劉銳 ,劉文清,衛(wèi)晉晉 ,謝濤 ,王菲 ,李紅華 ,楊靖文
(1. 中科宇圖科技股份有限公司,北京 100101;2. 中科宇圖資源環(huán)境科學(xué)研究院,北京 100101;3. 中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所,合肥 230031)
在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中,互聯(lián)網(wǎng)與各領(lǐng)域的融合發(fā)展具有廣闊前景和無限潛力,已成為不可阻擋的時代潮流,正對各國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展產(chǎn)生戰(zhàn)略性和全局性的影響。國務(wù)院于2015年7月4日發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》,環(huán)境保護(hù)部于2016年3月8日印發(fā)了《生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)總體方案》的通知,指出“大數(shù)據(jù)”“互聯(lián)網(wǎng)+”等信息技術(shù)已成為推進(jìn)環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要手段。
在這樣的時代背景下,深入推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保建設(shè)是我國環(huán)境信息化發(fā)展的客觀要求和理性選擇,“智慧環(huán)保”已經(jīng)成為環(huán)境信息化發(fā)展的必然趨勢[1]。然而,國內(nèi)尚未形成完善的“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系,無法對環(huán)境信息化建設(shè)的投入和產(chǎn)效(產(chǎn)出和效益)做出客觀、公正和準(zhǔn)確的評判。因此,本研究基于對“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保定義和內(nèi)涵的解析,構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系,以更具科學(xué)性、指導(dǎo)性的評估模式引導(dǎo)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保有序建設(shè),進(jìn)一步促進(jìn)環(huán)境信息化發(fā)展。
“互聯(lián)網(wǎng)+”可以被簡單地解釋為“連接一切、萬物互聯(lián)”[2],它被認(rèn)為是與電力能源并列的“信息能源”[3]?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”把互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果與經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域深度融合,推動技術(shù)進(jìn)步、效率提升和組織變革,提升實(shí)體經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新力和生產(chǎn)力,形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新要素的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展新形態(tài)。
隨著“智慧地球”概念的提出,人們更加關(guān)注新技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的智慧應(yīng)用,“智慧環(huán)?!备拍钣纱水a(chǎn)生[4]。智慧環(huán)保的定義有很多不同版本,但內(nèi)涵基本一致,比較有代表性的是著作《智慧環(huán)保體系建設(shè)與實(shí)踐》中提出的定義:“智慧環(huán)保是在原有數(shù)字環(huán)保的基礎(chǔ)上,借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),把感應(yīng)器和裝備嵌入到各種環(huán)境監(jiān)控對象中,通過超級計(jì)算機(jī)和云計(jì)算將環(huán)保領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)人類社會與環(huán)境業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合,以更加精細(xì)和動態(tài)的方式實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理和決策的智慧”[5]。
隨著環(huán)境治理制度改革的不斷深化,將互聯(lián)網(wǎng)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,能夠充分調(diào)度政府、企業(yè)、公眾的資源和力量,實(shí)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境治理的格局。本研究將“智慧環(huán)?!倍x為:“智慧環(huán)保”是“數(shù)字環(huán)?!备拍畹难由旌屯卣筟6],它采用“互聯(lián)網(wǎng)”“云計(jì)算”“大數(shù)據(jù)”“物聯(lián)網(wǎng)”等新技術(shù),在環(huán)境監(jiān)測全時空立體網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上,推動污染源監(jiān)管數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)境治理數(shù)據(jù)、環(huán)境產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)的開放和共享,形成源頭防控、過程監(jiān)管、綜合治理、全民共治的環(huán)境管理閉環(huán),實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境綜合決策科學(xué)化、監(jiān)管精準(zhǔn)化和公共服務(wù)便民化,助力于環(huán)境質(zhì)量的改善和環(huán)境風(fēng)險防范,為人民提供更優(yōu)質(zhì)的生態(tài)產(chǎn)品。
