基于路线图方法的环保大数据开发利用机制研究
——以宁波市为例

罗俊杰，李芷欣

（1.浙江万里学院，浙江 宁波 315100；2.中南大学， 湖南 长沙 410083）

基于路线图方法的环保大数据开发利用机制研究
——以宁波市为例

罗俊杰1，李芷欣2

（1.浙江万里学院，浙江 宁波 315100；2.中南大学， 湖南 长沙 410083）

大数据为提升环保公共产品水平提供了强大的技术支撑，构建宁波市环保大数据的开发利用机制需运用路线图方法进行战略性规划：全面普查环保公共产品的供给与需求状况以获取完整的基础性数据；确立环保大数据开发利用机制的目标与任务；设计适应环保大数据运行特征的数据感知、处理、传输和应用体系；建立适应大数据流程规律的数据处理平台；构建大数据平台有效运行的组织、技术、经费和责任保障体系。战略步骤需要制订完善的配套政策予以实施。

环保大数据；运行机制；路线图；政策促进

一、环保大数据开发利用的意义及研究方法

当今中国，随着城市化和工业化的发展，环保公共产品的市场失灵和政府失灵问题越来越严重。市场失灵问题主要源于环保公共产品的非竞争性和非排他性，而政府失灵则主要源于信息不对称、决策失误、能力缺陷、资源短缺等环保法治过程中的主客观原因[1]。这些都为环保工作带来了挑战，传统的环保公共服务方式无法适应日益复杂新挑战的要求，而大数据时代的到来为我们提供了提升环保公共服务水平的先进信息化技术和公众参与方式，并且一些局部地区的实践已经证明具有良好的社会效果。但是在公共管理领域，每一次技术创新的推广带来的社会效益的整体提升总是伴随着与之相适应的制度创新而进行的，这也是生产力与生产关系的辩证关系在公共管理领域的体现。大数据技术本身在环保领域的创新开发可以运用市场机制实现，但适应大数据有效运行的制度创新却必须通过环保系统进行开放式改革，这种开放式改革适应公民社会对环保公共产品的全方位需求，市场与政府应当在这个过程中发挥双重作用[2]。

路线图（Road Map）方法是一种有效的战略规划方法，不仅广泛运用于企业、行业的战略管理，而且运用于教育、医疗、环保、民政等公共领域的公共决策与管理[3]。在公共管理领域，路线图方法强调对重大公共问题“自上而下”的顶层设计与“自下而上”的广征社会舆情相结合，围绕着公共产品的供给与需求状况进行需求调研、目标确定、路径设置、进展控制以及资源保障的全面安排，以制定科学、民主的分析、预测、实施与评估机制。路线图方法对于环保大数据开发利用机制构建的作用主要在于：通过环保大数据运行系统协调环保服务对象的利益诉求；将环保管理过程结构化和系统化；及时反馈环保管理进程中的问题并按照路线图步骤予以解决[4]。

环保大数据的开发利用的目的在于解决环保公共产品的供给和需求失衡问题，从需求驱动角度需要解决的问题依次是：第一，根据环保公共产品社会需求的复杂性与供给的缺陷，回答需要满足社会哪些环保公共需求；第二，根据环保公共需求，确定大数据开发利用目标，实现目标的任务清单；第三，确定环保大数据流程及平台建设的步骤，各步骤的实施工具，规划环保大数据的有效运行；第四，优化组合各种政策资源，构建环保大数据开发利用的保障机制，保障环保大数据的运行效率。

二、宁波市环保大数据开发利用机制构建的战略步骤

基于路线图原理与宁波市环保公共产品的供给与需求状况，环保大数据开发利用机制构建应从基础数据资料的普查、大数据运行管理目标的确立、大数据流程体系的设计、大数据处理平台的建立以及大数据平台有效运行的保障体系建设等五个战略步骤进行。

