IEC案例收集與分析方法論研究初探

朱荷歡 孫玉婷 王芙蓉 卞雨凡 葛笑玫

摘 要：案例研究是從具體行為到經驗的提煉，國際標準編制進程中多采用案例研究形式開展新興技術標準化探索。在不同領域全面收集和分析應用案例，可以為明確標準制定需求、技術路線等提供支撐。本文介紹了國際標準研究中IEC系統方法論的六個階段，闡述不同階段的研究重點，得到案例收集與分析的方法，最終能夠識別標準需求的差距。在此基礎上，以國際標準IEC SRD 63273《智慧城市案例收集與分析：城市信息模型》為例，探索實踐包含“應用場景——用戶故事——案例分析”的案例收集方法和流程，并通過分析找準未來城市信息模型標準化方面的需求。

關鍵詞：IEC，案例收集，案例分析，方法研究，IEC SRD 63273

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.18.004

0 引 言

案例研究是一種收集運用歷史數據、檔案材料、訪談、觀察等方法收集數據，并運用可靠技術對一個事件進行分析從而得出帶有普遍性結論的研究方法。如果收集的數據失真，或分析不妥當，得出的結論未必可靠，即不帶有普遍性[1]。案例研究適用于多個學科、專業和場景，比如：政策政治學、公共行政研究；社區心理學和社會學；組織與管理研究；城市與區域規劃研究；社會科學中的博士論文、碩士論文以及工商管理、管理科學和社會工作等[2-3]。

案例研究在認識新領域、尋求新技術、探索新標準等方面大有可為。隨著新興技術的發展和智慧城市研究的深入，建設智慧城市被認為是解決城市發展問題的有效途徑，對產業轉型和社會發展具有重要作用，是未來城市發展的方向[4]。目前ISO、IEC、ITU-T三大國際標準化組織都建立了專門的技術組織深入研究智慧城市領域國際標準，ISO方面成立了TC 268/SC 1“可持續城市和社區/智慧城市基礎設施”分技術委員會，IEC方面成立了SyC SmartCities“智慧城市系統委員會”，ITU-T方面成立了ITU-T/SG 20“物聯網和智慧城市研究組”[5]。在研究智慧城市領域新技術、新應用、新標準過程中，案例收集與分析往往為標準的研究編制奠定技術基礎和提供實踐操作，增強了國際標準研究的科學性，提升了標準的可操作性。

本文將詳細介紹IEC系統方法論及各個階段研究分析重點，基于IEC系統方法論，以智慧城市國際標準IRC SRD 63273為例，闡述應用場景——用戶故事——案例分析的案例收集和分析流程，探索城市信息模型領域標準化方向及需求，為其他國際標準需求研究提供參考。

1 IEC系統方法論介紹

IEC（國際電工委員會）成立于1906年，是世界上成立最早的國際性電工標準化機構，負責有關電氣工程和電子工程領域中的國際標準化工作。截至2023年6月，IEC成員覆蓋170多個國家，已發布一萬多項標準，全球專家約兩萬名[6]。

IEC系統方法是一個指南，它為從事復雜系統工作的委員會提供了一種系統方法。該方法的目的是引導用戶完成各個階段的分析，以便全面了解系統和范圍，并最終能夠識別標準需求之間的差距。

IEC系統方法分為市場/行業分析、利益相關方分析、案例分析、系統架構、標準分析、差距分析共六個階段，每個階段都側重于對系統的理解，從每個階段獲得的知識是相互疊加的，因此按順序遵循每個階段非常重要。但是也鼓勵用戶使用迭代方法，即當用戶在新的階段有新的見解時，并不限制用戶返回到前一階段，具體每個階段內容描述如下。

第一階段——市場/行業分析（Market/IndustryAnalysis）：這一初始階段對理解市場和利益相關者需求驅動的使命、預期結果或目標至關重要。該階段重點分析和定義市場/行業的趨勢和需求，該階段的輸出設定了感興趣的系統基礎、范圍和邊界。后續階段的輸出應可追溯到本階段確定的一個或多個需求。

第二階段——利益相關方分析（StakeholdersAnalysis）：第二階段在第一階段的基礎上進行推斷，以期通過一般案例和參考體系結構來建立系統的清晰度。該階段分析系統的關鍵利益相關方是誰，以及他們的需求和目標是什么，旨在構建廣泛的系統知識，而非詳細說明。

第三階段——案例分析（Use Case Analysis）：第三階段主要側重于構建對第二階段中確定的案例的詳細理解。該階段分析系統不同的案例有哪些，它們與系統如何交互，該階段提供指南和模板用于收集和構建一套完整的案例，通過這些案例可以得到功能性和非功能性系統需求。

