褚爾康
天津師范大學(xué)政治與行政學(xué)院,天津,300387
《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》(簡稱《“十四五”規(guī)劃》)明確指出,加快建設(shè)數(shù)字政府的關(guān)鍵,是以數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶動(dòng)治理方式變革?!半娮诱?wù)、智慧政府和數(shù)字政府是政府信息化在不同技術(shù)條件與發(fā)展需求下的概念變體,也可以說數(shù)字政府是新時(shí)代電子政務(wù)建設(shè)的新目標(biāo)?!盵1]政府管理模式和流程的數(shù)字化改造是數(shù)字政府建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。利用數(shù)字技術(shù)完善治理體系、加強(qiáng)治理模式創(chuàng)新,不僅對(duì)行政機(jī)關(guān)提升綜合治理能力有重要作用,同時(shí)將對(duì)政府治理模式與思維產(chǎn)生重大影響。這是因?yàn)閿?shù)字政府建設(shè)關(guān)鍵“并非將傳統(tǒng)的施政部門、行政業(yè)務(wù)、操作程序原封不動(dòng)地搬到網(wǎng)上,而是要對(duì)原有的行政流程實(shí)施優(yōu)化、重組、整合”[2]。在此過程中,隨著數(shù)字技術(shù)深入發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐明顯加快,數(shù)字治理技術(shù)發(fā)展和范式體系在一定程度上落后于數(shù)字化變革進(jìn)程。特別是隨著政務(wù)數(shù)據(jù)的豐富和行政算法理論的發(fā)展及基礎(chǔ)算力水平的提升,行政管理模式正在實(shí)現(xiàn)從單向管理向雙向協(xié)同互動(dòng)、從線上線下分離向一體化模式整合、從“經(jīng)驗(yàn)主義”的模糊治理向“數(shù)據(jù)引領(lǐng)”精準(zhǔn)治理的根本性轉(zhuǎn)變。在這場重大變革中,以數(shù)字孿生技術(shù)為特征的新一代數(shù)字技術(shù)應(yīng)用正在行政管理領(lǐng)域初現(xiàn)端倪,新一輪數(shù)字浪潮下政府轉(zhuǎn)型的新建設(shè)模式呼之欲出。如何理解數(shù)字孿生對(duì)當(dāng)前數(shù)字政府建設(shè)所具有的重要技術(shù)賦能作用,成為新的技術(shù)背景下探索數(shù)字政府建設(shè)思路與路徑問題的新熱點(diǎn)。
從信息技術(shù)角度理解“孿生”概念,孿生是指在數(shù)學(xué)上實(shí)現(xiàn)對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象的同態(tài)映射,即通過編碼的方式基于映射形態(tài)產(chǎn)生對(duì)于孿生對(duì)象的某種層面的功能替代?;谛畔⒐こ填I(lǐng)域的數(shù)字孿生(Digital Twin)技術(shù)則是指“針對(duì)物理世界中的物體,通過數(shù)字化的手段構(gòu)建一個(gè)在數(shù)字世界中一模一樣的實(shí)體,借此來實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的了解、分析和優(yōu)化”的過程。[3]簡言之,數(shù)字孿生技術(shù)就是通過某種編碼形式,將實(shí)體形態(tài)的功能流程結(jié)構(gòu)化為數(shù)字形式并加以結(jié)構(gòu)模擬與功能仿真,使物理要素與編碼形式之間在使用功能上實(shí)現(xiàn)實(shí)體功能與虛擬功能的同態(tài)映射,達(dá)到通過對(duì)數(shù)字形態(tài)孿生體的研究操作從而深入認(rèn)識(shí)原有孿生對(duì)象的目的。數(shù)字孿生技術(shù)能夠以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬實(shí)體,借助數(shù)據(jù)及算法模型,實(shí)現(xiàn)數(shù)字空間環(huán)境的政務(wù)行為模擬、驗(yàn)證、預(yù)測、控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)政務(wù)服務(wù)體系和技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑的重要突破,即“實(shí)行流程再造的重要手段”[4]。
