深圳市智慧水務(wù)建設(shè)總體框架和戰(zhàn)略思路探索

王曉輝 ，吉 海 ，殷峻暹 ，張麗麗 ，鮑鵬云 ，胡扶同

（1．深圳市水務(wù)局，廣東 深圳 518036；2．中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100038；3．華為技術(shù)有限公司，廣東 深圳 518129）

0 引言

智慧水務(wù)作為智慧城市的重要組成部分，是體現(xiàn)城市管理智能化水平的重要標(biāo)志之一。水務(wù)事業(yè)智慧化的發(fā)展可有效優(yōu)化城市運(yùn)行資源配置，提升政府職能，完善公共服務(wù)[1]。前期水務(wù)信息化建設(shè)由于缺少頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)一規(guī)劃，系統(tǒng)之間相互孤立[2]，數(shù)據(jù)煙囪和數(shù)據(jù)孤島并存[3]，系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)，基礎(chǔ)設(shè)施不完善[4]，業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程沒有打通，信息共享程度低，業(yè)務(wù)協(xié)同能力差，系統(tǒng)對(duì)水務(wù)業(yè)務(wù)管理工作的支撐作用受限。解決這些問題需要從頂層設(shè)計(jì)角度和戰(zhàn)略高度，對(duì)智慧水務(wù)建設(shè)進(jìn)行整體規(guī)劃，以統(tǒng)一的業(yè)務(wù)框架、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)架構(gòu)、運(yùn)行環(huán)境、工作部署為指導(dǎo)，進(jìn)行全局性的頂層設(shè)計(jì)，自上而下地統(tǒng)籌、集約、協(xié)同發(fā)展智慧水務(wù)[5]。各省市結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐需要，先后開展了智慧水務(wù)建設(shè)實(shí)踐：浙江省建立水利數(shù)字化轉(zhuǎn)型“三橫四縱”總體架構(gòu)，構(gòu)建數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同兩大開發(fā)模型，推進(jìn)智慧水利建設(shè)[6]；福建省基于SOA 和企業(yè)服務(wù)總線，提出了水資源管理應(yīng)用系統(tǒng)集成邏輯和物理架構(gòu)[7]；廣州市運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng) + ”、大數(shù)據(jù)和 3S 技術(shù)，建設(shè)了河長管理信息系統(tǒng)[8]；為推進(jìn)政務(wù)服務(wù)一張網(wǎng)建設(shè)，規(guī)范水行政審批事中事后監(jiān)管和構(gòu)建以信用為核心的市場監(jiān)管體系，北京市探索建設(shè)水行政審批系統(tǒng)[9]。

經(jīng)過多年建設(shè)，深圳市水務(wù)信息化有一定的基礎(chǔ)，三防、水資源等領(lǐng)域信息系統(tǒng)建設(shè)初具規(guī)模。但總體上仍存在以下一些問題：物聯(lián)感知密度不夠，布局不均，數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，建設(shè)進(jìn)度參差不齊；數(shù)據(jù)分散式存儲(chǔ)，難以對(duì)業(yè)務(wù)支撐形成合力；系統(tǒng)孤立式存在，難以支撐多部門業(yè)務(wù)協(xié)同。針對(duì)問題，為整體提升智慧水務(wù)建設(shè)對(duì)水務(wù)業(yè)務(wù)管理的支撐能力，深圳市從水務(wù)業(yè)務(wù)本身需求出發(fā)，結(jié)合信息化技術(shù)發(fā)展趨勢，面向水利信息化規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)全過程，探討水務(wù)業(yè)務(wù)和信息技術(shù)雙軸驅(qū)動(dòng)的智慧水務(wù)建設(shè)的工作方法，探索智慧水務(wù)建設(shè)總體工作框架和戰(zhàn)略思路。

1 總體框架探索及推進(jìn)

1.1 總體框架

遵循“問題導(dǎo)向、需求牽引、面向未來”的基本原則，深圳市將水務(wù)業(yè)務(wù)和信息技術(shù)深度融合，構(gòu)建“兩維 + 四步”的總體工作框架，工作框架如圖1 所示。

