黃海群1  任海靜1 *  許冬件2  

王儲君2  于棟1  劉廣齊2  

（1. 住房和城鄉建設部科技與產業化發展中心；

2. 珠海卓邦科技有限公司

當前水務行業數字化轉型發展具備強勁的外部驅動力和內部驅動力。其中外部驅動力主要包括政策驅動和技術驅動；內部驅動力主要包括發展驅動和效益驅動^[1]。

1.1 政策驅動

從“十二五”開始，國家陸續出臺一系列政策文件，鼓勵智慧城市和智慧水務的建設與發展。“十三五”末“十四五”初，隨著國家新一個中長期發展目標和“十四五”發展規劃的確定，黨中央、國務院和多個政府管理部門發布了新一批利好政策，提出了“新基建”“新城建”的發展要求，智慧水務迎來了新的發展時期。近幾年，國家相關管理部門相繼頒布《關于加快推進國有企業數字化轉型工作的通知》 《“十四五”國家信息化規劃》 《“十四五”數字經濟發展規劃》 《數字中國建設整體布局規劃》 《關于構建數據基礎制度更好發揮數據要素作用意見》等一系列利好政策，為智慧水務發展營造良好政策環境。

1.2 技術驅動

技術驅動：信息技術與城市給水排水行業的深度融合，催動了智慧水務的快速發展。近幾年，大數據、5G技術、人工智能、工業互聯網、智能設備以及數字孿生等技術的逐漸成熟，特別是生成式AI在2023年的突破式進展，將智慧水務發展推入快車道。實時感知、大數據分析、預警與輔助決策等先進技術，已經成為水務系統科學化和精細化管理的重要輔助手段，在提高水務企業管理效率和服務水平的同時，還逐步改變著業態發展模式，為水務行業發展提供了新的驅動力。

1.3 發展驅動

發展驅動：在新的市場環境下，水務企業具有自我持續發展和高質量發展的需求，也面臨高品質供水、綠色低碳、節能降耗等的外部發展要求，數字化轉型可以幫助水務企業適應市場需求的不斷變化，快速響應市場需求，提供創新解決方案，通過技術創新和業務模式更新，滿足不斷變化的市場需求。

1.4 效益驅動

效益驅動：水務企業利用信息系統和自動化技術進行運營管理，能夠有效降低運營成本，提高資源利用效率，帶來良好的經濟效益。另外，水務企業通過數字化平臺和智能化系統為百姓提供更精準、更高效的服務，實現良好的社會效益。除此之外，智慧水務還可以輔助提高城市管理水平，為城市高質量發展提供有力支撐。

目前，全國各地城市的智慧水務迅速發展，國內很多城市，比如北京、上海、蘇州、常州、福州、深圳等，都開展了大量的智慧水務建設工作，積累了很多經驗，為城市供水安全保障、水體污染治理、綠色低碳發展、服務品質提升，提供了強大助力。但是，智慧水務企業在轉型過程中，依然面臨巨大的挑戰。整體而言，智慧水務還存在頂層設計不足、“數據孤島”問題嚴重、數據資源管理能力不足、信息安全存在隱患等問題。具體分析如下：

2.1 缺乏頂層設計和統籌規劃

地方涉水管理多存在城鄉分割、部門分割、條塊分割的現象。多頭管理導致智慧水務建設缺乏整體的統籌規劃和統一規范化的建設標準。另外，智慧水務建設內容分散，企業內部不同部門、不同領域的智慧水務建設流程各異，業務協同能力薄弱，數據共享能力不足^[2]。根據對智慧水務行業發展情況調研^[3]，目前有37%的水務企業未編制智慧水務總體規劃，有63%的水務企業認為“加強水務企業智慧水務規劃和頂層設計”非常必要。

2.2 信息孤島和數據孤島嚴重

雖然近年來國家和多個相關行業管理部門已頒布了一些涉及智慧水務領域的標準，但是在數據采集設備、硬件接口、數據類型、通信協議等方面都還沒有統一標準，數據開放度低，兼容性差。另外，不同軟件供應商存在技術壁壘，各軟件系統之間存在不兼容問題，導致各個智慧水務系統相互不連通。