從對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的本質(zhì)分析可以看出,其過程實(shí)質(zhì)是“原子化”向“比特化”轉(zhuǎn)變,即把物理空間對(duì)象同步投影到數(shù)字空間,從而為數(shù)字政府建設(shè)構(gòu)建一種“新的政治空間”即數(shù)字空間域(Digital Space)。所謂數(shù)字空間域是以數(shù)字化虛擬實(shí)體所表征的現(xiàn)實(shí)實(shí)體對(duì)象的信息集合,以及在此基礎(chǔ)上通過模型、算法、數(shù)據(jù)等形式對(duì)現(xiàn)實(shí)對(duì)象及其運(yùn)行環(huán)境所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化、模型化空間轉(zhuǎn)換形態(tài)。從數(shù)字政府建設(shè)的本質(zhì)上理解,數(shù)據(jù)要素的價(jià)值不在于數(shù)據(jù)本身,而在于數(shù)據(jù)要素與實(shí)體要素的融合中所創(chuàng)造的價(jià)值?!靶畔⒓夹g(shù)的運(yùn)用不斷塑造著政府內(nèi)部流程的優(yōu)化……政府內(nèi)部流程的再造?!盵5]因?yàn)樵跀?shù)字政府建設(shè)中,數(shù)據(jù)只有與政務(wù)活動(dòng)的算法模型聚合在一起,才能有效調(diào)節(jié)社會(huì)管理活動(dòng)行為,從而達(dá)到數(shù)字賦能的目的。只有通過算法的運(yùn)算,才能將數(shù)據(jù)要素中所表征和隱含的實(shí)體信息進(jìn)行高速處理,并通過數(shù)據(jù)與具體場景的融合將數(shù)據(jù)還原為政務(wù)信息,才能通過數(shù)據(jù)處理達(dá)到規(guī)制現(xiàn)實(shí)復(fù)雜系統(tǒng)的目的。正是在“數(shù)字化”空間體系中,基于數(shù)字編碼的方式,創(chuàng)建出與現(xiàn)實(shí)行政管理流程具有同樣特性和規(guī)則的孿生管理模式,行政行為的物理形態(tài)才可以在數(shù)字空間中呈現(xiàn),從而構(gòu)建起一個(gè)連接和溝通物理行為過程的狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的“孿生體”行政管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“實(shí)體政府在虛擬空間的映射”[6]。在此過程中,數(shù)字孿生不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)字空間以信息集合形式對(duì)物理世界的模擬和拓展,即“就治理對(duì)象而言,表征為物理世界與虛擬世界治理對(duì)象的相互融合”[7],更重要的是其能夠反作用于物理世界,用以支持與其相關(guān)的科學(xué)決策,即在數(shù)字空間中可以對(duì)行政管理活動(dòng)進(jìn)行多方位模擬研究分析,實(shí)現(xiàn)管理方案的可行性驗(yàn)證、選擇與優(yōu)化,進(jìn)而達(dá)到行政管理科學(xué)高效的價(jià)值目標(biāo)。
