治黄信息化建设定量评价及发展建议

李梦奇

摘 要：简要回顾治黄信息化建设与发展的历史和成就，并通过一种新的指标体系进行水利信息化定量评价。该评价方法采用熵值法和人工赋权法相结合的方式确定评价指标体系中各指标权值，在MATLAB中建立数学模型定量计算出2012—2018年（除2016年）黄委、全国合计、水利部机关和其他流域机构的整体评价值。在此基础上，对治黄信息化建设现状进行分析，指出其优势和短板，并阐释其成因。最后结合水利行业实际需求和信息技术发展趋势，对治黄信息化建设的下一步工作提出具体建议。

关键词：信息化;评价;发展;黄河

中图分类号：C931.1;C931.2;TV882.1 文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.12.033

Abstract：The ecological protection and highquality development in the Yellow River basin became a national strategy in 2019. The informatization of the Yellow River will face many unprecedented opportunities and challenges. This paper made a brief review of the history and achievements of the Yellow River informatization construction， and then evaluated the water conservancy informatization quantitatively by a new evaluation index system. This system made a mathematical model to calculate the overall evaluation values of the YRCC， the Ministry of Water Resources， the national total and other basin organizations in MATLAB from 2012 to 2018 （except 2016） by entropy and manual value method. On this basis， the advantages and shortages were pointed out by analyzing the current situation of the Yellow River informatization construction. Finally， some specific suggestions which based on the actual requirement of water conservancy industry and the development trend of information technology were put forward for the next step of the Yellow River informatization construction and provided references for relevant organizations.

Key words： informatization; evaluation; development; Yellow River

1 治黃信息化发展历程

水利信息化最初用于洪水的预报测报，逐步应用于与水利相关的所有业务，现在是指利用现代信息技术，开发和利用水利信息资源，提高其应用水平和共享程度，从而全面提高水利建设和水事处理的效能及效益[1]。

历史上，黄河因频繁的洪水泛滥而成为民族忧患，几千年来，洪水信息传递滞后造成的防御被动让人们面对突如其来的洪水束手无策。明代以来，有塘马报汛和羊皮筏报汛，也有南岸敲锣、北岸打鼓等报汛形式。1888年，清政府开设了山东济宁到河南开封的电报线路，开辟了现代科技在治黄应用上的先河。民国时期，黄河通信因战乱频繁而发展缓慢。

1946年开启人民治黄新纪元以来，创造了岁岁安澜的历史奇迹，治黄信息化的发展也迎来了新的时期。20世纪50年代，沿黄河大堤架设了郑州—济南有线通信线路;1974年，黄河水利委员会（黄委）购进第一台TQ-16计算机，计算机技术首次进入治黄史;1975年8月淮河流域发生特大洪灾，使水利信息化事业迎来一个快速发展的机遇;1980年，联合国开发计划署资助项目“改善黄河三花间实时遥测洪水预报系统”开始实施;20世纪80—90年代，先后建成郑州—三门峡、郑州—河口微波干线以及若干支线，形成了国内规模最大的纯公益无线通信专网。

2001年，黄委党组提出建设“数字黄河”工程。《“数字黄河”工程规划》成为全国第一个江河数字工程规划。经过十多年的努力，形成了信息采集、传输、存储、业务应用、组织管理及制度标准等基本框架体系，初步实现把黄河装进计算机，在此期间还搭建了全国水利行业覆盖范围最广的计算机广域网，并建成国内水利系统第一家数据中心[2]。

“十三五”以来，治黄信息化发展进入资源整合共享阶段。按照国家建设“大平台、大数据、大系统”的要求，形成“黄河云”和“黄河一张图”服务的大平台，建立物理分散、逻辑集中、资源共享的“大数据”，整合14类业务系统，实现四级用户统一管理及个性化服务的综合信息门户“大系统”[3]。

2 水利信息化建设评价

对水利信息化的建设发展情况进行科学分析和评估是客观反映各参评机构发展水平的重要手段。目前我国对信息化程度的评价体系还不够完善和成熟，而信息技术的更新换代却十分迅速。笔者结合近年水利信息化（网信）发展报告的主题框架和水利网信事业发展的侧重点，提出一种新的评价体系，并以此为依据对2012—2018年治黄信息化建设水平进行定量评估，并将其与全国合计、水利部机关和各流域机构进行对比分析[4-5]。

2.1 评价指标的选定

根据2017年和2018年全国水利网信发展报告，将整个发展评价指标体系分为网信管理、基础设施、数据资源、业务应用、网络安全以及新技术应用6个一级指标，进一步分解出24个二级指标和59个三级指标，构建水利信息化评价指标体系，见表1。

2.2 评价指标数据

根据2012—2018年中国水利信息化（网信）发展报告（2016年没有单独发行），把表1各评价指标按照全国合计、水利部机关、长江水利委员会（长委）、黄委、淮河水利委员会（淮委）、海河水利委员会（海委）、珠江水利委员会（珠委）、松辽水利委员会（松辽委）和太湖流域管理局（太湖局）的顺序分年度进行数据整理。如果某评价指标没有相应的数据，则默认为“0”，这样进行同年度的横向比较时不会产生影响，进行同机构的纵向比较时亦能显示出增长趋势。