（一）基础数据来源：环保公共产品的供给与需求状况普查

宁波市环保公共产品的供求状况很不平衡，在供给上存在着严重的重城市轻农村现象，尤其许多边远地区农村成为环保公共服务的死角，地区之间的环保公共产品分布也很不均衡。所以有必要在广泛的摸底调查基础上，建立城乡各地各类环保公共产品的供给与需求状况的基础数据，这是环保大数据开发利用的基础性工作。具体来说：1.调查各地环保职能部门的人员规模与素质、服务状况、环保政策执行情况以及环保基础设施（含信息化基础设施）的数据；2.调查民众对环保公共服务工作的评价、环保舆情状况、环保工作的空白与漏洞等数据资料；3.调查各地居民因环境污染致病致穷情况；4.环保基础设施的使用情况；5.征求老百姓与社区基层组织对环保工作的建设性意见；6.调查各地环保信息化建设状况，现有信息化状况与大数据一体化运行的差距及与之衔接的可能性。7.环境法律法规的公开立法、公正执法和公平司法情况[5]。

（二）环保大数据开发利用目标的确立：提高环保公共管理的效率

1.提高环保公共管理的整体性与统筹性

主要有：（1）大数据流程与运行平台的设计应有统一的标准，进行统筹考虑，整体规划，故障的处理应规范化。（2）大数据开发利用的管理系统应将环境监察、自然生态保护、污染防治、核安全管理、环境影响评价、污染排放总量控制以及环保非政府组织等数据统一出入口，以方便数据的输入与查询。（3）各环保公共服务应用平台须有统一的信息统计分析和智能决策咨询规则。如果环保事务报表平台仅限于对固定信息的统计汇总，就不能实时地反映动态变化和预测未来趋势，所以大数据运行平台应提供统一的信息统计分析，为服务对象实施精细化管理和提供差异化服务。

2.降低环保公共管理的难度与成本

环保大数据开发利用应从根本上改变传统环保工作跋山涉水、环保档案查询慢、与监管和服务对象联络困难、监管和服务项目分割式管理等弊端。随着网络基础设施的逐步完善和普及，互联网的使用逐步普及化。通过将环保大数据的服务器、系统、节点网络结构、端口配备结构化、逻辑化、文档化，保障环保监管与服务的快速及时，大大提高环保工作的效率。

3.提升环保公共服务的社会效益

主要体现在：（1）环保大数据管理平台通过对环保服务信息的采集、分析、反馈，实际上建立了环保部门与服务对象之间通畅的交流渠道，环保工作人员通过该渠道及时了解服务对象对环保公共产品的需求情况，也及时了解老百姓对环保工作的满意度。（2）大数据服务器与系统应根据社会需要及时扩展公共服务范围，或及时对系统进行升级扩容。（3）大数据平台也应成为宣传党的环保政策、表彰环保工作先进、动员民间力量监督环境保护的动员平台。（4）大数据平台运行应注重节能环保原则，增强服务器的使用效率，按需增减或整合服务功能，及时删除垃圾数据，使运行平台成为绿色大数据集散中心。

（三）环保大数据运行流程体系的建立

根据大数据流程原理，应从数据感知、数据处理、数据传输、数据应用四个环节建立环保大数据流程体系。

在数据感知环节，利用高科技感知设备、系统或流程，实现对各环保项目业务数据进行高精度感知。例如，根据环保系统职能部门繁多、业务繁杂等特点，可使用Hbase（Hadoop Database）技术对环保基础性数据进行输入。Hbase是一个高可靠性、高性能、可伸缩的分布式存储系统，利用该技术可以在普通的电脑终端搭建起足够适应环保公共服务规模的系统和存储集群，是目前比较适合于环保基础数据输入的软件技术。

