智慧環保建設評價指標體系研究

劉 銳，李紅華，王 菲，謝 濤

（1.中科宇圖科技股份有限公司，北京 100101；2.中科宇圖資源環境科學研究院，北京 100101）

改革開放近40年，我國已成為世界上經濟增長最快的國家之一。與此同時，作為一個能源生產和消費大國，我國經濟發展與環境保護的矛盾也比較突出，著力解決影響人民群眾健康的突出環境問題成為環境保護的重點工作。隨著物聯網、大數據、云計算、“互聯網+”等新型ΙT技術的發展，環境保護工作進入新的歷史發展期[1]。面對復雜的環境問題，必須轉變工作方式，運用現代科技信息手段創新管理，實現更透徹的感知、更全面的互聯互通、更智慧的決策支持。

隨著信息技術在政務、環保等領域的廣泛應用，數字環保的理念應運而生，而智慧環保是數字環保概念的延伸和拓展[2]?！笆濉睍r期，我國環保信息化已經全面進入智慧環保建設時代，然而在國內尚未形成完善的智慧環保建設理論模式和評價標準。因此，本研究基于對智慧環保總體架構和目標內涵的解析，構建智慧環保建設評價指標體系，以更具科學性、指導性的評估模式引導智慧環保建設有序發展，進一步促進環保信息化發展。

1 智慧環保的定義

智慧環保的定義有很多不同版本，但內涵基本一致，側重點也基本一致，比較有代表性的是，姚新等[3]在《智慧環保體系建設與實踐》一書中針對智慧環保提出的定義：智慧環保是在原有數字環保的基礎上，借助物聯網技術，把感應器和裝備嵌入到各種環境監控對象中，通過超級計算機和云計算將環保領域物聯網整合起來，實現人類社會與環境業務系統的整合，以更加精細和動態的方式實現環境管理和決策的智慧。

結合目前“互聯網+”和大數據等技術的發展和在環保領域的深入應用，以及智慧環保所達到應用效果的體現，本研究給出新一代智慧環保的概念：智慧環保是將云計算、大數據、物聯網、移動應用、空間信息和智能控制等新型ΙT技術與環境管理業務應用、環境信息服務和環境產業發展有機結合，以生態環境信息全面感知、廣泛互聯、深度融合、集中管理和智能應用為特征的環境信息化體系，其目標是實現生態環境綜合決策科學化、環境監管精準化和公共服務便民化。這三個目標的實現，與環保部通過生態環境大數據平臺建設和應用在未來五年實現的目標[4]保持一致。

新的智慧環保定義在原有不同版本的基礎上更加強調互聯互通、業務協同、公共服務、公眾參與等方面，并且明確了智慧環保的三個應用目標。

2 智慧環保的總體架構和內涵

圖1 智慧環?？傮w架構

智慧環保包含三個關鍵內容：一是傳感器與環境監控對象必須是直接的連接；二是人類社會與業務系統之間必須是通過信息技術實現的整合；三是環境管理與決策過程必須是精確的和動態的。智慧環保建設的過程，即環境管理主體對環境管理客體（主要是環境監控對象）的信息采集、傳輸、分析、展示、控制等過程。智慧環保將以環境信息的全面、高效感知為基礎，以信息安全、及時傳輸和深入智能處理為手段，在環境政務協同的基礎上實現環境監管精準化、綜合決策科學化、公共服務便民化。環境監管精準化具體表現為環境感知的全面化、污染排放監控的效益最大化、環境監察執法能力的提升等；綜合決策科學化具體表現為宏觀決策水平、應急處置能力、環境輿情監測等；公共服務便民化具體表現為公眾對環境信息的低成本獲取能力、公眾參與的政務的深入程度、為民服務的便利性等。

智慧環?？傮w架構包括感知層、傳輸層、智慧層和服務層，如圖1所示。

感知層是利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設備、系統或流程，實現對環境質量、污染源、生態、輻射等環境因素的更透徹感知；傳輸層即利用環保專網、運營商網絡，結合3G、衛星通信等技術，將個人電子設備、組織和政府信息系統中存儲的環境信息進行交互和共享，實現更全面的互聯互通；智慧層是以云計算、大數據等技術手段，整合和分析海量的環境信息，實現海量存儲、實時處理、深度挖掘和模型分析，實現更深入的智能化；服務層則是建立面向對象的業務應用系統和信息服務門戶，為環境質量、污染防治、生態保護、輻射管理等業務提供更智慧的決策。[3]

