一种模型化、系统性信息系统 构建框架的整合与优化

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舍日古楞

摘 要:新一代信息技术正推动世界各国加速步入信息社会。经过多年发展,我国信息化建设取得显著成就,信息技术已全面融入经济社会发展各行业各领域,为经济发展方式转变、社会治理创新、公共服务水平提升等提供了强力支撑。然而,在巨大的信息化建设投入及其催生的信息化建设“热潮”背景下,经济社会发展中所面临的社会难题依然层出不穷,各类新老社会问题的解决依然极具挑战性,迫切需要我们对信息社会的发展建设进行深入的“冷思考”。作为一种区别于农业社会和工业社会的新型社会形态,信息社会由其内在的主要矛盾、各细分子领域、社会结构与运行机理和外在的社会问题表象等要素刻画。对这些要素进行深入分析研究,有助于更好地理解信息社会的发展规律,建立起更加科学有效的信息化建设方法。当前,我国正全力推进数字中国建设,大力发展数字经济,迫切需要我们提高对信息社会及其发展规律的认识,建立模型化、系统性的信息系统构建方法,提升我国信息化建设效能与效益。本文通过分析信息社会发展所面临的风险挑战,指出当前我国信息化建设中存在的主要问题,提出一种模型化、系统性的信息系统构建框架。

关键词:信息社会;社会问题;模型化;信息系统构建框架

信息化正成为全球经济社会发展的新动能和各国构筑竞争优势的新手段。美国等发达国家在互联网、人工智能和区块链等信息技术创新方面依然保持全球领先地位,引领着世界信息技术创新与产业变革的方向。同时,世界各国积极推动信息技术在制造业、农业、商贸、金融、医疗、教育和政务服务等领域的深入应用,并在信息化相关的安全与治理领域积极探索实践。

近年来,我国高度重视信息化建设,将信息化作为实现高质量发展、全面建设社会主义现代化国家的战略支撑。党的二十大报告提出,到2035年,我国要建成现代化经济体系,形成新发展格局,基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化……加快建设网络强国和数字中国,加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合。早在2018年全国网络安全和信息化工作会议上,习近平总书记就提出“网络和信息化事业代表着新的生产力和新的发展方向,应该在践行新发展理念上先行一步”的重要论断,并指出要“围绕建设现代化经济体系、实现高质量发展,加快信息化发展,整体带动和提升新型工业化、城镇化、农业现代化发展”。习近平总书记还强调,“网络和信息化事业发展必须贯彻以人民为中心的发展思想,把增进人民福祉作为信息化发展的出发点和落脚点,让人民群众在信息化发展中有更多获得感、幸福感、安全感”。2022年4月,习近平总书记主持召开中央全面深化改革委员会第二十五次会议时强调,“要全面贯彻网络强国战略,把数字技术广泛应用于政府管理服务,推动政府数字化、智能化运行,为推进国家治理体系和治理能力现代化提供有力支撑”。习近平总书记的重要指示凸显了我国对信息化发展的高度重视和决心,也明确了我国信息化发展的战略方向和目标。

当前,我国信息化建设取得了世人瞩目的发展成就,数字经济呈现出蓬勃发展活力和无限发展潜能,我国数字经济核心产业持续稳步增长,为经济社会持续健康发展提供了强大动力。以5G、物联网、北斗导航、数据中心、人工智能、区块链等为核心的中国新型信息基础设施领先全球。截至2022年12月,我国5G基站总数达231万个,占移动基站总数的21.3%;网上购物、网上诊疗、线上办公等新业态新模式发展迅猛,网上购物用户规模达8.45亿,线上办公用户规模达5.40亿,互联网医疗用户规模达3.63亿。数字政府建设成效显著,“互联网+政务服务”持续深入推进,“一网通办”“一网统管”“一网协同”等服务管理新模式和“百姓少跑腿,数据多跑路”的政务服务理念在全国广泛普及,全国一体化政务服务平台实名用户超9亿人。服务业和工业数字化共同推动数字经济产业、数字化转型稳步推进。数据要素基础制度加快建设,推动数据要素市场建设与探索进程提速,数据生产要素价值得到进一步释放。这些成就,彰显了我国信息化建设的显著进展和数字经济的蓬勃发展态势,为全面建设社会主义现代化国家提供了强大支撑。