《“十四五”規(guī)劃》提出,“將數(shù)字技術(shù)廣泛應(yīng)用于政府管理服務(wù),推動(dòng)政府治理流程再造和模式優(yōu)化,不斷提高決策科學(xué)性和服務(wù)效率”?;跀?shù)字孿生技術(shù)的數(shù)字政府流程再造,關(guān)鍵要“不斷使整個(gè)政府運(yùn)行的系統(tǒng)流程中虛擬化的流程形態(tài)得到加強(qiáng)”[8]。從技術(shù)層面解讀,這種流程再造實(shí)現(xiàn)路徑的基礎(chǔ)是政務(wù)流程的“數(shù)字化”表征過程。所謂數(shù)字化表征(Analytic Expression),是指以一種計(jì)算機(jī)可識(shí)別和處理的數(shù)據(jù)形態(tài)對(duì)現(xiàn)實(shí)物理實(shí)體進(jìn)行數(shù)字表達(dá),通過數(shù)字化手段將現(xiàn)實(shí)行為所釋放的“信號(hào)”變成一種可量化、具有可解釋性的客觀標(biāo)準(zhǔn),用于發(fā)現(xiàn)、解釋或預(yù)測行政活動(dòng)走向的治理過程,即以可量化的數(shù)據(jù)指標(biāo)方式對(duì)狀態(tài)、屬性、內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換處理,從而形成能夠模擬反映物理實(shí)體實(shí)時(shí)狀態(tài)的數(shù)字映射孿生。正如行政信息學(xué)理論認(rèn)為的那樣,“任何管理過程都是信息處理過程”[9]。在傳統(tǒng)政務(wù)模式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中,以新一代信息技術(shù)為支撐,通過孿生體的構(gòu)建重塑政務(wù)信息化管理架構(gòu)、業(yè)務(wù)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu),優(yōu)化調(diào)整政府內(nèi)部的業(yè)務(wù)流程和管理服務(wù),進(jìn)而能夠在更高技術(shù)層面全面提升政府治理能力和政務(wù)服務(wù)能力。政務(wù)流程數(shù)字化表征的本質(zhì),是通過構(gòu)建現(xiàn)實(shí)政務(wù)管理流程的數(shù)字孿生體,獲取各業(yè)務(wù)場景下所需的全要素?cái)?shù)據(jù)并構(gòu)建精準(zhǔn)化模型,從而形成可以客觀測量和評(píng)估的、具有現(xiàn)實(shí)可解釋性行政管理特征的數(shù)字指標(biāo)體系;在此基礎(chǔ)上通過對(duì)孿生體形態(tài)的指標(biāo)要素管理、指標(biāo)計(jì)算控制、指標(biāo)體系配置,以及指標(biāo)庫的快速操作、更新維護(hù)、動(dòng)態(tài)調(diào)整,對(duì)孿生體數(shù)據(jù)、模型分析決策,將分析決策結(jié)果反饋至各現(xiàn)實(shí)政務(wù)業(yè)務(wù)場景及實(shí)體,從而最終實(shí)現(xiàn)政務(wù)管理活動(dòng)流程的數(shù)字化模式轉(zhuǎn)換。
數(shù)字化建模(Analytic Model),是指將物理世界的信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別對(duì)象的過程。建模的目的是將對(duì)現(xiàn)實(shí)世界問題的理解進(jìn)行簡化和模型化。數(shù)字孿生模型的建立,以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能為目標(biāo),按照信息模型建立方法及模型屬性,對(duì)政務(wù)行為和過程所表征的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行分析和處理。利用科學(xué)的算法分析,形成信息模型,驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)執(zhí)行與精準(zhǔn)決策,這是數(shù)字孿生技術(shù)運(yùn)用的重要領(lǐng)域。政務(wù)行為的數(shù)字化建模過程,是利用數(shù)據(jù)與指令集合對(duì)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、控制邏輯等進(jìn)行代碼化處理的技術(shù),以數(shù)字化形式對(duì)物理世界政務(wù)行為規(guī)則體系進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理,從而實(shí)現(xiàn)以模型化手段對(duì)業(yè)務(wù)、流程進(jìn)行模擬的目的,即“把政府組織結(jié)構(gòu)的基本要素以及政府組織結(jié)構(gòu)要素之間的關(guān)系明晰地界定出來,以此進(jìn)行政府職能仿真建立理論模型”[10]。