3 智慧環保建設評價指標體系的設計思路與方法

3.1 設計思路

在智慧環保評價指標體系建設前期需要進行資料收集，包括國家對智慧環保建設的相關政策文件要求以及文獻調研。建立科學、合理的評價指標體系要以評價目的為出發點和落腳點，因此對智慧環保評價目標、架構、特征等進行分解，為指標體系的提出奠定基礎。由于智慧環保建設評價指標體系建設尚屬于新鮮的研究領域，缺少可以直接參考的文獻，本文選取智慧城市、電子政務績效等評價指標體系的建設過程進行參考。從搜集的資料中選取智慧環保建設所采用的指標，由于涉及的方面較多，在時間、成本等因素的約束下，從考核內容、考核指標中篩選最能反映智慧環保建設根本性特征的要素作為代表性指標。最終，對各級指標進行匯總，搭建出智慧環保建設評價指標體系的基本結構。智慧環保評價指標體系具體設計思路如圖2所示。

圖2 智慧環保評價指標體系設計思路

3.2 設計原則

智慧環保建設評價指標體系設計過程中遵循指標具有代表性、可理解性、可采集性和可擴展性等原則。

（1）代表性

智慧環保建設是一個系統工程，涵蓋內容較多，涉及環境保護和環保信息化的方方面面。指標在選取的過程中需要既能夠較全面地反映智慧環保建設各方面總體發展水平，又不能使所指代的內容有交叉和重疊，因此需具有代表性。

（2）可理解性

可理解性指的是對于評價指標體系中涉及的各個指標，需要考慮評價指標使用者的理解能力，所提供的各個指標需要能夠明確含義且易于理解，避免在使用過程中引起歧義。

（3）可采集性

可采集性指的是評價指標體系中涉及的歷史和當前數據應該可以通過監測數據、公式計算、專家評審等方式進行采集，進而進行最終結果的計算、評價和對比。

（4）可擴展性

隨著物聯網、云計算、大數據、移動互聯等新型ΙT技術的發展，智慧環保的定義、總體框架、目標內涵等也在不斷更新，在對智慧環保建設進行評價的時候需要涵蓋的內容也會不斷變化，因此評價指標需要能夠根據智慧環保的實際發展情況進行增減和修改。

3.3 設計方法

智慧環保建設評價指標體系設計過程中綜合運用了因素分析法、文獻調研法和專家咨詢法三種方法。

（1）因素分析法

從智慧環保建設的總體架構和目標內涵出發，分析智慧環保建設的新型ΙT技術應用、網絡基礎設施建設、硬件設備配套、水氣土環境要素監測、公眾服務、綜合決策等因素，全面評價智慧環保建設，確定評價指標體系的整體框架。

（2）文獻調研法

基于指標體系的整體框架，針對每一維度或要素進行智慧城市評價指標體系、電子政務績效評價指標體系、智慧環保、政務信息化等方面的文獻和政策調研，提取其中涉及已有智慧環保的相關指標，形成評價指標體系，明確指標來源，減少爭議。

（3）專家咨詢法

在智慧環保評價指標體系建設過程中，通過定期咨詢相關領域專家，綜合專家經驗與主觀判斷，對指標體系進行調整修正，如信息系統利用率、環境輿情處理率。

4 智慧環保建設評價指標體系

4.1 評價指標體系的層次結構

解析智慧環保的定義和總體架構可以看出，依托于大數據、云計算、物聯網、空間信息、移動應用和智能控制等技術，PC端和移動端、寬帶網絡和移動網絡等基礎設施的建設，對于多網融合、數據共享、業務應用等方面的支撐是智慧環保建設的基礎，也是實現智慧環?！叭蹦繕说幕A，因此將該部分作為智慧環保政務協同能力進行考核。在智慧環保政務協同能力建設維度評價的基礎上，水質、大氣、固體廢物、噪聲、核與輻射等環境質量的在線監測，以及監測中心、監控執法中心、移動執法的建設支撐智慧環保實現環境監管精準化；辦公中心支撐政府部門內部的宏觀決策和政策引導，應急指揮中心支撐應急能力建設，共同實現智慧環保綜合決策科學化；門戶網站和公共行政服務中心作為政府與公眾互動的接口，能夠實現數據的對外公開、公眾參與以及政務服務，支撐智慧環保實現公共服務便民化。因此，將智慧環保分為政務協同能力、環境監管精準化、綜合決策科學化、公共服務便民化四個維度進行評價，達到盡可能全面、準確的評價。

本研究中，智慧環保評價指標體系包括目標層、維度層、要素層和指標層（見圖3），共包括42個指標。

圖3 智慧環保評價指標體系層次結構

4.2 評價指標體系的提出依據

智慧環保建設評價指標體系中提出的指標盡量從相關政策文件和文獻中選取，以避免爭議。但由于智慧環保是一個比較新的概念，且隨著技術的進步不斷更新，因此仍有文件和文獻中少有提及的方面，則盡量采用總結歸納的方法提出。

