基于大數(shù)據(jù)的開封市“城市大腦”建設(shè)路徑探究

劉 悅

（1.開封大學(xué) 信息工程學(xué)院，河南 開封 475004；2.開封市公共安全信息化工程技術(shù)研究中心，河南 開封 475004）

0 引言

在大數(shù)據(jù)時代，傳統(tǒng)的城市管理模式正在向智慧城市治理模式轉(zhuǎn)變。智慧城市治理模式要求，將城市作為一個整體來看待，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理。當(dāng)前，很多城市都在構(gòu)建平行的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)管模式。數(shù)據(jù)管理是智慧城市治理模式的核心，因此在推動數(shù)字化以及智能化轉(zhuǎn)型的過程中，要將數(shù)據(jù)作為產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性要素，充分挖掘數(shù)據(jù)價值，對城市治理與服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行深化設(shè)計［1］。根據(jù)系統(tǒng)工程學(xué)的相關(guān)理論，城市治理模式的構(gòu)建需要遵循整體性和功能結(jié)構(gòu)性原則，城市治理的現(xiàn)代化需要轉(zhuǎn)變服務(wù)對象以及政府職能。當(dāng)前，開封市正在探索智慧城市治理模式。政務(wù)服務(wù)和大數(shù)據(jù)管理局具有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理的相關(guān)職能，具體負(fù)責(zé)這方面的工作，并承擔(dān)相應(yīng)的職責(zé)。近年來，開封市在智慧城市建設(shè)方面投入了大量資源，尤其注重信息化建設(shè)，政府門戶網(wǎng)站和政務(wù)專網(wǎng)實現(xiàn)了有效的連通，城市治理的信息化水平得到顯著提高。大數(shù)據(jù)是構(gòu)建城市現(xiàn)代化治理模式的主要驅(qū)動力［2］［3］，因此要加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高對數(shù)據(jù)的采集和整合能力，并對邊緣計算方案予以改進(jìn)。數(shù)字孿生城市以及“城市大腦”都是近年來研究領(lǐng)域的熱門，它們給開封市智慧城市治理模式的構(gòu)建提供了新的思路。

1 “城市大腦”概述

“城市大腦”的基本概念與智慧城市有所不同，它關(guān)注的是城市的神經(jīng)末端，要求調(diào)動控制中心高級別的重要功能，協(xié)同運作，并充分利用城市數(shù)據(jù)，構(gòu)建功能更加全面的底層感知物聯(lián)網(wǎng)，完善城市治理與服務(wù)體系?！俺鞘写竽X”需要非常靈敏，具備較強(qiáng)的信息識別能力，對城市治理體系中的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)支撐網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)要素進(jìn)行精細(xì)化管理以及邏輯控制，并從人類大腦思維模式構(gòu)建的規(guī)律中尋找城市治理的新方向?！俺鞘写竽X”建設(shè)符合城市治理模式的智慧化發(fā)展趨勢?！俺鞘写竽X”的基本架構(gòu)如圖1所示。

圖1 “城市大腦”的基本架構(gòu)

對“城市大腦”來說，大數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，這從圖1中可以看出。在建設(shè)智慧城市的過程中，若忽視大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，就很容易出現(xiàn)信息孤島以及管理模式方面的問題，從而嚴(yán)重影響城市治理與服務(wù)模式構(gòu)建的質(zhì)量［4］［5］?！俺鞘写竽X”致力于對有效的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高質(zhì)量管理，以及實現(xiàn)安全的信息共享，最終解決人民群眾在日常生活中非常關(guān)注的問題?！俺鞘写竽X”能夠從多個維度深度感知城市發(fā)展過程中存在的突出問題，并對神經(jīng)末端的基層數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)管理。人民群眾可以為“城市大腦”提供可靠的數(shù)據(jù)來源，并將民生焦點提交給公共服務(wù)平臺，促進(jìn)問題的解決，這有利于優(yōu)化和完善“城市大腦”的智能決策與分析功能。要將“城市大腦”的試運行模式與機(jī)器測試方案結(jié)合起來，這不僅有利于構(gòu)建高質(zhì)量和高效率的城市智能治理體系，提升城市治理水平，還有利于人民群眾從多個角度理解“城市大腦”應(yīng)用的意義。