因此,從本質(zhì)理解基于數(shù)字孿生的數(shù)字化建模過程,是數(shù)據(jù)工具、要素和載體性整合,為社會(huì)治理建立數(shù)字空間與物理空間數(shù)字化融合的賦能體系,從而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)空間運(yùn)行規(guī)律的模型化、代碼化。通過構(gòu)建與物理世界形成映射關(guān)系的數(shù)字世界,對(duì)物理世界數(shù)據(jù)的算法進(jìn)行調(diào)整和規(guī)范,以指導(dǎo)物理世界社會(huì)的運(yùn)行,從而呈現(xiàn)出“運(yùn)行規(guī)律化—規(guī)律模型化—模型算法化—代碼算法化”的政務(wù)管理模式新思路。數(shù)字孿生技術(shù)在數(shù)字政府建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)政務(wù)行為模型化轉(zhuǎn)換,即在數(shù)據(jù)分析和預(yù)測基礎(chǔ)上針對(duì)特定行業(yè)和應(yīng)用場景,面向不同的數(shù)據(jù)來源和類型提供對(duì)應(yīng)的分析能力,提供信息定制、方案優(yōu)化、決策支持等智慧化的能力,不斷提升解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)世界問題的能力。同時(shí),大數(shù)據(jù)技術(shù)的深入應(yīng)用,使數(shù)字政府在建設(shè)中能夠通過大量數(shù)據(jù)分析處理實(shí)現(xiàn)對(duì)算法模型的迭代和優(yōu)化,從而將專業(yè)政務(wù)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)科學(xué)有機(jī)融合,利用機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的交互可視分析方法迭代演進(jìn),不斷優(yōu)化提升智能算法執(zhí)行的效率和性能,提升政務(wù)算法模型在不同感知場景中的“實(shí)用性”,形成適應(yīng)多維度、多場景交互的算法治理能力,從而進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)功能屬性、物理關(guān)系、因果邏輯、動(dòng)機(jī)預(yù)測的處理能力,確保數(shù)據(jù)決策的有效性和高效性,以適應(yīng)不斷變化的治理能力提升需要。
發(fā)軔于20世紀(jì)50年代的信息技術(shù)革命,經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的高速發(fā)展之后,正在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。從發(fā)展階段看,信息化技術(shù)經(jīng)歷了從“觀察+抽象+數(shù)學(xué)”的理論推理模式,到“假設(shè)+實(shí)驗(yàn)+歸納”的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模式,再到“樣本數(shù)據(jù)+機(jī)理模型”的模擬驗(yàn)證模式,目前已進(jìn)入“海量數(shù)據(jù)+科學(xué)建模分析”的大數(shù)據(jù)階段。與之相對(duì)應(yīng)的,在政務(wù)管理模式中,以新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐的治理理論變革,以數(shù)字孿生技術(shù)為特征的互聯(lián)網(wǎng)正在以“數(shù)據(jù)+算法”方式成為數(shù)字政府建設(shè)的主要技術(shù)模式。那么,作為對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)的數(shù)字孿生技術(shù),是如何對(duì)政務(wù)管理模式產(chǎn)生本質(zhì)性的影響呢?
