顶层设计是现代设计理念。它是运用系统论的方法，从全局的角度，对某项任务或者某个项目的各方面、各层次、各要素进行统筹规划，以集中有效资源，高效快捷地实现目标。
顶层设计的主要特征，一是顶层决定性，顶层设计是自高端向低端(从上向下)展开的设计方法，核心理念与目标都源自顶层，因此顶层决定底层，高端决定低端;二是整体关联性，顶层设计强调设计对象内部要素之间围绕核心理念和顶层目标所形成的关联、匹配与有机衔接;三是可操作性，设计的基本要求的表述简洁明确，设计成果具备实践可行性，因此顶层设计成果应是可实施、可操作的。
顶层设计是总体规划的具体化。如果光有规划，缺乏具体的实现手段，则在总体规划之下很可能又造成各自为政、分兵把守的局面，造成资源难以共享，信息难以互联互通的后果。从工程学的角度来理解，顶层设计是：统筹考虑项目各层次和各要素，追根溯源，总揽全局，在最高层次上寻求问题的解决之道。顶层设计是一项工程“整体理念”的具体化。与顶层设计相比，传统设计是以功能为目标，从下而上的设备集成，典型是模拟视频监控系统的设计，从选择前端设备(摄像机及外围)，到确定传输方式(铜、光介质)，最后选择中心设备(矩阵、存贮、显示等)，实现系统设备具有的各项功能。这样的设计显然不能满足新一代信息系统的要求，也不能满足智慧城市的要求。
对于现代信息系统尤其是智慧城市而言，顶层设计是面向服务的设计。设计(集成)商提供的“服务”是以软件为主的软性产品、既“设计”，又称“解决方案”。设计是从系统的结构(顶层)出发，通过硬件的兼容和软件的开源，保证充分的资源配置和整合，包括新建、原有和其它系统的资源;通过融合技术、提供工具、实现人的智慧参与，实现信息的深入挖掘和深化应用，实现系统的自我成长和可持续创新，成为服务和支撑业务活动的平台。这样设计的系统一定是开放的，必然是可增值的、可为业务提供按需服务的可持续创新的环境。这就是以服务为目标的现代设计(理念)--顶层设计。只有采用顶层设计才能保证，各系统之间的协作关系，保证智慧城市总体目标的实现。
城市管理者需要构建合理的整体规划，然后分阶段逐步推进;构建智慧城市公共信息平台，实现规划管理信息化以及认清城市定位，寻找差异化竞争优势。城市管理者可以利用以大数据分析、云计算、移动互联和社交媒体为代表的新一代信息技术来重新构建城市系统，通过科技增强城市管理和创新，通过技术改变传统服务模式，以运营带动城市的产业升级和经济结构转型，从而提升城市竞争力。此外、城市管理者应当合理采纳创新性的建设模式，以开放的姿态打造智慧城市商业生态系统，实现包括专业设备厂商、电信运营商、IT厂商、科技地产商和各类投资机构在内的“五赢”局面。
因此、城市管理者应当通过顶层设计来规划建设路径;建设者应当通过顶层设计来制定系统的目标、架构和功能要求;各行各业都要通过顶层设计来保证信息化建设具有开放、融合和服务的特点，使之可以实现充分的资源整合和共享。
顶层设计并不是总体规划。确实总体规划是一种顶层设计，但顶层设计不只是总体规划。智慧城市建设中的各个系统、信息系统中的各个子系统，都要采用顶层设计的方法。这是信息技术发展的必然趋势，是智慧城市建设的基本要求。另外，最高层的设计就是顶层设计，这种观点也是不确切的。顶层设计是一种现代设计理念和方法，信息系统务层面的构建都需要采用这种的理念和方法。政府的职责是做好宏观层面的顶层设计，向下技术层面、实施层面交给专业和市场解决。因此、城市的管理者的责任是对智慧建设的总体规划。项目的设计、实施则是城市建设的各部门、各行业的事情。
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