构建数据驱动型城市精准治理模式

杨春立

随着移动互联网、物联网、云计算等信息技术的飞速发展，人类悄然进入了大数据时代。大数据技术以其独有的特征为我们开启了一次重大的时代转型，这次转型为我国提升国家治理现代化水平提供了难得的机遇和技术支持;同时，亦为我们展现出运用大数据提升国家治理现代化水平的重要意义。

2017年12月8日，中共中央政治局就实施国家大数据战略进行第二次集体学习，会上明确要运用大数据提升国家治理现代化水平。这是对大数据作用的肯定，也是对智慧城市的要求。

在城市治理过程中，大数据可以发挥四个方面的作用。

一、大数据全景让城市治理做到心中有数

众所周知，大数据在这次“新冠”疫情防控和复工复产过程中发挥了极其重要的作用。中国联通、中国电信、中国移动发挥全网数据集中的优势，开展人口流动大数据分析和画像，为政府提供疫情分析数据，支撑政府决策和风险预警。奇安信利用大数据技术，分析辖区内的疫情扩散情况，国网浙江杭州供电公司通过“电力大数据+社区网格化”算法，精准判断区域内人员日流动量和分布。

如果把卫健委的数据、交通运输部的数据和工信部的数据组合起来，就可以找到密切接触者。卫健委可以知道确诊患者的姓名、身份证号，然后通过交通运输部，可以查到这个患者半个多月来乘坐过的航班车次，以及飞机火车上相邻乘客的信息。通过工信部查找到这些人的手机号，根据手机号，地方政府就可以找到密切接触者。这就是数据跨部门联动，形成全景数据，支撑决策的典型案例。健康宝、大数据应用为我们及时防控疫情提供了非常重要的新技术，为安全生产、复工复学提供了科技保障。

根据电力大数据可以判断复工情况。例如根据用电量，广东在2月14日已经是正常时候用电量的60%，复工率达到近60%。这些都是大数据技术对疫情防控提供技术和数据支撑的典型案例。但是也存在一些问题，比如由于数据碎片化，统一的数据整合机制尚未建立，造成基础数据底数不清，不知道有什么数据，不知道谁管这些数据，不知道数据在哪里，不知道哪个数据是真的，难以形成完整的数据链和全景数据，无法做到心中有“数”。

为此，亟待打通跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务间的数据，建立一套科学合理的数据采集、存储、管理、分析、使用策略，全链打通一个个中断的数据链，彻底改变聚而不通、交换无序的格局，形成畅通的数据“经络”，以信息流带动物资流、技术流、资金流，为城市精准治理提供坚实的技术支撑和数据资源保障。

新型“智慧北京”通过构建目录区块链系统，将全市50多个部门的职责、目录以及数据高效协同地联结在一起，实现了北京全市50多个委办局上链，44000多条数据项，8000多个职责目录，1900多个信息系统的数据共享，在此基础上逐步构建大数据全景图，形成城市运行决策指挥大厅和对城市运行整体控制系统，对城市重大事件进行实时处理，全面提升城市运行效率和为市民服务能力。

二、数字孪生让城市治理做到用数据说话

智慧城市是信息系统的大综合、大集成、大协同。

大综合是指智慧城市在结构上，是基础设施、信息资源、应用服务、安全体系、体制机制、标准规范的大综合;在领域上，是经济、社会、文化、政治、生态等领域的综合。

大集成是指各领域信息系统不是简单堆积，而是采用科学的系统集成方法，实现同构、异构系统的有机衔接，互联互通。

大协同是指各个系统之间可协同作业，高效处理各类事务。同时，各类系统具有可扩展性、开放性，也是可发展升级的。

智慧城市的核心要素是数据流、数据资源，所以需要构建让数据能够依法交换流动，可以依法开发利用，可以精准追溯责任，可动态分配利益的一套体制。为了解决这些问题，新型智慧北京在建设过程中，首先构建了数字孪生的通州，让9175公里地下管线，用手机就能摸清“迷宫”内情，实现全境地下管线普查和全区地下管线“一张图”。

贵阳南明区花果园社区在“数智花果园”建设过程中，采用数字孪生技术，将物理世界数字化映射，通过将人、车、物、空间等城市数据全域覆盖，形成可视、可控、可管的数字孪生社区。通过虚拟服务现实，智能定义一切，推进数据应用;在平臺侧，数字孪生通过构建可视、可控、可管的社区一体化平台，虚实融合、智能监控，实现数据的汇集、整合和分析;在终端侧，数字孪生实现城市精准映射，实时监控城市运行状态。

数字孪生是指通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。

数字孪生=数据+算力+城市信息模型。城市信息模型（City Information Modeling）是以城市信息数据为基础，建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体。从范围上讲是大场景的GIS数据+小场景的BIM数据+物联网以及与人工智能、大数据技术的有机结合，从技术上讲是数字孪生+BIM。

在制造领域中，比如飞机、大轮船、高铁等，都用到了数字孪生，它的核心就是构建一个物理和信息的模型，在虚拟空间里面不断地去对模型进行优化和迭代。从实物产品来讲，原本是必须要生产出真实的原型产品，进行不断地测试和验证。现在应用数字孪生技术后，可以在软件里面不断地优化、测试和验证，缩短产品开发的周期，提高效率。

基于数字孪生+城市信息模型（CIM）的新型智慧城市建设有以下几个优点：一是强化顶层设计，遵循大视野、凸重点、重实效的原则。二是数据驱动，即城市数据的集成与动态分析，例如动态收集、整合共享、挖掘分析空间尺度的GIS数据、建筑尺度的BIM数据、城市运行数据、人口数据等各维度、各尺度的城市数据，通过将静态、物质性、阶段性的智慧城市提升为动态、人本、全周期的新型智慧城市运营模式，提高城市运营管理和服务质量和水平。三是注重多方协同，通过多元利益相关主体交互参与，改变政府主导的单一建设模式。