然而必须清醒地看到,我国信息化建设依然存在诸多难题,在数字中国、数字经济建设投入持续增长的背景下,社会治理、城市管理、市场监管、生态环境保护、民生保障和乡村发展等领域的社会难题依然存在,重特大安全生产事故、自然灾害、公共卫生等事件依然频发多发,给人民群众的生命与财产安全带来巨大风险隐患。在信息社会建设过程中,如何更好地利用信息化手段解决社会问题是信息社会构建和信息系统建设面临的最重要和最核心的问题,需要我们进行深入的冷思考、再思索。这一问题的解决,需要从刻画信息社会的重要要素开始分析。从信息社会内在的根源性主要矛盾来看,信息社会与传统农业社会、工业社会一样依然面临着人类社会发展所固有的深层次矛盾,即文化冲突、民族冲突和利益冲突等,只要人类社会存在,这些矛盾冲突就将永远存在。从信息社会各细分子领域来看,伴随着信息技术的持续进步与新知识的不断积累,信息社会的各个行业领域的精细化、专业化、智能化程度持续加深,单个领域内不断取得突破,与外部的联系和壁垒持续固化,各个行业领域的“离散化、分散化”程度不断提高,给跨行业、跨领域问题的解决造成障碍。从信息社会的社会结构与运行机理来看,相比于农业社会、工业社会的简单机械,信息技术的引入使得信息社会的社会结构和运行机理更加复杂多变,其发展规律和运行机理更加难以揭示和把握。同时,由于信息社会依然处于发展的初级阶段,其所展现出来的案例、场景和现象,还只是暂时的、局部的,能够反映其发展运行规律的长期的、全局的案例应用与场景集合尚未完全展现在人们面前,这给人们认识和掌握信息社会运行规律和运行机理带来更大难度。从信息社会外在的社会问题表象来看,由于信息社会内在的根源性主要矛盾依然存在、各细分子领域的新发展特征和社会结构与运行机理更加复杂,信息社会的社会问题往往表现出更加综合性、复杂性、融合性等特征,许多社会问题还具有跨行业、跨领域、跨地域等特征,同时也体现出突发性、强破坏性、损失严重性等特性。

综上,信息社会既继承了传统农业社会与工业社会所固有的深层次矛盾的“常量”,也引入了信息技术产生的新的“变量”,在为社会系统增添新的变革“动力”的同时,也重塑了各子领域的运行状态,使得信息社会更加复杂多变,社会问题的解决更具挑战性。信息社会中的社会问题,需要法律法规、制度、机制、技术等多种要素的集成创新加以缓解或解决,需要通过一种模型化、系统性的信息系统构建框架或方法论,即在各个行业领域日益“专业化、离散化”的趋势下,利用信息技术“融合性、集成性”的优势,解决日益“综合化、复杂化”的社会难题。需要指出的是,信息技术不是解决社会问题的“万能药方”,因而不能过度依赖,信息技术只有与其他要素共同作用才能有效解决日益复杂和极具挑战的社会难题,从而提升我国信息化建设的效能与效益。

一、信息社会的刻画及其面临的主要风险挑战

信息社会主要从其内在的根源性主要矛盾、各细分子领域、社会结构与运行机理和外在的社会问题表象等方面来刻画。

(一)人类社会固有的深层次矛盾依然存在,社会问题呈现出综合化、复杂化和融合化等新特征

步入21世纪的人类社会面临着前所未有的风险挑战。贫富差距日益拉大,大国博弈对抗与地区冲突日益加剧,单边主义与贸易保护主义严重阻碍着产业链的健康发展,金融等虚拟经济与实体经济发展严重失衡,社会保障能力与人口老龄化程度严重不匹配,全球生态环境挑战十分严峻。人类物质生活水平需求的不断提高与现有生产力不足的矛盾,以及现有全球治理体系与产业分工的矛盾仍然存在并日益凸显。与此同时,新的社会难题往往跨越多个地区、领域、层级,呈现出综合化、复杂化和融合化等新特征。

(二)社会各行业领域进入精细化、专业化、知识化发展新阶段,但社会难题的解决依然极具挑战

随着科技的迅猛发展,人类对客观世界的认识不断加深,产业分工、供应链管理、经贸合作、政府管理和公共服务等各领域均呈现出更加精细化、专业化特征,并积累了大量行业知识。然而,这一发展趋势造成的社会生产与治理的“离散化、割裂化”,给人类解决更加复杂的、融合的社会难题造成了障碍。人类在面对诸如疫情等重大突发事件、安全事件和公共危机时,缺少将各行业知识快速集成应用的能力,缺乏行之有效的对策,甚至付出巨大的发展代价。

