“互聯網+”智慧環保評價指標體系研究

劉銳 ，劉文清，衛晉晉 ，謝濤 ，王菲 ，李紅華 ，楊靖文

（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；3. 中國科學院安徽光學精密機械研究所，合肥 230031）

一、前言

在全球新一輪科技革命和產業變革中，互聯網與各領域的融合發展具有廣闊前景和無限潛力，已成為不可阻擋的時代潮流，正對各國經濟社會發展產生戰略性和全局性的影響。國務院于2015年7月4日發布了《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，環境保護部于2016年3月8日印發了《生態環境大數據建設總體方案》的通知，指出“大數據”“互聯網+”等信息技術已成為推進環境治理體系和治理能力現代化的重要手段。

在這樣的時代背景下，深入推進“互聯網+”智慧環保建設是我國環境信息化發展的客觀要求和理性選擇，“智慧環?！币呀洺蔀榄h境信息化發展的必然趨勢[1]。然而，國內尚未形成完善的“互聯網+”智慧環保評價指標體系，無法對環境信息化建設的投入和產效（產出和效益）做出客觀、公正和準確的評判。因此，本研究基于對“互聯網+”智慧環保定義和內涵的解析，構建“互聯網+”智慧環保評價指標體系，以更具科學性、指導性的評估模式引導“互聯網+”智慧環保有序建設，進一步促進環境信息化發展。

二、“互聯網+”智慧環保的定義和內涵

“互聯網+”可以被簡單地解釋為“連接一切、萬物互聯”[2]，它被認為是與電力能源并列的“信息能源”[3]。“互聯網+”把互聯網的創新成果與經濟社會各領域深度融合，推動技術進步、效率提升和組織變革，提升實體經濟創新力和生產力，形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和創新要素的經濟社會發展新形態。

隨著“智慧地球”概念的提出，人們更加關注新技術在環保領域的智慧應用，“智慧環?！备拍钣纱水a生[4]。智慧環保的定義有很多不同版本，但內涵基本一致，比較有代表性的是著作《智慧環保體系建設與實踐》中提出的定義：“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”[5]。

隨著環境治理制度改革的不斷深化，將互聯網與環境保護相結合，能夠充分調度政府、企業、公眾的資源和力量，實現協同創新環境治理的格局。本研究將“智慧環保”定義為：“智慧環?！笔恰皵底汁h?！备拍畹难由旌屯卣筟6]，它采用“互聯網”“云計算”“大數據”“物聯網”等新技術，在環境監測全時空立體網絡建設的基礎上，推動污染源監管數據、環境質量監測數據、環境治理數據、環境產業數據的開放和共享，形成源頭防控、過程監管、綜合治理、全民共治的環境管理閉環，實現生態環境綜合決策科學化、監管精準化和公共服務便民化，助力于環境質量的改善和環境風險防范，為人民提供更優質的生態產品。

具體而言，“互聯網+”智慧環保包括環保數據資源中心層、感知/接入/通信傳輸層、云服務平臺層、云服務應用層（見圖1），具有如下幾個特征。

（1）“測得準”的智能多元化環境感知。利用傳感器、多跳自組織傳感器網絡以及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“更透徹的感知”。感知層構建技術主要包括數據采集、處理技術以及傳感器的部署、自組織組網和協同等，以傳感器等采集感知技術、射頻識別（RFID）技術、衛星遙感技術、全球定位系統、地理信息系統以及無線傳感器網絡技術為代表。

（2）“傳得快”的高速網絡傳輸。利用環保專網、電子政務網、衛星通信網絡、互聯網以及移動互聯網等，將個人、企業、社團組織和環境監測與管理信息系統中儲存的環境信息進行交互和共享，實現“更全面的互聯互通”。

（3）“搞得清”的智慧信息處理。以云計算、虛擬化和高性能計算等技術手段，整合和分析多維度海量的跨地域、跨行業的環境信息，實現海量數據存儲、實時處理、深度挖掘和模型分析，實現“更深入的智能化”。信息處理包括數據清洗、分析、挖掘與可視化展示等方面，以數據統計、同化、融合、挖掘和環境模型分析等技術為代表。

（4）“管得好”的智能管理決策和信息服務。通過業務應用軟件、環保數據產品、環保咨詢服務和技術服務，提供“更智慧的管理與決策支持”。具體而言，為環境質量、污染源、生態保護、核與輻射管理等環保業務應用和管理決策提供系統支持；為第三方治理和環保產業發展提供信息服務；為公眾了解環境信息和參與環境保護提供信息渠道。

圖1 “互聯網+”智慧環保體系架構圖

三、“互聯網+”智慧環保評價指標體系的設計方法和原則

（一）設計思路

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“互聯網+”智慧環保目標、特征等進行分解是首要問題。為此，提出以下設計思路。

首先，對“互聯網+”智慧環保建設相關政策文件與文獻的調研、收集和梳理相關資料。由于“互聯網+”智慧環保評價指標體系建設尚屬于新的研究領域，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。

其次，從搜集的資料中選取“互聯網+”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“互聯網+”智慧環保建設根本性特征的要素作為代表性指標。

最終，對各級指標進行分層和匯總，搭建出“互聯網+”智慧環保評價指標體系的基本結構。

“互聯網+”智慧環保評價指標體系具體的設計思路，如圖2所示。

（二）設計原則

在“互聯網+”智慧環保評價指標體系的設計過程中，應遵循指標具有代表性、獨立性、可理解性、可采集性和可擴展性等原則。

1.代表性

“互聯網+”智慧環保建設是一個系統工程，涵蓋內容較多，涉及到環境保護和環境信息化的方方面面。評價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的總體發展水平，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.獨立性

