黃海群1  任海靜1 *  許冬件2  

王儲君2  于棟1  劉廣齊2  

（1. 住房和城鄉(xiāng)建設部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心；

2. 珠海卓邦科技有限公司

當前水務行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展具備強勁的外部驅(qū)動力和內(nèi)部驅(qū)動力。其中外部驅(qū)動力主要包括政策驅(qū)動和技術(shù)驅(qū)動；內(nèi)部驅(qū)動力主要包括發(fā)展驅(qū)動和效益驅(qū)動^[1]。

1.1 政策驅(qū)動

從“十二五”開始，國家陸續(xù)出臺一系列政策文件，鼓勵智慧城市和智慧水務的建設與發(fā)展。“十三五”末“十四五”初，隨著國家新一個中長期發(fā)展目標和“十四五”發(fā)展規(guī)劃的確定，黨中央、國務院和多個政府管理部門發(fā)布了新一批利好政策，提出了“新基建”“新城建”的發(fā)展要求，智慧水務迎來了新的發(fā)展時期。近幾年，國家相關管理部門相繼頒布《關于加快推進國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知》 《“十四五”國家信息化規(guī)劃》 《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》 《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》 《關于構(gòu)建數(shù)據(jù)基礎制度更好發(fā)揮數(shù)據(jù)要素作用意見》等一系列利好政策，為智慧水務發(fā)展營造良好政策環(huán)境。

1.2 技術(shù)驅(qū)動

技術(shù)驅(qū)動：信息技術(shù)與城市給水排水行業(yè)的深度融合，催動了智慧水務的快速發(fā)展。近幾年，大數(shù)據(jù)、5G技術(shù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能設備以及數(shù)字孿生等技術(shù)的逐漸成熟，特別是生成式AI在2023年的突破式進展，將智慧水務發(fā)展推入快車道。實時感知、大數(shù)據(jù)分析、預警與輔助決策等先進技術(shù)，已經(jīng)成為水務系統(tǒng)科學化和精細化管理的重要輔助手段，在提高水務企業(yè)管理效率和服務水平的同時，還逐步改變著業(yè)態(tài)發(fā)展模式，為水務行業(yè)發(fā)展提供了新的驅(qū)動力。

1.3 發(fā)展驅(qū)動

發(fā)展驅(qū)動：在新的市場環(huán)境下，水務企業(yè)具有自我持續(xù)發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展的需求，也面臨高品質(zhì)供水、綠色低碳、節(jié)能降耗等的外部發(fā)展要求，數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以幫助水務企業(yè)適應市場需求的不斷變化，快速響應市場需求，提供創(chuàng)新解決方案，通過技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務模式更新，滿足不斷變化的市場需求。

1.4 效益驅(qū)動

效益驅(qū)動：水務企業(yè)利用信息系統(tǒng)和自動化技術(shù)進行運營管理，能夠有效降低運營成本，提高資源利用效率，帶來良好的經(jīng)濟效益。另外，水務企業(yè)通過數(shù)字化平臺和智能化系統(tǒng)為百姓提供更精準、更高效的服務，實現(xiàn)良好的社會效益。除此之外，智慧水務還可以輔助提高城市管理水平，為城市高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。

目前，全國各地城市的智慧水務迅速發(fā)展，國內(nèi)很多城市，比如北京、上海、蘇州、常州、福州、深圳等，都開展了大量的智慧水務建設工作，積累了很多經(jīng)驗，為城市供水安全保障、水體污染治理、綠色低碳發(fā)展、服務品質(zhì)提升，提供了強大助力。但是，智慧水務企業(yè)在轉(zhuǎn)型過程中，依然面臨巨大的挑戰(zhàn)。整體而言，智慧水務還存在頂層設計不足、“數(shù)據(jù)孤島”問題嚴重、數(shù)據(jù)資源管理能力不足、信息安全存在隱患等問題。具體分析如下：