在数据处理环节，利用云计算技术手段，整合和分析环保大数据，实现大数据的存储、处理、发掘和分析。例如，使用消息列队MemcacheQ技术对环保服务数据进行后台处理是目前较为可行的选择，因为该技术具有简单易行、处理速度快、多条列队、并发性能好等特点，特别是该技术可以让操作人员在前台处理数据的同时，将一些耗时的数据交给后台执行，从而大大提高操作人员的工作效率。

在数据传输环节，利用现代化通讯技术，将感知和处理过的数据信息互通互联传输到用户终端。通过4G通讯技术，DTC（data terminial equipment）把环保工作人员要传送的文字、图像或语言、数字等数据信息经机电转换、光电转换或声电转换的人机接口变成设备内的电信号，再通 过 DCE（data circuit-terminating equipment）变成适合信道传输的信号传送到数据传输信道。

在数据应用环节，建立面向环保工作人员、监管与服务对象的业务应用系统和信息服务门户，为有效管理各环保服务项目提供智慧决策。在技术上，Virtualbox是目前性能较为优良的虚拟机软件，它可以将服务器分为几个子虚拟机，让不同的虚拟机分载不同的业务和数据压力，实现数据分部、分项地进行页面端管理。该技术适合于环保服务项目多、业务量大的数据特征要求。

（四）环保大数据运行平台的建设

为支撑环保大数据的有效运转，应在数据感知、数据处理、数据传输、数据应用四个层面建立环保大数据开发利用平台。

数据感知层平台。该平台适应数据感知需要，在整个平台技术构建系统中起支撑作用，由数据感知基础设施与外部系统接入设施组成。数据感知基础设施由主机、网络、存储设备、操作系统和系统软件组成。外部系统接入设施由各环保职能部门的接入系统组成，接入的数据内容包括监管与服务对象状况、监管与服务状况、财务、预算及成本管理等。

数据处理层平台。该平台由数据感知系统形成的各种数据库组成，主要包括：基础数据库、分析数据库、民意数据库、业务数据库、标准规则库、数据处理人员注册库、查询索引库、数据处理交换库等。

数据传输层平台。该平台由环保大数据处理过程中的数据交换软件设施组成，这些软件设施主要有解析服务、数据转换服务、规则管理服务、前置库管理服务、环保监管与服务对象状态监测服务、加密/解密服务、接口管理、软件设施性能监测服务、路由服务、消息服务等服务组件。

数据应用层平台。该平台设置多种服务以扩展大数据的应用功能，发挥大数据的社会应用价值。主要包括通讯服务、权限服务、数据管理服务、完全隐私服务、注册服务、用户管理服务、报表服务、工作流服务、配置管理服务、主索引服务、共享服务等应用组件[6]。

平台的建设应根据各地环保信息化基础设施建设现有水平，因地制宜地有步骤推进争取在三至四年覆盖全宁波市。就整体而言，应当经过平台建设及初步运营期（2016-2017年度）、平台提升及扩展服务期（2017-2018年度）、平台巩固及优质服务期（2018-2019年度）三个阶段，各地可根据实际情况灵活掌握，但整体而言是经过三至四年时间在全市范围内建立环保大数据开发利用体系。

（五）环保大数据运行平台高效运行的保障体系建设

宁波市环保大数据运行平台的健康运行有赖于适应大数据运行需要的组织、技术、资金及责任保障制度。

组织保障。应在宁波市环保局建立环保大数据应用领导小组，县（或县级市）也可建立适应本地信息化发展需要的领导小组。领导小组应以提升环保公共管理效率为宗旨，着眼于全市环保大数据开发利用的长远发展，统筹协调涉及环保公共管理各个方面的大数据处理重大问题，研究制定大数据开发利用战略，不断增强环保大数据运行网络安全的保障能力。

技术保障。应引进先进环保大数据运行技术，保障大数据运行的安全性、稳定性和可靠性。大数据应用技术属于专业性极强的技术，可外包给专业的软件服务公司，环保部门应与软件服务公司签订详细的技术服务合同，保障大数据运行的安全性，出现故障时能及时维修，并根据环保服务的需要和网络技术发展的要求对软件进行及时的升级换代。此外，软件服务商应承担对环保工作人员的信息化操作与日常功能修复的培训任务。

