随着城市灾害日益频发，资源环境压力叠加，重大传染病风险持续加剧，以及住房老旧、基础设施不足、交通拥堵、人居环境退化等现实问题，越来越多学者将城市视为“城市生命体”进行研究。

2018年中国启动城市体检试点，将“体检—诊断—开方—治理”嵌入城市更新全过程；到2024年已扩展至297个城市并全面推行。我们提出中西医结合的城市体检框架——“整体调和 + 精准诊断”，主张在指标设计、评估方法与治理干预全过程中融汇东西方智慧（图9）。以传统中医的整体观、平衡观与“治未病”思想为指导，以西医式的精准量化指标和快速处置能力为支撑，构建开放迭代、可诊断、可干预、可反馈的城市治理新范式。

中医强调整体联系、阴阳平衡与调理预防，适合把握城市各子系统之间的耦合反馈与潜在风险；西医强调解剖测量、标准化对比与针对性治疗，适合对生态环境、基础设施安全、公共健康等问题进行精确诊断和快速处置。两者融合，城市体检应实现“三个转向”：①从末端治理转向“治未病”：通过常态监测与预警系统，及早识别拥堵、污染、管网泄漏等风险信号，降低问题恶化后的治理成本；②从单项指标转向系统处方：在量化指标之外，强化跨部门协同与综合方案设计，关注环境—经济—社会之间的联动效应；③从统一模板转向因城施策：以中医“辨证施治”的个性化思路，为不同城市提供差异化评估与更新路径，同时以西医式标准保证可比性与科学性。

图9 融合中西医智慧的开放式城市体检指标体系与流程（Liu et al., 2025）

7. 研究启示

（1）自组织机制是驱动城市演化的一只“看不见的手”。城市建设应更多顺应并激发这种自组织力量，坚持市场化改革方向，推动有效市场与有为政府结合，尊重城市自身成长与运行规律，逐步形成以自组织为核心的新型城市发展观，让市场在城市化资源配置中发挥决定性作用，同时更好释放政府、企业与市民等多元主体的活力与潜能。

（2）建立“城市生命体”的系统整体观。城市像生命体一样依赖能量、物质与信息的持续输入与循环：交通、水电气网、物流与数据流构成“血管与神经”，生态系统提供“代谢底盘”，任何环节阻塞都可能引发连锁失调。城市运行由多层级反馈塑造，局部问题常通过网络扩散为系统性风险，城市体检与治理不能仅靠单点修补，而应关注关键节点、耦合关系与阈值。城市具有自组织与适应性，政策应从“工程式控制”转向“条件营造”，通过规则、激励与公共服务引导主体协同。

（3）遵循大自然之规律，鼓励城市发展的多样性。城市并非同质化的“标准产品”，而是由生态基底、历史文脉、产业路径与区位网络共同塑造的独特生命体，这种多样性既体现在城市之间，也体现在城市内部——包括人口结构、土地利用、文化与生活方式等的多元共生等。不同城市在资源禀赋、环境承载、风险暴露与治理能力上存在结构性差异。在尊重生态阈值与空间约束的前提下，围绕区域功能定位与比较优势，构建差异化的增长机制与治理工具箱，推进金融资本、人力资本、社会资本、生态资本、文化资本的多元耦合与协同增值。

（4）增强城市系统韧性。理解城市演化规律，建立多源监测与早预警体系，及时处置小风险，避免微小扰动可能累积引发“蝴蝶效应”。优化城市网络结构与冗余配置，如供水供电、交通通信的备份，提高关键节点抗断链能力。倡导韧性规划，分散风险暴露，缩短应急响应链条，使城市在不确定环境中实现更快恢复与持续迭代。

参考文献：1. 刘海猛.城市评价方法论初探.地理研究,2024,43(03):596-620.2. 刘海猛,方创琳,李咏红.城镇化与生态环境“耦合魔方”的基本概念及框架.地理学报,2019,74(08):1489-1507.3. 刘海猛,方创琳,毛汉英,等.基于复杂性科学的绿洲城镇化演进理论探讨.地理研究,2016,35(02):242-255.4. Liu H, Fang C. China’s new program gives cities check-ups. Nature Cities, 2025, 2: 910–912.5. Liu, H., Gou, P., & Xiong, J. Vital triangle: A new concept to evaluate urban vitality. Computers, Environment and Urban Systems, 2022, 98, 101886.

作者简介：

刘海猛，中国科学院地理科学与资源研究所副研究员、硕士生导师，北京科协青年托举人才，“全球前2%顶尖科学家”。主要从事城市可持续发展研究。发表论文100余篇，其中一作/通讯在Nature Cities、Earth’s Future等期刊发文58篇，Google-H指数41。主持国家自然科学基金3项，曾获住建部华夏建设科学技术奖、钱学森城市学金奖（提名奖）、北京优秀青年科技论文等。现为中国城市经济学会城市群与都市圈专委会副秘书长，中国城市科学研究会数字孪生与未来城市专委会委员、中国系统工程学会生态环境系统工程专委会委员等。

城市科学读书会

随着工业化和现代化的发展，世界范围内的城市化率不断提高，越来越多的人口聚集在城市，使得交通拥堵、环境污染、资源短缺等城市问题日益严峻。 我们迫切需要对城市的基本运行规律有科学的认知。 近十几年来，智能手机、物联网、卫星遥感可以帮助获取高精度的城市数据； 机器学习、人工智能的发展，为处理大规模多源异构数据提供了技术手段。 此外，复杂科学从演生视角，在不同时空尺度上研究城市现象的基础规律，丰富了城市科学的理论框架； 基于复杂系统的模拟方法也在实践中有广阔的应用前景。

在这个大背景下，集智俱乐部由北京大学助理教授董磊联合明尼苏达大学助理教授朱递、中南大学地球科学与信息物理学院教授李海峰、北京航空航天大学计算机学院博士寄家豪共同发起，分享、讨论和梳理“城市作为复杂系统”的理论、研究方法及应用，希望促进相关领域学者的交流，推动交叉学科间的合作，促进城市科学的发展和研究。读书会已完结，现在报名可加入社群并解锁回放视频权限。

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