大數(shù)據(jù)驅動的水利科技創(chuàng)新研究

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摘要：大數(shù)據(jù)為水利科技創(chuàng)新帶來新的技術和思維，成為水利科技創(chuàng)新的驅動力。本文立足山東省實際情況，對大數(shù)據(jù)驅動下的山東省水利創(chuàng)新進行研究；首先對大數(shù)據(jù)進行界定，理清大數(shù)據(jù)對水利科技創(chuàng)新的驅動作用；其次，通過實地考察發(fā)現(xiàn)山東省在“大數(shù)據(jù)+水利”方面已卓有成效，初步形成了省級水利大數(shù)據(jù)中心、水利電子政務、水利應急管理系統(tǒng)等成果，但其在動力刺激、優(yōu)化升級、推廣應用、風險應對、多元參與等方面存在不足；最后，提出“創(chuàng)新+應用”的山東省水利科技創(chuàng)新優(yōu)化路徑，以大數(shù)據(jù)“技術+思維”驅動、大數(shù)據(jù)水利頂層設計和智慧水利體系為基礎力量，融合多手段、多主體、多保障的深入力量，為山東省更好地促進水利與大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新、融合和應用提供借鑒。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)；水利科技創(chuàng)新；優(yōu)化路徑

一、技術+思維：大數(shù)據(jù)對水利科技創(chuàng)新的驅動作用

大數(shù)據(jù)從萌芽到風靡全球僅僅用了幾十年時間，雖然關于大數(shù)據(jù)的定義存在諸多爭議，但大數(shù)據(jù)定義從3V發(fā)展到5V，無一不是人們對大數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)時代認識的加深以及對大數(shù)據(jù)多樣性(Variety)、快速性(Velocity)、巨量性(Volume)、價值性(Value)、真實性(Veracity)特點的認同，世界各國都已加入了第三次浪潮中的大數(shù)據(jù)之戰(zhàn)和知識革命，[1]以獲得大數(shù)據(jù)時代的競爭優(yōu)勢。2015年國務院《大數(shù)據(jù)發(fā)展綱要》將大數(shù)據(jù)發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，并定義大數(shù)據(jù)為一定形式的數(shù)據(jù)集合，是一種新一代信息技術和服務業(yè)態(tài)，具有容量大、類型多、速度快、價值高的特征；通過對海量數(shù)據(jù)進行采集、處理和分析創(chuàng)造數(shù)據(jù)新價值，為人們認識和改造世界提供新的思維和能力。[2]從此大數(shù)據(jù)在我國迅速發(fā)展，成為各行各業(yè)發(fā)展的驅動力。中國信通院CAICT在2018年大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)峰會的《中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與就業(yè)白皮書(2019)》指出2018年我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模達到31.3萬億元；IDC預計中國大數(shù)據(jù)市場預計未來5年將保持持續(xù)增長的趨勢，年復合增長率將達到17.3%。為水利部門帶來新的大數(shù)據(jù)技術和大數(shù)據(jù)分析思維，成為提升水利治理能力的新途徑和新優(yōu)勢。水利部門經(jīng)過多年信息化建設與管理已經(jīng)累積了水文氣象、水位流量、水質生態(tài)、水污染、水設施、水災害等大量的實測信息數(shù)據(jù)，各部門水利政策、計劃、審批等各類政務信息，以及與水利相關的各類輔助信息數(shù)據(jù)，如基礎的地理、人文、經(jīng)濟、文化等，巨量數(shù)據(jù)匯集形成水利大數(shù)據(jù)集。[3]大數(shù)據(jù)作為一種新興技術和治理視角，已逐步應用于水利政務簡化提速、水利災害應急處理、水利工程協(xié)同設計、水利實驗模擬仿真、水利數(shù)據(jù)計算處理等多個方面。水利行業(yè)涉及到社會發(fā)展和人民生活等方方面面，因此水利大數(shù)據(jù)應用領域非常廣泛，這也是大數(shù)據(jù)應用價值的根本體現(xiàn)；在新的數(shù)據(jù)理念指導下，結合用戶功能需求、行業(yè)及社會需求，與新興技術相融合，逐步形成可持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)智能化水利管理策略。隨著研究、創(chuàng)新、應用和推廣的不斷深入，大數(shù)據(jù)應用在水利行業(yè)的技術創(chuàng)新中發(fā)揮著越來越重要的作用，基于大數(shù)據(jù)的水利科技創(chuàng)新是水利經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展的動力和引擎，是水利改革發(fā)展的重要支撐。[4]