2.3 數據資源管理能力不足

現階段，隨著數字化建設逐步深入到企業當中，越來越多的企業建立了全面的信息系統。但是目前大部分企業面對海量基礎數據，缺乏有效的數據管理和綜合利用，多數企業停留在對數據簡單收集整理層面，無法有效解決數據種類多、數據質量差等問題。隨著數據重要性日益顯著，數據資產管理將成為激發數據要素活力、加速數據價值釋放的關鍵。

2.4 信息安全存在隱患

安全是水務行業發展的最基本要求，除了保障生產安全，智慧水務發展過程中的數字化安全也是重中之重。人為干預和自然災害都可能導致數字化基礎設施崩潰，產生安全隱患。在水務企業數字化轉型過程中，信息系統和數據資源的安全保障及風險管控，是水務系統正常運行的前提。

3.1 頂層設計

智慧水務發展頂層設計是水務企業進行數字化轉型的第一步。水務企業應當建立一份“看得懂，有共識，能落地”的數字化轉型發展規劃，使之成為企業發展的根本綱領，并通過規劃的指導，實現智慧水務發展的“三個統一”和“三個一致”，即“統一領導、統一規劃、統一標準”和“思想認識一致、左右協同一致、上下行動一致”。

水務企業在進行智慧水務發展頂層設計時，需要明確以下三個方面內容：一是水務企業為什么要做數字化轉型頂層設計。數字化轉型頂層設計，能夠從企業戰略發展和業務優化的角度出發，對內找問題，對外找差距，梳理出企業數字化轉型過程中需要重點解決的問題。二是水務企業數字化建設應當做什么。實施智慧水務發展規劃，需要在發現關鍵問題的基礎上，繪制企業數字化轉型建設藍圖，進行實施路徑規劃和總體任務布局。三是水務企業數字化建設怎么做。水務企業在建設初期應明確數字化轉型的建設邊界，開展風險評估，秉承“急用先行，分布建設”的原則，確定建設任務好建設項目，并進行投資估算和效益評估。

水務企業數字化轉型頂層設計應達到以下幾個目標：一是由過去單一部門局部需求驅動信息化建設，改為體系化的需求驅動建設；二是由過去分散式、重復式的建設，改為統籌集約化建設；三是由過去“煙囪式”孤立建設，改為基于公共支撐平臺的數據共享式建設；四是由過去缺乏標準規范支撐的無序建設，改為遵循共同標準要求的有序建設；五是由建設思路百花齊放，改為思想統一、認識統一和行動一致。

3.2 夯實基礎

水務企業實施數字化轉型發展，一定要摸清底數，夯實數字化發展的基礎，主要包括數字化管理基礎、數字化業務基礎、數字化標準基礎、數字化設施基礎。

①數字化管理基礎

有效的管理是企業能夠實現數字化轉型的關鍵因素。企業內部需要統一領導、統一思想，使得水務企業在數字化轉型工作上實現上下一盤棋建設。同時，健全內部管控體系和激勵制度，激發全體員工參與智慧水務建設的積極性。通過培訓和技術交流，形成智慧水務知識和經驗的共享，推動數字化轉型工作高效落地。

②數字化業務基礎

業務數字化是水務企業實施數字化轉型的主要內容。通過“職能管理—業務過程—業務活動”的層次關系，梳理水務企業的業務架構，把握不同業務的主要功能，全局掌握各部門的業務流程，由上至下，由端到端，互相獨立，完全窮盡，為信息化管理系統的應用架構和數據架構的建設提供基礎。

③數字化標準基礎

建設企業數字化標準，是企業數字化轉型發展的根本前提。水務企業在轉型發展初始，構建統一的數字化標準體系，可確保后期建立的各個信息系統互聯互通。企業數字化建設的相關工作及相關環節，均以標準體系的技術要求為指導，各系統和各環節有章可循，形成有機整體，避免盲目建設和重復建設。