第四階段——系統架構（System Architecting）：基于前幾個階段的輸出，在第四階段對第二階段輸出的參考架構進行更詳細的建模，包括系統的離散部分、接口、通信流、環境因素等，以建立系統的整體視角。該階段分析系統的參考架構是什么，它的邊界是什么。

第五階段——標準分析（Standards Analysis）：該階段分析與系統相關的現有標準和標準化組織有哪些。重點是理解和映射系統各個部分存在的相關標準，以及它們與第一階段確定的目標相符或相悖。

第六階段——差距分析（Gap Analysis）：在最后階段，分析系統中缺失的標準是什么?；诂F有標準的知識、所需的系統交互、案例，以及從前幾個階段收集的其他信息，確定缺少標準的差距，根據差距分析IEC委員會啟動推進新的標準制定。

針對以上六個階段，使用IEC系統方法論的用戶需要考慮兩個主要問題：階段和步驟的順序不是固定的，而是指導方針，如有必要這些階段可以迭代使用；建議考慮根據用戶的獨特需求對系統方法進行一些調整，可以省略或合并某些步驟。

2 IEC SRD 63273案例收集與分析

2.1 IEC SRD 63273標準介紹

IEC/SyC Smart Cities（國際電工委員會/智慧城市系統委員會）于2 016年2月正式成立，其前身為IEC/SEG1（國際電工委員會/智慧城市系統評估組）。南京市國土資源信息中心自2014年起，先行開展城市規劃與仿真系統方向的智慧城市標準研究，從規劃空間數據標準、三維公共服務標準、規劃仿真模型三個方面提出了城市規劃仿真領域國際標準的制定方向，促進了IEC智慧城市系統委員會的成立。智慧城市系統委員會主要負責智慧城市電工方面的相關國際標準研究，以促進電子技術領域標準的發展，幫助城市系統的集成、互操作性和有效性。IEC/SyC Smart Cities下設三個工作組：工作組1（WG1）術語工作組、工作組2（WG2）市場關系組、工作組3（WG3）參考框架組[7]。WG2市場關系組戰略方向是識別智慧城市的關鍵方面，收集和分析案例，城市仿真的電子電工領域，真實城市的實地測驗標準，由中國專家萬碧玉博士為召集人，國際專家為聯合召集人。南京市國土資源信息中心是IEC/智慧城市系統委員會/市場關系組的R-member成員單位，包含1位R成員代表和12位R成員專家，助力智慧城市國際標準研究工作。

WG2研究的IEC SRD 63273《智慧城市案例收集與分析：城市信息模型》[8-9]于2019年11月立項，南京市國土資源信息中心是4家提案單位之一。該標準重點關注CIM應用場景，在全球范圍開展CIM應用領域的案例征集。截至2023年6月，已收集城市信息模型在工程建設項目審批、不動產登記管理、新城鎮規劃、產權和土地管理三維可視化、項目施工管理、城市大腦、遺產保護和鄉村振興、交通基礎設施規劃、交通管理、水資源管理、智能普查、城市地下管線管理、緊急情況管理和救援共計13個領域的應用案例。南京市國土資源信息中心承擔其中工程建設項目審批和不動產登記管理兩個應用領域案例，并在南京市CIM建設城市級案例研究方面有所貢獻。

2.2 IEC SRD 63273案例收集方法

依據IEC系統方法論六個階段，IEC SRD 63273主要涉及前三個階段，即市場/行業分析、利益相關方分析、案例分析，與三個階段相對應，IEC SRD63273提出了“應用領域——用戶故事——案例分析”的案例收集方法路徑。

（1）應用領域

應用領域對應IEC系統方法論第一階段領域分析，旨在初始階段厘清CIM在特定領域的應用場景、應用目標、利益相關方、需求描述等，對于后續用戶故事和案例分析兩個階段奠定堅實的基礎。

為了更好地描述CIM在這些領域的應用場景，應用領域描述應包含以下內容：a）需求陳述：描述本應用場景對CIM的應用功能或需求，即依靠CIM能解決該領域哪些問題或需要哪些條件。b）目標：描述CIM應用在特定領域的目的或目標。c）當前做法：描述特定應用領域的現有實踐或操作。d）差距：指出需求陳述和當前做法之間的差距，尋求改進提升的空間。e）利益相關方：描述CIM應用于特定應用領域，有興趣或關注的一個人或一群人。f ）利益相關方之間的關系：描述兩個或更多利益相關方通過CIM連接的方式。g）場景：描述特定應用領域新實踐的合理性，包括CIM如何幫助實現目標以及CIM如何滿足生態系統中不同利益相關方的需求？

h）需求：需求可以是與CIM應用相關的功能、用戶、數據、法律法規、標準、生命周期考慮等。

（2）用戶故事

用戶故事對應IEC系統方法論第二階段利益相關方分析，在（1）應用領域描述的基礎上，按不同角色和職責將“e）利益相關方”進行細化，并通過“作為<用戶類型>，當我在<某種狀況>時，我想要<動機>，以便達到<期望的結果>”的固定語句進行用戶故事描述。