從技術(shù)特征角度看,數(shù)據(jù)是信息的體現(xiàn),是記錄認(rèn)識(shí)主體對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象之主觀反映的信息載體?!巴ㄟ^技術(shù)賦能和數(shù)據(jù)賦能推動(dòng)政府治理體系和治理能力現(xiàn)代化,這也是數(shù)字政府治理的重要特征”[11]。從治理能力現(xiàn)代化建設(shè)過程來看,政府要實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、智能化管理,需要來自政務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐。近年來,隨著電子政務(wù)理論的形成和實(shí)踐發(fā)展,信息化模式下的行政管理模式改革日益呈現(xiàn)出“數(shù)字化”轉(zhuǎn)型的趨勢。運(yùn)用電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及辦公自動(dòng)化技術(shù)等進(jìn)行辦公、管理和為社會(huì)提供公共服務(wù)的政府運(yùn)作模式,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)行政辦公和政務(wù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、在線化。但隨著數(shù)字政府建設(shè)不斷深入,簡單的數(shù)字化模式轉(zhuǎn)換已經(jīng)不適應(yīng)于大數(shù)據(jù)時(shí)代政務(wù)處理的需要,如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互與協(xié)同,成為基于數(shù)字孿生技術(shù)模式的數(shù)字政府建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。具體而言,在工程領(lǐng)域中,數(shù)字孿生體是通過傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測物理實(shí)體的狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)映射在虛擬空間,通過仿真驗(yàn)證控制效果,并通過控制過程實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的操作。例如,廣州市應(yīng)用城市信息模型(CIM)基礎(chǔ)平臺(tái),把現(xiàn)實(shí)物理城市在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行建模虛擬,形成數(shù)字孿生城市,通過數(shù)字化建模仿真推動(dòng)住建、交通、水務(wù)、城管、應(yīng)急及公安等領(lǐng)域行政管理能力的提升。對(duì)于政務(wù)管理活動(dòng)而言,這種數(shù)字孿生形態(tài)的構(gòu)建不能簡單依靠某種有形的傳感器進(jìn)行信息獲取,關(guān)鍵是構(gòu)建完備的信息獲取模式和指標(biāo)采集模型,即“由‘主觀經(jīng)驗(yàn)’驅(qū)動(dòng)的決策轉(zhuǎn)向‘客觀數(shù)據(jù)’驅(qū)動(dòng)的決策”[12]。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展,政府能收集到來自各方系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù),通過對(duì)數(shù)據(jù)的全面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集、建模、機(jī)器學(xué)習(xí),建立基于數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)反饋和決策機(jī)制,提供基于多屬性數(shù)據(jù)映射的精細(xì)化高擬實(shí)的多維度、多環(huán)境建模,通過復(fù)雜運(yùn)行系統(tǒng)和運(yùn)行環(huán)境下的性能分析和行為預(yù)測,對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)解決行政管理過程中的不確定性、多樣性和復(fù)雜性等問題有很大幫助。
在數(shù)字政府建設(shè)中,“以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的頂層設(shè)計(jì),主要是通過數(shù)據(jù)來組織流程”[13]。在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域,建立社會(huì)實(shí)體的數(shù)字化模型或信息建模技術(shù)是創(chuàng)建數(shù)字孿生、實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生的源頭,也是“數(shù)字化”階段的核心。在現(xiàn)代復(fù)雜社會(huì)體系中,數(shù)據(jù)采集和錄入由機(jī)器完成,在人工預(yù)設(shè)的算法規(guī)則下觸發(fā)的自動(dòng)化工作,從數(shù)據(jù)集中提取信息并將信息轉(zhuǎn)換為可理解的結(jié)構(gòu),從而減少信息傳遞環(huán)節(jié),“改‘鏈狀’流程為‘網(wǎng)狀’流程”[14]。換言之,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼是實(shí)現(xiàn)數(shù)字政府建設(shè)的基礎(chǔ)性工作,即通過數(shù)據(jù)庫方式實(shí)現(xiàn)對(duì)政務(wù)信息的有效分類、校核、合計(jì)、檢索等操作。