IEC案例收集与分析方法论研究初探

朱荷欢 孙玉婷 王芙蓉 卞雨凡 葛笑玫

摘 要：案例研究是从具体行为到经验的提炼，国际标准编制进程中多采用案例研究形式开展新兴技术标准化探索。在不同领域全面收集和分析应用案例，可以为明确标准制定需求、技术路线等提供支撑。本文介绍了国际标准研究中IEC系统方法论的六个阶段，阐述不同阶段的研究重点，得到案例收集与分析的方法，最终能够识别标准需求的差距。在此基础上，以国际标准IEC SRD 63273《智慧城市案例收集与分析：城市信息模型》为例，探索实践包含“应用场景——用户故事——案例分析”的案例收集方法和流程，并通过分析找准未来城市信息模型标准化方面的需求。

关键词：IEC，案例收集，案例分析，方法研究，IEC SRD 63273

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

0 引 言

案例研究是一种收集运用历史数据、档案材料、访谈、观察等方法收集数据，并运用可靠技术对一个事件进行分析从而得出带有普遍性结论的研究方法。如果收集的数据失真，或分析不妥当，得出的结论未必可靠，即不带有普遍性[1]。案例研究适用于多个学科、专业和场景，比如：政策政治学、公共行政研究；社区心理学和社会学；组织与管理研究；城市与区域规划研究；社会科学中的博士论文、硕士论文以及工商管理、管理科学和社会工作等[2-3]。

案例研究在认识新领域、寻求新技术、探索新标准等方面大有可为。随着新兴技术的发展和智慧城市研究的深入，建设智慧城市被认为是解决城市发展问题的有效途径，对产业转型和社会发展具有重要作用，是未来城市发展的方向[4]。目前ISO、IEC、ITU-T三大国际标准化组织都建立了专门的技术组织深入研究智慧城市领域国际标准，ISO方面成立了TC 268/SC 1“可持续城市和社区/智慧城市基础设施”分技术委员会，IEC方面成立了SyC SmartCities“智慧城市系统委员会”，ITU-T方面成立了ITU-T/SG 20“物联网和智慧城市研究组”[5]。在研究智慧城市领域新技术、新应用、新标准过程中，案例收集与分析往往为标准的研究编制奠定技术基础和提供实践操作，增强了国际标准研究的科学性，提升了标准的可操作性。

本文将详细介绍IEC系统方法论及各个阶段研究分析重点，基于IEC系统方法论，以智慧城市国际标准IRC SRD 63273为例，阐述应用场景——用户故事——案例分析的案例收集和分析流程，探索城市信息模型领域标准化方向及需求，为其他国际标准需求研究提供参考。

1 IEC系统方法论介绍

IEC（国际电工委员会）成立于1906年，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。截至2023年6月，IEC成员覆盖170多个国家，已发布一万多项标准，全球专家约两万名[6]。

IEC系统方法是一个指南，它为从事复杂系统工作的委员会提供了一种系统方法。该方法的目的是引导用户完成各个阶段的分析，以便全面了解系统和范围，并最终能够识别标准需求之间的差距。

IEC系统方法分为市场/行业分析、利益相关方分析、案例分析、系统架构、标准分析、差距分析共六个阶段，每个阶段都侧重于对系统的理解，从每个阶段获得的知识是相互叠加的，因此按顺序遵循每个阶段非常重要。但是也鼓励用户使用迭代方法，即当用户在新的阶段有新的见解时，并不限制用户返回到前一阶段，具体每个阶段内容描述如下。

第一阶段——市场/行业分析（Market/IndustryAnalysis）：这一初始阶段对理解市场和利益相关者需求驱动的使命、预期结果或目标至关重要。该阶段重点分析和定义市场/行业的趋势和需求，该阶段的输出设定了感兴趣的系统基础、范围和边界。后续阶段的输出应可追溯到本阶段确定的一个或多个需求。

第二阶段——利益相关方分析（StakeholdersAnalysis）：第二阶段在第一阶段的基础上进行推断，以期通过一般案例和参考体系结构来建立系统的清晰度。该阶段分析系统的关键利益相关方是谁，以及他们的需求和目标是什么，旨在构建廣泛的系统知识，而非详细说明。

第三阶段——案例分析（Use Case Analysis）：第三阶段主要侧重于构建对第二阶段中确定的案例的详细理解。该阶段分析系统不同的案例有哪些，它们与系统如何交互，该阶段提供指南和模板用于收集和构建一套完整的案例，通过这些案例可以得到功能性和非功能性系统需求。

