文/青島理工大學(xué)管理工程學(xué)院 崔慶宏

青島騰遠(yuǎn)設(shè)計(jì)事務(wù)所有限公司 劉 瀟

青島理工大學(xué)管理工程學(xué)院 武丹丹 闞洪生

大數(shù)據(jù)是一場革命，將對各行各業(yè)發(fā)展帶來深刻影響。隨著信息與通訊技術(shù)迅速發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)存儲、分析與處理及人工智能等技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用，高性能硬件存儲設(shè)備和介質(zhì)出現(xiàn)，深度挖掘以指數(shù)形式“爆炸性”增長的數(shù)據(jù)價(jià)值成為可能。作為一種新型“自然資源”，智慧城市建設(shè)需基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的集成管理，并對其進(jìn)行合理、高效與充分應(yīng)用，使之發(fā)揮更大的作用和價(jià)值，成為助力智慧城市建設(shè)與發(fā)展的重要手段。

1 大數(shù)據(jù)及其產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1 大數(shù)據(jù)

1）概念 2011年5月，麥肯錫全球研究院（McKinsey Global Institute）發(fā)布的“Big data：the next frontier for innovation，competition and productivity”報(bào)告中首次提出“大數(shù)據(jù)”概念。隨著對大數(shù)據(jù)認(rèn)識與研究不斷深入，對其概念界定越來越多樣化，并未達(dá)成統(tǒng)一共識。其中，McKinsey公司、國際數(shù)據(jù)公司與美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院對大數(shù)據(jù)概念的界定較為權(quán)威（見表1）。

國內(nèi)對大數(shù)據(jù)概念的界定更強(qiáng)調(diào)其數(shù)據(jù)集與信息資產(chǎn)屬性：大數(shù)據(jù)是指規(guī)模大且復(fù)雜以至于很難用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理工具或數(shù)據(jù)處理應(yīng)用來進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)是無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，需利用新處理模式并具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力才能適應(yīng)的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。

2）基本特征 基于此，大數(shù)據(jù)除具有數(shù)據(jù)集的特征外，還具有以下基本特征：①大量（Volume） 隨著數(shù)據(jù)的生成和收集，數(shù)據(jù)規(guī)模變得越來越大；②多樣（Variety） 數(shù)據(jù)類型具有多樣性，既包括半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，如音頻、視頻、網(wǎng)頁和文本，又包括傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；③高速（Velocity） 意味著大數(shù)據(jù)的及時性，特別是數(shù)據(jù)收集和分析等必須迅速進(jìn)行，以便最大限度地利用大數(shù)據(jù)的價(jià)值；④價(jià)值（Value） 強(qiáng)調(diào)價(jià)值密度低，即數(shù)據(jù)量呈指數(shù)增長的同時，隱藏在海量數(shù)據(jù)的有用信息卻未相應(yīng)增長，反使獲取有用信息的難度加大。

1.2 大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)

1）概念 大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)是建立在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等渠道廣泛、大量數(shù)據(jù)資源收集基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)存儲、價(jià)值提煉、智能處理和分發(fā)的信息服務(wù)業(yè)。產(chǎn)業(yè)范圍包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的提供者、與大數(shù)據(jù)相關(guān)的IT服務(wù)提供者及大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施生產(chǎn)者，由產(chǎn)業(yè)鏈上游的數(shù)據(jù)源貫穿至產(chǎn)業(yè)鏈下游的數(shù)據(jù)利用。筆者認(rèn)為大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)指以數(shù)據(jù)生產(chǎn)、采集、存儲、加工、分析、服務(wù)為主的相關(guān)經(jīng)濟(jì)活動，包括數(shù)據(jù)資源建設(shè)、大數(shù)據(jù)軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)銷售、租賃活動及相關(guān)信息技術(shù)服務(wù)。

2）分類 目前對大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的分類并未達(dá)成統(tǒng)一共識，但可將其類型總結(jié)為2分法、3分法與5分法（見表2）。

3）現(xiàn)狀分析 據(jù)中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：2014年中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達(dá)767億元，預(yù)計(jì)到2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)8228.82億元（見圖1）。