系統(tǒng)可以利用編碼來識(shí)別政務(wù)信息的相關(guān)記錄,區(qū)別處理方法,進(jìn)行分類和校核。這個(gè)過程將政務(wù)管理活動(dòng)的物理形態(tài)表達(dá)為計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)所能識(shí)別的數(shù)據(jù)庫組織形式。在政務(wù)系統(tǒng)體系建設(shè)中,數(shù)據(jù)庫支持一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,按概念結(jié)構(gòu)組織的數(shù)據(jù)集合,其結(jié)構(gòu)體系實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的特征及其對(duì)應(yīng)實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲(chǔ),使政務(wù)系統(tǒng)的組織具有較高數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性,不同實(shí)體之間通過關(guān)系相互連接,構(gòu)成網(wǎng)狀的知識(shí)結(jié)構(gòu)。同時(shí),在數(shù)據(jù)庫管理形態(tài)中,以符號(hào)形式描述物理世界中的概念及其相互關(guān)系,其基本組成單位是“實(shí)體—關(guān)系—實(shí)體”三元組,以及實(shí)體及其相關(guān)“屬性-數(shù)據(jù)”結(jié)構(gòu)體系。這種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是結(jié)構(gòu)化的語義知識(shí)庫,可為智能系統(tǒng)從“關(guān)系”角度提升政務(wù)管理能力提供技術(shù)支撐,并為數(shù)據(jù)挖掘在政務(wù)大數(shù)據(jù)的集中應(yīng)用提供組織架構(gòu)和技術(shù)保障。通過機(jī)器學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)語義識(shí)別的方法,能有效提升大數(shù)據(jù)環(huán)境下政務(wù)管理的科學(xué)化水平。例如,上海市建成了大數(shù)據(jù)資源平臺(tái),構(gòu)建人口、法人、空間地理、電子證照基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、主題庫和專題庫,通過數(shù)據(jù)采集及開發(fā)相應(yīng)的智能算法、優(yōu)化自動(dòng)化流程,更高效地對(duì)海量觀測數(shù)據(jù)做實(shí)時(shí)處理、智能分選和信息提煉。
數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展路徑始終圍繞以數(shù)據(jù)、模型為主要元素構(gòu)建技術(shù)體系,更適合采用人工智能或大數(shù)據(jù)等新的計(jì)算能力進(jìn)行數(shù)據(jù)處理任務(wù),“以數(shù)據(jù)開放、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)決策的大數(shù)據(jù)思維重塑行政管理理念”[15]。從數(shù)據(jù)中挖掘知識(shí),以知識(shí)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)管控的自動(dòng)化、智能化,是數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用研究的核心領(lǐng)域。數(shù)字孿生在數(shù)字政府建設(shè)過程中,始終圍繞以數(shù)據(jù)、模型、知識(shí)的融合為驅(qū)動(dòng)內(nèi)核,應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等機(jī)器智能算法,以各種政務(wù)活動(dòng)業(yè)務(wù)場景或業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與模型構(gòu)建為重點(diǎn),實(shí)現(xiàn)各管理活動(dòng)場景技術(shù)與應(yīng)用的協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)現(xiàn)路徑上,通過在數(shù)字世界中的模擬試驗(yàn)和分析預(yù)測,充分借助大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘,更好地實(shí)現(xiàn)信息采樣、模式識(shí)別及規(guī)劃決策。因此,在數(shù)字政府建設(shè)中,數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用不僅是對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)治理活動(dòng)的模擬,更重要的是實(shí)現(xiàn)預(yù)測功能,此時(shí)政府治理不再是“被動(dòng)的回應(yīng)”,而是“前瞻性預(yù)測”。這種基于數(shù)據(jù)化形態(tài)的“孿生體”構(gòu)建,不是對(duì)一個(gè)階段或一種現(xiàn)象的簡單模仿和復(fù)制,而是全周期和全領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)仿真,其不僅要建立物理對(duì)象的數(shù)字化表征模型,還要根據(jù)當(dāng)前狀態(tài),通過預(yù)設(shè)的社會(huì)發(fā)展規(guī)律計(jì)算、分析和預(yù)測治理活動(dòng)的未來狀態(tài)。