(三)信息技术的引入,使信息社会构成与运行机理更加复杂和难以掌控

由于信息技术的引入,社会结构由实体物理世界和虚拟信息世界相互交织构成,呈现出更为复杂多样的社会形态和运行机理。在农业社会与工业社会中,技术与经济社会的关系相对简单,技术通过影响生产系统赋能农业与工业生产,提高生产效率。而在信息社会,信息技术在赋能农业与工业生产的基础上,直接影响着由个体与组织所构成的社会系统,并对社会系统中个体与组织的运行秩序和存在状态加以控制,实现社会系统的自动化和智能化。信息社会构成的多元化、运行机理的复杂性与不确定性,使其治理更加困难。

二、我国信息化发展建设中存在的主要问题

当前,我国信息化发展建设中依然存在着一些迫切需要解决的问题。一方面,我国经济社会发展存在的不充分、不平衡的矛盾,导致信息社会的风险挑战在信息化发展建设中容易被进一步放大。另一方面,由于缺乏系统性的信息系统构建方法,导致我国信息化建设存在效能与效益不高的问题。

(一)信息化建设缺乏系统性构建方法

由于信息系统构建方法理论的缺失,我国信息化建设处于一种迷失状态,唯技术论现象甚嚣尘上。我国目前的信息化解决方案主要由IT公司制定并实施,但其通常只是将信息技术、产品和服务进行简单的集成应用来解决行业所面临的社会问题,效果往往不尽如人意。究其原因,IT技术人员普遍对各行各业的主要矛盾、利益诉求、规则制度和人员组织等缺乏深刻的认知,且对信息技术对由个体与组织构成的社会系统的影响研究不足,将更多精力投入到技术创新工作,却缺少对各行各业业务模式、运行机制与信息机制的研究。

(二)信息化建设的效能与效益不高

在信息化建设一片繁荣的背后,信息化建设的效能与效益并不高。例如,中部某城市“会思考、会说话”的智慧隧道,在“7·20”特大暴雨灾害面前,就暴露出“无预警、不自动”的“不智慧”表现。而在智慧化工园区建设如火如荼的形势下,各地化工园区爆炸事件仍时有发生。即便是在智慧交通领域,巨额的投入也并没有遏制交通事故持续增长的趋势。据统计,从2016年至2020年,5年时间我国交通事故数量从212846件增长到244674件,增长了15%;而同期我国智慧交通的投入从973亿元猛增至1658亿元,增速高达70%。同样,智慧住建领域近些年也取得迅猛发展,CIM、BIM、AI和无人机等技术得到快速应用,然而,2022年前后全国多地接连发生重大房屋坍塌事故,造成重大人员伤亡。

三、模型化构建方法

(一)信息化领域模型化方法发展简介

人类一直致力于以模型化方法解决各领域面临的问题,信息化领域也不例外。在全球范围的信息系统理论研究和工程实践中,Rational Software 软件开发人员开发了统一的软件建模语言(The Unified Modeling Language,UML),为基于不同开发语言和技术架构的软件系统建立了统一的模型语言。为了使软件系统设计更加科学规范,卡耐基梅隆大学软件工程研究所开发了软件能力成熟度模型(Capability Maturity Model for Software,CMM)。为了实现软件系统与绩效、业务和服务等目标的更好融合,美国开发联邦企业架构(Federal Enterprise Architecture,FEA)为联邦政府提供了业务、绩效与技术的通用定义和架构。

在我国,20世纪80年代初期,钱学森从社会形态和开放复杂巨系统的高度论述了社会系统,并将社会系统划分为社会经济系统、社会政治系统和社会意识系统三个部分。从实践角度看,保证这三种系统建设协调发展的就是社会系统工程。钱学森由此进一步提出解决社会系统工程问题需要采用定性与定量相结合的综合集成方法。席广亮通过大数据技术构建了城市规划评估框架,对城市发展进行综合评估。随着大数据和数字经济时代的到来,信息技术及信息网络空间成为经济社会发展的重要推动力,单志广等基于三元空间理论创建了数字经济发展评价体系,以评价和促进数字经济质量效益的提升。

(二)模型的定义与运行机理

1. 模型的定义

本文中所定义的模型由物理世界和信息世界构成。模型的架构如图1所示。

一是物理世界。为有效刻画物理世界的构成与运行,物理世界分为政务系统、对象系统和问题目标系统,以全面呈现其结构与机理。政务系统指各级党政机关在一定的时间与空间范围内,合法合规地利用行政资源履行经济调节、社会管理、市场监管和公共服务等职能。对象系统指国民经济各行业领域中的各类市场主体、社会组织和自然人,利用市场与社会资源开展经济、社会、文化和生态等行为,该系统反映了各行业领域对象的状态和诉求。政务系统和对象系统均包含主体、行为、客体、时间和空间等要素。政府部门、市场主体和自然人均作为主体通过各自的行为对客体产生影响。

