治黃信息化建設定量評價及發(fā)展建議

李夢奇

摘 要：簡要回顧治黃信息化建設與發(fā)展的歷史和成就，并通過一種新的指標體系進行水利信息化定量評價。該評價方法采用熵值法和人工賦權法相結(jié)合的方式確定評價指標體系中各指標權值，在MATLAB中建立數(shù)學模型定量計算出2012—2018年（除2016年）黃委、全國合計、水利部機關和其他流域機構的整體評價值。在此基礎上，對治黃信息化建設現(xiàn)狀進行分析，指出其優(yōu)勢和短板，并闡釋其成因。最后結(jié)合水利行業(yè)實際需求和信息技術發(fā)展趨勢，對治黃信息化建設的下一步工作提出具體建議。

關鍵詞：信息化;評價;發(fā)展;黃河

中圖分類號：C931.1;C931.2;TV882.1 文獻標志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.12.033

Abstract：The ecological protection and highquality development in the Yellow River basin became a national strategy in 2019. The informatization of the Yellow River will face many unprecedented opportunities and challenges. This paper made a brief review of the history and achievements of the Yellow River informatization construction， and then evaluated the water conservancy informatization quantitatively by a new evaluation index system. This system made a mathematical model to calculate the overall evaluation values of the YRCC， the Ministry of Water Resources， the national total and other basin organizations in MATLAB from 2012 to 2018 （except 2016） by entropy and manual value method. On this basis， the advantages and shortages were pointed out by analyzing the current situation of the Yellow River informatization construction. Finally， some specific suggestions which based on the actual requirement of water conservancy industry and the development trend of information technology were put forward for the next step of the Yellow River informatization construction and provided references for relevant organizations.

Key words： informatization; evaluation; development; Yellow River

1 治黃信息化發(fā)展歷程

水利信息化最初用于洪水的預報測報，逐步應用于與水利相關的所有業(yè)務，現(xiàn)在是指利用現(xiàn)代信息技術，開發(fā)和利用水利信息資源，提高其應用水平和共享程度，從而全面提高水利建設和水事處理的效能及效益[1]。

歷史上，黃河因頻繁的洪水泛濫而成為民族憂患，幾千年來，洪水信息傳遞滯后造成的防御被動讓人們面對突如其來的洪水束手無策。明代以來，有塘馬報汛和羊皮筏報汛，也有南岸敲鑼、北岸打鼓等報汛形式。1888年，清政府開設了山東濟寧到河南開封的電報線路，開辟了現(xiàn)代科技在治黃應用上的先河。民國時期，黃河通信因戰(zhàn)亂頻繁而發(fā)展緩慢。

1946年開啟人民治黃新紀元以來，創(chuàng)造了歲歲安瀾的歷史奇跡，治黃信息化的發(fā)展也迎來了新的時期。20世紀50年代，沿黃河大堤架設了鄭州—濟南有線通信線路;1974年，黃河水利委員會（黃委）購進第一臺TQ-16計算機，計算機技術首次進入治黃史;1975年8月淮河流域發(fā)生特大洪災，使水利信息化事業(yè)迎來一個快速發(fā)展的機遇;1980年，聯(lián)合國開發(fā)計劃署資助項目“改善黃河三花間實時遙測洪水預報系統(tǒng)”開始實施;20世紀80—90年代，先后建成鄭州—三門峽、鄭州—河口微波干線以及若干支線，形成了國內(nèi)規(guī)模最大的純公益無線通信專網(wǎng)。

2001年，黃委黨組提出建設“數(shù)字黃河”工程?！丁皵?shù)字黃河”工程規(guī)劃》成為全國第一個江河數(shù)字工程規(guī)劃。經(jīng)過十多年的努力，形成了信息采集、傳輸、存儲、業(yè)務應用、組織管理及制度標準等基本框架體系，初步實現(xiàn)把黃河裝進計算機，在此期間還搭建了全國水利行業(yè)覆蓋范圍最廣的計算機廣域網(wǎng)，并建成國內(nèi)水利系統(tǒng)第一家數(shù)據(jù)中心[2]。

“十三五”以來，治黃信息化發(fā)展進入資源整合共享階段。按照國家建設“大平臺、大數(shù)據(jù)、大系統(tǒng)”的要求，形成“黃河云”和“黃河一張圖”服務的大平臺，建立物理分散、邏輯集中、資源共享的“大數(shù)據(jù)”，整合14類業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)四級用戶統(tǒng)一管理及個性化服務的綜合信息門戶“大系統(tǒng)”[3]。