定义全国合计、水利部机关及各流域机构自2012—2018年（除去2016年）的评价指标数据矩阵为An（n=1，2，…，9），则An是一个59行6列的矩阵。为缩小矩阵数据元素的取值范围，对An进行按行归一化运算，得到A′n，通过MATLAB绘出A′n的三维曲面图，如图1所示，可直观地看出2012—2018年的发展变化趋势。

2.3 评价指标权值计算

一般来说，评价指标权值的确定有两大类方法：一类是主观赋权值，如专家咨询法（Delphi）、层次分析法（AHP）等;另一类是客观赋权值，如秩和比法（RSR）、主成分分析法和熵值法等。使用以上所举的各种方法进行权值确定时都会存在缺陷，事实上，根据目前水利网信事业发展的实际情况，还没有一个公认的能够科学合理地表征各评价指标贡献率的权值计算方法。笔者采用熵值法和人工赋值法相结合的方式确定指标权值[6]。

定义某年度全国合计、水利部机关及各流域机构的59个评价指标数据矩阵为Bn（n=2012，2013，2014，2015，2017，2018），则Bn是一个59行9列矩阵：

由于时间越临近的数据对当前评价的作用越大，因此在求矩阵W时，2018年的计算权值应最大，其次为2017年。由于2012—2015年水利信息化发展报告的体系和近年有所不同，因此权值远小于2017年和2018年的：

通过熵值法得到的评价指标权值体现了数据无序性对整体的贡献率。笔者根据水利网信发展的实际情况，将项目投资额、无人机、网络安全、应用系统以及新技术应用的权值适当增大，将总人数、制度项数以及行业标准数等适当减小，最终得到较为客观合理的评价指标权值。在此仅列出一级指标所对应的权值，见表2。

2.4 评价结果计算

根据统计学原理，评价指标权值乘以评价指标数值再求和即可得到整体评价值。第n年全国合计、水利部机关及各流域机构的整体评价值矩阵Tn为经MATLAB软件计算，Tn中各元素数值的数量级大多为10-3，故可将其中每个元素值等比例扩大103倍，得到修正后的整体评价值，见表3。

由图3可知，水利部机关信息化发展程度最高，七大流域机构中黄委与水利部机关的增速接近，发展程度最高，且近期发展速度最快，其次是长委。

3 治黄信息化建设现状分析

根据前文的计算方法，可得到黄委水利信息化各级指标值，其中一级指标值见表4。

由表4可知，黄委的网信管理、基础设施和网络安全3个指标值在年度整体数值中占比最大。这是黄委20世纪90年代的通信大发展、数字黄河工程建设以及资源共享阶段的“六个一”建设成果，使黄委拥有庞大的信息化建设队伍及专职運维人员，拥有全国规模最大的纯公益性无线通信专网，建立了与中国资源卫星应用中心的数据接收专用通道，较多的下属单位采取了网络安全保障措施。数据资源方面，黄委建成国内水利系统第一家数据中心，2015年黄河数据中心成为水利部北方数据灾备中心和水利财务分中心，其中共享数据、公开数据和基础数据量远大于其他流域机构。业务应用方面，通过防汛减灾、水资源管理与调度、水资源保护、水土保持、工程建管、水政监察、电子政务七大应用系统的建设，积累了各类信息资源，有效提高了黄河治理开发保护管理工作的现代化水平[10]。在新技术应用方面，大数据应用和遥感技术应用也强于其他流域机构。

虽然黄委信息化水平处于流域机构前列，但很大程度上属于“以量取胜”，而非“以质占优”。目前主要存在如下问题。

（1）人员机制问题。黄委从事信息化的职工人数虽多，但是高学历（硕士以上）占比不大（15.5%），仅比海委略高，其中具有硕士学位的人员中全日制硕士占比更少;年度信息化培训较少，以2018年为例，黄委信息化培训仅为608人天，低于长委，而信息化人员总数却是长委的近两倍;内部管理机制不够灵活，使单位发展面临挑战。

（2）基础设施问题。黄委2018年基础设施一项的评价值为9.65，远高于其他流域。当年黄委信息化项目建设总投资和运维费分别为9 291.41万元和3 117.21万元，均低于长委，但却需要建设和维护比长委庞大的基础设施。目前，黄河下游通信传输能力已明显不足，通信设备老化，手段单一，信息传输安全存在隐患。黄委计算机网络所覆盖的“深度”和“广度”不够，承载能力弱，应用新技术的信息采集体系没有形成，云计算存储服务能力严重不足。黄委2018年基础数据总量达26 096.30 GB，高于其他流域之和，但黄河数据中心现有云计算存储承载能力基本饱和，基础设施短板明显。