圖1 智慧水務(wù)建設(shè)工作框架

“兩維”即水務(wù)業(yè)務(wù)、信息技術(shù)：水務(wù)業(yè)務(wù)是智慧水務(wù)建設(shè)的核心要素，具體由組織、業(yè)務(wù)、流程 3 個(gè)層面具體表征，主要回答“誰”“做什么”“怎么做”；信息技術(shù)是提高水務(wù)業(yè)務(wù)管理能力的一種方式或手段，通過流程、工具 2 個(gè)要素具體表征，主要回答“用什么”。

在深圳市智慧水務(wù)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)各個(gè)階段應(yīng)做到：始終以水務(wù)業(yè)務(wù)為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，明確管理職責(zé)和范圍，深挖業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，梳理業(yè)務(wù)場景和流程；以信息技術(shù)為驅(qū)動(dòng)，明確信息化建設(shè)對(duì)水務(wù)業(yè)務(wù)的支撐作用。

“四步”即現(xiàn)狀問題盤點(diǎn)、業(yè)務(wù)全景梳理、業(yè)務(wù)流程再造、數(shù)據(jù)流程匹配 4 個(gè)步驟，分階段、有計(jì)劃地迭代推進(jìn)智慧水務(wù)建設(shè)。在智慧水務(wù)設(shè)計(jì)過程中，要搞清楚各個(gè)階段的組織、業(yè)務(wù)、流程的關(guān)系，明確支撐業(yè)務(wù)活動(dòng)的信息化工具。

1.2 推進(jìn)方法

1.2.1 盤點(diǎn)現(xiàn)狀和問題，確定目標(biāo)愿景

首先，根據(jù)水利部“三定”方案，分析各級(jí)部門的職能職責(zé)；然后，明確水務(wù)管理邊界，包括河流湖泊、水務(wù)工程和活動(dòng)的管理邊界；再次，明晰各部門的業(yè)務(wù)范圍和重點(diǎn)業(yè)務(wù)；最后，開展水務(wù)信息化建設(shè)現(xiàn)狀盤點(diǎn)，摸清家底，分析各項(xiàng)水務(wù)業(yè)務(wù)在采集感知、網(wǎng)絡(luò)通信、資源整合、業(yè)務(wù)應(yīng)用、公眾服務(wù)等方面的差距和需求。

在此基礎(chǔ)上，結(jié)合信息技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，厘清信息技術(shù)，提升水務(wù)業(yè)務(wù)管理的作用，確定智慧水務(wù)的建設(shè)目標(biāo)和愿景。

1.2.2 梳理業(yè)務(wù)和流程，確定總體框架

首先，確定業(yè)務(wù)并梳理整體架構(gòu)，梳理層級(jí)、顆粒度及各層級(jí)的關(guān)系；再次，按照最小顆粒度，梳理各項(xiàng)業(yè)務(wù)功能，形成覆蓋全領(lǐng)域的業(yè)務(wù)功能圖；然后，歸并同類業(yè)務(wù)，整合梳理業(yè)務(wù)全景，打破部門約束，突破傳統(tǒng)業(yè)務(wù)條線垂直運(yùn)作、單部門內(nèi)循環(huán)模式，橫向拉通，縱向融合，形成業(yè)務(wù)全景框架；最后，針對(duì)業(yè)務(wù)全景框架中的每項(xiàng)業(yè)務(wù)，采用“一述一圖三表”方法，基于未來場景優(yōu)化再造業(yè)務(wù)流程。

在業(yè)務(wù)全景和流程梳理的基礎(chǔ)上，充分考慮信息技術(shù)對(duì)采集感知、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)整合與共享、業(yè)務(wù)應(yīng)用等的支撐力度，基于未來場景應(yīng)用，確定智慧水務(wù)建設(shè)的總體框架。

1.2.3 聚焦短板和痛點(diǎn)，確定建設(shè)內(nèi)容

首先，對(duì)每項(xiàng)業(yè)務(wù)進(jìn)行業(yè)務(wù)短板和問題分析，形成業(yè)務(wù)問題清單；然后，對(duì)各類業(yè)務(wù)問題從信息化視角，進(jìn)行剖析、凝練；最后，聚焦業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，結(jié)合水務(wù)信息化建設(shè)現(xiàn)狀，提出信息化應(yīng)對(duì)措施。

結(jié)合信息化建設(shè)基礎(chǔ)條件，根據(jù)國家、省、市對(duì)智慧城市建設(shè)的總體要求，確定智慧水務(wù)建設(shè)內(nèi)容和實(shí)施計(jì)劃。

