□倪 鋼

一、“數(shù)據(jù)本體”及其方法論意義

（一）“數(shù)據(jù)本體”問題的提出

城市管理從行政模式轉向治理模式，其轉變過程反映了城市問題和管理策略的復雜變化。簡言之，這一轉變與一系列的“化”分不開。例如，城市管理過程中的信息化、數(shù)據(jù)化、智能化、集成化、網(wǎng)絡化、民主化等，這些“化”的過程即是城市治理的技術性內(nèi)容。城市治理面對各種類型的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的認知理解及分析處理面對諸多困境及難題。從認識論角度看，數(shù)據(jù)可分為客觀的數(shù)據(jù)、主觀的數(shù)據(jù)、隱性數(shù)據(jù)、顯性數(shù)據(jù)等；從研究的角度看數(shù)據(jù)可分為定量數(shù)據(jù)、定性數(shù)據(jù)、微數(shù)據(jù)、一般數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)等；從模型建構角度看，數(shù)據(jù)可簡單分為記錄性數(shù)據(jù)、描述性數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、關系數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)、邏輯結構數(shù)據(jù)等，但是，這些劃分不具有絕對性，數(shù)據(jù)類型的劃分必然涉及“數(shù)據(jù)本體”問題。對于城市治理而言，城市治理過程的數(shù)據(jù)信息處理，數(shù)據(jù)的本論論及結構性的認知解釋成為一種理論前提。城市治理的實踐表明，城市數(shù)據(jù)的可視化既是研究者的工作內(nèi)容，也是城市管理者的工作任務。對于普通民眾而言，城市數(shù)據(jù)的觀察和體驗成為學習、工作及生活的組成部分。當下學術領域，學者們廣泛探究面向智慧城市建設的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及云計算等問題，數(shù)據(jù)的客觀化和主觀化過程成為智慧城市及數(shù)字城市建設研究的重要課題[1]。

基于自然界、人類社會和思維的數(shù)據(jù)世界是數(shù)據(jù)本體論探索的前提條件和基礎，因此，自然、社會及思維本體的研究也成為“數(shù)據(jù)本體”的前提和基礎。數(shù)據(jù)本體論探究需要考慮三個前提條件：一是數(shù)據(jù)世界成為科學研究和實踐探索的重要對象；二是數(shù)據(jù)分析及大數(shù)據(jù)研究范式成為跨學科的理論工具；三是人類思維及研究范式也開始數(shù)據(jù)化。實際上，“大數(shù)據(jù)分析”不只是嚴格的模型邏輯的展開過程，也是人類的理性能力發(fā)揮及方法選擇的過程。

從技術層面看，智慧城市建設的過程就是數(shù)據(jù)化、信息化、知識化、理論化、智慧化的過程。數(shù)據(jù)成為人類實踐操控的對象，數(shù)據(jù)、信息、知識與人類的認識互動，數(shù)據(jù)成為智能的因素。大數(shù)據(jù)分析專家舍恩伯格等人提出“大數(shù)據(jù)時代”概念，事實上，這個概念已經(jīng)無法概括新時代飛速發(fā)展的技術性內(nèi)容。大數(shù)據(jù)、人工智能、量子計算機、量子糾纏、3D打印等等，這些與數(shù)據(jù)相關的科技因素共同成為新時代的表征?？傊?，“數(shù)據(jù)本體”成為理論與實踐探索研究的重大課題。

（二）“數(shù)據(jù)本體”概念解釋

數(shù)據(jù)本體論既是跨學科問題，也是信息哲學、科學哲學等學術領域的基本問題。哲學的本體概念大致有以下幾種解釋。第一，世界的終極存在；第二，世界的本源或起源；第三，事物的本質(zhì)結構；第四，某種對象的基本實在物；第五，某種研究的基本模型；第六，某種理論的最基本的抽象概念；等等。在某種場合，哲學的本體概念解釋也適用于數(shù)據(jù)本體概念，但是，并不存在哲學本體概念和數(shù)據(jù)本體概念的完全同一的機制或條件。一般地說，信息科學或計算科學領域的本體論不同于哲學本體論。Neches等在人工智能研究過程中定義了數(shù)據(jù)本體概念。他們認為本體是“給出構成相關領域詞匯的基本術語和關系，以及利用這些術語和關系構成的、規(guī)定這些詞匯外延的規(guī)則的定義”，這種定義模式也成為本體代數(shù)學的重要內(nèi)容[2]。