智慧環保評價指標體系中引用的相關政策文件及文獻中的指標如表1所示。

4.3 智慧環保建設評價指標體系

基于對智慧環保總體架構和目標內涵的解析，在遵循代表性、可理解性、可采集性、可擴展性等設計原則的基礎上，綜合運用因素分析法、文獻調研法和專家咨詢法，參考智慧城市、電子政務績效評價等[4-15]相關文獻和政策標準，經過多次專家咨詢建議，形成一套智慧環保建設評價指標體系，共包含4個維度、12個要素、42個指標，如表2所示。

表1 參考指標

表2 智慧環保建設評價指標體系

5 小結

基于“環境保護部新一代電子政務頂層規劃項目”，以促進環境保護部及地方環境保護單位智慧環保建設為目標，在對智慧環保評價目標、架構、特征等進行分解的基礎上，參考國家智慧環保建設相關政策文件要求、智慧城市、電子政務績效等評價指標體系，選取智慧環保建設所采用的指標，構建了包括4個維度、12個要素、42個指標的智慧環保建設評價指標體系，對智慧環保良性建設具有一定的引導意義。

評價指標選取范圍主要以相關政策文件要求為依據提出，隨著國家加強政策的引導性，將有望進一步得到完善。此外，本研究提出的部分指標，如宏觀決策水平，尚不具備定量化評價方法，仍需要依靠環保行業及信息化領域專家的經驗輔助評判。未來，隨著智慧城市、智慧環保等信息化工程建設步伐的推進，本研究成果可在典型區域廣泛開展指標體系應用研究、案例分析，將有助于我國進一步完善智慧環保評價指標體系的總體框架和指標體系，以及具體指標的測算依據，從而提高推廣價值，促進智慧環保工程有序建設。

[1] 魏斌, 黃明祥. 新形勢下環境信息化發展展望[J]. 中國環境管理,2015, 7（1）: 14-17.

[2] 劉銳. 智慧環保: 為美麗中國建設保駕護航[J]. 中國環境管理,2013, 5（5）: 2-3.

[3] 姚新, 劉銳, 孫世友, 等. 智慧環保體系建設與實踐[M]. 北京:科學出版社, 2014.

[4] 環境保護部辦公廳. 關于印發《生態環境大數據建設總體方案》的通知: 環辦廳〔2016〕23號[EB/OL]. （2016-03-08）. http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/bgt/201603/t20160311_332712.htm.

[5] 國務院辦公廳. 國務院辦公廳關于印發“互聯網+政務服務”技術體系建設指南的通知: 國辦函〔2016〕108號[EB/OL].（2017-01-12）. http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-01/12/content_5159174.htm.

[6] 國家發展改革委辦公室, 中央網信辦秘書局, 國家標準委辦公室. 關于組織開展新型智慧城市評價工作務實推動新型智慧城市健康快速發展的通知: 發改辦高技〔2016〕2476號[EB/OL]. （2016-11-22）. http://www.ndrc.gov.cn/gzdt/201611/t20161128_828092.html.

[7] 工業和信息化部. 關于印發《國家電子政務“十二五”規劃》的通知: 工信部規〔2011〕567號[EB/OL]. （2011-12-12）. http://www.forestry.gov.cn/portal/xxb/s/2522/content-550943.html.

[8] 環境保護部. 關于印發《全國環保部門環境應急能力建設標準》的通知: 環發〔2010〕146號[EB/OL]. （2010-12-27）. http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/bwj/201101/t20110105_199491.htm.

[9] 主要行業環境監察指南[EB/OL]. https://wenku.baidu.com/view/1923efc8650e52ea5418983c.html.

[10] 工業和信息化部. 物聯網“十二五”發展規劃[EB/OL].（2011-11-28）. http://www.china.com.cn/guoqing/2017-01/20/content_40144123.htm.

[11] 田依林, 楊青. 突發事件應急能力評價指標體系建模研究[J].應用基礎與工程科學學報, 2008, 16（2）: 200-208.

[12] 王亞利, 李曉靜. 地市級電子政務績效評估測評系統設計研究[J]. 湖南科技學院學報, 2014, 35（10）: 88-91.

[13] 國務院. 國務院關于印發“十三五”國家信息化規劃的通知:國發〔2016〕73號[EB/OL]. （2016-12-27）. http://www.gov.cn/zhengce/content/2016-12/27/content_5153411.htm.

[14] 環境保護部. 全國環境監察標準化建設標準: 環發〔2011〕97號 [EB/OL]. https://wenku.baidu.com/view/3909223b0912a21614792977.html.

[15] 環境保護部辦公廳. 環境監察移動執法系統建設指南[EB/OL].https://wenku.baidu.com/view/6fd071387fd5360cba1adbbe.html.