通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),能夠從數(shù)字孿生模擬現(xiàn)實(shí)政務(wù)活動(dòng)高速產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)中提取更多有價(jià)值的信息,以解釋和預(yù)測現(xiàn)實(shí)事件的結(jié)果和過程。例如,浙江省探索將城市信息模型(CIM)、建筑信息模型(BIM)、地理信息系統(tǒng)(GIS)模型技術(shù)融合為數(shù)字孿生底層技術(shù)平臺(tái),經(jīng)過數(shù)字化模式的處理,為實(shí)體對(duì)象的指令下達(dá)、流程體系的進(jìn)一步優(yōu)化提供決策依據(jù),進(jìn)一步讓數(shù)據(jù)動(dòng)起來、維度豐富起來,實(shí)現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的雙向?qū)崟r(shí)交互,從而在宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)、市場監(jiān)管、社會(huì)管理和公共服務(wù)等數(shù)字化應(yīng)用領(lǐng)域形成了“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的治理新模式。
從歷史發(fā)展角度看,數(shù)字政府是“信息化政府、管理網(wǎng)絡(luò)化政府、辦公自動(dòng)化政府、政務(wù)公開化政府、運(yùn)行程序優(yōu)化的政府”[16]。新一代數(shù)字孿生行政管理將實(shí)時(shí)感知管理對(duì)象和要素的動(dòng)態(tài)變化,深度融合自然資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、行業(yè)發(fā)展等多源數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)虛擬管理對(duì)象和真實(shí)物理對(duì)象的融合共生。上述技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長的特征,數(shù)據(jù)模型不斷豐富、技術(shù)架構(gòu)日趨復(fù)雜,對(duì)數(shù)據(jù)管理技術(shù)提出了更高需求。對(duì)數(shù)字政府建設(shè)這樣一個(gè)要素組成復(fù)雜、應(yīng)用場景多樣、技術(shù)體系不斷演化迭代的綜合性復(fù)雜系統(tǒng),如何從根本上統(tǒng)籌和思考數(shù)字政府實(shí)現(xiàn)的方式和路徑,成為學(xué)術(shù)界研究的焦點(diǎn)問題。數(shù)字孿生技術(shù)是治理手段和能力現(xiàn)代化建設(shè)的重要探索,基于數(shù)字孿生技術(shù)的新一代行政管理理論研究的重點(diǎn)與難點(diǎn),在于數(shù)字孿生基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵核心技術(shù)的突破。如何構(gòu)建基于政務(wù)管理特征的數(shù)字孿生技術(shù)體系,成為當(dāng)前數(shù)字政府信息化建設(shè)的重要落腳點(diǎn)。
數(shù)字孿生的核心理念在于通過抽象和模擬,創(chuàng)造出一個(gè)以數(shù)據(jù)為要素的、對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)進(jìn)行有效模擬的模型體系,以更加豐富的信息化形式對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行勾畫和描述,在更高層次上實(shí)現(xiàn)對(duì)政務(wù)管理活動(dòng)實(shí)體對(duì)象的豐富性構(gòu)建。在這種虛擬與現(xiàn)實(shí)交織融合的趨勢中,信息技術(shù)背景下的行政管理具有了區(qū)別于傳統(tǒng)模式形態(tài)的特殊運(yùn)行規(guī)律。對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)而言,數(shù)據(jù)采集參數(shù)及格式的一致性會(huì)導(dǎo)致多維虛擬模型采集的數(shù)據(jù)格式不一致、參數(shù)類型和數(shù)量不對(duì)等,會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不同模型在數(shù)據(jù)融合時(shí)不能進(jìn)行有效交互等突出問題。另外,在孿生體系互連互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同等環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)協(xié)同不充分問題,也將影響數(shù)字政府建設(shè)的成效。因此,統(tǒng)籌構(gòu)建一個(gè)一體整合大平臺(tái)、共享共用大數(shù)據(jù)、協(xié)同聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng),成為數(shù)字孿生政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵。自2016年起,國家相繼發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”工作的指導(dǎo)意見》《國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”技術(shù)體系建設(shè)指南的通知》等一系列推動(dòng)數(shù)字政府建設(shè)的政策文件,各地通過構(gòu)建一體化網(wǎng)上政務(wù)服務(wù)體系,推進(jìn)跨層級(jí)、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務(wù)的協(xié)同管理和服務(wù)。在今后的實(shí)踐中,政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)制度執(zhí)行力度,有效破解數(shù)據(jù)重復(fù)收集、重復(fù)存儲(chǔ)等困境,進(jìn)一步打破各部門之間的數(shù)據(jù)壁壘,解決各業(yè)務(wù)系統(tǒng)不能互通的難題,從而有效提升政府部門工作效率和數(shù)字政府建設(shè)水平。