2.1 缺乏頂層設計和統(tǒng)籌規(guī)劃

地方涉水管理多存在城鄉(xiāng)分割、部門分割、條塊分割的現(xiàn)象。多頭管理導致智慧水務建設缺乏整體的統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一規(guī)范化的建設標準。另外，智慧水務建設內(nèi)容分散，企業(yè)內(nèi)部不同部門、不同領域的智慧水務建設流程各異，業(yè)務協(xié)同能力薄弱，數(shù)據(jù)共享能力不足^[2]。根據(jù)對智慧水務行業(yè)發(fā)展情況調(diào)研^[3]，目前有37%的水務企業(yè)未編制智慧水務總體規(guī)劃，有63%的水務企業(yè)認為“加強水務企業(yè)智慧水務規(guī)劃和頂層設計”非常必要。

2.2 信息孤島和數(shù)據(jù)孤島嚴重

雖然近年來國家和多個相關行業(yè)管理部門已頒布了一些涉及智慧水務領域的標準，但是在數(shù)據(jù)采集設備、硬件接口、數(shù)據(jù)類型、通信協(xié)議等方面都還沒有統(tǒng)一標準，數(shù)據(jù)開放度低，兼容性差。另外，不同軟件供應商存在技術(shù)壁壘，各軟件系統(tǒng)之間存在不兼容問題，導致各個智慧水務系統(tǒng)相互不連通。

2.3 數(shù)據(jù)資源管理能力不足

現(xiàn)階段，隨著數(shù)字化建設逐步深入到企業(yè)當中，越來越多的企業(yè)建立了全面的信息系統(tǒng)。但是目前大部分企業(yè)面對海量基礎數(shù)據(jù)，缺乏有效的數(shù)據(jù)管理和綜合利用，多數(shù)企業(yè)停留在對數(shù)據(jù)簡單收集整理層面，無法有效解決數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)質(zhì)量差等問題。隨著數(shù)據(jù)重要性日益顯著，數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理將成為激發(fā)數(shù)據(jù)要素活力、加速數(shù)據(jù)價值釋放的關鍵。

2.4 信息安全存在隱患

安全是水務行業(yè)發(fā)展的最基本要求，除了保障生產(chǎn)安全，智慧水務發(fā)展過程中的數(shù)字化安全也是重中之重。人為干預和自然災害都可能導致數(shù)字化基礎設施崩潰，產(chǎn)生安全隱患。在水務企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源的安全保障及風險管控，是水務系統(tǒng)正常運行的前提。

3.1 頂層設計

智慧水務發(fā)展頂層設計是水務企業(yè)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一步。水務企業(yè)應當建立一份“看得懂，有共識，能落地”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展規(guī)劃，使之成為企業(yè)發(fā)展的根本綱領，并通過規(guī)劃的指導，實現(xiàn)智慧水務發(fā)展的“三個統(tǒng)一”和“三個一致”，即“統(tǒng)一領導、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準”和“思想認識一致、左右協(xié)同一致、上下行動一致”。

水務企業(yè)在進行智慧水務發(fā)展頂層設計時，需要明確以下三個方面內(nèi)容：一是水務企業(yè)為什么要做數(shù)字化轉(zhuǎn)型頂層設計。數(shù)字化轉(zhuǎn)型頂層設計，能夠從企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展和業(yè)務優(yōu)化的角度出發(fā)，對內(nèi)找問題，對外找差距，梳理出企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中需要重點解決的問題。二是水務企業(yè)數(shù)字化建設應當做什么。實施智慧水務發(fā)展規(guī)劃，需要在發(fā)現(xiàn)關鍵問題的基礎上，繪制企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設藍圖，進行實施路徑規(guī)劃和總體任務布局。三是水務企業(yè)數(shù)字化建設怎么做。水務企業(yè)在建設初期應明確數(shù)字化轉(zhuǎn)型的建設邊界，開展風險評估，秉承“急用先行，分布建設”的原則，確定建設任務好建設項目，并進行投資估算和效益評估。

水務企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型頂層設計應達到以下幾個目標：一是由過去單一部門局部需求驅(qū)動信息化建設，改為體系化的需求驅(qū)動建設；二是由過去分散式、重復式的建設，改為統(tǒng)籌集約化建設；三是由過去“煙囪式”孤立建設，改為基于公共支撐平臺的數(shù)據(jù)共享式建設；四是由過去缺乏標準規(guī)范支撐的無序建設，改為遵循共同標準要求的有序建設；五是由建設思路百花齊放，改為思想統(tǒng)一、認識統(tǒng)一和行動一致。