三、数据大脑让城市治理实现用数据决策

在现代城市治理中，要善于获取数据、分析数据、运用数据，要懂得大数据，用好大数据，增强利用数据推进各项工作的本领，不断提高对大数据发展规律的把握能力，使大数据在各项工作中发挥更大作用。

以数据+算力+算法（模型）为核心的城市大脑，通过建立采（数据采集存储）、算（算法）、管（数据安全和数据质量保障）、用（统计分析、监管监控和预测预警）的科学机制，实现跨部门、跨层级、跨地域、跨系统、跨业务间数据互联互通，形成统一的城市治理数据资源体系，用大数据技术提升城市治理资源配置优化能力，用算法跑赢时间，形成数据驱动型城市精准治理决策驾驶舱。

海口城市大脑通过打通国家、省、市和区四级的数据烟囱，形成超过上千亿条的数据资源池，全力支撑交通、政务、医疗、文旅、物联网等5大领域多个智慧应用场景，形成“1+2+2+N”的智慧城市治理模式（即全市1朵云、2个中台、2个入口和N个智慧应用服务）。

湖州通过整合全市信息资源，构建城市数字大脑，实现对城市的全面感知、态势监测、事件预警。

郑州通过构建城市大脑，主要包括城市大脑云资源池、城市大脑数据资源平台、城市大脑数据运营平台，提供了基础性、通用性、可运行、标准化的云平台及数据中台的服务支撑，为数字政府、数字经济、数字社会的可持续发展奠定扎实基础。

深圳作为广东数字政府综合改革试点城市之一，着力发挥“最互联网城市”优势，以“一图全面感知、一号走遍深圳、一键可知全局、一体运行联动、一站创新创业、一屏智享生活”为目标，以小切口推动服务大提升，努力在智慧城市和数字政府建设方面走在全国前列。

四、区块链技术让城市治理安全高效

推动区块链底层技术服务和新型智慧城市建设相结合，探索在信息基础设施、智慧交通、能源电力等领域的推广应用，提升城市管理的智能化、精准化水平。

大数据全景能够让城市治理做到心中有数。要形成大数据全景，就必须建立一套集采（数据采集存储）、算（算法）、管（数据安全和数据质量保障）、用（统计分析、监管监控和预测预警）的科学机制，实现跨部门、跨层级、跨地域、跨系统、跨业务间的数据互联互通。

在这一过程中，可以用区块链技术机制确保数据质量，实现城市治理数据全链打通，业务深度协同，形成数据驱动型治理体系、应急处置联动机制和发展模式。

采：即数据采集和存储。实时高效的数据采集直接影响城市治理数据的多寡，而数据的多寡在很大程度上决定城市治理的精准度。基于智能合约的安全可信数据交换技术，通过采用使用方、执行方和所有方“三权分置”的理念和加密算法的安全沙箱机制，在沙箱内构建统一公开的数据目录，数据使用方、所有方、执行方等各节点将共享交换的数据存入数据目录，供所有节点访问查阅。

由于数据采集网络前置节点（部署在数据所有方）可根据数据目录与所有方数据库中相关数据实时同步，保证所使用数据与数据库中一致，保证数据交换的一致性与实时性。沙箱可根据数据的属性和质量对其进行分级分类存储管理和共享交换。

算：即算法。算法是金，数据是银。提升城市治理智能化、精准化水平，急需大量的数据科学家或专门的数据团队。他们可与相关部门一起，通过采用更快的算法，构建预测预警分析模型，成为庇护人类生命健康的“第一道关口”。基于智能合约的安全可信数据交换技术通过“数据不动算法跑路”的技术路线，将联邦学习算法、支持跨链协议的神经网络共识算法、算力共享，基于算法分解和路由的数据交换技术、数据效能技术投放至数据拥有方进行分析计算，在满足使用方对数据、信息使用需求的同时，不对数据进行拷贝、传输，实现数据“可用不可见，可见不可取”和“阅后即焚”，保障数据拥有方对数据的唯一权属。

管：即数据质量和安全管理。越是紧急状态，越需要加强对数据质量和数据安全的管理，否则会引发不必要的猜想和恐慌。基于智能合约的安全可信数据交换技术，通过沙箱机制和等保交换库实现源头控制，保证“数据不出门”;通过区块链节点审批控制，保证数据开发平台安全;通过从区块链平台获取各合约开放权限，保证不可篡改，实现过程控制;通过区块链全程留痕，保证全局控制、可追溯;通过智能合约算法控制，清晰界定数据权属，保证数据按约定规则共享开放;通过数据质量管控技术，对原始数据进行清洗，保证基于智能合约的安全可信数据交換技术采集和接入的数据质量。

用：即应用。大数据时代，面对突发情况，我们不仅需要强大的人员、物资动员能力，更需要强大的数据动员能力。随着基于智能合约的安全可信数据交换技术采集数据和运用数据能力的提升，全国各地都紧密地联系在这一数据网络中，通过建立基于数据的监测分析模型、预测预警模型、产能供需匹配模型，采用全景数据实时掌握疫情状态，及时发现存在的问题，迅速采取精准的措施，彻底消除危险的隐患。基于智能合约的安全可信数据交换技术将成为“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的“数据驾驶舱”，成为各级机构“联合作战指挥中心”和城市治理的重要力量。