2 水利信息化建設評價

對水利信息化的建設發(fā)展情況進行科學分析和評估是客觀反映各參評機構發(fā)展水平的重要手段。目前我國對信息化程度的評價體系還不夠完善和成熟，而信息技術的更新?lián)Q代卻十分迅速。筆者結(jié)合近年水利信息化（網(wǎng)信）發(fā)展報告的主題框架和水利網(wǎng)信事業(yè)發(fā)展的側(cè)重點，提出一種新的評價體系，并以此為依據(jù)對2012—2018年治黃信息化建設水平進行定量評估，并將其與全國合計、水利部機關和各流域機構進行對比分析[4-5]。

2.1 評價指標的選定

根據(jù)2017年和2018年全國水利網(wǎng)信發(fā)展報告，將整個發(fā)展評價指標體系分為網(wǎng)信管理、基礎設施、數(shù)據(jù)資源、業(yè)務應用、網(wǎng)絡安全以及新技術應用6個一級指標，進一步分解出24個二級指標和59個三級指標，構建水利信息化評價指標體系，見表1。

2.2 評價指標數(shù)據(jù)

根據(jù)2012—2018年中國水利信息化（網(wǎng)信）發(fā)展報告（2016年沒有單獨發(fā)行），把表1各評價指標按照全國合計、水利部機關、長江水利委員會（長委）、黃委、淮河水利委員會（淮委）、海河水利委員會（海委）、珠江水利委員會（珠委）、松遼水利委員會（松遼委）和太湖流域管理局（太湖局）的順序分年度進行數(shù)據(jù)整理。如果某評價指標沒有相應的數(shù)據(jù)，則默認為“0”，這樣進行同年度的橫向比較時不會產(chǎn)生影響，進行同機構的縱向比較時亦能顯示出增長趨勢。

定義全國合計、水利部機關及各流域機構自2012—2018年（除去2016年）的評價指標數(shù)據(jù)矩陣為An（n=1，2，…，9），則An是一個59行6列的矩陣。為縮小矩陣數(shù)據(jù)元素的取值范圍，對An進行按行歸一化運算，得到A′n，通過MATLAB繪出A′n的三維曲面圖，如圖1所示，可直觀地看出2012—2018年的發(fā)展變化趨勢。

2.3 評價指標權值計算

一般來說，評價指標權值的確定有兩大類方法：一類是主觀賦權值，如專家咨詢法（Delphi）、層次分析法（AHP）等;另一類是客觀賦權值，如秩和比法（RSR）、主成分分析法和熵值法等。使用以上所舉的各種方法進行權值確定時都會存在缺陷，事實上，根據(jù)目前水利網(wǎng)信事業(yè)發(fā)展的實際情況，還沒有一個公認的能夠科學合理地表征各評價指標貢獻率的權值計算方法。筆者采用熵值法和人工賦值法相結(jié)合的方式確定指標權值[6]。

定義某年度全國合計、水利部機關及各流域機構的59個評價指標數(shù)據(jù)矩陣為Bn（n=2012，2013，2014，2015，2017，2018），則Bn是一個59行9列矩陣：

由于時間越臨近的數(shù)據(jù)對當前評價的作用越大，因此在求矩陣W時，2018年的計算權值應最大，其次為2017年。由于2012—2015年水利信息化發(fā)展報告的體系和近年有所不同，因此權值遠小于2017年和2018年的：

通過熵值法得到的評價指標權值體現(xiàn)了數(shù)據(jù)無序性對整體的貢獻率。筆者根據(jù)水利網(wǎng)信發(fā)展的實際情況，將項目投資額、無人機、網(wǎng)絡安全、應用系統(tǒng)以及新技術應用的權值適當增大，將總?cè)藬?shù)、制度項數(shù)以及行業(yè)標準數(shù)等適當減小，最終得到較為客觀合理的評價指標權值。在此僅列出一級指標所對應的權值，見表2。

2.4 評價結(jié)果計算

根據(jù)統(tǒng)計學原理，評價指標權值乘以評價指標數(shù)值再求和即可得到整體評價值。第n年全國合計、水利部機關及各流域機構的整體評價值矩陣Tn為經(jīng)MATLAB軟件計算，Tn中各元素數(shù)值的數(shù)量級大多為10-3，故可將其中每個元素值等比例擴大103倍，得到修正后的整體評價值，見表3。