3.2 夯實基礎

水務企業(yè)實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展，一定要摸清底數(shù)，夯實數(shù)字化發(fā)展的基礎，主要包括數(shù)字化管理基礎、數(shù)字化業(yè)務基礎、數(shù)字化標準基礎、數(shù)字化設施基礎。

①數(shù)字化管理基礎

有效的管理是企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關鍵因素。企業(yè)內(nèi)部需要統(tǒng)一領導、統(tǒng)一思想，使得水務企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作上實現(xiàn)上下一盤棋建設。同時，健全內(nèi)部管控體系和激勵制度，激發(fā)全體員工參與智慧水務建設的積極性。通過培訓和技術(shù)交流，形成智慧水務知識和經(jīng)驗的共享，推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作高效落地。

②數(shù)字化業(yè)務基礎

業(yè)務數(shù)字化是水務企業(yè)實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要內(nèi)容。通過“職能管理—業(yè)務過程—業(yè)務活動”的層次關系，梳理水務企業(yè)的業(yè)務架構(gòu)，把握不同業(yè)務的主要功能，全局掌握各部門的業(yè)務流程，由上至下，由端到端，互相獨立，完全窮盡，為信息化管理系統(tǒng)的應用架構(gòu)和數(shù)據(jù)架構(gòu)的建設提供基礎。

③數(shù)字化標準基礎

建設企業(yè)數(shù)字化標準，是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的根本前提。水務企業(yè)在轉(zhuǎn)型發(fā)展初始，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)字化標準體系，可確保后期建立的各個信息系統(tǒng)互聯(lián)互通。企業(yè)數(shù)字化建設的相關工作及相關環(huán)節(jié)，均以標準體系的技術(shù)要求為指導，各系統(tǒng)和各環(huán)節(jié)有章可循，形成有機整體，避免盲目建設和重復建設。

④數(shù)字化設施基礎

智慧水務的軟硬件設施建設，是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的根本保障。硬件設施以大數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡平臺為核心，輔助傳感器、計量儀表、監(jiān)控設備等設備；軟件系統(tǒng)以模型、軟件和算法為核心，輔助數(shù)據(jù)存儲、分析等功能軟件和信息安全體系。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展初期，水務企業(yè)應全面了解掌握智慧水務的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，以及軟硬件設施的發(fā)展趨勢，在信息化技術(shù)快速迭代的發(fā)展背景下，占據(jù)后發(fā)優(yōu)勢。

3.3 應用建設

水務企業(yè)數(shù)字化應用體系的建設，應以需求為導向，以業(yè)務為驅(qū)動，以技術(shù)為引擎，從業(yè)務應用場景出發(fā)，找到業(yè)務管理與信息技術(shù)的融合應用點，雙管齊下實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型。水務企業(yè)通過技術(shù)端和業(yè)務端的深度融合，驅(qū)動數(shù)字化和智慧化發(fā)展。

應用體系包括智慧運營平臺、智慧服務平臺、智慧管控平臺等內(nèi)容。各平臺應用架構(gòu)的設計，需明確應用系統(tǒng)的建設目標、建設策略、建設內(nèi)容、系統(tǒng)主要功能；明確哪些系統(tǒng)需要新建，哪些系統(tǒng)需要優(yōu)化升級；進一步識別可重用或者共用的系統(tǒng)及系統(tǒng)模塊，提出統(tǒng)籌建設需求。在實施前，水務企業(yè)應充分考慮系統(tǒng)架構(gòu)及信息系統(tǒng)調(diào)整對企業(yè)生產(chǎn)和日常經(jīng)營管理帶來的不利影響，提前劃定應用系統(tǒng)建設邊界，構(gòu)建應用系統(tǒng)架構(gòu)藍圖。具體參考圖如圖1所示。