具體而言,“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保包括環(huán)保數(shù)據(jù)資源中心層、感知/接入/通信傳輸層、云服務(wù)平臺層、云服務(wù)應(yīng)用層(見圖1),具有如下幾個特征。
(1)“測得準(zhǔn)”的智能多元化環(huán)境感知。利用傳感器、多跳自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)以及任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程,實(shí)現(xiàn)對環(huán)境質(zhì)量、污染源、生態(tài)、輻射等環(huán)境因素“更透徹的感知”。感知層構(gòu)建技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)采集、處理技術(shù)以及傳感器的部署、自組織組網(wǎng)和協(xié)同等,以傳感器等采集感知技術(shù)、射頻識別(RFID)技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表。
(2)“傳得快”的高速網(wǎng)絡(luò)傳輸。利用環(huán)保專網(wǎng)、電子政務(wù)網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)以及移動互聯(lián)網(wǎng)等,將個人、企業(yè)、社團(tuán)組織和環(huán)境監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)中儲存的環(huán)境信息進(jìn)行交互和共享,實(shí)現(xiàn)“更全面的互聯(lián)互通”。
(3)“搞得清”的智慧信息處理。以云計(jì)算、虛擬化和高性能計(jì)算等技術(shù)手段,整合和分析多維度海量的跨地域、跨行業(yè)的環(huán)境信息,實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)存儲、實(shí)時處理、深度挖掘和模型分析,實(shí)現(xiàn)“更深入的智能化”。信息處理包括數(shù)據(jù)清洗、分析、挖掘與可視化展示等方面,以數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、同化、融合、挖掘和環(huán)境模型分析等技術(shù)為代表。
(4)“管得好”的智能管理決策和信息服務(wù)。通過業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件、環(huán)保數(shù)據(jù)產(chǎn)品、環(huán)保咨詢服務(wù)和技術(shù)服務(wù),提供“更智慧的管理與決策支持”。具體而言,為環(huán)境質(zhì)量、污染源、生態(tài)保護(hù)、核與輻射管理等環(huán)保業(yè)務(wù)應(yīng)用和管理決策提供系統(tǒng)支持;為第三方治理和環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供信息服務(wù);為公眾了解環(huán)境信息和參與環(huán)境保護(hù)提供信息渠道。
圖1 “互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保體系架構(gòu)圖
建立科學(xué)合理的評價指標(biāo)體系要以評價目的為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),因此對“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保目標(biāo)、特征等進(jìn)行分解是首要問題。為此,提出以下設(shè)計(jì)思路。
首先,對“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保建設(shè)相關(guān)政策文件與文獻(xiàn)的調(diào)研、收集和梳理相關(guān)資料。由于“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系建設(shè)尚屬于新的研究領(lǐng)域,缺少可以直接參考的文獻(xiàn),本文選取智慧城市、電子政務(wù)績效等評價指標(biāo)體系的建設(shè)過程進(jìn)行參考。
其次,從搜集的資料中選取“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保建設(shè)所采用的指標(biāo)。由于涉及的方面較多,在時間、成本等因素的約束下,從考核內(nèi)容、考核指標(biāo)中篩選最能反映“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保建設(shè)根本性特征的要素作為代表性指標(biāo)。
最終,對各級指標(biāo)進(jìn)行分層和匯總,搭建出“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系的基本結(jié)構(gòu)。
“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系具體的設(shè)計(jì)思路,如圖2所示。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)遵循指標(biāo)具有代表性、獨(dú)立性、可理解性、可采集性和可擴(kuò)展性等原則。
1.代表性