二、大數(shù)據(jù)+水利：山東省水利科技創(chuàng)新成效

2016年的《山東省水利發(fā)展“十三五規(guī)劃”》指出：在需求導向下完善頂層設計，重點突破水利科技創(chuàng)新問題，優(yōu)化財政資金投向，加強科技資源整合，促進創(chuàng)新鏈條融合，真正提高水利科技的創(chuàng)新能力和綜合實力。[5]山東省水利系統(tǒng)先后實施了國家重點研發(fā)計劃課題、科技推廣計劃、“948”項目及山東省重點研發(fā)計劃等省部級以上科技項目17項，省級以上財政投入3797萬元；[6]其中2018年重點任務——智慧水利調(diào)度中心建設投資2460余萬元；[7]獲省級以上獎勵成果131項，國家專利218項，發(fā)表科技論文1100余篇；大數(shù)據(jù)與水利科技創(chuàng)新的融合得到重點推動。當前山東省已完成了水利數(shù)據(jù)中心、水利云辦公平臺、河長制湖長制管理信息系統(tǒng)、水利應急管理系統(tǒng)的初步建設與應用。

1.水利數(shù)據(jù)中心

山東省水利信息中心承擔水利數(shù)據(jù)中心建設與完善的任務，通過建設門戶網(wǎng)站，對網(wǎng)站數(shù)據(jù)傳輸處理，組織水利信息化系統(tǒng)軟件的設計開發(fā)、應用推廣、優(yōu)化升級、技術服務等工作，推動為省級業(yè)務系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務全省轉變?yōu)橄蛩袠I(yè)提供數(shù)據(jù)服務。省水利數(shù)據(jù)中心通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換接口整合省廳各部門及相關單位水利數(shù)據(jù)，進行抽取、轉換并加載到統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源中心，同步到大數(shù)據(jù)管理平臺的數(shù)據(jù)。水利數(shù)據(jù)資源中心對巨量、多源、異構的各類型數(shù)據(jù)進行整合與分析，形成基礎數(shù)據(jù)庫、業(yè)務應用庫、空間數(shù)據(jù)庫、專題數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫、歷史庫等不同于原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，為相關人員的管理和決策提供參考。[8]

2.水利云辦公平臺

水利信息化背景下，2006年山東省水利主管部門著手建設電子政務系統(tǒng)一期工程“無紙化辦公”，包括建設綜合、協(xié)同辦公系統(tǒng)和數(shù)字化檔案管理系統(tǒng)，2007年建設完成并投入運行；2008年二期工程對水利網(wǎng)上審批系統(tǒng)進行建設，促進省級水利項目審批事項全部實現(xiàn)網(wǎng)上辦理。2015年大數(shù)據(jù)技術伴隨信息化進一步發(fā)展，逐步應用到全省水利政務系統(tǒng)，建設覆蓋全省水利云辦公系統(tǒng)，實現(xiàn)了政務云辦公、數(shù)據(jù)的云處理?？旖莞咝У摹吧綎|水利云辦公平臺”，真正促進了全省水利業(yè)務集中辦理、數(shù)據(jù)集中存儲、資源共享和高效利用的實現(xiàn)，提高了各級文秘工作和行政審批工作的效率。[9]為擴大應用，實現(xiàn)水利大數(shù)據(jù)資源共享，全省水利系統(tǒng)各級、各部門相繼開展相關工作，極大提高了全省水利系統(tǒng)的數(shù)據(jù)化和高效化。2019年山東省水利主管部門就深化“一次辦好”改革接受記者專訪時指出：按時完成5年降低50%的任務，其中行政許可事項9項取消、5項下放，專家評審環(huán)節(jié)也通過網(wǎng)上視頻形式實現(xiàn)了全過程網(wǎng)辦，“人不跑路，讓數(shù)據(jù)跑路”。