2 當(dāng)前開封智慧城市建設(shè)中存在的主要問題

基于開封市人民政府的門戶網(wǎng)站以及正在測試運行的政務(wù)數(shù)據(jù)開放平臺，能夠初步實現(xiàn)大數(shù)據(jù)信息資源的開放共享。開封市的開放數(shù)據(jù)信息資源可以從“部門”和“主題”兩個子目錄中進(jìn)行有效篩選?？傮w來看，大數(shù)據(jù)支撐下的智慧城市治理模式已經(jīng)初步建立起來。開封市人民政府的門戶網(wǎng)站與河南政務(wù)服務(wù)平臺相連接，使政務(wù)服務(wù)外網(wǎng)訪問得以實現(xiàn)。當(dāng)前，在開封市大數(shù)據(jù)建設(shè)的過程中仍然存在一些問題，它們影響到智慧城市治理效果。

2.1 信息平臺建設(shè)重復(fù)率高，規(guī)劃效果不理想

目前，行政管理部門的業(yè)務(wù)信息平臺數(shù)量較多，存在功能交叉和業(yè)務(wù)內(nèi)容重合的問題，且比重偏大，這影響到業(yè)務(wù)辦理和信息查詢用戶的順利操作，他們會因此而浪費很多時間和精力，這不利于政務(wù)公開以及業(yè)務(wù)整合。信息平臺建設(shè)重復(fù)率較高以及規(guī)劃效果不理想，是城市數(shù)字化建設(shè)過程中普遍存在的問題。不同行政管理部門的部分職權(quán)交叉重疊，導(dǎo)致群眾對其權(quán)力和責(zé)任的認(rèn)知不到位，這會影響公眾監(jiān)督效率。在“城市大腦”建設(shè)過程中，信息平臺功能交叉的程度以及規(guī)劃效果決定了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享和交換的頻率。不佳的信息系統(tǒng)建設(shè)環(huán)境會對城市基礎(chǔ)職能體系建設(shè)造成不良影響。行政管理職能部門是構(gòu)建“城市大腦”的關(guān)鍵部門，要從全局出發(fā)進(jìn)行頂層設(shè)計，詳細(xì)規(guī)劃政務(wù)信息平臺以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐體系和設(shè)施的建設(shè)。

2.2 基層部門與基層部門之間存在信息孤島

不同基層部門之間存在信息孤島，這是構(gòu)建“城市大腦”和城市智慧體系的主要障礙之一。政府的一些管理部門對數(shù)據(jù)信息的共享與交換不夠重視，在數(shù)據(jù)管理平臺建設(shè)完成之后，不能立刻履行促進(jìn)數(shù)據(jù)共享與交換的職能，這嚴(yán)重影響城市治理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集能力的提升。在硬件設(shè)施建設(shè)完成之后，相關(guān)部門不能及時構(gòu)建數(shù)據(jù)信息聯(lián)通渠道，貫通數(shù)據(jù)通路。由于規(guī)則缺失，因此很多基層部門的關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)呈混亂的狀態(tài)，他們并不能從城市治理的角度分析數(shù)據(jù)共享與交換的過程。在構(gòu)建“城市大腦”的過程中，要從頂層設(shè)計和深化設(shè)計兩個方向發(fā)力，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在城市治理過程中，將數(shù)據(jù)信息的共享與交換作為城市治理數(shù)據(jù)中心管理與維護(hù)工作的重點，努力實現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)目標(biāo)。

2.3 大數(shù)據(jù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

在采集城市治理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的過程中，相關(guān)部門和單位并未進(jìn)行統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的處理和操作。由于數(shù)據(jù)中心各類主題數(shù)據(jù)庫中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息采集的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，因此數(shù)據(jù)信息在存儲和轉(zhuǎn)存的過程中容易被篡改，從而影響數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和可靠性。大數(shù)據(jù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，也會影響城市治理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享與交換的質(zhì)量，導(dǎo)致不同城市的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系不能對接、發(fā)展不能協(xié)同，很多決策都會受其影響?！俺鞘写竽X”建設(shè)需要根據(jù)城市的實際情況來進(jìn)行。要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集和處理標(biāo)準(zhǔn)，并對分布式數(shù)據(jù)中的已存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化清理和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置，這樣才能夠保障城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的完整性和可靠性。

2.4 運行管理和質(zhì)量監(jiān)督存在缺失

目前，開封市政務(wù)門戶網(wǎng)站的很多功能模塊，其展示功能比較強(qiáng)，但是實效性較弱，信息資源利用率不高。開封市“一中心四平臺”建設(shè)完成之后，其他信息化設(shè)施投入使用率較低，這會導(dǎo)致智慧城市治理模式不能充分發(fā)揮作用。真正投入政務(wù)服務(wù)的管理資源有限，相關(guān)規(guī)章制度不健全，這會給數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來不利影響。以上情況都說明，在智慧城市管理模式建設(shè)上存在運行管理與質(zhì)量監(jiān)督的缺失。