從技術(shù)特征看,數(shù)字孿生需要依靠包括仿真、實(shí)測、數(shù)據(jù)分析在內(nèi)的手段,對(duì)現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體要素特征及其運(yùn)行過程進(jìn)行感知、診斷和預(yù)測。這需要數(shù)字孿生體不僅要表達(dá)出現(xiàn)實(shí)世界的要素構(gòu)成,更要在數(shù)字模型中融入社會(huì)發(fā)展規(guī)律和機(jī)理。在現(xiàn)實(shí)行政管理活動(dòng)中,實(shí)體對(duì)象作為一種復(fù)雜的系統(tǒng),不僅涉及模型精度、及時(shí)性、可遷移性,同時(shí)對(duì)模型覆蓋變量、可解釋性也提出了更高要求。模型精度較高、可動(dòng)態(tài)更新需要大量的參數(shù)與提升計(jì)算復(fù)雜性,但目前的建模方法大多是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理,這導(dǎo)致當(dāng)前政務(wù)數(shù)字模型對(duì)數(shù)據(jù)的解釋和處理能力還有待進(jìn)一步提升,難以深度刻畫或表征現(xiàn)實(shí)復(fù)雜行政活動(dòng)的內(nèi)部運(yùn)行機(jī)理。從理論上看,通過抽象的數(shù)學(xué)語言精確解釋復(fù)雜現(xiàn)實(shí)世界的過程,是用數(shù)據(jù)集將現(xiàn)實(shí)事物信息進(jìn)行抽取和重組的過程,這既是一種客觀現(xiàn)實(shí)與其數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換過程,也是一種政務(wù)活動(dòng)的算法路徑設(shè)計(jì)過程。2022年6月,國務(wù)院印發(fā)的《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)數(shù)字政府建設(shè)的指導(dǎo)意見》明確提出,將數(shù)字技術(shù)廣泛應(yīng)用于政府管理服務(wù),推進(jìn)政府治理流程優(yōu)化、模式創(chuàng)新和履職能力提升,構(gòu)建數(shù)字化、智能化的政府運(yùn)行新形態(tài)。因此,實(shí)踐中如何將政務(wù)模型與實(shí)際管理活動(dòng)進(jìn)行有效結(jié)合是當(dāng)前亟待解決的節(jié)點(diǎn)性問題。
數(shù)字孿生憑借其準(zhǔn)確、可靠、高保真的虛擬模型,多源、海量、可信的孿生數(shù)據(jù),以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的虛實(shí)交互,為用戶提供了仿真模擬、診斷預(yù)測、可視監(jiān)控、優(yōu)化控制等應(yīng)用服務(wù),而實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)高性能的協(xié)同計(jì)算是數(shù)字孿生信息分析的根本保障。在數(shù)字孿生模式下,物理實(shí)體實(shí)現(xiàn)高度數(shù)字化,同時(shí)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)資源,高性能的協(xié)同計(jì)算將提供算力支撐,主要包括強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理中心和邊緣計(jì)算中心。這不僅體現(xiàn)在數(shù)字空間構(gòu)建多維、多尺度的虛擬模型時(shí)需大量數(shù)據(jù)的處理,如建模對(duì)象的屬性數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等,還體現(xiàn)在對(duì)海量政務(wù)信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)算法化處理時(shí),需要一定計(jì)算規(guī)模和能力的軟硬件環(huán)境予以支撐。這就是需要在政府信息化建設(shè)中,根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要,不斷提升數(shù)字孿生計(jì)算、存儲(chǔ)與運(yùn)行需求的信息化基礎(chǔ)算力水平。例如,目前我國正在推進(jìn)的東數(shù)西算工程,通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系,對(duì)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局、促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動(dòng)進(jìn)行戰(zhàn)略部署,也為未來數(shù)字孿生技術(shù)在政務(wù)管理領(lǐng)域的運(yùn)用提供了重要算力保障。