（3）业务应用和网络安全问题。业务应用方面黄委近年进步很快，2018年比2017年增长79.5%，但是应用系统总数仅排流域机构第5位，覆盖范围也不够广，且治黄信息化业务应用和信息技术融合不紧密，存在“两张皮”问题。水资源管理业务应用未实现全覆盖，水利工程建设及电子政务方面支撑强监管能力不足;网络安全方面黄委2018年较2017年有所退步，较高的指标值主要得益于委属单位数量多，在面对大面积计算机网络病毒袭击和黑客攻击行为时，缺乏有效的预防措施。

4 发展建议

目前，黄河流域生态保护和高质量发展已上升为重大国家战略，对黄河的治理要求从点到线、从线到面（流域），涵盖黄河流域经济、政治、社会、文化、生态文明等各个方面。这就要求黄委信息中心（网信办）准确把握习近平总书记网络强国战略思想，准确把握水利信息工程短板和服务强监管需求，紧跟信息技术发展步伐，以信息化高质量发展引领治黄现代化。针对下一步发展，提出以下建议。

4.1 管理层面

管理工作是治黄信息化高质量发展的保障。

在行业管理上，黄委信息中心（网信办）要切实履行行业管理职责，按照“安全、实用”总要求，统筹协调督促，优化全河信息化资源配置，推动治黄信息化高质量发展，补齐水利网络安全短板，加强水利网信监管。提升黄委网络安全能力，健全网络安全检查常态化机制并全链条延伸。建立网信考核机制，对全河各部门和单位网信工作进行督导和考核，加强监管。进一步加大资源整合力度，强化在战略层面的谋划，推进“智慧黄河”实施，并在此基础上完善相关标准和制度。鼓励推广新技术和水利业务融合应用。

在内部管理上，要能够适应新时代要求，敢于担当，在国家事业单位现有体制下，灵活创新内部管理机制，不让规定成为约束快速发展的桎梏。平衡编制差异，让各种身份的员工在其事业轨道上均有相对应的上升渠道。习近平总书记强调人才是第一资源，要能够培养人才，留住人才，提高新进人员的学历层次和专业技能水平，增加职工培训并严抓培训效果和考核，与知名高科技企业联合进行人才培训。在技术岗位和管理岗位设置竞争激励机制，创新绩效评价体系，让员工既有短期努力所得，又有长期奋斗目标，使个人价值和单位的利益高度统一，最大限度地发挥个人潜能。

4.2 业务层面

服务各类治黄业务是治黄信息化高质量发展的目的。要力促信息技术和业务工作深度融合，杜绝“两张皮”，做到基础设施补短板，支撑行业强监管。

基础设施方面，增加资金投入，加快推进通信及网络设施的更新换代和优化升级，扩充黄河数据中心云存储空间，提升防汛抢险应急调度指挥的基础支撑能力，丰富采集手段，提高感知水平，形成高时效、全覆盖的立体监管数据采集体系。

支撑行业方面，聚焦习近平总书记“3·14”“9·18”重要讲话精神，围绕“四个确保”，联合各业务部门深入挖掘、梳理需求。在现有资源整合基础上，以“智慧黄河”为抓手，增加实用型应用系统数量，扩大其覆盖范围，推动信息化向管理层级、人员和业务的全覆盖。在完善防洪减淤体系、推进水资源节约集约利用、加强生态环境保护和综合监管等治黄主业及其他非主业方面，做好建设项目的前瞻性、连续性储备。

4.3 技术层面

加强科技攻关，掌握并應用新兴技术，是治黄信息化高质量发展的基础。要运用云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、5G等技术，加强科技能力支撑。开阔思路，把眼界提高到行业之外，吸取社会信息化建设的先进技术手段和经验。要抓住黄河流域生态保护和高质量发展的有利契机，加强与高科技企业的合作，互派骨干进行岗位交流，缩短与高科技企业的技术研发水平差距。

目前黄委信息化建设的基础设施和部分软件产品均从供应商购买，自己的产品多是在已有架构或软件基础上开发出来的。不论硬件还是软件，自己掌握的核心技术较少，且没有形成成型产品或标准件。下一步需要加大技术攻关力度，建立实用有效的激励机制，鼓励技术人员进行自主研发并加大推广力度。打造一批拥有自主产权且具有经济价值的产品，树立自己的行业品牌。

5 结 语

黄委治黄信息化建设历史悠久，其规模和建设水平一直位于各流域机构前列，但长期没有文献对其进行专门的分析和评价。水利信息化的评价是一项综合且复杂的工作，不同方法和模型得到的结果不同，近年来信息化技术发展迅猛，评价方式各有优劣。本文从网信管理、基础设施、数据资源、业务应用、网络安全以及新技术应用6个方面建立水利信息化评价指标体系，利用熵值法和人工赋权法相结合的方式计算出每个指标的权值，建立评估计算模型，根据2012—2018年中国水利信息化（网信）发展报告的原始数据（除2016年），计算黄委及全国合计、水利部机关和其他流域机构的整体评价值，得出定量评价结果并提出发展建议，供有关人员参考。

参考文献：

[1] 寇继虹.水利网络信息资源组织模式研究[D].武汉：武汉大学，2005：4-5.

[2] 李国英.“数字黄河”工程建设实践与效果[J].中国水利，2008（7）：30-32.