④數字化設施基礎

智慧水務的軟硬件設施建設，是企業數字化轉型的根本保障。硬件設施以大數據中心和網絡平臺為核心，輔助傳感器、計量儀表、監控設備等設備；軟件系統以模型、軟件和算法為核心，輔助數據存儲、分析等功能軟件和信息安全體系。在數字化轉型發展初期，水務企業應全面了解掌握智慧水務的行業發展現狀，以及軟硬件設施的發展趨勢，在信息化技術快速迭代的發展背景下，占據后發優勢。

3.3 應用建設

水務企業數字化應用體系的建設，應以需求為導向，以業務為驅動，以技術為引擎，從業務應用場景出發，找到業務管理與信息技術的融合應用點，雙管齊下實施數字化轉型。水務企業通過技術端和業務端的深度融合，驅動數字化和智慧化發展。

應用體系包括智慧運營平臺、智慧服務平臺、智慧管控平臺等內容。各平臺應用架構的設計，需明確應用系統的建設目標、建設策略、建設內容、系統主要功能；明確哪些系統需要新建，哪些系統需要優化升級；進一步識別可重用或者共用的系統及系統模塊，提出統籌建設需求。在實施前，水務企業應充分考慮系統架構及信息系統調整對企業生產和日常經營管理帶來的不利影響，提前劃定應用系統建設邊界，構建應用系統架構藍圖。具體參考圖如圖1所示。

圖1 水務企業數字化轉型建設—應用體系模型

①智慧運營平臺

智慧運營平臺服務于水務企業及所屬單位的核心業務，包含供水、排水、水環境治理等，支撐水務企業“廠站網”、“供排水一體化”管控模式。智慧運營平臺可將水務企業現有生產運行系統、SCADA調度系統、設備管理系統、二次供水管理系統、GIS系統、搶維修外勤等信息化系統進行集成，打破信息孤島，促進各業務領域數據的深度融合，實現精細化和動態化的管理與服務。智慧運營平臺還可提供信息實時共享、監控預警和輔助決策，在發生應急事件時，支撐水務企業做出最快速的反應和最適當的處理。

②智慧服務平臺

智慧服務平臺建設，可將現有的營業收費系統、報裝系統、熱線系統、智能抄表等信息化系統進行整合升級，打造全新的營銷客服平臺，對外提供優質服務，滿足社會用水需求；對內實現工單的閉環控制，提高工單監控時效和管理質量。智慧服務平臺以業務驅動，提高客戶服務請求的處理效率，減少客戶接觸點，增加監督檢查點，實施服務流程績效管理，支持水務企業“客戶零跑腿”服務。

③智慧管控平臺

智慧管控平臺服務于水務企業內部職能部門的管理，依托水務企業的人、財、物、工程等ERP系統建設，構建縱向到底、橫向到邊的管控平臺，可包括水務企業行政辦公管理、人力資源管理、財務管理、物資管理、資產設備管理、工程項目管理等管理系統，從而提高水務企業及所屬單位之間協同和協作效率，支撐企業管理模式改革和創新。

同時，隨著水務企業業務管控的深入和信息化系統的持續建設，企業內部多個信息系統的集成將變得愈加復雜。水務企業可根據業務驅動原則，以企業的業務發展戰略和新增業務需求為指導，結合面向服務體系架構特色，歸納、分析所需各類型集成技術場景，同時對每個應用場景進行細分，研究多個信息系統綜合集成的技術實現方案。

3.4 數據管理

城鎮水務系統數據管理體系是對水務企業海量數據進行管理的一種工作手段。通過數據管理體系的構建，可以匯聚城鎮水系統全過程、全要素的各個主題領域內的數據，形成統一集中的數據資源中心，并對數據資源進行有效治理和管理，同時充分利用大數據分析等技術，挖掘數據價值，服務于水務企業的管控、決策、生產、運營、客服等各個環節。

