基于多源数据的智慧城市运行安全监测指标体系研究

曾莎洁

（上海市建筑科学研究院有限公司）

1 引言

我国经济社会快速发展，城市化进程稳中趋快。我国城市化率2000 年为36.22%，2021 年末上升至64.72%，预计到2050 年将达到80%[1]。城市化进程的加快促使城市人口、功能和规模不断扩大，城市运行系统日益复杂，城市运行安全风险不断增大[2]。近年来发生的“12.31”上海踩踏事故、“8.12”天津港爆炸事故、“6.13”十堰燃气爆炸事故等一系列重特大安全事故表明，我国城市安全风险管控能力滞后于城市发展速度，急需变被动监管为主动管理，也更加凸显开展城市运行安全风险监测指标体系研究的必要性和紧迫性。

国内相关单位和学者从不同角度对城市运行安全风险监测和评估开展了大量研究。住房和城乡建设部从2020 年开始在样本城市开展城市体检工作[3]，各省市在住建部城市体检指标体系的基础上开展本地化的城市体检指标体系研究，通过城市体检来识别问题，然后有针对性地制定解决方案。李成洋开展了城市地下基础设施运行安全综合监测指标体系构建研究[4]，张超等开展了城市安全风险评估标准中的关键问题研究[5]。国外对城市运行安全问题的研究多依据本国的特点，关注城市安全的不同方面，欧洲等国城市安全的侧重点偏向于社会治安[6]，日本更注重多灾种的综合防灾管理[7]。以上研究仍存在一定局限，一是现有的城市体检指标体系仅基于城市体检维度建立，缺乏一套独立评价城市运行安全状态的完整指标体系；二是现有的城市安全指标聚焦于某一特定领域，指标数量偏少，且多为静态，导致指标不能全面、及时地反映城市运行安全的实时态势。因此，目前急需建立一套系统、科学、动态的城市运行安全监测指标体系，通过指标实时反映城市运行的安全动态，为城市管理者提供及时、科学、有效的决策支撑。

2 指标体系构建原则

城市运行安全监测指标体系主要遵循六个原则。

①科学性：指标的选取应该符合城市运行管理实际需要，并符合相应技术规范。

②可度量性：定性指标和定量指标都应具有科学的定义和明确的计量方法。

③系统性：城市运行安全指标体系应该能系统地反映城市运行安全的状况。

④层次性：城市运行安全指标体系是一个多层次的体系，可分解成若干个方面。

⑤稳定性：指标体系中的城市运行状况指标与参量，应在一定时间内保持相对稳定，便于衡量城市运行水平的总体状况。

⑥动态性：指标体系应设置反映城市运行变化的动态指标，确保评估的动态性，并在实施过程中持续修正、补充、完善。

3 指标体系构建思路

城市运行安全体征指标体系以降低城市运行安全事故为目标，以管控固有风险为重点，以面向现在、探索未来为构建思路，以提升风险防控能力和风险管理工作成效为出发点，聚焦城市运行数据，对政务、民生、经济、环境等多源数据进行监测，涵盖城市基础设施、城市交通、公共安全、生态环境、宏观经济、社会稳定、百姓服务等多个领域的城市运行数据，基于风险理论和统计学原理和大数据提取技术，利用主成分分析法、相关性分析法、数据提取方法和专家咨询，建立一个多层次城市运行安全监测指标体系，指标体系构建方法如表1。

表1 城市运行安全监测指标体系构建方法

4 城市运行安全指标体系

4.1 指标体系架构

基于以上研究成果，结合智慧城市运行安全监测的复杂性特征，本文提出了“多对象、多灾种、多层级”的城市运行安全监测指标框架，并与城市应急管理体系相结合，将城市运行安全监测指标数据融入城市应急管理监测对象和工作流程。城市运行安全监测分为三个方面六大维度：①安全事故数，表示一定时间范围内重要的安全事件的发生数量；②安全事故频次，表示一定时间范围内重要安全事件的发生频次；③安全监管，表示纳入监管范围的重要监测对象的数量；④安全监管能力，表示对城市重要监测对象的监测或管理水平；⑤安全预警能力，表示对城市火险、气象灾害等安全风险的提前预警能力；⑥安全救援能力，表示发生安全应急事件时救援人员快速响应救援的能力。维度下面涵盖详细的指标名称和指标算法描述，指标类型由包含绝对数据的基础指标和相对数据的评价指标组合构成，指标体系框架如图1所示。

图1 城市运行安全监测指标体系架构

4.2 建立指标体系

本研究建立的城市运行安全监测指标体系包含6 类一级指标，在此基础上，采用逐渐细化的方式全面覆盖城市运行安全体系的主要方面，进而设置了30项二级指标。量化指标的选取主要基于两方面原则：一是在遵循城市运行数据可获取原则的前提下，所选量化指标能够实际反映上级指标的基本属性和内涵；二是根据上级指标的内涵及外延，尽可能从多维视角选取若干量化指标，以综合反映上级指标的真实意义。根据量化指标属性，将其分为正向指标和逆向指标，以说明指标与城市运行安全水平的方向性关系。城市运行安全监测指标体系如表2所示。

表2 城市运行安全监测指标体系

5 实证研究

基于上述城市运行体征6 大维度30 项二级指标，本文选取国内某城市进行实证研究。我们充分调研了城市运行大数据的多源渠道，包括城运平台、企事业信息系统、统计年鉴和互联网数据等，并分析指标数据的类型、计算逻辑、统计口径、统计边界、涉及业务归口部门，经过计算后得到指标计算结果如表3所示（数据采集截止时间为2021年12月31日）。通过指标结果，能较全面准确地反映城市运行安全状态，说明指标体系的科学性和指标算法的合理性。

表3 城市运行安全监测指标计算结果

6 结论与展望

本研究针对智慧城市运行安全指标的复杂构成及要素间的关系，利用多源大数据分析技术，结合专家咨询剖析城市运行安全监测指标的主要构成，厘清安全指标层级关系，构建了结构化和系统化的智慧城市运行安全监测指标体系，对于具有复杂性和不确定性的城市运行安全问题具有积极意义。

在理论价值层面，本研究对智慧城市运行安全监测指标体系进行分析和研究，以综合性视角从安全事故发生情况、安全监管、安全事故频次、安全监管能力、安全预警能力、安全救援能力六大维度建立了城市运行安全监测指标体系。在实践价值层面，通过对国内某城市的运行指标监测数据进行采集、分析和计算，得到城市运行指标实时数值，发现城市运行安全监测存在的问题和薄弱环节，为城市治理提供决策支持。

剖析城市运行安全关键要素，有助于增进政府、管理部门及相关人员对城市运行安全现状的深入了解，进而有针对性地提出治理对策及规划方案，以指导实践。然而，需要指出的是，针对复杂的城市运行安全指标的量化问题，囿于数据的可得性，还需进一步开展深入调研，完善城市运行安全监测指标体系，更好地量化指标数据，从而使指标体系更加科学高效、贴近实际，更加有助于识别不同城市运行安全的共性及特性，更好地辅助管理者决策。