表1 大數(shù)據(jù)的重要概念

表2 大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的類型

圖1 2014-2020年大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模及預(yù)測

近年來，我國政府對大數(shù)據(jù)重視程度增加，市場規(guī)模猛增，新技術(shù)、新應(yīng)用層出不窮，產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的基礎(chǔ)和條件具備，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，各行業(yè)都致力于深入挖掘大數(shù)據(jù)的價(jià)值，探索并實(shí)踐其深度應(yīng)用，大數(shù)據(jù)與各行業(yè)的深入融合有助于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)格局重塑，驅(qū)動生產(chǎn)方式與管理模式變革。

2 基于大數(shù)據(jù)的集成管理

2.1 大數(shù)據(jù)與BIM技術(shù)

BIM技術(shù)被視作具有創(chuàng)新性的里程碑式技術(shù)，將顛覆建筑業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，引發(fā)生產(chǎn)流程和組織模式的變革，同時將極大提高生產(chǎn)效率。它能應(yīng)用于工程項(xiàng)目的規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)等各階段，實(shí)現(xiàn)建筑的全生命期各參與方在同一多維建筑信息模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)共享，為產(chǎn)業(yè)鏈貫通提供技術(shù)保障。BIM技術(shù)強(qiáng)調(diào)通過參數(shù)化對象（Parametric Objects）表征建筑構(gòu)件及其活動的相關(guān)信息，其創(chuàng)建的信息模型不僅包括建筑構(gòu)件的幾何尺寸、材料屬性等設(shè)計(jì)類信息，還集成建筑設(shè)施全生命周期的成本、能耗、進(jìn)度、施工工業(yè)等其他數(shù)據(jù)信息。到2020年末，新立項(xiàng)項(xiàng)目的勘察設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)中，集成應(yīng)用BIM的項(xiàng)目將達(dá)90%，包括以國有資本投資為主的大中型建筑、申報(bào)綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)等。以某建筑物為例，其建造階段約產(chǎn)生10TB的數(shù)據(jù)，到運(yùn)維階段產(chǎn)生數(shù)據(jù)還會更多。我國每年約有50萬甚至60萬個建筑項(xiàng)目，故建筑業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有海量的特點(diǎn)，且在不同階段、不同的利益相關(guān)者間進(jìn)行著流動與應(yīng)用。隨著BIM技術(shù)在建筑業(yè)被進(jìn)一步推廣，其與大數(shù)據(jù)的集成與融合將成為推動智慧城市建設(shè)與發(fā)展的重要基礎(chǔ)性手段。

2.2 大數(shù)據(jù)與智慧社區(qū)

智慧社區(qū)是通過綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，整合區(qū)域的人、地、物、情、事、組織和房屋等信息，統(tǒng)籌公共管理、公共服務(wù)和商業(yè)服務(wù)等資源，以智慧社區(qū)綜合信息服務(wù)平臺為支撐，依托適度領(lǐng)先的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升社區(qū)治理和小區(qū)管理現(xiàn)代化水平，促進(jìn)公共服務(wù)和便民利民服務(wù)智能化的一種社區(qū)管理和服務(wù)的創(chuàng)新模式，也是實(shí)現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展目標(biāo)和社區(qū)服務(wù)體系建設(shè)目標(biāo)的重要舉措之一。大數(shù)據(jù)在智慧社區(qū)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在輔助決策與應(yīng)急危機(jī)預(yù)測上，如美國數(shù)據(jù)研究員通過使用超級計(jì)算機(jī)處理大數(shù)據(jù)以幫助監(jiān)測和預(yù)防恐怖事件，并結(jié)合GIS等技術(shù)定位易受侵?jǐn)_的街區(qū)。大數(shù)據(jù)的開放與共享可有效避免信息不對稱帶來的問題，更有利于居民參與社區(qū)環(huán)境構(gòu)建。使用智能設(shè)備可使社區(qū)居民提供和共享接近實(shí)時及證據(jù)支持的數(shù)據(jù)成為可能，并使之成為拓寬決策數(shù)據(jù)來源渠道的重要方式。

