基于系统动力学的城市电子政务系统仿真分析

胡春林，许晓兵

(上海理工大学管理学院，上海200000)

1 引 言

随着国民经济的长期稳步增长，我国的城市化进程得到了快速发展。国家统计局数据显示，2010年我国的城镇化率已达到 49．7%［1］。城市人口的不断增加，给城市管理带来了许多挑战，同时政府办事效率低下成为制约城市化进一步发展的一大阻力。

面对这一问题，国内很多城市正努力抓住信息化浪潮带来的机遇，走“智慧城市”的发展道路，加强城市电子政务建设。因为，在城市公共资源一定的前提下，利用现代信息技术，能有效提高政府管理效率，促进城市经济的可持续发展和城市人口的稳步提高。关于电子政务，王立华构建的农村电子政务公共服务模型对农村电子政务进行了深入的分析［2］。但城市电子政务毕竟有别于农村电子政务，其主要限制因素已不单是电子政务用户的经济因素，电子政务系统的安全性和吸引力对其发展也产生了重要影响。

2 城市电子政务系统动力学模型

2.1 城市电子政务系统因果关系图及流图的构建

本文从营销学的角度对城市电子政务系统进行分析，因为城市电子政务作为政府提供的公共服务，有产品的一般属性，可以被当作公共产品来看待。既然它可以被当做产品，那么营销学的一般理论就适用于该产品。本文还利用黑盒测试法的思想来界定电子政务系统的边界，并将其划分为城市经济、信息化投资、电子政务产品和电子政务用户四个子系统。验证城市电子政务系统划分合理后，据此得出因果关系图，如图1所示。

图1 城市电子政务系统因果关系图Fig．1 Causality graph of urban e-government system

接下来，将以白盒测试法的思想为指导，逐次剖开各个子系统的结构。科特勒在《政府如何做营销》中曾说:“对于那些想要满足公众需求和传递真正价值的政府部门来说，市场营销的效力已经得到了证明”［3］。从中可以得知，政府营销的效能不可忽视。本文也将引入电子政务营销的概念，并视电子政务服务为公共产品，电子政务用户为公共产品的消费者，电子公民为潜在用户，城市经济和城市居民人均可支配收入是公民消费电子政务服务的物质保障。电子政务服务作为公共产品，其对使用者的吸引度也将由其实现率、营销程度和其风险决定。根据已有的研究成果［4］，利用Vensim PLE软件构建城市电子政务系统流图，如图2所示。

2.2 城市电子政务系统流图中主要方程及变量介绍

2．2．1 城市经济子系统

经济发展水平=7．9×电子政务实现+14 000+2．5×电子政务公民

财政收入=0．18×经济发展水平－105

城市居民人均收入=1 900+1．87*经济发展水平－3．7e－006* 经济发展水平2

2．2．2 信息化投资子系统

信息化年投资量=信息化投入影响因子×LN(财政收入)－150．99

信息化投入影响因子=32．482+电子政务需求/1 000

信息化安全投入影响因子=0．2

信息化安全累积投资=INTEG(信息化安全年投资率，111．616)

信息化建设累计投资=INTEG(信息化建设年投资率，446．464)

2．2．3 电子政务产品子系统

电子政务系统风险=INTEG(恶意攻击风险+技术漏洞风险+突发事件+管理疏忽风险，0)

电子政务系统风险校正量=IF THEN ELSE(电子政务系统风险≥0，电子政务系统风险，0)

恶意攻击风险=信息战争发生率×信息战争风险+恶意篡改发生率×恶意篡改风险+非法截取发生率×非法截取风险+黑客攻击发生率×黑客攻击风险

恶意篡改风险=IF THEN ELSE((3+4×电子政务实现×0．000 3)≤5，3+4×电子政务实现×0．000 3，5)

非法截取风险=IF THEN ELSE((3+3×电子政务实现×0．000 3)≤5，3+3×电子政务实现×0．000 3，5)

