深圳市智慧水务建设总体框架和战略思路探索

王晓辉 ，吉 海 ，殷峻暹 ，张丽丽 ，鲍鹏云 ，胡扶同

（1．深圳市水务局，广东 深圳 518036；2．中国水利水电科学研究院，北京 100038；3．华为技术有限公司，广东 深圳 518129）

0 引言

智慧水务作为智慧城市的重要组成部分，是体现城市管理智能化水平的重要标志之一。水务事业智慧化的发展可有效优化城市运行资源配置，提升政府职能，完善公共服务[1]。前期水务信息化建设由于缺少顶层设计和统一规划，系统之间相互孤立[2]，数据烟囱和数据孤岛并存[3]，系统重复建设，基础设施不完善[4]，业务流程和数据流程没有打通，信息共享程度低，业务协同能力差，系统对水务业务管理工作的支撑作用受限。解决这些问题需要从顶层设计角度和战略高度，对智慧水务建设进行整体规划，以统一的业务框架、技术标准、技术架构、运行环境、工作部署为指导，进行全局性的顶层设计，自上而下地统筹、集约、协同发展智慧水务[5]。各省市结合生产实践需要，先后开展了智慧水务建设实践：浙江省建立水利数字化转型“三横四纵”总体架构，构建数据共享和业务协同两大开发模型，推进智慧水利建设[6]；福建省基于SOA 和企业服务总线，提出了水资源管理应用系统集成逻辑和物理架构[7]；广州市运用“互联网 + ”、大数据和 3S 技术，建设了河长管理信息系统[8]；为推进政务服务一张网建设，规范水行政审批事中事后监管和构建以信用为核心的市场监管体系，北京市探索建设水行政审批系统[9]。

经过多年建设，深圳市水务信息化有一定的基础，三防、水资源等领域信息系统建设初具规模。但总体上仍存在以下一些问题：物联感知密度不够，布局不均，数据采集标准不统一，建设进度参差不齐；数据分散式存储，难以对业务支撑形成合力；系统孤立式存在，难以支撑多部门业务协同。针对问题，为整体提升智慧水务建设对水务业务管理的支撑能力，深圳市从水务业务本身需求出发，结合信息化技术发展趋势，面向水利信息化规划、设计、建设全过程，探讨水务业务和信息技术双轴驱动的智慧水务建设的工作方法，探索智慧水务建设总体工作框架和战略思路。

1 总体框架探索及推进

1.1 总体框架

遵循“问题导向、需求牵引、面向未来”的基本原则，深圳市将水务业务和信息技术深度融合，构建“两维 + 四步”的总体工作框架，工作框架如图1 所示。

图1 智慧水务建设工作框架

“两维”即水务业务、信息技术：水务业务是智慧水务建设的核心要素，具体由组织、业务、流程 3 个层面具体表征，主要回答“谁”“做什么”“怎么做”；信息技术是提高水务业务管理能力的一种方式或手段，通过流程、工具 2 个要素具体表征，主要回答“用什么”。

在深圳市智慧水务规划、设计、建设各个阶段应做到：始终以水务业务为出发点和落脚点，明确管理职责和范围，深挖业务痛点，梳理业务场景和流程；以信息技术为驱动，明确信息化建设对水务业务的支撑作用。

“四步”即现状问题盘点、业务全景梳理、业务流程再造、数据流程匹配 4 个步骤，分阶段、有计划地迭代推进智慧水务建设。在智慧水务设计过程中，要搞清楚各个阶段的组织、业务、流程的关系，明确支撑业务活动的信息化工具。

1.2 推进方法

1.2.1 盘点现状和问题，确定目标愿景

首先，根据水利部“三定”方案，分析各级部门的职能职责；然后，明确水务管理边界，包括河流湖泊、水务工程和活动的管理边界；再次，明晰各部门的业务范围和重点业务；最后，开展水务信息化建设现状盘点，摸清家底，分析各项水务业务在采集感知、网络通信、资源整合、业务应用、公众服务等方面的差距和需求。

在此基础上，结合信息技术的发展现状和趋势，厘清信息技术，提升水务业务管理的作用，确定智慧水务的建设目标和愿景。

1.2.2 梳理业务和流程，确定总体框架

首先，确定业务并梳理整体架构，梳理层级、颗粒度及各层级的关系；再次，按照最小颗粒度，梳理各项业务功能，形成覆盖全领域的业务功能图；然后，归并同类业务，整合梳理业务全景，打破部门约束，突破传统业务条线垂直运作、单部门内循环模式，横向拉通，纵向融合，形成业务全景框架；最后，针对业务全景框架中的每项业务，采用“一述一图三表”方法，基于未来场景优化再造业务流程。