3.河長制湖長制管理信息系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)與河長制湖長制結合，形成山東省河長制湖長制管理信息系統(tǒng)，已于2018年9月順利通過綜合驗收。自7月1日投入試運行以來，河長APP、巡河APP累計下載次數(shù)達59120次，有7448人關注河長制微信公眾號；累計上報河長49313人，河管員17417人；各級河長利用APP巡河次數(shù)達35148次，發(fā)現(xiàn)570起事件，辦結343起。青島、淄博、濰坊等11個地市完成標準版的培訓及應用，整合了省市兩級系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。驗收專家指出：山東省河長制湖長制管理信息系統(tǒng)，已完成了全民參與、社會管理共享平臺的初步搭建，暢通了水利領域與社會公眾的交流渠道，形成了對全省河長和河管員的全覆蓋、動態(tài)式管理，河湖整治管理效率和水環(huán)境監(jiān)管能力得到有效提升。[10]

4.水利應急管理系統(tǒng)

山東省結合大數(shù)據(jù)建立覆蓋防汛抗旱減災預案、預警與應急響應、應急處置與救援等各個環(huán)節(jié)的水利應急管理系統(tǒng)，提高了山東省應對水利災害的信息化管理水平和防災減災能力。水利應急管理系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)應用覆蓋水資源配置、調(diào)度、節(jié)約、保護等各個環(huán)節(jié)，極大增強水資源精細化管理能力；全天候對水庫、堤防、險工險段進行安全監(jiān)測、通信預警和遠程控制，增強了水利工程管理的安全性和高效性；大數(shù)據(jù)應急管理系統(tǒng)能深度整合防汛抗旱、水文水資源、城鄉(xiāng)供水、水土保持、水政執(zhí)法等各類業(yè)務信息，對水利災害或安全事件應對提供迅速、科學的分析，為政府部門第一時間作出反應、處置提供強力支撐。

三、創(chuàng)新+應用：山東省水利科技創(chuàng)新優(yōu)化路徑

大數(shù)據(jù)驅動下的山東省水利創(chuàng)新已取得初步成效。但是相關水利創(chuàng)新主要依賴財政投入，缺乏社會資本投入；技術市場不完善，科技貢獻率不足；創(chuàng)新項目理論性強，實踐應用性差，成果轉化不足；水利系統(tǒng)專業(yè)的技術轉移、中介組織不發(fā)育，應用不廣泛等。因此抓住大數(shù)據(jù)機遇以創(chuàng)新山東省水利科技在動力提升、優(yōu)化升級和推廣應用方面還需進一步優(yōu)化。本文提出以大數(shù)據(jù)“技術+思維”驅動力、大數(shù)據(jù)水利頂層設計和智慧水利體系為基礎力量，融合多手段、多主體、多保障深入力量的“創(chuàng)新+應用”的山東省水利科技創(chuàng)新優(yōu)化路徑?？萍紕?chuàng)新是一項系統(tǒng)性、長期性工程，[11]具體包括以下六個路徑。

1.完善大數(shù)據(jù)水利頂層設計，構建山東省智慧水利體系

戰(zhàn)略頂層設計在促進大數(shù)據(jù)驅動，水利技術創(chuàng)新、應用中至關重要。完善頂層設計，聯(lián)合智囊團、專家學者、水利研究機構，暢通民主溝通途徑，借鑒經(jīng)驗，根據(jù)山東省大數(shù)據(jù)背景下的水利創(chuàng)新實際情況制定“大數(shù)據(jù)+水利，構建山東省智慧水利創(chuàng)新與應用體系”的頂層目標，具體包括智慧水利頂層架構、發(fā)展戰(zhàn)略和云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動應用技術應用模式，水利技術標準和建設規(guī)范，相關技術和人才的投入，多主體的參與機制、激勵機制、風險防范機制等。山東省智慧水利研究院負責對省智慧水利的發(fā)展戰(zhàn)略和頂層設計、系統(tǒng)開發(fā)和應用、咨詢服務等進行研究。水利廳牽頭，大力發(fā)揮山東省智慧水利研究院、山東省水利科學研究院和山東省水利信息中心的作用，聽取專家學者意見，尊重民眾意愿，形成科學的、民主的、部門聯(lián)動的頂層設計，為大數(shù)據(jù)驅動的山東省水利創(chuàng)新提供頂層規(guī)劃與指導。