黑客攻击风险=IF THEN ELSE((3+5×电子政务实现×0．000 3)≤5，3+4×电子政务实现×0．000 3，5)

图2 城市电子政务系统流图Fig．2 Flow chart of urban e-government system

信息战争风险=IF THEN ELSE((4+5×电子政务实现×0．000 3)≤5，4+5×电子政务实现×0．000 3，5)

管理疏忽风险=内部破坏发生率×内部破坏风险+安全意识不足发生率×安全意识不足风险+操作不当发生率×操作不当风险

内部破坏风险=IF THEN ELSE((3+5×电子政务实现×0．000 3)≤5，3+5×电子政务实现×0．000 3，5)

安全意识不足风险=IF THEN ELSE((2+3×电子政务实现×0．000 3)≤5，2+3×电子政务实现×0．000 3，5)

操作不当风险=IF THEN ELSE((2+3×电子政务实现×0．000 3)≤5，2+3×电子政务实现×0．000 3，5)

突发事件=突发事件发生率×突发事件风险

突发事件风险=IF THEN ELSE((3+2×电子政务实现×0．000 3)≤5，3+2×电子政务实现×0．000 3，5)

技术漏洞风险=病毒感染发生率×病毒感染风险+线路老化发生率×线路老化风险+软硬件缺失发生率×软硬件缺失风险

病毒感染风险=IF THEN ELSE((3+5×电子政务实现×0．000 3)≤5，3+5×电子政务实现×0．000 3，5)

线路老化风险=IF THEN ELSE((3+3×电子政务实现×0．000 3)≤5，3+3×电子政务实现×0．000 3，5)

软硬件缺失风险=IF THEN ELSE((3+5×电子政务实现×0．000 3)≤5，3+5×电子政务实现×0．000 3，5)

电子政务实现=0．889 6×信息化建设累计投资－8．490 4

电子政务吸引率=电子政务实现

电子政务吸引率影响因子=0．001

电子政务营销=电子政务营销投入影响因子×财政收入

电子政务营销投入影响因子=0．000 1

2．2．4 电子政务用户子系统

常住人口=INTEG(人口增长，2 302．66)

电子政务营销影响因子=0．1

电子政务公民转化率=电子政务公民转化率影响因子×IF THEN ELSE((电子公民数－电子政务公民)≥0，(电子公民数－电子政务公民)，0)－电子政务系统风险校正量×系统风险影响因子×电子政务公民

其中，经济发展水平为上海市GDP值，财政收入、信息化年投资量、GDP值等经济数据由上海市统计局网站发布的数据所得［5］;信息化累计投资为从2006年以来的累计投资额;电子政务实现为从2006年以来，上海市政府网站累计评分值，数据由中国软件测评中心发布［6］。上述方程都是利用上面所得数据，然后用Excel和SPSS分别进行回归分析，经对比后取最优模型，并根据多次试运行结果，对一些参数进行修改后所得。

2.3 模型的历史检验

本模型运行时间为2010年到2025年。将运行得到的部分结果与已有的历史数据进行对比，结果如表1所示。

表中资料来源:实际值来源于上海市2013年统计年鉴和2013年上海市国民经济和社会发展统计公报，模拟值由软件运行所得。从表1可看出，各主要变量，其实际值和模拟值的相对误差都在5%以内，故可认为模型合理，可以对模型运行结果进行进一步分析。

3 仿真结果分析

3.1 对信息化安全投入影响因子的分析

模型中信息化安全投入影响因子初始值为0．2。图3—图8中current0，current2，current10这3条曲线分别对应信息化安全投入影响因子的值为 0，0．2 和 1．0。