獨立性指的是評價指標體系中相關性大的指標僅保留一個，避免指標冗余，保持指標實質上的獨立和形式上的獨立。

3.可理解性

可理解性指的是對于評價指標體系中涉及到的各個指標含義明確且易于理解，避免在使用過程中引起歧義。

4.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可以通過監測數據、公式計算、專家評審等方式進行采集，從而進行最終結果的計算、評價和對比。

5.可擴展性

隨著“物聯網”“云計算”“大數據”“移動互聯”等技術的發展，“互聯網+”智慧環保的定義、總體框架、目標內涵等也在不斷更新，在對“互聯網+”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“互聯網+”智慧環保的實際發展情況進行增減和修改。

圖2 “互聯網+”智慧環保評價指標體系設計思路

（三）設計方法

“互聯網+”智慧環保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“互聯網+”智慧環保建設的投入、過程和產效出發，分析“互聯網+”智慧環保建設的資源投入、融合應用水平、協同創新和經濟社會效益等要素，全面評價“互聯網+”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

基于評價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、環境信息化建設指南、生態環境狀況評價等方面的文獻和政策調研，提取涉及智慧環保的相關指標，明確指標來源，減小爭議。

3.專家咨詢法

在“互聯網+”智慧環保評價指標體系構建過程中，部分評價指標屬于綜合類指標（如環境監察執法能力建設標準等級、環境應急處置能力建設標準等級、宏觀決策能力建設標準等級、環境輿情監測和政策引導標準等級等），需定期咨詢相關領域專家，綜合專家經驗與主觀判斷，對評價指標體系進行調整和修正。

四、“互聯網+” 智慧環保評價指標體系構建

（一）指標體系構建思路

“互聯網+”智慧環保評估從投入、過程、產效三個方面進行構建，由資源投入能力、融合應用水平、協同創新能力和經濟社會效益四大維度構建。其中，資源投入能力屬于投入，融合應用水平和協同創新能力屬于過程，經濟社會效益屬于產效。

1.資源投入能力

資源投入能力重點評估“互聯網+”智慧環保實施的基礎條件，主要衡量相關的投入、設施、安全保障、信息化應用等的水平與能力。資源投入能力包括要素投入、平臺建設、數據資源、安全防護四個要素。

2.融合應用水平

融合應用水平重點評估環保部門在線上線下互動、環保業務的智能應用和用戶體驗的情況，主要衡量環保部門開展互聯網互動、環保業務信息化應用、用戶參與等的水平和能力。融合應用水平包括設施和產品的互聯網化、智能化應用、用戶參與三個要素。

3.協同創新能力

協同創新能力重點評估環保部門在內外部、不同環節開展環保業務協同和環境監管模式創新的情況，主要衡量環保部門利用互聯網手段開展內部業務協同、外部業務協同、模式創新等的水平與能力。協同創新能力包括外部資源利用、產業鏈整合、模式創新三個要素。

4.經濟社會效益

經濟社會效益重點評估環保部門及環保企業利用互聯網提高管理水平、決策水平和經濟社會效益的變化情況，主要衡量實施“互聯網+”智慧環保對效率、績效等方面的影響。經濟社會效益包括政策環境、競爭力、經濟效益、社會價值四個要素。

本研究中，“互聯網+”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）。

圖3 “互聯網+”智慧環保指標體系構建思路

（二）指標的提出依據

“互聯網+”智慧環保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。然而，由于相關內涵的不斷擴展與技術的不斷進步，仍有文件和文獻中少有提及的指標，則盡量采用總結歸納的方法提出。

“互聯網+”智慧環保評價指標體系中參考的相關政策文件和文獻，如表1所示。

（三）“互聯網+”智慧環保評價指標體系

基于對“互聯網+”智慧環保總體架構和目標內涵的分析，在遵循代表性、獨立性、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、環境信息化建設指南、生態環境狀況評價等相關政策文件和文獻，經過多次專家咨詢建議，形成一套“互聯網+”智慧環保評價指標體系，共包含4個維度，14個要素，64個指標，如表2所示。

五、結語

建立“互聯網+”智慧環保體系，將大力推動我國環保人員、技術、數據、產品等各類創新資源和創新要素的優化配置，引發生態環境監管體制的持續變革，推動我國環保事業的健康發展，助力美麗中國的建設。

本研究基于《“互聯網+”智慧環保戰略研究》項目，以促進國家生態環境部門及地方生態環境保護單位智慧環保體系建設為目標，在對基于互聯網的智慧環保體系評價目標、架構、特征等進行分解的基礎上，參考智慧城市、電子政務績效、環境信息化建設指南、生態環境狀況評價技術規范等相關文獻和政策文件，從投入、過程和產效三個方面選取智慧環保建設所采用的評價指標，構建了包括4個維度、14個要素、64個指標的智慧環保評價指標體系，對智慧環保良性建設與發展具有一定的引導意義。

本研究評價指標主要以相關政策文件要求為依據提出，隨著生態環境監管體制創新、技術創新以及國家政策引導性的加強，“互聯網+”智慧環保評價指標體系將得以進一步完善。此外，本研究提出部分指標尚不能夠完全定量化，仍需要依靠專家分析評判得以定量。未來，本研究可在對全國智慧環保建設工程調查分析的基礎上，進一步推進“互聯網+”智慧環保評價方法的建立，提高本研究的實用價值，為全國的智慧環保建設提供指導和建議。

表1 “互聯網+”智慧環保評價指標提出的依據

表2 “互聯網+” 智慧環保評價指標體系

（續表）

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