在业务全景和流程梳理的基础上，充分考虑信息技术对采集感知、网络通信、数据整合与共享、业务应用等的支撑力度，基于未来场景应用，确定智慧水务建设的总体框架。

1.2.3 聚焦短板和痛点，确定建设内容

首先，对每项业务进行业务短板和问题分析，形成业务问题清单；然后，对各类业务问题从信息化视角，进行剖析、凝练；最后，聚焦业务痛点，结合水务信息化建设现状，提出信息化应对措施。

结合信息化建设基础条件，根据国家、省、市对智慧城市建设的总体要求，确定智慧水务建设内容和实施计划。

2 战略思路探索

在“两维+四步”工作框架基础上，按照定目标、定框架、定内容“三步走”的战略推进智慧水务建设。

2.1 定目标

通过调研深圳市各级部门职能职责，明确各级部门（单位）的管理边界和业务范围，水务业务按照水安全、水资源、水环境、水生态、水工程、水事务“六水”维度归并，将水务业务按照“六水”维度进行第1 次拉通。从“六水”维度系统分析深圳市在水资源保护、供水保障、水环境治理、防洪排涝等方面存在的水问题，重点厘清信息化措施在应对水问题、辅助水务管理方面的作用。结合国家、省、市在智慧城市，以及水利部在智慧水利等方面的要求，提出深圳市智慧水务的建设目标和愿景。

深圳市智慧水务建设立足职能职责，紧扣业务需求，借助信息化手段，按照数据信息全面获取、水务要素全面集成、管理行为全面智能的总体思路，全面提升信息采集能力，推进网络传输广泛互联，推动信息资源全面集成，强化决策辅助模型支撑，深化业务应用系统建设，推动水务管理模式转型升级，实现“可视、可知、可控、可预测”的总体目标，打造具有深圳特色并引领全国的水务信息建设范例。

2.2 定框架

构建 5 个层级（L1～L5）的流程架构，对水务业务进行梳理，具体包括以下 5 层：

1）L1 层是流程分类，从业务流出发，体现业务模式及特点。

2）L2 层是流程组，1 个流程组内部的业务运作逻辑是相似的、强相关的。

3）L3 层是具体流程，是指被重复执行的、逻辑上相互关联的 1 组业务活动序列。

4）L4 层是子流程，是一个更大流程的一部分，如果必要且可能，子流程可进一步分解为更小粒度的子流程。

5）L5 层是活动层，用活动将流程分解成落实到角色的可执行单元，实现人员专业分工。

根据 5 层流程架构，遵循“横向到底、纵向到边”的原则，全员参与业务梳理，具体步骤如下：

1）以业务处室为基本单元，系统梳理各单元内部的各项业务活动，业务活动颗粒度尽可能精细、全面，覆盖全部业务。

2）对各项业务活动按照“六水”维度进行梳理，将各项业务在各维度内进行第2 次拉通，对功能、业务逻辑相似的同类业务进行归并，形成“六水”维度水务业务功能图。

3）将通用性业务归类合并，全局整体贯通，将全局业务进行第3 次拉通，对功能、逻辑、流程相似的业务进行整合归并，梳理出横向打通、纵向融合的水务业务全景框架（L1 ～L3 层），包括政务运行、工程管理、业务调度和社会服务四大体系。

业务梳理是一个自上而下、自下而上、仔细推敲、反复打磨的过程，需要业务人员和信息化支撑单位技术人员全程深度参与，深入理解每项业务功能、逻辑及相互关系。

在业务全景框架构建的基础上，按照“一述一图三表”方法，对每个流程（L3 层）进行业务流程再造，明晰管理链条，优化工作流程，将原本“线下为主、串联并行、经验判断、单向决策”的管理模式，变为“线上为主、协同共享、辅助决策、授权监管”的管理模式，化冗为简，减少信息重复传递，提高协同效率。通过“一述一图三表”梳理，将管理部门、职能职责、业务活动、政策文件等协同，为后续智慧水务建设奠定坚实的基础。

以业务调度→专题业务管理→水土保持管理→生产建设项目水土保持管理→水土保持监督检查子流程为例，说明业务流程再造过程：

1）“一述”。即事项描述，深圳市水务主管部门可采用随机抽查方式，对全市生产建设单位或者个人采取的水土流失预防和治理措施进行监督检查，发现未采取有效水土流失预防和治理措施的，应采取限期整改等措施。