2 戰(zhàn)略思路探索

在“兩維+四步”工作框架基礎(chǔ)上，按照定目標(biāo)、定框架、定內(nèi)容“三步走”的戰(zhàn)略推進(jìn)智慧水務(wù)建設(shè)。

2.1 定目標(biāo)

通過調(diào)研深圳市各級(jí)部門職能職責(zé)，明確各級(jí)部門（單位）的管理邊界和業(yè)務(wù)范圍，水務(wù)業(yè)務(wù)按照水安全、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水工程、水事務(wù)“六水”維度歸并，將水務(wù)業(yè)務(wù)按照“六水”維度進(jìn)行第1 次拉通。從“六水”維度系統(tǒng)分析深圳市在水資源保護(hù)、供水保障、水環(huán)境治理、防洪排澇等方面存在的水問題，重點(diǎn)厘清信息化措施在應(yīng)對(duì)水問題、輔助水務(wù)管理方面的作用。結(jié)合國家、省、市在智慧城市，以及水利部在智慧水利等方面的要求，提出深圳市智慧水務(wù)的建設(shè)目標(biāo)和愿景。

深圳市智慧水務(wù)建設(shè)立足職能職責(zé)，緊扣業(yè)務(wù)需求，借助信息化手段，按照數(shù)據(jù)信息全面獲取、水務(wù)要素全面集成、管理行為全面智能的總體思路，全面提升信息采集能力，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)傳輸廣泛互聯(lián)，推動(dòng)信息資源全面集成，強(qiáng)化決策輔助模型支撐，深化業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)水務(wù)管理模式轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)“可視、可知、可控、可預(yù)測”的總體目標(biāo)，打造具有深圳特色并引領(lǐng)全國的水務(wù)信息建設(shè)范例。

2.2 定框架

構(gòu)建 5 個(gè)層級(jí)（L1～L5）的流程架構(gòu)，對(duì)水務(wù)業(yè)務(wù)進(jìn)行梳理，具體包括以下 5 層：

1）L1 層是流程分類，從業(yè)務(wù)流出發(fā)，體現(xiàn)業(yè)務(wù)模式及特點(diǎn)。

2）L2 層是流程組，1 個(gè)流程組內(nèi)部的業(yè)務(wù)運(yùn)作邏輯是相似的、強(qiáng)相關(guān)的。

3）L3 層是具體流程，是指被重復(fù)執(zhí)行的、邏輯上相互關(guān)聯(lián)的 1 組業(yè)務(wù)活動(dòng)序列。

4）L4 層是子流程，是一個(gè)更大流程的一部分，如果必要且可能，子流程可進(jìn)一步分解為更小粒度的子流程。

5）L5 層是活動(dòng)層，用活動(dòng)將流程分解成落實(shí)到角色的可執(zhí)行單元，實(shí)現(xiàn)人員專業(yè)分工。

根據(jù) 5 層流程架構(gòu)，遵循“橫向到底、縱向到邊”的原則，全員參與業(yè)務(wù)梳理，具體步驟如下：

1）以業(yè)務(wù)處室為基本單元，系統(tǒng)梳理各單元內(nèi)部的各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)，業(yè)務(wù)活動(dòng)顆粒度盡可能精細(xì)、全面，覆蓋全部業(yè)務(wù)。

2）對(duì)各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)按照“六水”維度進(jìn)行梳理，將各項(xiàng)業(yè)務(wù)在各維度內(nèi)進(jìn)行第2 次拉通，對(duì)功能、業(yè)務(wù)邏輯相似的同類業(yè)務(wù)進(jìn)行歸并，形成“六水”維度水務(wù)業(yè)務(wù)功能圖。

3）將通用性業(yè)務(wù)歸類合并，全局整體貫通，將全局業(yè)務(wù)進(jìn)行第3 次拉通，對(duì)功能、邏輯、流程相似的業(yè)務(wù)進(jìn)行整合歸并，梳理出橫向打通、縱向融合的水務(wù)業(yè)務(wù)全景框架（L1 ～L3 層），包括政務(wù)運(yùn)行、工程管理、業(yè)務(wù)調(diào)度和社會(huì)服務(wù)四大體系。

業(yè)務(wù)梳理是一個(gè)自上而下、自下而上、仔細(xì)推敲、反復(fù)打磨的過程，需要業(yè)務(wù)人員和信息化支撐單位技術(shù)人員全程深度參與，深入理解每項(xiàng)業(yè)務(wù)功能、邏輯及相互關(guān)系。