“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,涵蓋內(nèi)容較多,涉及到環(huán)境保護(hù)和環(huán)境信息化的方方面面。評價指標(biāo)在選取的過程中需要既能夠較全面地反映智慧環(huán)保建設(shè)各方面的總體發(fā)展水平,又不能使所指代的內(nèi)容有交叉和重疊,因此需具有代表性。
2.獨(dú)立性
獨(dú)立性指的是評價指標(biāo)體系中相關(guān)性大的指標(biāo)僅保留一個,避免指標(biāo)冗余,保持指標(biāo)實(shí)質(zhì)上的獨(dú)立和形式上的獨(dú)立。
3.可理解性
可理解性指的是對于評價指標(biāo)體系中涉及到的各個指標(biāo)含義明確且易于理解,避免在使用過程中引起歧義。
4.可采集性
可采集性指的是評價指標(biāo)體系中涉及的歷史和當(dāng)前數(shù)據(jù)可以通過監(jiān)測數(shù)據(jù)、公式計(jì)算、專家評審等方式進(jìn)行采集,從而進(jìn)行最終結(jié)果的計(jì)算、評價和對比。
5.可擴(kuò)展性
隨著“物聯(lián)網(wǎng)”“云計(jì)算”“大數(shù)據(jù)”“移動互聯(lián)”等技術(shù)的發(fā)展,“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保的定義、總體框架、目標(biāo)內(nèi)涵等也在不斷更新,在對“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保建設(shè)進(jìn)行評價的時候需要涵蓋的內(nèi)容也會不斷變化,因此評價指標(biāo)需要能夠根據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保的實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行增減和修改。
圖2 “互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系設(shè)計(jì)思路
“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系設(shè)計(jì)過程中綜合運(yùn)用了因素分析法、文獻(xiàn)調(diào)研法和專家咨詢法三種方法。
1.因素分析法
從“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保建設(shè)的投入、過程和產(chǎn)效出發(fā),分析“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保建設(shè)的資源投入、融合應(yīng)用水平、協(xié)同創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)社會效益等要素,全面評價“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保建設(shè),確定評價指標(biāo)體系的整體框架。
2.文獻(xiàn)調(diào)研法
基于評價指標(biāo)體系的整體框架,針對每一維度或要素進(jìn)行智慧城市評價指標(biāo)體系、電子政務(wù)績效評價指標(biāo)體系、環(huán)境信息化建設(shè)指南、生態(tài)環(huán)境狀況評價等方面的文獻(xiàn)和政策調(diào)研,提取涉及智慧環(huán)保的相關(guān)指標(biāo),明確指標(biāo)來源,減小爭議。
3.專家咨詢法
在“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系構(gòu)建過程中,部分評價指標(biāo)屬于綜合類指標(biāo)(如環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法能力建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等級、環(huán)境應(yīng)急處置能力建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等級、宏觀決策能力建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等級、環(huán)境輿情監(jiān)測和政策引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)等級等),需定期咨詢相關(guān)領(lǐng)域?qū)<遥C合專家經(jīng)驗(yàn)與主觀判斷,對評價指標(biāo)體系進(jìn)行調(diào)整和修正。
“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評估從投入、過程、產(chǎn)效三個方面進(jìn)行構(gòu)建,由資源投入能力、融合應(yīng)用水平、協(xié)同創(chuàng)新能力和經(jīng)濟(jì)社會效益四大維度構(gòu)建。其中,資源投入能力屬于投入,融合應(yīng)用水平和協(xié)同創(chuàng)新能力屬于過程,經(jīng)濟(jì)社會效益屬于產(chǎn)效。
1.資源投入能力
資源投入能力重點(diǎn)評估“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保實(shí)施的基礎(chǔ)條件,主要衡量相關(guān)的投入、設(shè)施、安全保障、信息化應(yīng)用等的水平與能力。資源投入能力包括要素投入、平臺建設(shè)、數(shù)據(jù)資源、安全防護(hù)四個要素。
2.融合應(yīng)用水平
融合應(yīng)用水平重點(diǎn)評估環(huán)保部門在線上線下互動、環(huán)保業(yè)務(wù)的智能應(yīng)用和用戶體驗(yàn)的情況,主要衡量環(huán)保部門開展互聯(lián)網(wǎng)互動、環(huán)保業(yè)務(wù)信息化應(yīng)用、用戶參與等的水平和能力。融合應(yīng)用水平包括設(shè)施和產(chǎn)品的互聯(lián)網(wǎng)化、智能化應(yīng)用、用戶參與三個要素。