用好數據是企業數字化轉型的本質。目前我國智慧水務發展正處于“業務數字化”逐步轉為“數據業務化”的過度階段。目前多數的水務企業已經完成了水務系統信息化基礎建設、基于網絡和物聯感知的系統平臺建設^[5]，逐步轉為以數據治理和管理為主的數據業務化。不同水務企業的數據基礎不同，需求也存在著一定的差異，水務企業在構建數據資產體系的過程當中，需要結合自身的實際情況，進行頂層設計和系統部署。

數據管理體系建設內容主要包含數據抽取、數據存儲、數據挖掘、數據管理、數據可視化和智能算法六部分內容，具體實施過程中需要注重“摸現狀、理需求、繪藍圖、定設計、制標準、搭基座、治數據、建數倉、布應用、守運營”十項工作^[4]，具體工作流程見圖2所示。

圖2 水務企業數字化建設-數據治理“十步法”

3.5 模式創新

①管理模式創新

水務企業在進行數字化轉型過程中，管理模式創新發揮重要的作用。傳統的水務企業管理模式以人工操作為主，信息傳遞和處理效率較低，難以滿足現代社會對水資源高效利用和優質服務的需求。數字化轉型可幫助水務企業實現管理模式的創新。水務企業通過建立數字化平臺、采取大數據分析技術、引入人工智能技術、推行數字化營銷的方式，提高企業管理效率和服務水平，從而提升企業核心競爭力和可持續發展能力。

②業務模式創新

數字化建設為水務企業的業務管理賦能。業務數字化具體表現在：管理管控、生產運營、營銷客服的數字化發展，綜合業務的集成與融合，智能化的生產，服務化的延伸，網絡化的協同，個性化的定制，數據資源服務、數據知識服務和數據能力服務等內容。智慧水務的發展，可加速水務企業業務體系和業務模式的創新，推動水務業務轉型升級，形成數字化發展新業務，使企業快速響應、滿足和引領市場需求。

③應用場景創新

水務企業數字化轉型在引進創新技術的同時，將不斷創新應用場景。例如，通過安裝智能水表和傳感器，實現對供水管網的遠程監控和預警，及時發現和處理漏損等問題，提高水資源利用效率；例如，通過建立水資源交易平臺，實現跨區域、跨行業的水資源共享和交易，等等。應用場景的創新，能夠為企業帶來新的發展動力和經濟效益增長點，提高水務企業的服務效率，實現生產環節的節能降耗，提升水務企業的服務質量。

隨著近年來信息化技術的快速崛起，以及大批信息化、數字化領域的龍頭企業進駐城鎮水務行業，城鎮水務全流程信息化和數字化水平不斷提升。智慧水務已經成為傳統城鎮水務行業轉型升級的重要發展方向，信息技術賦能傳統水務行業，促進行業智能化管控能力和現代化水平整體升級。當前，我國智慧水務發展已實現基礎數據自動化采集（初級階段）和行業信息共享互聯互通（中級階段），但是，距離智慧化決策（高級階段）尚有一定距離。水務企業在推動智慧化發展實踐過程中，需注意以下幾個方面重要因素：頂層設計是基礎；統籌部署是關鍵；應用落地是核心；科技創新是手段。水務企業需進一步明晰數字化轉型的實施路徑，加強頂層設計，夯實數字基礎，拓展應用建設，注重數據管理，開展模式創新，實現企業智能業務化（AI）和業務智能化（BI）發展。

參考文獻

[1]王愛杰，許冬件，錢至敏等.我國智慧水務發展現狀及趨勢[J/OL].環境工程

[2]任海靜,馬一祎.我國智慧水務的發展現狀及前景[J].建設科技,2021(06):60-63+67.

[3]城鎮水務行業智慧水務調研分析報告（2020）[M].北京：中國環境出版集團，2021.

[4]任海靜，許冬件，于棟等.城鎮水務系統數據管理體系構建研究[J] 建設科技,2023(10):14-18.

[5]張金松，林峰，張煒博. 水務數字化頂層設計與價值實現[J].建設科技,2023(10):11-13,18.