在描述用戶故事的過程中，要根據（1）應用領域中“a）需求陳述”，將不同的用戶故事映射到需求描述中，以更深的層次描述CIM應用于特定領域的具體需求，如數據分類功能、智能化操作等。

（3）案例分析

案例分析對應IEC系統方法論第三階段案例分析，在開展案例分析之前先收集案例形成案例數據庫。在CIM應用于特定領域用戶故事的基礎上，衍生出多個簡短案例，包含案例名稱、范圍/目標、概述、參與者（人類和非人類）等。在特定領域收集多個簡短案例后，還需對案例進行研究分析，分別統計不同利益相關方、不同需求陳述所涉及的案例情況，在此基礎上有針對性地提出本應用領域相關的標準需求。

2.3 IEC SRD 63273標準需求分析

收集IEC SRD 63273標準中13個CIM應用領域的需求陳述，對此開展詞頻分析，認為對于CIM的需求體現在數據管理、平臺建設、利益相關方需求、3D可視化等方面；收集標準需求并開展詞頻分析，認為13個應用領域對于CIM標準的需求體現在數據管理、平臺應用、數據格式等方面。結合當前CIM的發展趨勢和應用領域，提出了CIM標準需求體現在三大方面：數據、平臺、CIM+應用。CIM數據方面，包含術語、數據分類目錄、數據獲取和處理、數據可視化、數據交換共享格式等標準；CIM平臺方面，包含平臺交換和共享、平臺建設、平臺管理和運維等標準；CIM+應用方面，包含CIM在特定領域的應用規則、CIM在特定領域的應用技術規范等標準。

基于上述分析，對CI M未來發展提出幾點建議：一是CIM標準的制定既要考慮城市發展的需要，又要考慮現實需求，重點關注當前CIM認知和動態發展；二是不同利益相關方對CIM的需求關乎各個方面，未來應重點關注重要的人、重要的應用領域和重要的需求，例如，在城市規劃、建設和管理中應用CIM反映城市的發展和增長；三是有必要建立CIM與5G、IoT、數字孿生、AI、云計算等相關領域的關系，建議各國際標準化組織間加強溝通與協作。

3 結 語

在IEC系統方法論6個階段的基礎上，IEC SRD63273選取前三個階段，重點關注CIM在各領域的應用，提出了“應用領域——用戶故事——案例分析”的案例收集方法，截至2023年6月，已收集13個領域217個細化案例。該標準提出的案例收集方法對全球各國其他領域的案例收集、分析有一定指導借鑒作用。截至2023年6月，該標準仍在編制過程中，案例收集步驟可能隨標準推進持續優化完善，本文所列出的案例收集方法僅代表當前成果。

參考文獻

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劉志迎，龔秀媛，張孟夏.Yin、Eisenhardt和Pan的案例研究方法比較研究——基于方法論視角[J]. 管理案例研究與評論，2018，11（1）：104-115.周艷，顧磊宏，黃華.智慧城市標準化進展及典型案例分析[C]//標準化改革與發展之機遇——第十二屆中國標準化論壇論文集.[出版者不詳]，2015：1047-1052.

王芙蓉：三說國際標準那些事兒——智慧城市可持續發展國際標準 ISO 37156：2020[Z]. 2020年中國城市規劃學會城市規劃新技術講座.

IEC網站.[2023-06-15].https：//www.iec.ch/homepage.IEC智慧城市系統委員會網站.[2023-06-15].https：//www.iec.ch/dyn/www/f？p=103：29：215167893378059：：：：FSP_ORG_ID，FSP_LANG_ID：13073，25.

智慧城市案例收集與分析——城市信息模型 第1部分：高層次分析：IEC SRD 63273 [S].

智慧城市案例收集與分析——城市信息模型 第2部分：案例分析：IEC SRD 63273 [S].

作者簡介

朱荷歡，碩士研究生，工程師，主要從事規劃和自然資源研究、標準化研究編制等工作。

（責任編輯：張佩玉）