问题目标系统由问题与目标两个要素构成。问题反映对象系统资源配置的低效和行业运行的无序。问题与目标一一对应,问题是目标尚未实现的程度,目标则是问题解决的程度。问题分为不同的层级,包括表象、症结和根源问题。

二是信息世界。信息世界是物理世界在信息空间的映射,分为政务信息系统和对象信息系统。政务信息系统是政务部门所使用的信息系统,是提高政务部门履职效能的工具和手段;而对象信息系统是经济社会各主体使用的信息系统,提升各主体生产经营与管理效能,促进个人行为便捷化和智能化。

2. 信息机制

信息机制是信息系统影响物理世界的载体和手段,包括感知、认知和控制三大机制。感知是客观事物通过感觉器官或工具设备在人脑或系统中的直接反映。认知是客观世界向感知系统输入信息,经过大脑中的感知系统加工形成感知输出,在大脑中形成对世界的认识。控制是感知、认知完成后的具体执行机制。常见的信息机制如表1所示。

3.模型的构建、运行与评价

以解决对象系统的社会问题为出发点①,利用新一代信息技术构建与物理世界相对应的信息世界②。利用信息机制与体制创新对物理世界中难题解决的倍增和放大效应③,促进政务系统内部、对象系统内部,以及政务系统和对象系统之间的协作④,提升政府监管服务履职效能,改善对象系统的运行状态,解决对象系统出现的问题⑤。其中,政务系统通过“监测”和“对策”两大功能实现与对象系统的交互④。监测包括发现、预测、预警、评估和判定等行为,由感知与认知等机制实现。对策包括决策、执行和监督三种行为,由认知与控制机制实现。“监测-对策”发现物理世界中经济社会中的问题,分析判断根源症结,制定解决问题的方案并执行,对执行效果进行评价。最后,通过①②③④⑤的反复循环运行,社会秩序得到优化、市场资源配置效率得到提升。

模型的评价基于“设计—运行—评估—反馈”模式。在模型设计完成后,将基于“新制度”与“新信息机制”设计而生成的“新数据”作为模型的输入,经过模型加工处理后形成新输出数据,进而根据新输出的数据对模型中问题的解决程度进行评估,并将评估结果进行反馈。如果评估结果显示问题得到了缓解或改善,说明该模型及其制度与信息机制的创新设计有效,评估反馈为“正反馈”,那么该模型将持续运行下去,直到问题被彻底解决;反之,则说明此次模型设计失败。

(三)模型的属性

1.通用性

模型适用于政府管理、公共服务、社会治理、产业发展与技术创新等领域,能够有效刻画各领域的主要要素、关键特性、重要行为和问题目标,并通过新的机制创新或制度安排等有效解决各领域问题。

2.完备性

模型的构成组件包括物理世界、信息世界以及与其相对应的四大系统,完整地刻画了现实世界的组成结构和关联关系,为模型的运行提供了基础。模型的运行以问题为出发点,通过制度机制创新、信息系统建设和各系统交互协作,经过多次循环执行后,以行业领域问题得以解决为最终目标,符合物理世界的运行逻辑、行为原理和规范准则。

3.系统性

模型对社会问题的解决进行系统性、全要素和多维度考量。模型以体制机制和相应信息机制的创新为核心,利用新一代信息技术有效地集成了细分子领域的法律法规、管理办法、技术工艺、标准规范和区域环境禀赋等专业知识,强化对行业领域人员和组织的自动化、智能化控制,进而构建出切实有效的信息化解决方案,以解决行业领域内日益综合化、复杂化和融合化的社会难题。

(四)水环境保护模型示例

当前,我国水环境保护领域面临着一系列挑战。首先,传统化工企业污染整治陷入瓶颈,面临着保护修复资金投入不稳定和生态修复基础理论、机理和技术不强等问题。此外,重点流域治理效果提升缓慢,治理效果的脆弱性、反复性、不稳定、不均衡等顽症时有发生。同时,我国从水资源保护、水污染治理、污水排放管理和区域协同治理等方面持续加大水环境保护力度,随着新一代信息技术应用加快推进,水环境保护也进入数字化应用新阶段,水环境保护领域精细化、专业化和知识化特征日益明显。然而,水环境保护领域的大量专业知识极具行业特点和区域特征,目前仍处于“离散化”和“分割化”状态,需要得到快速有效的集成应用。因而,水环境保护模型的构建显得格外迫切和重要(如图2所示)。通过模型的运行和应用,可为水环境保护工作提供指导和支持,推动该领域的发展与进步。

