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大连市水务智慧化依赖度研究
田 雨，蒋云钟
（中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 100038）
摘要：对智慧化依赖度在水务行业的内涵进行了阐述，通过对水务业务的梳理设计水务业务
架构，基于水务业务构建智慧化依赖度分析矩阵，并以大连市智慧水务的建设为例，应用层
次分析法进行了水务业务对信息智慧度的分析。结果表明，对于大连市智慧水务建设而言，
防汛抗旱管理、水资源管理等专业业务是最为重要和最为迫切建设的领域。水务业务对智慧
依赖度的分析为智慧水务规划提供了一个分析工具，能够更合理安排好智慧水务建设的次
序，正确理解和分析智慧水务建设与水务管理能力提升之间的关系。
关键词：智慧水务；层次分析法；水务业务；智慧化依赖度
中图分类号： TV122 文献标识码：A
Smart water resource construction on basis of smart
dependence index in Dalian city
Tian Yu, Jiang Yunzhong
(State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin, Institute of
Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China)
Abstract: The connotation of smart dependence index in the field of water resources is described in the
paper. By combing the water business, the water business architecture is designed and the analysis
matrix of smart dependence index is presented. Taking the construction of smart water resource in
Dalian as an example, Analytic Hierarchy Process (AHP) method is applied to analyze smart
information index in the water business. The result shows that, for the construction of smart water
resource in Dalian, flood control and drought management, water resources management, and other
professional services are the most important and most urgent construction aspects. The analysis of
smart dependence index by water business provides a useful tool for the design of smart water resource,
leading to a more reasonable arrangement the order of construction of smart water resource, correctly
understanding and analyzing the relationship between the constructions of smart water resource and
enhancing water resources management capabilities.
Key words: smart water resource; analytic hierarchy process; water resource business; smart
dependence index
随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，社会对水管理的需求也越来越高
[1]。从以水利工程建设与管理为代表的水量管理，扩展到以水质、水量、水效率、水安全为
代表的全方位管理，水务管理复杂程度明显提高[2-3]。水务信息化为水资源管理提供了有效
手段[4-5]，也是实现大连水务现代化的助推器，实现以信息化引领现代化发展目标。
经过多年建设，大连市水务信息化建设取得明显成效，基础设施体系基本形成，监测能
力明显增强，水务业务应用水平明显改善，为全面落实最严格水资源管理制度，科学、可靠
地制定并实施大连市水资源总量控制、用水效率控制、水功能区限制纳污三条红线提供支撑
手段，对全市提高水效率、保障水安全、调节水资源起到重要的推动作用。
但大连市水务信息化建设需求众多，受技术和投资不足等因素制约，大连市水务信息化
资源没有有效地系统整合，存在业务系统发展不均衡、系统功能不健全、数据资源利用程度
低、运维水平滞后问题，造成业务系统的废弃和重复建设，没有能充分发挥水务信息化的作
用，充分暴露出监控能力以及智慧应用方面的薄弱。智慧水务是水务信息化发展的高级阶段，
基金项目：“十二五”国家科技支撑计划（2013BAB05B01）；国家自然科学基金资助项目（51309254）；中
国水利水电科学研究院院专项“国家智能水网工程框架设计”资助项目（资集 1222）
作者简介：田雨（1985—），女，博士，主要研究方向为水资源信息化研究，
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是解决全球气候变化和加快的城市化进程产生的严峻水资源问题的迫切需求，其建设过程涵
盖部门较多、涉及水务业务众多、采用技术先进，需要从顶层设计的角度以及战略的高度对
智慧水务的建设进行整体规划，据此配置大连市水务现有的资源，不断获取水务管理和服务
能力的有效提升。
本文试图探求确定智慧水务建设重点及次序的方法，并以大连市为例制定大连智慧水务
的总体战略。在综合分析国内外学者研究的基础上[6-8]，详细论述了智慧化依赖度在水务领
域的内涵，通过对水务业务的梳理设计水务业务架构，以大连市智慧水务的建设为例，应用
层次分析法进行水务业务对信息智慧度的分析。结果表明对于大连市智慧水务建设而言，防
汛抗旱管理、水资源管理等条块业务是最为重要和最为迫切建设的领域。
1 智慧化依赖度
智慧化依赖度是指在业务流程中的某个环节，或者某个部门对获得的数据、信息的处理
能力的依赖程度。对于水务业务领域，包括信息感知度、决策科学度、自动控制度、服务满