在業(yè)務(wù)全景框架構(gòu)建的基礎(chǔ)上，按照“一述一圖三表”方法，對(duì)每個(gè)流程（L3 層）進(jìn)行業(yè)務(wù)流程再造，明晰管理鏈條，優(yōu)化工作流程，將原本“線下為主、串聯(lián)并行、經(jīng)驗(yàn)判斷、單向決策”的管理模式，變?yōu)椤熬€上為主、協(xié)同共享、輔助決策、授權(quán)監(jiān)管”的管理模式，化冗為簡，減少信息重復(fù)傳遞，提高協(xié)同效率。通過“一述一圖三表”梳理，將管理部門、職能職責(zé)、業(yè)務(wù)活動(dòng)、政策文件等協(xié)同，為后續(xù)智慧水務(wù)建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

以業(yè)務(wù)調(diào)度→專題業(yè)務(wù)管理→水土保持管理→生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持管理→水土保持監(jiān)督檢查子流程為例，說明業(yè)務(wù)流程再造過程：

1）“一述”。即事項(xiàng)描述，深圳市水務(wù)主管部門可采用隨機(jī)抽查方式，對(duì)全市生產(chǎn)建設(shè)單位或者個(gè)人采取的水土流失預(yù)防和治理措施進(jìn)行監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)未采取有效水土流失預(yù)防和治理措施的，應(yīng)采取限期整改等措施。

2）“一圖”。即業(yè)務(wù)流程圖，用泳道圖的方式進(jìn)行業(yè)務(wù)流程梳理，橫軸表示水土保持監(jiān)督檢查管理各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)，縱軸表示參與水土保持監(jiān)督檢查管理各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)的管理部門（單位）。

3）“三表”。包括以下 3 個(gè)表格：a．流程活動(dòng)表，給出各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)的說明，以及支撐該業(yè)務(wù)活動(dòng)的輸入和輸出項(xiàng)；b．流程角色說明表，明晰執(zhí)行該業(yè)務(wù)活動(dòng)過程中各部門（單位）的職責(zé)；c．流程相關(guān)文件表，整理支撐該項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)的相關(guān)政策、文件。

在業(yè)務(wù)全景和流程梳理的基礎(chǔ)上，圍繞核心水務(wù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，運(yùn)用深圳市政務(wù)資源，充分考慮信息技術(shù)的演進(jìn)和發(fā)展趨勢，依托政務(wù)云和水務(wù)控制云，匯聚全市涉水業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，建設(shè) 1 個(gè)智慧水務(wù)綜合指揮決策中心，打造智慧政務(wù)、調(diào)度、管理、服務(wù) 4 個(gè)平臺(tái)，建設(shè)N個(gè)應(yīng)用模塊，形成“1 + 4 +N”的總體框架，具體框架如圖2 所示。

圖2 深圳市智慧水務(wù)建設(shè)總體框架

2.3 定內(nèi)容

借鑒水利部《水利業(yè)務(wù)需求分析報(bào)告》（水信息〔2019〕219 號(hào)）的業(yè)務(wù)分析方法，結(jié)合深圳水務(wù)面臨的主要挑戰(zhàn)，從精細(xì)化管理、監(jiān)督監(jiān)管、協(xié)同聯(lián)動(dòng)、業(yè)務(wù)預(yù)見性、公共服務(wù)等方面，對(duì)業(yè)務(wù)短板和痛點(diǎn)以信息化視角進(jìn)行剖析、凝練。結(jié)合深圳市現(xiàn)階段在水資源管理方面的業(yè)務(wù)短板，聚焦當(dāng)前在水資源管理與供水、水生態(tài)環(huán)境、防洪排澇、工程建設(shè)、安全生產(chǎn)等方面的主要業(yè)務(wù)問題，從全面感知、互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)上線、主動(dòng)服務(wù)等方面，提出信息化方面的解決措施，明確建設(shè)內(nèi)容和實(shí)施計(jì)劃。