从水环境保护模型可以看出,工业园区清洁生产难以真正落实是水环境保护领域的根源问题之一,这一问题的核心在于经济利益问题,即企业为追求利润的最大化而选择偷排污水。因此,要重点加强与经济利益相关的制度机制的改革创新,从制度设计上堵住企业违法的闸口。

依托模型开展水环境保护信息机制创新:一是新增留痕机制。在生产中,企业必须对原材料、配料、工作人员、生产工艺、生产设备、产品以及所产生的废弃物和污水等所有对象的全生命周期信息进行留痕记录,并重点记录和存储废弃物和污水从产生到被处理的全过程时空轨迹信息。利用留痕机制,可以对污水和废弃物处理过程进行验证、还原和追溯,对排放污染物和废水的企业和个人进行精准识别与定位,这将有助于水环境保护监测、执法和追责的可操作性和可实施性。二是新增预置机制。水环境管理系统需要预置程序性和描述性的水环境管理知识。前者包括法律法规、技术工艺和标准规范等,后者描述水环境保护科学原理、数学模型和应急管理处置方法等内容。只有将水环境保护领域已有的专业化知识通过信息机制实现快速高效集成,才能在实际工作中做到精准识别、提前预判、仿真模拟、快速处置和科学决策,复杂的水环境保护工作也才会落到实处。

四、模型的推广应用建议

一是统筹体制机制创新与信息技术创新。体制机制的创新是解决社会问题的关键核心,也是重点和难点。信息技术与信息机制是非常重要且行之有效的解决问题的手段和工具,信息技术的创新与应用为解决社会难题提供了极具价值的可行性路径,因此,解决社会问题需要体制机制、信息技术及信息机制创新的紧密结合,相辅相成,共同作用。

二是加强政府部门与市场主体的协同。社会问题的解决需要政府部门和社会主体共同作用才能加以解决,不能是任何一方的“独角戏”。过去电子政务阶段,由于政府信息化系统功能有限、市场主体信息系统建设尚未大规模开展以及双方对接数据标准不统一等问题,导致政府与市场双方的信息系统无法顺畅对接,从而影响了整体社会信息化建设的效能。为了更好地解决社会问题,政府与市场双方需要在管理体制和信息化建设两个层面上实现从沟通协作向深度融合转变,真正做到“你中有我,我中有你”。只有实现互相依存与互利共赢,政府与市场才能共同为解决社会问题做出积极贡献。

三是强化信息化建设领域中综合集成方法的应用和复合型人才的培养。经济社会发展面临的诸多问题的解决方案和路径,不是一个主体、一个部门单独就能驾驭完成的,需要运用基于信息技术的综合集成方法,有效促进各个行业领域多年积累下来的专业化知识实现有效融合与利用。为此,建议在信息化方案的顶层设计中重视、培养和使用更多既具备信息技术理解与能力、又熟悉各行业领域专业知识的复合型人才,他们将有能力应对更复杂的社会问题,并在未来的信息化建设中发挥更积极的作用。

参考文献

[1]习近平.敏锐抓住信息化发展历史机遇 自主创新推进网络强国建设.党建,2018,No.365(05):1.

[2]中国互联网络信息中心发布第51次《中国互联网络发展状况统计报告》[J].国家图书馆学刊,2023,32(02):39.

[3]Grady B, James R, Ivar J. The Unified Modeling Language User Guide. 2nd ed. Addison-Wesley, 2005.

[4]Mark P, Charles W, Bill C, Mary C. The capability maturity model: guidelines for improving the software process[M]. Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 1995.

[5]Office of Management and Budget. Common Approach to Federal Enterprise Architecture. 2012.

[6]单志广,徐清源,马潮江等.基于三元空间理论的数字经济发展评价体系及展望.宏观经济管理,2020,No.436(02):42-49.DOI:10.19709/j.cnki.11-3199/f.20200302.003.

[7]席广亮. 城市流动性与智慧城市空间组织. 北京:商务印书馆,2021.

[8]钱学森,于景元,戴汝为.一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论.自然杂志,1990(01):3-10+64.

[9]段学军,王磊,邹辉等.长江经济带生态环境治理成效与绿色发展态势.长江流域资源与环境,2022,31(08):1677-1684.

[10]盛昭瀚,于景元.复杂系统管理:一个具有中国特色的管理学新领域.管理世界,2021,37(06):36-50+2.DOI:10.19744/j.cnki.11-1235/f.2021.0076.

[11]魏凤,邓阿妹,郑启斌.长江经济带水环境质量与防治技术专利分析.浙江大学出版社,2020.

[12]中国环境监测总站.水环境质量预测预警方法技术指南.中国环境出版集团,2020.

(作者单位:国家信息中心信息化和产业发展部)

 

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