第四阶段——系统架构（System Architecting）：基于前几个阶段的输出，在第四阶段对第二阶段输出的参考架构进行更详细的建模，包括系统的离散部分、接口、通信流、环境因素等，以建立系统的整体视角。该阶段分析系统的参考架构是什么，它的边界是什么。

第五阶段——标准分析（Standards Analysis）：该阶段分析与系统相关的现有标准和标准化组织有哪些。重点是理解和映射系统各个部分存在的相关标准，以及它们与第一阶段确定的目标相符或相悖。

第六阶段——差距分析（Gap Analysis）：在最后阶段，分析系统中缺失的标准是什么。基于现有标准的知识、所需的系统交互、案例，以及从前几个阶段收集的其他信息，确定缺少标准的差距，根据差距分析IEC委员会启动推进新的标准制定。

针对以上六个阶段，使用IEC系统方法论的用户需要考虑两个主要问题：阶段和步骤的顺序不是固定的，而是指导方针，如有必要这些阶段可以迭代使用；建议考虑根据用户的独特需求对系统方法进行一些调整，可以省略或合并某些步骤。

2 IEC SRD 63273案例收集与分析

2.1 IEC SRD 63273标准介绍

IEC/SyC Smart Cities（国际电工委员会/智慧城市系统委员会）于2 016年2月正式成立，其前身为IEC/SEG1（国际电工委员会/智慧城市系统评估组）。南京市国土资源信息中心自2014年起，先行开展城市规划与仿真系统方向的智慧城市标准研究，从规划空间数据标准、三维公共服务标准、规划仿真模型三个方面提出了城市规划仿真领域国际标准的制定方向，促进了IEC智慧城市系统委员会的成立。智慧城市系统委员会主要负责智慧城市电工方面的相关国际标准研究，以促进电子技术领域标准的发展，帮助城市系统的集成、互操作性和有效性。IEC/SyC Smart Cities下设三个工作组：工作组1（WG1）术语工作组、工作组2（WG2）市场关系组、工作组3（WG3）参考框架组[7]。WG2市场关系组战略方向是识别智慧城市的关键方面，收集和分析案例，城市仿真的电子电工领域，真实城市的实地测验标准，由中国专家万碧玉博士为召集人，国际专家为联合召集人。南京市国土资源信息中心是IEC/智慧城市系统委员会/市场关系组的R-member成员单位，包含1位R成员代表和12位R成员专家，助力智慧城市国际标准研究工作。

WG2研究的IEC SRD 63273《智慧城市案例收集与分析：城市信息模型》[8-9]于2019年11月立项，南京市国土资源信息中心是4家提案单位之一。该标准重点关注CIM应用场景，在全球范围开展CIM应用领域的案例征集。截至2023年6月，已收集城市信息模型在工程建设项目审批、不动产登记管理、新城镇规划、产权和土地管理三维可视化、项目施工管理、城市大脑、遗产保护和乡村振兴、交通基础设施规划、交通管理、水资源管理、智能普查、城市地下管线管理、紧急情况管理和救援共计13个领域的应用案例。南京市国土资源信息中心承担其中工程建设项目审批和不动产登记管理两个应用领域案例，并在南京市CIM建设城市级案例研究方面有所贡献。

2.2 IEC SRD 63273案例收集方法

依据IEC系统方法论六个阶段，IEC SRD 63273主要涉及前三个阶段，即市场/行业分析、利益相关方分析、案例分析，与三个阶段相对应，IEC SRD63273提出了“应用领域——用户故事——案例分析”的案例收集方法路径。

（1）应用领域

应用领域对应IEC系统方法论第一阶段领域分析，旨在初始阶段厘清CIM在特定领域的应用场景、应用目标、利益相关方、需求描述等，对于后续用户故事和案例分析两个阶段奠定坚实的基础。

为了更好地描述CIM在这些领域的应用场景，应用领域描述应包含以下内容：a）需求陈述：描述本应用场景对CIM的应用功能或需求，即依靠CIM能解决该领域哪些问题或需要哪些条件。b）目标：描述CIM应用在特定领域的目的或目标。c）当前做法：描述特定应用领域的现有实践或操作。d）差距：指出需求陈述和当前做法之间的差距，寻求改进提升的空间。e）利益相关方：描述CIM应用于特定应用领域，有兴趣或关注的一个人或一群人。f ）利益相关方之间的关系：描述两个或更多利益相关方通过CIM连接的方式。g）场景：描述特定应用领域新实践的合理性，包括CIM如何帮助实现目标以及CIM如何满足生态系统中不同利益相关方的需求？

h）需求：需求可以是与CIM应用相关的功能、用户、数据、法律法规、标准、生命周期考虑等。

（2）用户故事

用户故事对应IEC系统方法论第二阶段利益相关方分析，在（1）应用领域描述的基础上，按不同角色和职责将“e）利益相关方”进行细化，并通过“作为<用户类型>，当我在<某种状况>时，我想要<动机>，以便达到<期望的结果>”的固定语句进行用户故事描述。