2.3 大數(shù)據(jù)與智慧城市

智慧城市是城市發(fā)展的新模式，它對自然資源進(jìn)行精明管理，通過參與式治理對人力與社會資本、傳統(tǒng)運(yùn)輸、現(xiàn)代通訊基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行投資，以促進(jìn)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)增長并實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量城市生活。智慧城市是城市信息化發(fā)展的高級形態(tài)，是數(shù)字城市、物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的有機(jī)結(jié)合。在智慧城市領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)具有多源異構(gòu)的特點(diǎn)，包括地理空間、行業(yè)、普查、傳感器監(jiān)測等數(shù)據(jù)。智慧城市建設(shè)離不開大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)將成為智慧城市的發(fā)展引擎，作為智慧城市的核心資源，它與智慧城市建設(shè)結(jié)合能產(chǎn)生更多價(jià)值增量。大數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)對海量數(shù)據(jù)的分析、處理與應(yīng)用，關(guān)注對城市動態(tài)性變化的分析及預(yù)測，旨在為不同人群提供高效的信息與服務(wù)，但大數(shù)據(jù)發(fā)展在智慧城市中仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如存儲成本、快速檢索和獲取的自動化程度低等。

3 發(fā)展對策

3.1 多維度技術(shù)集成管理

智慧城市規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營過程中不可避免地涉及各種形態(tài)的能量流動，如何有效地對所需數(shù)據(jù)、信息及知識流進(jìn)行分析、使用與創(chuàng)新是大數(shù)據(jù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，這需從積累的原始數(shù)據(jù)中汲取經(jīng)驗(yàn)，通過分析處理更好地服務(wù)于行業(yè)發(fā)展。深入分析上述問題將回歸最基本的數(shù)據(jù)處理過程，即“收集（獲?。獋鬏敗鎯Α治觥幚恚庸ぃ褂谩钡难h(huán)。功能技術(shù)的多樣性及互補(bǔ)性需基于大數(shù)據(jù)的多維度技術(shù)集成管理，它為實(shí)現(xiàn)不同維度間有機(jī)融合提供有力的技術(shù)支撐。

3.2 促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)與相關(guān)行業(yè)融合

充分認(rèn)識和深入挖掘大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈中的作用和潛在價(jià)值是前期需求分析的關(guān)鍵。技術(shù)應(yīng)用與相關(guān)行業(yè)的融合應(yīng)與行業(yè)發(fā)展的具體實(shí)際結(jié)合，從遇到的問題、要達(dá)成的目標(biāo)及滿足行業(yè)發(fā)展的具體需求出發(fā)。大數(shù)據(jù)的具體應(yīng)用要與實(shí)際問題及需求緊密結(jié)合，通過與其他行業(yè)的比較借鑒，對其應(yīng)用架構(gòu)及主要功能進(jìn)行優(yōu)化，選擇不同的大數(shù)據(jù)技術(shù)切入模式進(jìn)行試用、評估與推廣，最終形成大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)共享與開放能力。

3.3 構(gòu)建數(shù)據(jù)應(yīng)用與信息市場

從前期業(yè)務(wù)需求定義與分析入手，對大數(shù)據(jù)的應(yīng)用功能及架構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，深入挖掘大數(shù)據(jù)在建筑業(yè)的具體應(yīng)用與落地價(jià)值。大數(shù)據(jù)技術(shù)的價(jià)值除體現(xiàn)在其作為新興市場的經(jīng)濟(jì)潛力，催生新興產(chǎn)業(yè)、促進(jìn)就業(yè)及拉動經(jīng)濟(jì)增長外，更突出地表現(xiàn)在與不同行業(yè)融合所催生出的新型信息市場，它可帶動數(shù)據(jù)應(yīng)用與信息市場的全價(jià)值鏈發(fā)展，進(jìn)而產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境改變了經(jīng)濟(jì)市場并為新的經(jīng)濟(jì)增長創(chuàng)造機(jī)會，且影響了用戶生產(chǎn)和消費(fèi)等相關(guān)行為，它的全價(jià)值鏈，即從“實(shí)時數(shù)據(jù)輸入設(shè)備”到“信息產(chǎn)品”，具體包括作為新原料的數(shù)據(jù)輸入，將原始數(shù)據(jù)開發(fā)為信息，通過信息共享與整合等方式最后將其開發(fā)為信息產(chǎn)品和服務(wù)。