圖1 水務企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設—應用體系模型

①智慧運營平臺

智慧運營平臺服務于水務企業(yè)及所屬單位的核心業(yè)務，包含供水、排水、水環(huán)境治理等，支撐水務企業(yè)“廠站網(wǎng)”、“供排水一體化”管控模式。智慧運營平臺可將水務企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)運行系統(tǒng)、SCADA調(diào)度系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、二次供水管理系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、搶維修外勤等信息化系統(tǒng)進行集成，打破信息孤島，促進各業(yè)務領域數(shù)據(jù)的深度融合，實現(xiàn)精細化和動態(tài)化的管理與服務。智慧運營平臺還可提供信息實時共享、監(jiān)控預警和輔助決策，在發(fā)生應急事件時，支撐水務企業(yè)做出最快速的反應和最適當?shù)奶幚怼?/span>

②智慧服務平臺

智慧服務平臺建設，可將現(xiàn)有的營業(yè)收費系統(tǒng)、報裝系統(tǒng)、熱線系統(tǒng)、智能抄表等信息化系統(tǒng)進行整合升級，打造全新的營銷客服平臺，對外提供優(yōu)質(zhì)服務，滿足社會用水需求；對內(nèi)實現(xiàn)工單的閉環(huán)控制，提高工單監(jiān)控時效和管理質(zhì)量。智慧服務平臺以業(yè)務驅(qū)動，提高客戶服務請求的處理效率，減少客戶接觸點，增加監(jiān)督檢查點，實施服務流程績效管理，支持水務企業(yè)“客戶零跑腿”服務。

③智慧管控平臺

智慧管控平臺服務于水務企業(yè)內(nèi)部職能部門的管理，依托水務企業(yè)的人、財、物、工程等ERP系統(tǒng)建設，構(gòu)建縱向到底、橫向到邊的管控平臺，可包括水務企業(yè)行政辦公管理、人力資源管理、財務管理、物資管理、資產(chǎn)設備管理、工程項目管理等管理系統(tǒng)，從而提高水務企業(yè)及所屬單位之間協(xié)同和協(xié)作效率，支撐企業(yè)管理模式改革和創(chuàng)新。

同時，隨著水務企業(yè)業(yè)務管控的深入和信息化系統(tǒng)的持續(xù)建設，企業(yè)內(nèi)部多個信息系統(tǒng)的集成將變得愈加復雜。水務企業(yè)可根據(jù)業(yè)務驅(qū)動原則，以企業(yè)的業(yè)務發(fā)展戰(zhàn)略和新增業(yè)務需求為指導，結(jié)合面向服務體系架構(gòu)特色，歸納、分析所需各類型集成技術(shù)場景，同時對每個應用場景進行細分，研究多個信息系統(tǒng)綜合集成的技術(shù)實現(xiàn)方案。

3.4 數(shù)據(jù)管理

城鎮(zhèn)水務系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理體系是對水務企業(yè)海量數(shù)據(jù)進行管理的一種工作手段。通過數(shù)據(jù)管理體系的構(gòu)建，可以匯聚城鎮(zhèn)水系統(tǒng)全過程、全要素的各個主題領域內(nèi)的數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一集中的數(shù)據(jù)資源中心，并對數(shù)據(jù)資源進行有效治理和管理，同時充分利用大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，挖掘數(shù)據(jù)價值，服務于水務企業(yè)的管控、決策、生產(chǎn)、運營、客服等各個環(huán)節(jié)。

用好數(shù)據(jù)是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)。目前我國智慧水務發(fā)展正處于“業(yè)務數(shù)字化”逐步轉(zhuǎn)為“數(shù)據(jù)業(yè)務化”的過度階段。目前多數(shù)的水務企業(yè)已經(jīng)完成了水務系統(tǒng)信息化基礎建設、基于網(wǎng)絡和物聯(lián)感知的系統(tǒng)平臺建設^[5]，逐步轉(zhuǎn)為以數(shù)據(jù)治理和管理為主的數(shù)據(jù)業(yè)務化。不同水務企業(yè)的數(shù)據(jù)基礎不同，需求也存在著一定的差異，水務企業(yè)在構(gòu)建數(shù)據(jù)資產(chǎn)體系的過程當中，需要結(jié)合自身的實際情況，進行頂層設計和系統(tǒng)部署。