2.加大科技人才和資金支持，形成多手段創(chuàng)新促進機制

一方面，完善多渠道科技創(chuàng)新投入機制，形成良好的創(chuàng)新氛圍。積極爭取國家財政對山東省大數(shù)據(jù)水利科技創(chuàng)新的支持，積極探索通過市場機制多渠道籌集科技投入機制，鼓勵企事業(yè)單位、社會團體對水利科技創(chuàng)新的投入，各級水行政主管部門、科技主管部門積極爭取設立大數(shù)據(jù)與水利科技創(chuàng)新的專項經(jīng)費；加強國際科技合作與交流，相關單位要為科研人員出國交流等工作提供必要的保障和支撐，加強與大數(shù)據(jù)局相關的創(chuàng)新合作；通過宣傳先進事跡和激勵機制，鼓勵科技工作者開展學術討論和爭鳴形成尊重知識和人才、鼓勵創(chuàng)新的氛圍。另一方面，努力打造一支了解山東水利實際、掌握大數(shù)據(jù)技術、創(chuàng)新能力強的水利科技創(chuàng)新隊伍。加大人員培養(yǎng)經(jīng)費投入，構建新型高層次人才隊伍建設的培養(yǎng)、引進和使用體系，加強院士、勘察設計大師等優(yōu)秀領軍人才的培養(yǎng)；加強重點實驗室、工程技術研究中心等創(chuàng)新平臺建設，建設科技創(chuàng)新團隊，充分發(fā)揮資深優(yōu)秀科技專家的作用；產(chǎn)學研合作設置相關水利專業(yè)，為水利科技創(chuàng)新提供后備人才。

3.促進政企和政校創(chuàng)新合作，完善多主體參與創(chuàng)新網(wǎng)絡

加強山東省政府水利部門與企業(yè)、社會的合作，政府部門間的合作，形成水利部門主導，行業(yè)協(xié)會、高等院校、水利科研院所、科技企業(yè)等多主體廣泛參與的水利科技創(chuàng)新網(wǎng)絡機制。一方面，推動政府和社會資本合作(PPP)水利項目，加強省屬水利院校建設，加大水利職業(yè)教育投入，推進政、校、企合作，探索建立全省水利系統(tǒng)干部及專業(yè)技術人員培訓基地，加強水利職工教育；與河海大學、山東大學、中國海洋大學、山東師范大學等高等院校保持親密合作關系，形成高校、科研院所、企業(yè)、水利機關之間的人才流動機制；水利科研院所創(chuàng)新人員可以在本職工作完成的基礎上離崗創(chuàng)業(yè)或到企業(yè)兼職，促進科技成果轉化；水利機關、科研院所、高校可以設置一定比例的流動崗，吸引有創(chuàng)新實踐經(jīng)驗的企業(yè)科技創(chuàng)新人才進行合作；水利機關單位可以通過項目共建、互派人員工作交流等方式提高創(chuàng)新能力，形成跨單位和跨地域的整體驅動力。另一方面，加強部門間合作，完善水利部門內(nèi)部各層級的協(xié)調(diào)、創(chuàng)新機制，外部促進山東省水利部門與大數(shù)據(jù)局、氣象、林業(yè)等部門的交流與協(xié)同共建，整合部門優(yōu)勢，提高創(chuàng)新潛能。

4.規(guī)范水利新技術交易市場，完善專利的保護激勵機制

完善水利新技術交易市場，能為大數(shù)據(jù)和水利創(chuàng)新相結合提供更大的動力。但山東省水利技術市場大體上面臨全國技術市場發(fā)展的共性問題，為加快水利技術市場發(fā)展要解決好以下幾個關鍵問題：一是明確水利技術市場定位、完善水利技術市場行政性法規(guī)、加強市場監(jiān)管體制、加大財政投入、重視水利技術市場準入和產(chǎn)品認證問題。二是建立科技創(chuàng)新成果評價、登記和機制，完善山東省水利科技管理系統(tǒng)，形成系統(tǒng)的創(chuàng)新項目申報、立項、驗收程序，并且促進與國家相關系統(tǒng)的信息共享；根據(jù)水利管理工作中的技術創(chuàng)新需求，進一步制訂標準規(guī)范的水利技術測評體系，促進水利創(chuàng)新先進實用技術重點推廣。三是完善科技人才評價和激勵制度。完善分類考核制度，強調(diào)能力和業(yè)績，加大績效激勵力度，完善多層次薪酬制度，除了保證創(chuàng)新人才的基本工資外，依實際情況推行股權、期權、分紅等制度，讓科研人員獲得多層次的收入；完善科技創(chuàng)新獎勵制度，形成政府獎勵、用人單位獎勵和社會力量獎勵多層次結合的人才獎勵體系。