2）“一图”。即业务流程图，用泳道图的方式进行业务流程梳理，横轴表示水土保持监督检查管理各项业务活动，纵轴表示参与水土保持监督检查管理各项业务活动的管理部门（单位）。

3）“三表”。包括以下 3 个表格：a．流程活动表，给出各项业务活动的说明，以及支撑该业务活动的输入和输出项；b．流程角色说明表，明晰执行该业务活动过程中各部门（单位）的职责；c．流程相关文件表，整理支撑该项业务活动的相关政策、文件。

在业务全景和流程梳理的基础上，围绕核心水务业务领域，运用深圳市政务资源，充分考虑信息技术的演进和发展趋势，依托政务云和水务控制云，汇聚全市涉水业务数据，建设 1 个智慧水务综合指挥决策中心，打造智慧政务、调度、管理、服务 4 个平台，建设N个应用模块，形成“1 + 4 +N”的总体框架，具体框架如图2 所示。

图2 深圳市智慧水务建设总体框架

2.3 定内容

借鉴水利部《水利业务需求分析报告》（水信息〔2019〕219 号）的业务分析方法，结合深圳水务面临的主要挑战，从精细化管理、监督监管、协同联动、业务预见性、公共服务等方面，对业务短板和痛点以信息化视角进行剖析、凝练。结合深圳市现阶段在水资源管理方面的业务短板，聚焦当前在水资源管理与供水、水生态环境、防洪排涝、工程建设、安全生产等方面的主要业务问题，从全面感知、互联互通、数据共享、业务上线、主动服务等方面，提出信息化方面的解决措施，明确建设内容和实施计划。

基于业务全景框架和流程梳理结果，从信息化视角对全局业务进行第4 次拉通融合，对功能、流程相似的功能模块或系统进行合并，采用一体化、集约化设计思路，构建智慧水务建设的应用架构，打破部门约束，破解当前存在的业务应用体系功能分散、联动性差、重复性建设等问题。深圳市智慧水务应用架构由智慧政务、调度、管理、服务四大平台构成，具体架构如图3 所示。

图3 深圳市智慧水务建设应用架构

业务和流程梳理是应用系统设计的前提和基础。通用性的业务应用设计通用性系统，以提供服务化接口的形式，为其他应用提供服务，降低应用系统开发成本，如综合监测系统集中对水情、水质等监测信息进行汇集和处理，为其他系统提供服务，满足信息查询、统计等需求。这样设计既可以保证监测数据的一数一源，又可以减少重复开发工作量，节约建设成本，节省投资。另外，对功能相似的同类业务进行归并，设计开发一套通用化应用系统，如水库管理系统，主要是为水库管理单位定制的，满足水库日常安全生产、调度运行等管理需求的系统。全市水库管理单位有多家，水库管理系统只开发 1 套，在各水库进行布署，这样既可以节约建设成本，还可以通过业务流程的标准化促进水库标准化管理工作。

3 结语

自 2018 年开展深圳市智慧水务顶层设计以来，聚焦业务梳理和数据治理，构建了“两维 + 四步”的总体框架，提出了定目标、定框架、定内容的“三步走”战略及相关建设思路和方案，有助于解决系统间相互独立、业务不协同、数据孤岛等问题。工作实践表明：智慧水务是一项系统工程，涉及部门较多，涵盖业务广泛，需要从战略高度统筹谋划，做好顶层设计和前期规划，明确建设目标和内容，紧紧抓住业务场景挖掘和数据治理 2 条主线，以业务场景梳理为基础，以数据治理为关键，分阶段、有计划地稳步推进。智慧水务建设要面向水务需求，以问题为导向，以未来场景应用为核心，深刻理解水务业务及问题，深入挖掘业务场景，使得信息化建设成果切实成为提升水务工作效率和管理效能的重要抓手。在水务管理过程中产生、积累的大量多源异构和持续变化的水务数据，由于来源广泛、体量巨大、类型复杂、存储多样、质量不一、标准不同等原因，对水务管理的支撑作用有限。智慧水务建设必须强化以数据治理为核心的建设理念，基于一数一源的基本原则，系统整合水务行业数据，融合环保、气象等行业涉水数据，汇聚全行业数据，建立统一的基础、监测和业务专题等数据集，夯实数据基础，形成水务数据资产。