表1 模拟值与真实值对比表Tab．1 Comparison between simulations and measurements actual values

图3 系统风险对比表Fig．3 Comparison of systematic risk

图4 电子政务公民对比表Fig．4 Comparison of E-government citizens

图5 信息化年投资量对比表Fig．5 Comparison of informatization investment

图6 电子政务实现对比表Fig．6 Comparison of total informatization investment

图7 经济发展水平对比表Fig．7 Comparison of E-government construction

图8 城市人均可支配收入对比表Fig．8 Comparison of economic development

当政府在电子政务建设中不对电子政务系统安全进行投资，即信息化安全投入影响因子为0时，由图3中current0，cerrent2两条曲线对比可得，电子政务系统风险显著增加;由图 6中current0，cerrent2两条曲线对比可得，由于资金都用来进行电子政务建设，所以电子政务实现显著上升;由图4中current0，cerrent2两条曲线对比可得，虽然电子政务实现增加，但其风险同时也增加，而且破坏作用更大，导致电子政务公民大量流失;由图7中current0，cerrent2两条曲线对比可得，虽然电子政务实现增加，但电子政务公民的大量流失的破坏作用更大，最终造成经济下滑;由图8中current0，cerrent2两条曲线对比可得，经济的下滑会导致城市居民人均可支配收入下降，进而导致生活水平的下降;由图5中current0，cerrent2两条曲线对比可得，当经济发展水平下降，电子政务公民减少，也会影响政府对信息化建设的投入，进而导致信息化年投入量下降;城市居民人均可支配收入的下降会导致电子政务潜在用户电子公民的减少，信息化年投资量的降低会使电子政务实现降低，使电子政务系统风险加大，进而促使电子政务公民减少，最终形成恶性循环。可见，不能片面地认为，对电子政务安全投入的增加，就会导致对电子政务建设的投资减少。要认识到对电子政务系统风险防范的重要性。对电子政务系统安全的投入不仅不会影响到电子政务建设，还会有效促进城市电子政务的可持续发展，进而促进城市经济实力的持续提升。

当政府只重视电子政务安全建设，而忽略了电子政务实现，即信息化安全投入影响因子为1时，由图 3—图 8中的 current0，current2，current10可得，虽然此时电子政务系统风险减至很低，但电子政务建设没有增加，其吸引率没有改变，导致图4中current10对应值低于current2对应值，甚至在图7中current10对应值会低于current0对应值。由此可知，电子政务安全的投入也不是越多越好，要找到一个适当的值，使电子政务安全投入和电子政务实现投入达到一个平衡。

3.2 对电子政务营销投入影响因子的分析

当电子政务营销投入影响因子进行变化时，电子政务公民数量变化如图9所示。Current1，Current2，Current3分别对应的电子政务营销投入影响因子为 0．000 1，0．000 2，0．000 3。可见，加大对电子政务的营销投入，树立政府的良好形象，有助于电子政务的发展和电子政务公民的增加。从其趋势线可以看出，虽然随着电子政务营销投入的增加，电子政务公民数量也在增加，但其边际效应却在减小。所以对电子政务营销投入要适量，不是越多越好。

图9 营销因子改变下电子政务公民对比表Fig．9 Comparison of E-government citizens under the marketing factors change

3.3 对信息化投入影响因子的分析

信息化投入影响因子=32．482+0．001×电子政务需求，其中电子政务需求的系数，反映了政府对电子政务公民需求的重视程度。当电子政务需求的系数分别为 0．001，0．002，0．003 时，电子政务公民的变化曲线图分别对应Curren1，Curren2，Curren3，如图10所示。可见，当政府真正以“为人民服务”为宗旨，切实关心人民对电子政务的需求时，才能有助于电子政务公民的增加，进而促使城市电子政务健康良性发展。

图10 重视度改变下电子政务公民对比表Fig．10 Comparison of E-government citizens under the degree of attention change

4 结论与启示

本文首先将城市电子政务系统划分为城市经济、信息化投资、电子政务产品和电子政务用户四个子系统，在此基础上利用系统动力学建模软件Vensim PLE进行建模，然后以国内城市化率较高的上海市为例，对模型进行仿真分析。所得结论如下:

(1)城市电子政务系统风险是影响城市电子政务发展的重要因素。若城市电子政务风险超过一定限度，则不仅会对电子政务的发展产生重大影响，而且还会影响到城市经济的增长和城市居民生活水平的提高。为了城市经济和城市电子政务的持续健康发展，必须要对电子政务系统安全进行大量长期投资。例如，进一步完善信息安全立法工作;利用“云计算”等先进技术在克服“信息孤岛”现象的同时，对系统风险进行有效防范;及时对电子政务软硬件设施进行更新换代等。

(2)对城市电子政务的安全投入非常必要，但也不是越多越好，要找到一个信息化安全投入影响因子值，使电子政务实现和电子政务安全达到平衡，进而使城市经济发展和电子政务公民的发展都较优。

(3)对城市电子政务营销进行适量投入，有助于城市电子政务的发展。威廉·吉·尼克尔斯曾对产品下过这样一个定义:“产品可以是一个人、一个地方、一种思想、一种实在的物品、一种服务、一项政府规划、一个慈善机构、一种福利事业，或者任何其他能够在某种程度上满足他人的事务。”［7］那么政府提供的电子政务也就可以被看成为公共产品。当对其进行营销投入时，有助于公民对电子政务服务的了解，进而也会促进城市电子政务的发展，并提高公民对政府的满意度。

(4)政府要真正以“为人民服务”为宗旨，切实关心人民对电子政务的需求。这是城市电子政务健康、良性发展的动力和源泉。目前，中国的电子政务建设才刚度过起步阶段，进入普及阶段。有些政府部门人员总认为西方国家的电子政务发展早，比中国先进，就盲目学习他们的建设经验，奉行拿来主义。要知道中国的政治土壤有别于西方，在借鉴他们成功经验的同时，也要考虑自己的实际情况，走中国特色的电子政务发展道路;另外，电子政务虽然是由政府推动，但其最终的使用者是广大人民群众，所以，政府在发展城市电子政务时要多听听人民的呼声，这样才可以建设真正符合广大人民需求的电子政务，才能使城市电子政务长期健康发展。

［1］ 中华人民共和国国家统计局．2010年普查人口基本情况［EB/OL］．［2015－06－04］．http://data．stats．gov．cn/workspace/index?m=hgnd National Bureau of Statistics of China．Situation of the 2010 census［EB/OL］．［2015 － 06 － 04］．http://data．stats．gov．cn/workspace/index?m=hgnd

［2］ 王立华．基于系统动力学的农村电子政务公共服务研究［J］．情报杂志，2011(1):186－189．WANG Lihua．Research on the public service of rural egovernment based on system dynamics［J］．Journal of Intelligence，2011(1):186－189．

［3］ 菲利普·科特勒，南希·李．政府部门如何做营销［M］．王永贵译．北京:中国人民大学出版社，2009．Philip Kotler，Nancy Lee．Marketing public sector［M］．WANG Yonggui Translate．Beijing:People＇s University Publication House，2009．

［4］ 贾旭旻，汤志伟，暴琪．电子政务系统风险系统动力学仿真分析研究［J］．应用基础与工程科学学报，2006(5):220－221．JIA Xumin，TANG Zhiwei，BAO Qi．The research on the risks of the e-government based on system dynamics［J］．Journal of Basic Science and Engineering，2006(5):220－221．

［5］ 上海市统计局．《2013年统计年鉴》，《2013年上海市国民经济和社会发展统计公报》［EB/OL］．［2015－06－04］．http://www．stats－sh．gov．cn/Shanghai Municipal Statistics Bureau．China statistical year book(2013)，Shanghai statistical bulletin for national economic and social development(2013)［EB/OL］．［2015－06－04］．http://www．stats－sh．gov．cn/

［6］ 中国软件测评中心．2006－2013年上海市政府网站综合绩效评估结果［EB/OL］．［2015－06－04］．http://www．cstc．org．cn/China Software Center．The government portal evaluation results of Shanghai from 2006 to 2013［EB/OL］．［2015－06－04］．http://www．cstc．org．cn/

［7］ Berry．The identity Crisis in marketing［J］．Journal of Marketing，1947，3(38):12．