经费保障。应建立市、县区财政保障机制，负担大数字技术引进、应用平台建设。市级财政保障统筹全市的环保大数据开发利用的基础设施投入与运行经费。县区级财政根据本县区大数据信息化发展的基础及规划要求，保障本地环保大数据运行管理的基础设施投入与运行经费拨款。经费保障的目标任务应根据各地环保工作的侧重点与大数据开发利用规划的要求，既要考虑到大数据发展的长期投入需要，也要考虑到短期急需的基础设施要求；为了保证经费的有效使用，经费的划拨要对大数据基础设施的质量和数量提出明确的要求[7]。

责任保障。应建立环保大数据应用领导小组各成员、大数据运行操作人员和数据提供人员的责任制度，以保障环保大数据开发利用工程的有序发展，大数据平台的有序运行，大数据技术运用的全面覆盖，基础数据提供的真实可靠，使环保大数据的开发利用发挥最大的社会效益。

三、路线图及应用

（一）宁波市环保大数据开发利用机制构建路线图

本文以路线图方法从战略策划层面展示宁波市环保大数据开发利用机制，其目的是运用大数据工具提升环保公共管理的效率。图2比较直观地显示路线图的各个战略步骤及其每一个步骤的实施要点。

图1 宁波市环保大数据开发利用机制构建路线图

（二）应用：宁波市环境监测大数据运行机制路线图

环保大数据运行系统由履行环保各职能的环境检测、自然生态保护、污染防治、核安全管理、环境影响评价、污染排放总量控制以及环保非政府组织等子系统组成。下面运用上述路线图方法，对环境检测大数据开发利用机制的路线图进行描述。（见图2）

四、政策建议

为了保障宁波市环保大数据开发利用机制路线图的实施，提出如下政策建议：

（一）战略规划

做好大数据背景下环保公共管理信息化的整体规划，从战略上将环保各项工作的大数据应用纳入到该规划中来。该规划应成为环保公共管理规划在大数据时代的升级版，充分考虑当今环保监管与服务对象的不同需求、环保监管与服务的短板与缺口，并根据社会发展的变化与信息化技术的进步进行预见性规划，市环保部门应根据实际情况进行不同设计和部署，构建服务共享、数据整合的大数据开发利用体系。

（二）标准化体系建设

制订适应大数据技术流程的环保公共管理业务规则体系与业务数据标准体系。在业务规则方面，应制订环保大数据服务上岗人员的培训与资格认定制度，服务水平及其评价标准，大数据操作规程及管理章程等；在业务数据标准体系建立方面，应规定文字、图形、视频、语言等数据形式的标准体系，以便大数据平台进行统一的处理传输。

（三）运行平台建设

规范环保大数据运行平台的建设与运行制度。已建立专网的地区，按统一的技术要求、接口标准、安全规范、接入同级大数据平台；各级和各职能部门平台应统一软件、统一维护升级和功能拓展；制订信息收集和原始资料的保存制度、数据保密及安全性规则；分层级进行权限管理与基础数据维护等。

图2 宁波市环境监测大数据开发利用机制路线图

（四）责任制度建设

规范大数据背景下各级环保管理人员的工作职责。通过组织学习环保大数据信息化的相关知识，提高环保管理人员适应现代信息化的服务意识和工作效率，促进环保事业健康有序地发展。特别是要规范运行平台中心人员岗位职责，对其网站规划和栏目设置、网络的安全保密工作、监控网络运行、设施的维护与修复以及其他拓展业务进行制度性规范。根据环保部门的层级完整与职能部门多的特点，各级环保大数据平台中心应设置地区管理员和部门管理员，分别对地区内和职能部门内的管理权限设定、分发、收回以及基础数据维护等工作进行规范[8]。