在描述用户故事的过程中，要根据（1）应用领域中“a）需求陈述”，将不同的用户故事映射到需求描述中，以更深的层次描述CIM应用于特定领域的具体需求，如数据分类功能、智能化操作等。

（3）案例分析

案例分析对应IEC系统方法论第三阶段案例分析，在开展案例分析之前先收集案例形成案例数据库。在CIM应用于特定领域用户故事的基础上，衍生出多个简短案例，包含案例名称、范围/目标、概述、参与者（人类和非人类）等。在特定领域收集多个简短案例后，还需对案例进行研究分析，分别统计不同利益相关方、不同需求陈述所涉及的案例情况，在此基础上有针对性地提出本应用领域相关的标准需求。

2.3 IEC SRD 63273标准需求分析

收集IEC SRD 63273标准中13个CIM应用领域的需求陈述，对此开展词频分析，认为对于CIM的需求体现在数据管理、平台建设、利益相关方需求、3D可视化等方面；收集标准需求并开展词频分析，认为13个应用领域对于CIM标准的需求体现在数据管理、平台应用、数据格式等方面。结合当前CIM的发展趋势和应用领域，提出了CIM标准需求体现在三大方面：数据、平台、CIM+应用。CIM数据方面，包含术语、数据分类目录、数据获取和处理、数据可视化、数据交换共享格式等标准；CIM平台方面，包含平台交换和共享、平台建设、平台管理和运维等标准；CIM+应用方面，包含CIM在特定领域的应用规则、CIM在特定领域的应用技术规范等标准。

基于上述分析，对CI M未来发展提出几点建议：一是CIM标准的制定既要考虑城市发展的需要，又要考虑现实需求，重点关注当前CIM認知和动态发展；二是不同利益相关方对CIM的需求关乎各个方面，未来应重点关注重要的人、重要的应用领域和重要的需求，例如，在城市规划、建设和管理中应用CIM反映城市的发展和增长；三是有必要建立CIM与5G、IoT、数字孪生、AI、云计算等相关领域的关系，建议各国际标准化组织间加强沟通与协作。

3 结 语

在IEC系统方法论6个阶段的基础上，IEC SRD63273选取前三个阶段，重点关注CIM在各领域的应用，提出了“应用领域——用户故事——案例分析”的案例收集方法，截至2023年6月，已收集13个领域217个细化案例。该标准提出的案例收集方法对全球各国其他领域的案例收集、分析有一定指导借鉴作用。截至2023年6月，该标准仍在编制过程中，案例收集步骤可能随标准推进持续优化完善，本文所列出的案例收集方法仅代表当前成果。

参考文献

张梦中，马克·霍哲. 案例研究方法论[J ] .中国行政管理，2002（1）：43-46.

SHABAN R， ROBERT K. Y. Case Study Research： Designand Methods， Fourth Edition，Applied Social ResearchMethods[J]. Australasian emergency nursing journal：AENJ，2009，12（2）：59-60.

刘志迎，龚秀媛，张孟夏.Yin、Eisenhardt和Pan的案例研究方法比较研究——基于方法论视角[J]. 管理案例研究与评论，2018，11（1）：104-115.周艳，顾磊宏，黄华.智慧城市标准化进展及典型案例分析[C]//标准化改革与发展之机遇——第十二届中国标准化论坛论文集.[出版者不详]，2015：1047-1052.

王芙蓉：三说国际标准那些事儿——智慧城市可持续发展国际标准 ISO 37156：2020[Z]. 2020年中国城市规划学会城市规划新技术讲座.

IEC网站.[2023-06-15].https：//www.iec.ch/homepage.IEC智慧城市系统委员会网站.[2023-06-15].https：//www.iec.ch/dyn/www/f？p=103：29：215167893378059：：：：FSP_ORG_ID，FSP_LANG_ID：13073，25.

智慧城市案例收集与分析——城市信息模型 第1部分：高层次分析：IEC SRD 63273 [S].

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

作者简介

朱荷欢，硕士研究生，工程师，主要从事规划和自然资源研究、标准化研究编制等工作。

（责任编辑：张佩玉）