由圖3可知，水利部機關信息化發(fā)展程度最高，七大流域機構中黃委與水利部機關的增速接近，發(fā)展程度最高，且近期發(fā)展速度最快，其次是長委。

3 治黃信息化建設現(xiàn)狀分析

根據(jù)前文的計算方法，可得到黃委水利信息化各級指標值，其中一級指標值見表4。

由表4可知，黃委的網(wǎng)信管理、基礎設施和網(wǎng)絡安全3個指標值在年度整體數(shù)值中占比最大。這是黃委20世紀90年代的通信大發(fā)展、數(shù)字黃河工程建設以及資源共享階段的“六個一”建設成果，使黃委擁有龐大的信息化建設隊伍及專職運維人員，擁有全國規(guī)模最大的純公益性無線通信專網(wǎng)，建立了與中國資源衛(wèi)星應用中心的數(shù)據(jù)接收專用通道，較多的下屬單位采取了網(wǎng)絡安全保障措施。數(shù)據(jù)資源方面，黃委建成國內(nèi)水利系統(tǒng)第一家數(shù)據(jù)中心，2015年黃河數(shù)據(jù)中心成為水利部北方數(shù)據(jù)災備中心和水利財務分中心，其中共享數(shù)據(jù)、公開數(shù)據(jù)和基礎數(shù)據(jù)量遠大于其他流域機構。業(yè)務應用方面，通過防汛減災、水資源管理與調(diào)度、水資源保護、水土保持、工程建管、水政監(jiān)察、電子政務七大應用系統(tǒng)的建設，積累了各類信息資源，有效提高了黃河治理開發(fā)保護管理工作的現(xiàn)代化水平[10]。在新技術應用方面，大數(shù)據(jù)應用和遙感技術應用也強于其他流域機構。

雖然黃委信息化水平處于流域機構前列，但很大程度上屬于“以量取勝”，而非“以質(zhì)占優(yōu)”。目前主要存在如下問題。

（1）人員機制問題。黃委從事信息化的職工人數(shù)雖多，但是高學歷（碩士以上）占比不大（15.5%），僅比海委略高，其中具有碩士學位的人員中全日制碩士占比更少;年度信息化培訓較少，以2018年為例，黃委信息化培訓僅為608人天，低于長委，而信息化人員總數(shù)卻是長委的近兩倍;內(nèi)部管理機制不夠靈活，使單位發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。

（2）基礎設施問題。黃委2018年基礎設施一項的評價值為9.65，遠高于其他流域。當年黃委信息化項目建設總投資和運維費分別為9 291.41萬元和3 117.21萬元，均低于長委，但卻需要建設和維護比長委龐大的基礎設施。目前，黃河下游通信傳輸能力已明顯不足，通信設備老化，手段單一，信息傳輸安全存在隱患。黃委計算機網(wǎng)絡所覆蓋的“深度”和“廣度”不夠，承載能力弱，應用新技術的信息采集體系沒有形成，云計算存儲服務能力嚴重不足。黃委2018年基礎數(shù)據(jù)總量達26 096.30 GB，高于其他流域之和，但黃河數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有云計算存儲承載能力基本飽和，基礎設施短板明顯。

（3）業(yè)務應用和網(wǎng)絡安全問題。業(yè)務應用方面黃委近年進步很快，2018年比2017年增長79.5%，但是應用系統(tǒng)總數(shù)僅排流域機構第5位，覆蓋范圍也不夠廣，且治黃信息化業(yè)務應用和信息技術融合不緊密，存在“兩張皮”問題。水資源管理業(yè)務應用未實現(xiàn)全覆蓋，水利工程建設及電子政務方面支撐強監(jiān)管能力不足;網(wǎng)絡安全方面黃委2018年較2017年有所退步，較高的指標值主要得益于委屬單位數(shù)量多，在面對大面積計算機網(wǎng)絡病毒襲擊和黑客攻擊行為時，缺乏有效的預防措施。

4 發(fā)展建議

目前，黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展已上升為重大國家戰(zhàn)略，對黃河的治理要求從點到線、從線到面（流域），涵蓋黃河流域經(jīng)濟、政治、社會、文化、生態(tài)文明等各個方面。這就要求黃委信息中心（網(wǎng)信辦）準確把握習近平總書記網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略思想，準確把握水利信息工程短板和服務強監(jiān)管需求，緊跟信息技術發(fā)展步伐，以信息化高質(zhì)量發(fā)展引領治黃現(xiàn)代化。針對下一步發(fā)展，提出以下建議。

4.1 管理層面

管理工作是治黃信息化高質(zhì)量發(fā)展的保障。

在行業(yè)管理上，黃委信息中心（網(wǎng)信辦）要切實履行行業(yè)管理職責，按照“安全、實用”總要求，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)督促，優(yōu)化全河信息化資源配置，推動治黃信息化高質(zhì)量發(fā)展，補齊水利網(wǎng)絡安全短板，加強水利網(wǎng)信監(jiān)管。提升黃委網(wǎng)絡安全能力，健全網(wǎng)絡安全檢查常態(tài)化機制并全鏈條延伸。建立網(wǎng)信考核機制，對全河各部門和單位網(wǎng)信工作進行督導和考核，加強監(jiān)管。進一步加大資源整合力度，強化在戰(zhàn)略層面的謀劃，推進“智慧黃河”實施，并在此基礎上完善相關標準和制度。鼓勵推廣新技術和水利業(yè)務融合應用。