3 基于大數(shù)據(jù)的開封市新型智慧“城市大腦”建設(shè)路徑

3.1 推動大數(shù)據(jù)信息共享機(jī)制建設(shè)

大數(shù)據(jù)信息共享機(jī)制是新型智慧“城市大腦”建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一，該機(jī)制建設(shè)是解決信息孤島問題、突破相關(guān)技術(shù)瓶頸的主要思路。基于大數(shù)據(jù)的“城市大腦”能夠與政務(wù)信息管理平臺和信息資源共享平臺相結(jié)合，并對不同職能部門和業(yè)務(wù)部門的數(shù)據(jù)信息管理質(zhì)量進(jìn)行量化分析。在“城市大腦”基礎(chǔ)功能架構(gòu)的支撐下，大數(shù)據(jù)信息共享機(jī)制會越來越完善，該機(jī)制的不斷完善又能從多個維度提升“城市大腦”的數(shù)據(jù)驅(qū)動服務(wù)能力。在利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建設(shè)信息資源共享機(jī)制的過程中，要借助專業(yè)的數(shù)據(jù)治理模式，并對大數(shù)據(jù)信息資源的全生命周期管理體系進(jìn)行完善與優(yōu)化。在大數(shù)據(jù)信息資源共享機(jī)制建設(shè)中，要對人民群眾關(guān)注的重點民生問題與支撐城市治理體系的關(guān)鍵細(xì)節(jié)進(jìn)行有效分類。另外，要建立一支專業(yè)化程度較高的人才隊伍，以促進(jìn)大數(shù)據(jù)信息共享機(jī)制建設(shè)。要對大數(shù)據(jù)信息的合法利用過程進(jìn)行嚴(yán)格的安全審計，以保障大數(shù)據(jù)信息共享機(jī)制建設(shè)的順利進(jìn)行。

3.2 將數(shù)字孿生作為城市治理現(xiàn)代化的主要方向

當(dāng)前，在城市治理過程中存在著底層數(shù)據(jù)連通性不強(qiáng)的問題。而數(shù)字孿生有助于解決這一問題，并突破相關(guān)技術(shù)瓶頸，消除信息孤島。故應(yīng)將數(shù)字孿生作為城市治理現(xiàn)代化的主要方向。應(yīng)將數(shù)字孿生中的大數(shù)據(jù)驅(qū)動服務(wù)模式運用在“城市大腦”底層數(shù)據(jù)應(yīng)用方案的制定中，充分利用社會各個基礎(chǔ)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，提升智慧城市治理能力。在構(gòu)建“數(shù)字孿生”城市治理模式的過程中，要對連通城市底層數(shù)據(jù)庫的那些關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行分析，實施重點突破，并對惠及民生的相關(guān)大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類整合。當(dāng)前，開封市數(shù)據(jù)信息資源開放平臺正在測試運行。我們只能在市政府的在線政務(wù)服務(wù)平臺上整合那些并不全面的數(shù)據(jù)信息資源，而不能從各個機(jī)構(gòu)和部門的底層邏輯著手，進(jìn)行深化設(shè)計與詳細(xì)規(guī)劃。由此可見，“數(shù)字孿生”城市治理模式建設(shè)任重而道遠(yuǎn)。

3.3 構(gòu)建云端服務(wù)型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式

構(gòu)建云端服務(wù)型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，能夠幫助管理部門進(jìn)一步提升底層支撐和服務(wù)能力。開封市已建設(shè)一個數(shù)據(jù)中心和四個基礎(chǔ)平臺。我們要從云計算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用的角度完善網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，并從應(yīng)用和服務(wù)這兩個重要維度進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃與設(shè)計。要根據(jù)不同行業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)信息資源數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)通信渠道，及時構(gòu)建云端服務(wù)型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，并將邊緣計算方案運用在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用與服務(wù)層面。云端服務(wù)型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式與城市生態(tài)系統(tǒng)在建設(shè)原理上有相似之處，需要及時確定邊界和內(nèi)外系統(tǒng)，并對大數(shù)據(jù)應(yīng)用和服務(wù)功能進(jìn)行統(tǒng)一管理，對城市治理領(lǐng)域的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息進(jìn)行嚴(yán)格管理與質(zhì)量控制。此外，在構(gòu)建云端服務(wù)型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式的過程中，要重點關(guān)注城市治理與服務(wù)方面數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系。

3.4 利用“5G＋物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)增強(qiáng)城市數(shù)據(jù)感知能力