意度等。智慧化依赖度作为一个变量是以相对指标出现，是通过比较水务各个不同业务对信
息处理能力智慧化的相对大小来衡量。
信息感知度（index of information perception）包括涉水数据站点（雨量站、水文站、污
水处理厂监测站、土壤墒情监测站、水质监测站、水土保持监测站、工程安全监测站、控制
闸坝监测站、水生态环境监测站等）的布设范围、布设密度是否满足规范的要求；数据获取
的准确度，传输设备的可靠性，数据采集频率是否符合标准等指标。
决策科学度（index of scientific decision making）是指集智能感知、智能仿真、智能诊断、
智能预报、智能调度、智能控制和智能服务于一体的水务业务全生命周期的决策支持的准确
度，包括数据挖掘深入度、洪水预报精度、水文模拟精度、信息反馈是否及时、对突发水污
染事件的响应速度、水资源配置是否合理、水资源调度是否合理等。
自动控制度（index of automatic control technology）是指通过集中控制的方式使得对控
制体系（防洪工程控制体系、水源工程控制体系、城乡供水工程控制体系、城市排水工程控
制体系、生态河湖工程控制体系）的控制更自动，包括决策信息指令的自动执行以及基于多
元传感设备及高速传输网络的各种控制体系的智能调控。自动控制度是指在不受干扰的情景
下，实现自动、高效、安全、有序地自感知、自组织、自适应、自优化的控制程度。
服务满意度（index of service satisfaction）是指在对于水务管理对象以及社会公众在不
同的服务周期内辞去的服务措施令其满意的程度指标。是提供的服务和水务管理对象以及社
会公众的心理期望值之间的差值，包括信赖性、迅速反映度、工作技术水平、信用度、安全
性等。
2 大连水务业务架构
围绕防汛减灾、水资源管理、水环境保护、电子政务和公共服务等重点水务业务应用，
对大连市水务业务进行重新梳理。大连市水务业务可划分为专业业务、基础业务、支撑业务、
服务业务等四大类，基础业务包括水务信息服务业务和水务工程管理业务；专业业务根据大
连市为沿海城市的特点，分为防汛业务、水资源管理业务、水生态环境管理业务；支撑业务
分别包括行业事务管理和机关事务管理两大类；服务业务为公共服务业务。大连市水务业务
架构如图 1所示。
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图 1 大连市水务业务架构图
3 基于智慧化依赖度的水务业务分析矩阵构建
水务专业业务、基础业务、支撑业务以及服务业务均对信息处理的基本能力有很高的要
求，包括信息的获取及处理的准确性、信息获取及处理的完整性以及信息获取及处理的及时
性。除此之外，水务业务对信息处理的智慧化程度的依赖度差别较大，包括数据的感知、数
据的挖掘、数据的仿真、数据诊断、智能预警、智能调度、智能处置等。
本研究将水务业务对信息处理的智慧化程度依赖度作为分析矩阵的驱动因素变量的相
对测量指标。通过对水务业务对信息智慧依赖程度的分析，可以发现在关键业务处理过程中
信息流和信息处理的最关键部分或环节。而限制因素则是智慧水务的建设基础，缺乏该因素
将在一定程度上对智慧水务的建设起到相应的阻碍作用，采用“智慧水务基础支撑度”作为限
制因素的变量。智慧水务的基础支撑度是一个综合性的指标，包括监测控制体系的建设、数
据资源体系的建设、传输网络体系的建设、保障体系的建设等。由此构建的水务业务信息智
慧化依赖度分析矩阵如图 2所示，共分 4个象限，其中，第一象限为建设完善区，第二象限
为迫切建设区，第三象限为多元化建设区，第四象限为缓建区。
图 2 水务业务信息智慧化依赖度分析矩阵
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4 水务业务对信息智慧化依赖度分析
如果将每个因素都纳入分析中，将造成指标体系的庞大，且对于分析结果不易量化。在
智慧水务建设分析的过程中，各城市应当根据自身水务的特点、信息化建设现状以及存在问
题，选出最重要的指标进行分析。
根据图 1的业务架构，以大连市智慧水务建设为例，根据大连市水务自身特点选取信息
感知度、决策科学度和自动控制度作为大连市智慧水务信息智慧化依赖度的分析指标，应用
层次分析法计算出各水务业务的智慧化依赖度如表 1所示，根据表 1的结果构建大连市水务
业务信息智慧化依赖度三维立体模型，如图 3所示。
表 1 基于智慧化依赖度的大连市智慧水务层次分析
水务业务 依赖度指标
一级业务 二级业务 三级业务 信息感知度 决策科学度 自动控制度
专业业务
防汛抗旱管
理
防汛管理 1
抗旱管理
水资源管理
水源管理
供水管理
用水管理
排水管理
污水处理管理
水环境管理 入河排污口管理
水功能区管理
水生态管理
水生态修复管理
水土保持管理
基础业务
水务信息服
务
自然水循环信息服务 1
社会水循环信息服务 1
水生态信息服务 1
工程安全信息服务 1
水务工程管
理
防洪工程管理 1
水源工程管理
城乡供水工程管理
城市排水工程管理
生态河湖工程管理
支撑业务
行业事务管
理
规划计划
科技教育
政策法规
水政监察
机关事务管
理
人力资源管理
财务管理
服务业务 公共服务 面向社会公众的公共服
务
面向水务管理人员的公
共服务
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图 3 大连市水务业务智慧化依赖度分析
由图 3可见，大连水务对于防汛管理要求的决策科学度、信息感知度以及自动控制度的
要求最高，水生态管理和水资源管理相对较高，说明条块化业务对 3个指标的依赖度均较高。
而水务信息监测业务对信息感知度要求高，对其他 2个指标要求较低，水务工程管理业务则
对信息感知度和自动化控制程度要求高，对科学决策的要求程度较低。利用这个模型可以很
容易判断，对于大连市智慧水务建设而言，防汛抗旱管理、水资源管理等条块业务无疑是最
为重要和最为迫切建设的领域。
5 结语
本研究对智慧化依赖度在水务行业的内涵进行了阐述，通过对水务业务的梳理设计水务
业务架构，基于水务业务构建智慧化依赖度分析矩阵，通过关联分析，可以找到该项水务业
务的智慧水务建设处于迫切建设区、多元化建设区、建设完善区或缓解区，并且通过三维立
体模型的分析架构，可以更直观地找到其对应位置。并以大连市智慧水务的建设为例，应用
层次分析法进行了水务业务对信息智慧度的分析，结果表明对于大连市智慧水务建设而言，
防汛抗旱管理、水资源管理等条块业务无疑是最为重要和最为迫切建设的领域。如何更好安
排智慧水务建设次序，正确理解和分析智慧水务建设与水务管理能力提升之间的关系是智慧
水务战略规划和蓝图实现面临的挑战和成功的关键。本研究有利于智慧水务建设的实施和完
善，为解决城市水资源问题提供重要途径。
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