在內(nèi)部管理上，要能夠適應新時代要求，敢于擔當，在國家事業(yè)單位現(xiàn)有體制下，靈活創(chuàng)新內(nèi)部管理機制，不讓規(guī)定成為約束快速發(fā)展的桎梏。平衡編制差異，讓各種身份的員工在其事業(yè)軌道上均有相對應的上升渠道。習近平總書記強調(diào)人才是第一資源，要能夠培養(yǎng)人才，留住人才，提高新進人員的學歷層次和專業(yè)技能水平，增加職工培訓并嚴抓培訓效果和考核，與知名高科技企業(yè)聯(lián)合進行人才培訓。在技術崗位和管理崗位設置競爭激勵機制，創(chuàng)新績效評價體系，讓員工既有短期努力所得，又有長期奮斗目標，使個人價值和單位的利益高度統(tǒng)一，最大限度地發(fā)揮個人潛能。

4.2 業(yè)務層面

服務各類治黃業(yè)務是治黃信息化高質(zhì)量發(fā)展的目的。要力促信息技術和業(yè)務工作深度融合，杜絕“兩張皮”，做到基礎設施補短板，支撐行業(yè)強監(jiān)管。

基礎設施方面，增加資金投入，加快推進通信及網(wǎng)絡設施的更新?lián)Q代和優(yōu)化升級，擴充黃河數(shù)據(jù)中心云存儲空間，提升防汛搶險應急調(diào)度指揮的基礎支撐能力，豐富采集手段，提高感知水平，形成高時效、全覆蓋的立體監(jiān)管數(shù)據(jù)采集體系。

支撐行業(yè)方面，聚焦習近平總書記“3·14”“9·18”重要講話精神，圍繞“四個確?！保?lián)合各業(yè)務部門深入挖掘、梳理需求。在現(xiàn)有資源整合基礎上，以“智慧黃河”為抓手，增加實用型應用系統(tǒng)數(shù)量，擴大其覆蓋范圍，推動信息化向管理層級、人員和業(yè)務的全覆蓋。在完善防洪減淤體系、推進水資源節(jié)約集約利用、加強生態(tài)環(huán)境保護和綜合監(jiān)管等治黃主業(yè)及其他非主業(yè)方面，做好建設項目的前瞻性、連續(xù)性儲備。

4.3 技術層面

加強科技攻關，掌握并應用新興技術，是治黃信息化高質(zhì)量發(fā)展的基礎。要運用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、人工智能、5G等技術，加強科技能力支撐。開闊思路，把眼界提高到行業(yè)之外，吸取社會信息化建設的先進技術手段和經(jīng)驗。要抓住黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的有利契機，加強與高科技企業(yè)的合作，互派骨干進行崗位交流，縮短與高科技企業(yè)的技術研發(fā)水平差距。

目前黃委信息化建設的基礎設施和部分軟件產(chǎn)品均從供應商購買，自己的產(chǎn)品多是在已有架構或軟件基礎上開發(fā)出來的。不論硬件還是軟件，自己掌握的核心技術較少，且沒有形成成型產(chǎn)品或標準件。下一步需要加大技術攻關力度，建立實用有效的激勵機制，鼓勵技術人員進行自主研發(fā)并加大推廣力度。打造一批擁有自主產(chǎn)權且具有經(jīng)濟價值的產(chǎn)品，樹立自己的行業(yè)品牌。

5 結(jié) 語

黃委治黃信息化建設歷史悠久，其規(guī)模和建設水平一直位于各流域機構前列，但長期沒有文獻對其進行專門的分析和評價。水利信息化的評價是一項綜合且復雜的工作，不同方法和模型得到的結(jié)果不同，近年來信息化技術發(fā)展迅猛，評價方式各有優(yōu)劣。本文從網(wǎng)信管理、基礎設施、數(shù)據(jù)資源、業(yè)務應用、網(wǎng)絡安全以及新技術應用6個方面建立水利信息化評價指標體系，利用熵值法和人工賦權法相結(jié)合的方式計算出每個指標的權值，建立評估計算模型，根據(jù)2012—2018年中國水利信息化（網(wǎng)信）發(fā)展報告的原始數(shù)據(jù)（除2016年），計算黃委及全國合計、水利部機關和其他流域機構的整體評價值，得出定量評價結(jié)果并提出發(fā)展建議，供有關人員參考。

參考文獻：

[1] 寇繼虹.水利網(wǎng)絡信息資源組織模式研究[D].武漢：武漢大學，2005：4-5.

[2] 李國英.“數(shù)字黃河”工程建設實踐與效果[J].中國水利，2008（7）：30-32.