在“城市大腦”基礎(chǔ)功能架構(gòu)中，大數(shù)據(jù)感知與采集功能是關(guān)鍵，它能為后續(xù)決策分析功能的發(fā)揮奠定基礎(chǔ)。由此可知，城市基層大數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)感知能力決定了數(shù)據(jù)治理模式的準(zhǔn)確性，也會影響城市數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的精準(zhǔn)度?！?G＋物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)能夠有效提升智慧城市治理模式下數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量，還有助于高效率和高安全性的數(shù)據(jù)信息資源共享機(jī)制的構(gòu)建。利用“5G＋物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，能夠?qū)Α俺鞘写竽X”的神經(jīng)末梢進(jìn)行精細(xì)化管理，并對多維度數(shù)據(jù)采集和感知過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控。利用“5G＋物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，在“城市大腦”和數(shù)字孿生技術(shù)的融合階段，能夠發(fā)揮大數(shù)據(jù)驅(qū)動服務(wù)的最大優(yōu)勢，還能夠?qū)崿F(xiàn)對海量數(shù)據(jù)信息的實時處理。因此，在“城市大腦”數(shù)據(jù)模型的運行階段，要強(qiáng)化對“5G＋物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的融合應(yīng)用，并對安全的萬物互聯(lián)模式進(jìn)行優(yōu)化與完善。

3.5 營造數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新環(huán)境

“城市大腦”能夠?qū)Τ鞘兄卫眢w系和服務(wù)模式中各項功能與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口進(jìn)行優(yōu)化與完善，能夠促進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。在構(gòu)建數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)體系的過程中，要根據(jù)城市的文化背景以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，打造多元化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，并對供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的內(nèi)容進(jìn)行深化設(shè)計。由于數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點與城市治理模式有直接關(guān)聯(lián)，所以要將大數(shù)據(jù)信息全周期管理模式的構(gòu)建與數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境的營造結(jié)合在一起，并推動市場信息資源的合理配置。數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠帶動其他行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用。要對數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的相關(guān)業(yè)務(wù)和產(chǎn)品營銷進(jìn)行多樣化管理，并融合互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)模式，為數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供強(qiáng)大的推動力。在發(fā)展數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的過程中，要重點關(guān)注“城市大腦”數(shù)據(jù)信息的流通性，以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用路徑。

3.6 利用大數(shù)據(jù)更好地履行城市治理質(zhì)量監(jiān)督職能

城市治理涉及體制機(jī)制、決策、實施和監(jiān)督等多方面的問題，其本身是一個綜合性系統(tǒng)工程。所以大數(shù)據(jù)治理不能僅從“數(shù)字化”的角度看，而要綜合考慮。從主體方看，要實現(xiàn)智能、自驅(qū)動、高效實時等功能；從對象方看，要解決便捷、效率、連通、公平等方面的問題。這樣來看，數(shù)字化治理必然是一個系統(tǒng)科學(xué)問題。在利用大數(shù)據(jù)更好地履行城市治理質(zhì)量監(jiān)督職能的過程中，要對大數(shù)據(jù)信息的采集和處理過程進(jìn)行嚴(yán)格審計，并從多個維度完善大數(shù)據(jù)城市治理的功能結(jié)構(gòu)。城市治理質(zhì)量監(jiān)督職能的履行需要與大數(shù)據(jù)信息的處理過程相結(jié)合，要對不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)上傳的大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，并及時解決用戶與用戶之間存在的信息壁壘問題。在獲取更加精確的大數(shù)據(jù)信息之后，“城市大腦”的數(shù)字孿生城市數(shù)據(jù)模型會履行其內(nèi)部數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)督的職能，對數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用進(jìn)行全程監(jiān)管，并對多源異構(gòu)的大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理。

4 結(jié)論

開封市智慧城市治理模式的構(gòu)建，需要充分挖掘數(shù)據(jù)價值，并從大數(shù)據(jù)管理的角度出發(fā)，逐步完善智能化信息管理平臺的建設(shè)與維護(hù)。大數(shù)據(jù)是構(gòu)建智慧城市治理模式的主要驅(qū)動力，因此要增強(qiáng)對數(shù)據(jù)信息的采集和整合能力，并對邊緣計算方案予以改進(jìn)。“城市大腦”作為社會治理的一個創(chuàng)新方案，探索了一條利用大數(shù)據(jù)驅(qū)動城市治理創(chuàng)新發(fā)展的新路徑?！俺鞘写竽X”有助于我們深度把握城市治理的規(guī)律和特點，科學(xué)配置城市資源，有助于城市治理模式的轉(zhuǎn)變和治理水平的提升，是城市治理創(chuàng)新發(fā)展的趨勢。