3.協(xié)同創(chuàng)新能力
協(xié)同創(chuàng)新能力重點(diǎn)評估環(huán)保部門在內(nèi)外部、不同環(huán)節(jié)開展環(huán)保業(yè)務(wù)協(xié)同和環(huán)境監(jiān)管模式創(chuàng)新的情況,主要衡量環(huán)保部門利用互聯(lián)網(wǎng)手段開展內(nèi)部業(yè)務(wù)協(xié)同、外部業(yè)務(wù)協(xié)同、模式創(chuàng)新等的水平與能力。協(xié)同創(chuàng)新能力包括外部資源利用、產(chǎn)業(yè)鏈整合、模式創(chuàng)新三個要素。
4.經(jīng)濟(jì)社會效益
經(jīng)濟(jì)社會效益重點(diǎn)評估環(huán)保部門及環(huán)保企業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)提高管理水平、決策水平和經(jīng)濟(jì)社會效益的變化情況,主要衡量實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保對效率、績效等方面的影響。經(jīng)濟(jì)社會效益包括政策環(huán)境、競爭力、經(jīng)濟(jì)效益、社會價值四個要素。
本研究中,“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系包括目標(biāo)層、維度層、要素層和指標(biāo)層(見圖3)。
圖3 “互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保指標(biāo)體系構(gòu)建思路
“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系中提出的指標(biāo)盡量從相關(guān)政策文件和文獻(xiàn)中選取,以避免爭議。然而,由于相關(guān)內(nèi)涵的不斷擴(kuò)展與技術(shù)的不斷進(jìn)步,仍有文件和文獻(xiàn)中少有提及的指標(biāo),則盡量采用總結(jié)歸納的方法提出。
“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系中參考的相關(guān)政策文件和文獻(xiàn),如表1所示。
基于對“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)??傮w架構(gòu)和目標(biāo)內(nèi)涵的分析,在遵循代表性、獨(dú)立性、可理解性、可采集性、可擴(kuò)展性等設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用因素分析法、文獻(xiàn)調(diào)研法和專家咨詢法,參考智慧城市、電子政務(wù)績效評價、環(huán)境信息化建設(shè)指南、生態(tài)環(huán)境狀況評價等相關(guān)政策文件和文獻(xiàn),經(jīng)過多次專家咨詢建議,形成一套“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系,共包含4個維度,14個要素,64個指標(biāo),如表2所示。
建立“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保體系,將大力推動我國環(huán)保人員、技術(shù)、數(shù)據(jù)、產(chǎn)品等各類創(chuàng)新資源和創(chuàng)新要素的優(yōu)化配置,引發(fā)生態(tài)環(huán)境監(jiān)管體制的持續(xù)變革,推動我國環(huán)保事業(yè)的健康發(fā)展,助力美麗中國的建設(shè)。
本研究基于《“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保戰(zhàn)略研究》項(xiàng)目,以促進(jìn)國家生態(tài)環(huán)境部門及地方生態(tài)環(huán)境保護(hù)單位智慧環(huán)保體系建設(shè)為目標(biāo),在對基于互聯(lián)網(wǎng)的智慧環(huán)保體系評價目標(biāo)、架構(gòu)、特征等進(jìn)行分解的基礎(chǔ)上,參考智慧城市、電子政務(wù)績效、環(huán)境信息化建設(shè)指南、生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范等相關(guān)文獻(xiàn)和政策文件,從投入、過程和產(chǎn)效三個方面選取智慧環(huán)保建設(shè)所采用的評價指標(biāo),構(gòu)建了包括4個維度、14個要素、64個指標(biāo)的智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系,對智慧環(huán)保良性建設(shè)與發(fā)展具有一定的引導(dǎo)意義。
本研究評價指標(biāo)主要以相關(guān)政策文件要求為依據(jù)提出,隨著生態(tài)環(huán)境監(jiān)管體制創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新以及國家政策引導(dǎo)性的加強(qiáng),“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系將得以進(jìn)一步完善。此外,本研究提出部分指標(biāo)尚不能夠完全定量化,仍需要依靠專家分析評判得以定量。未來,本研究可在對全國智慧環(huán)保建設(shè)工程調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價方法的建立,提高本研究的實(shí)用價值,為全國的智慧環(huán)保建設(shè)提供指導(dǎo)和建議。
表1 “互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價指標(biāo)提出的依據(jù)
表2 “互聯(lián)網(wǎng)+” 智慧環(huán)保評價指標(biāo)體系
(續(xù)表)
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