（五）招投标制度建设

通过竞争性方式选择高资质的大数据硬、软件提供商和服务运营商，以保障大数据基础设施提供的高质保量和服务维修的及时有效。对此应制订严格的信息化基础设施招投标制度和设计详细的大数据技术服务外包合同。信息化基础设施招投标制度应严格遵循《中华人民共和国招标投标法》和《中华人民共和国政府采购法》的公开、公平和公正原则，选择先进、安全、可靠的基础设施供应商。大数据技术服务外包合同内容应涵盖平台基础设施的维修、基础数据的安全性维护、系统的统一维护与升级、服务功能的拓展以及日常操作人员的培训等服务项目[9-10]。

[1]赵领娣,张 磊.财政分权，人口集聚与民生类公共产品供给[J].中国人口资源与环境,2013,23(12)：136-143.

[2]罗俊杰,成凤明.论我国环境保护公众参与法律机制的完善[J].湘潭大学学报(哲学社会科学版),2015,39(5)：51-54.

[3]戴维·奥斯本,彼得·普拉斯特里克.政府改革手册：战略与工具[M].北京：中国人民大学出版社,2004：500-501.

[4]周华任,秦 天,赵小松,等.路线图的基本原理及应用[M].北京：清华大学出版社,2013：15-20.

[5]王志鑫.生态文明视野下的环境权研究[J].中南林业科技大学学报(社会科学版),2015,9(6)：97-100,105.

[6]吴 勇,张红剑.基于大数据和云计算的智慧环保解决方案[J].信息技术与标准化,2013,(11)：38-41.

[7]问延安,许克祥.公众环境关心之实证考量[J].中南林业科技大学学报(社会科学版),2015,9(6)：12-18.

[8]熊德威.发展大数据,构建环境管理“千里眼、顺风耳、听诊器”——贵州环保大数据实践与发展建议[J].环境保护,2015(19)：40-42.

[9]罗俊杰,成凤明.论我国环境保护公众参与法律机制的完善[J].湘潭大学学报(哲学社会科学版),2015,39(5)：51-54.

[10]姜素红,闫瑞杰.论我国政府环境信息公开制度[J].湖南财政经济学院学报,2013(01)：5-8.

On the Development and Use Mechanism of Environmental Big Data Based on Road Map——A Case Study of Ningbo

LUO Jun-jie1, LI Zhi-xin2
（1.Zhejiang Wanli University，Ningbo315100，Zhejiang, China；2.Central South University，Changsha 410083, Hunan, China）

Big data provides a strong technical support to enhance the level of environmental public products.By the way of road map, we must strategically plan to build the development and use mechanism of environmental big data in Ningbo：setting a full census of the supply and demand of environmental public goods to obtain complete basic data;establishing the goal and task of environmental big data development and use mechanism; designing data sensing,data processing, data transmission and data application process system to adapt to environmental big data; establishing data processing platform to adapt to the rules of big data flow; and building the organization, technology, funding and responsibility system for the effective operation of big data platform.Strategic steps’ implement need a complete set of policies.

environmental big data; operating mechanism; road map; policy promotion

F224.9

A

1673-9272(2016)03-0008-06

10.14067/j.cnki.1673-9272.2016.03.002 http：//qks.csuft.edu.cn

2016-04-05

2015 年宁波市软科学项目“基于政务云的宁波市环保大数据运行机制研究”（2015A10010）； 2013年教育部人文社科规划基金项目“重大环境影响项目公共决策的公众参与机制研究”（13YJA790079）。

罗俊杰，法学硕士，副教授；E-mail：1413241505@qq.com。

罗俊杰，李芷欣.基于路线图方法的环保大数据开发利用机制研究——以宁波市为例[J].中南林业科技大学学报（社会科学版），2016,10(3)：8-13.

[本文编校：罗 列]