數(shù)據(jù)管理體系建設內(nèi)容主要包含數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)可視化和智能算法六部分內(nèi)容，具體實施過程中需要注重“摸現(xiàn)狀、理需求、繪藍圖、定設計、制標準、搭基座、治數(shù)據(jù)、建數(shù)倉、布應用、守運營”十項工作^[4]，具體工作流程見圖2所示。

圖2 水務企業(yè)數(shù)字化建設-數(shù)據(jù)治理“十步法”

3.5 模式創(chuàng)新

①管理模式創(chuàng)新

水務企業(yè)在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，管理模式創(chuàng)新發(fā)揮重要的作用。傳統(tǒng)的水務企業(yè)管理模式以人工操作為主，信息傳遞和處理效率較低，難以滿足現(xiàn)代社會對水資源高效利用和優(yōu)質(zhì)服務的需求。數(shù)字化轉(zhuǎn)型可幫助水務企業(yè)實現(xiàn)管理模式的創(chuàng)新。水務企業(yè)通過建立數(shù)字化平臺、采取大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、引入人工智能技術(shù)、推行數(shù)字化營銷的方式，提高企業(yè)管理效率和服務水平，從而提升企業(yè)核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。

②業(yè)務模式創(chuàng)新

數(shù)字化建設為水務企業(yè)的業(yè)務管理賦能。業(yè)務數(shù)字化具體表現(xiàn)在：管理管控、生產(chǎn)運營、營銷客服的數(shù)字化發(fā)展，綜合業(yè)務的集成與融合，智能化的生產(chǎn)，服務化的延伸，網(wǎng)絡化的協(xié)同，個性化的定制，數(shù)據(jù)資源服務、數(shù)據(jù)知識服務和數(shù)據(jù)能力服務等內(nèi)容。智慧水務的發(fā)展，可加速水務企業(yè)業(yè)務體系和業(yè)務模式的創(chuàng)新，推動水務業(yè)務轉(zhuǎn)型升級，形成數(shù)字化發(fā)展新業(yè)務，使企業(yè)快速響應、滿足和引領市場需求。

③應用場景創(chuàng)新

水務企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型在引進創(chuàng)新技術(shù)的同時，將不斷創(chuàng)新應用場景。例如，通過安裝智能水表和傳感器，實現(xiàn)對供水管網(wǎng)的遠程監(jiān)控和預警，及時發(fā)現(xiàn)和處理漏損等問題，提高水資源利用效率；例如，通過建立水資源交易平臺，實現(xiàn)跨區(qū)域、跨行業(yè)的水資源共享和交易，等等。應用場景的創(chuàng)新，能夠為企業(yè)帶來新的發(fā)展動力和經(jīng)濟效益增長點，提高水務企業(yè)的服務效率，實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗，提升水務企業(yè)的服務質(zhì)量。

隨著近年來信息化技術(shù)的快速崛起，以及大批信息化、數(shù)字化領域的龍頭企業(yè)進駐城鎮(zhèn)水務行業(yè)，城鎮(zhèn)水務全流程信息化和數(shù)字化水平不斷提升。智慧水務已經(jīng)成為傳統(tǒng)城鎮(zhèn)水務行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要發(fā)展方向，信息技術(shù)賦能傳統(tǒng)水務行業(yè)，促進行業(yè)智能化管控能力和現(xiàn)代化水平整體升級。當前，我國智慧水務發(fā)展已實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)自動化采集（初級階段）和行業(yè)信息共享互聯(lián)互通（中級階段），但是，距離智慧化決策（高級階段）尚有一定距離。水務企業(yè)在推動智慧化發(fā)展實踐過程中，需注意以下幾個方面重要因素：頂層設計是基礎；統(tǒng)籌部署是關鍵；應用落地是核心；科技創(chuàng)新是手段。水務企業(yè)需進一步明晰數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實施路徑，加強頂層設計，夯實數(shù)字基礎，拓展應用建設，注重數(shù)據(jù)管理，開展模式創(chuàng)新，實現(xiàn)企業(yè)智能業(yè)務化（AI）和業(yè)務智能化（BI）發(fā)展。

參考文獻

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