基于業(yè)務(wù)全景框架和流程梳理結(jié)果，從信息化視角對(duì)全局業(yè)務(wù)進(jìn)行第4 次拉通融合，對(duì)功能、流程相似的功能模塊或系統(tǒng)進(jìn)行合并，采用一體化、集約化設(shè)計(jì)思路，構(gòu)建智慧水務(wù)建設(shè)的應(yīng)用架構(gòu)，打破部門約束，破解當(dāng)前存在的業(yè)務(wù)應(yīng)用體系功能分散、聯(lián)動(dòng)性差、重復(fù)性建設(shè)等問題。深圳市智慧水務(wù)應(yīng)用架構(gòu)由智慧政務(wù)、調(diào)度、管理、服務(wù)四大平臺(tái)構(gòu)成，具體架構(gòu)如圖3 所示。

圖3 深圳市智慧水務(wù)建設(shè)應(yīng)用架構(gòu)

業(yè)務(wù)和流程梳理是應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)。通用性的業(yè)務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì)通用性系統(tǒng)，以提供服務(wù)化接口的形式，為其他應(yīng)用提供服務(wù)，降低應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)成本，如綜合監(jiān)測系統(tǒng)集中對(duì)水情、水質(zhì)等監(jiān)測信息進(jìn)行匯集和處理，為其他系統(tǒng)提供服務(wù)，滿足信息查詢、統(tǒng)計(jì)等需求。這樣設(shè)計(jì)既可以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的一數(shù)一源，又可以減少重復(fù)開發(fā)工作量，節(jié)約建設(shè)成本，節(jié)省投資。另外，對(duì)功能相似的同類業(yè)務(wù)進(jìn)行歸并，設(shè)計(jì)開發(fā)一套通用化應(yīng)用系統(tǒng)，如水庫管理系統(tǒng)，主要是為水庫管理單位定制的，滿足水庫日常安全生產(chǎn)、調(diào)度運(yùn)行等管理需求的系統(tǒng)。全市水庫管理單位有多家，水庫管理系統(tǒng)只開發(fā) 1 套，在各水庫進(jìn)行布署，這樣既可以節(jié)約建設(shè)成本，還可以通過業(yè)務(wù)流程的標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)水庫標(biāo)準(zhǔn)化管理工作。

3 結(jié)語

自 2018 年開展深圳市智慧水務(wù)頂層設(shè)計(jì)以來，聚焦業(yè)務(wù)梳理和數(shù)據(jù)治理，構(gòu)建了“兩維 + 四步”的總體框架，提出了定目標(biāo)、定框架、定內(nèi)容的“三步走”戰(zhàn)略及相關(guān)建設(shè)思路和方案，有助于解決系統(tǒng)間相互獨(dú)立、業(yè)務(wù)不協(xié)同、數(shù)據(jù)孤島等問題。工作實(shí)踐表明：智慧水務(wù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及部門較多，涵蓋業(yè)務(wù)廣泛，需要從戰(zhàn)略高度統(tǒng)籌謀劃，做好頂層設(shè)計(jì)和前期規(guī)劃，明確建設(shè)目標(biāo)和內(nèi)容，緊緊抓住業(yè)務(wù)場景挖掘和數(shù)據(jù)治理 2 條主線，以業(yè)務(wù)場景梳理為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)治理為關(guān)鍵，分階段、有計(jì)劃地穩(wěn)步推進(jìn)。智慧水務(wù)建設(shè)要面向水務(wù)需求，以問題為導(dǎo)向，以未來場景應(yīng)用為核心，深刻理解水務(wù)業(yè)務(wù)及問題，深入挖掘業(yè)務(wù)場景，使得信息化建設(shè)成果切實(shí)成為提升水務(wù)工作效率和管理效能的重要抓手。在水務(wù)管理過程中產(chǎn)生、積累的大量多源異構(gòu)和持續(xù)變化的水務(wù)數(shù)據(jù)，由于來源廣泛、體量巨大、類型復(fù)雜、存儲(chǔ)多樣、質(zhì)量不一、標(biāo)準(zhǔn)不同等原因，對(duì)水務(wù)管理的支撐作用有限。智慧水務(wù)建設(shè)必須強(qiáng)化以數(shù)據(jù)治理為核心的建設(shè)理念，基于一數(shù)一源的基本原則，系統(tǒng)整合水務(wù)行業(yè)數(shù)據(jù)，融合環(huán)保、氣象等行業(yè)涉水?dāng)?shù)據(jù)，匯聚全行業(yè)數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的基礎(chǔ)、監(jiān)測和業(yè)務(wù)專題等數(shù)據(jù)集，夯實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，形成水務(wù)數(shù)據(jù)資產(chǎn)。