5.加快水利新科技成果轉化，促進水利大數(shù)據(jù)應用推廣

基于大數(shù)據(jù)驅動的山東省水利科技創(chuàng)新成果通過大力應用和推廣才能發(fā)揮其實在的功效。一方面應健全不同層次水利科技成果轉化平臺和機制，形成水利部門牽頭引導、市場企業(yè)進入合作的水利科技創(chuàng)新成果轉化模式，實現(xiàn)創(chuàng)新成果與水資源治理實際對接；建設水利先進技術成果信息平臺，廣泛通過技術創(chuàng)新會、推介會、技術交流會等多種方式，開展技術創(chuàng)新研討與宣傳，增強大數(shù)據(jù)技術的影響和水利科技成果轉化應用力度。另一方面山東省應加快促進科技成果示范推廣，建設水利科技創(chuàng)新成果推廣示范基地，推進水利科技推廣組織體系建設，形成水利行政主管部門主導、各流域管理部門協(xié)同、水利協(xié)會、省高校、水利科研院所、市場企業(yè)多元參與的水利科技創(chuàng)新推廣機制；積極引導多元主體參與科技創(chuàng)新成果推廣應用，為科技企業(yè)提供市場競爭準入、優(yōu)惠和補貼等方面的扶持，積極培育和孵化具有市場潛力的水利科技創(chuàng)新成果，促進大數(shù)據(jù)驅動水利科技創(chuàng)新成果轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。

6.防范大數(shù)據(jù)安全風險危害，形成水利大數(shù)據(jù)安全保障

大數(shù)據(jù)技術和大數(shù)據(jù)思維為水利部門管理工作提供了“良藥”的同時，正在集聚的大數(shù)據(jù)“自反性”安全風險不斷涌現(xiàn)。[12]一次病毒攻擊，就可能引發(fā)山東省甚至全國水利大數(shù)據(jù)系統(tǒng)崩潰，毀壞創(chuàng)新成果，造成巨大損失。未來超發(fā)達的大數(shù)據(jù)技術決定人類的“生死”會變得如同“一呼一吸”那樣容易與迅速。[13]結合緊湊式城市空間結構要素進行研究，[14]在促進大數(shù)據(jù)與水利科技創(chuàng)新相結合的同時，必須注重防范大數(shù)據(jù)安全風險，形成安全保障體系，與大數(shù)據(jù)局協(xié)同促進大數(shù)據(jù)確權和數(shù)據(jù)安全，防止水利大數(shù)據(jù)創(chuàng)新受到大數(shù)據(jù)本源風險的限制。一方面，大數(shù)據(jù)驅動下，山東省水利科技創(chuàng)新必須考慮到大數(shù)據(jù)安全風險的重要性，促進大數(shù)據(jù)安全工作與水利科技創(chuàng)新相結合，促進水利大數(shù)據(jù)安全創(chuàng)新，進行山東省水利信息系統(tǒng)安全服務公開招標，凝結各方力量。另一方面，完善水利大數(shù)據(jù)安全風險應急工作體系，增強大數(shù)據(jù)安全風險感知能力，編制大數(shù)據(jù)安全預案，做好宣傳教育、技能培訓、容災備份、應急演練和風險評估等各項基礎性常態(tài)管理工作，通過危險監(jiān)控、風險調(diào)查和隱患治理等手段，第一時間預警，通過信息搜集、數(shù)據(jù)分析、危機溝通、專家咨詢、經(jīng)驗借鑒等方式來制定和選擇方案，實現(xiàn)科學性、綜合性、協(xié)調(diào)性和高效性的應急決策和處置。

作者：劉芳 徐慧慧 單位：山東師范大學公共管理學院