計算機科學及人工智能等研究領域的數(shù)據(jù)本體概念普遍存在。西方學者Hearst、Buitelaar、Amsler、Fisher、Stephens等從人工語言、語言學分析與標注、矢量聚類方法、詞匯關聯(lián)度等視角考察了數(shù)據(jù)本體論的定義和概念性問題?；诰W(wǎng)絡及語義Web 的產(chǎn)品信息建模的觀點，學者們建立了對象封裝、中間件、產(chǎn)品信息模型、層次化結構等方面的本體理論，實現(xiàn)了產(chǎn)品信息語義一致性，增強了模型可操作性。

科學語境的本體論認為本體構素包含概念、本質(zhì)、屬性、案例或說明等要素，本體論也必然涉及“過程”“關系”“功能”及“意義”等本體性因素。事實上，數(shù)據(jù)科學或信息科學領域的本體論也包含了過程性、功能性、關系性及意義性的內(nèi)容。簡言之，科學語境的“本體”涉及三種情況。一是自然物體或物質(zhì)實體成為本體；二是研究的概念模型、理論框架成為本體；三是研究邏輯體系或主客體關系成為本體。

（三）“數(shù)據(jù)本體”研究的意義

目前，人們對于“大數(shù)據(jù)”及“數(shù)據(jù)分析”等概念并無統(tǒng)一性的理解，在信息科技及計算機技術相關的研究領域，“數(shù)據(jù)本體”被賦予不同的意義，但一些研究成果混淆了一般性數(shù)據(jù)分析過程和大數(shù)據(jù)分析過程，究其原因，主要是沒有了清晰界定數(shù)據(jù)本體概念。同時，一些研究成果運用了大數(shù)據(jù)分析的模型，但是，缺少前提和假定條件的解釋和說明，究其原因，也是沒有明確數(shù)據(jù)本體的對象性能指和所指?！皵?shù)據(jù)本體”成為大數(shù)據(jù)分析過程的制約因素。

實際上，“數(shù)據(jù)本體”在數(shù)據(jù)分析處理過程中的意義。首先，它具有梳理和澄清意義。在數(shù)據(jù)本體探究的過程中，研究者可以在概念方面和實踐領域澄清不同領域使用的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)本體概念的內(nèi)涵和外延。其次，它有助于概念限定和精確解釋。數(shù)據(jù)本體論探究可以幫助研究者確立清晰的問題意識，使用嚴格的概念術語，規(guī)范研究過程及表達內(nèi)容。再次，它為具體的數(shù)據(jù)分析過程提供邏輯和理論依據(jù)，它也為不同類型的數(shù)據(jù)分析的相關研究界定邊界。最后，它為一切形式的數(shù)據(jù)分析提供方法論。實際上，“數(shù)據(jù)本體”的定義和解釋過程通常是和研究設計及邏輯框架結合在一起的，明確的“數(shù)據(jù)本體”概念界定和解釋表征著研究過程的合理性和科學性。

在管理實踐過程中，“數(shù)據(jù)本體”的方法論功能十分明顯。例如，商業(yè)領域的大數(shù)據(jù)分析模型被拓展到教育、醫(yī)療及公共管理的領域，產(chǎn)生經(jīng)濟和社會效益。在政府信息化、交通智能化、城市管理數(shù)字化的過程中，“數(shù)據(jù)本體”概念應用于城市管理過程和公共文化的技術服務過程，基于信息技術的公共文化呈現(xiàn)“界面化”樣態(tài)，“界面文化”也創(chuàng)造了新的文化本體[3]。

“數(shù)據(jù)本體”問題探究有助于分析和解決某些具體的理論及現(xiàn)實問題。例如，在城市治理領域，“數(shù)據(jù)本體”概念及意義的深度探究不僅提供了數(shù)據(jù)分析的理論原則和依據(jù)，也拓展了研究語境和理論空間。數(shù)據(jù)及其應用主體之間、計算處理過程、分析過程、人機關系等方面的協(xié)同管理問題研究，揭示某種大數(shù)據(jù)分析模型的方法論意義[4]。

二、“數(shù)據(jù)本體”的建構論解析

（一）“數(shù)據(jù)本體”自然生成論與建構論

“數(shù)據(jù)本體”概念的生成和社會應用過程揭示了自然、社會及思維領域的各種矛盾展開過程。一方面，數(shù)據(jù)世界本身蘊涵著極其復雜多樣的數(shù)據(jù)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)過程，這些現(xiàn)象和過程導致客觀化的自在的數(shù)據(jù)本體；另一方面，自在的數(shù)據(jù)本體與主體相結合，基于主體的意向性和創(chuàng)造性，自在本體轉化為目的性本體。簡言之，“數(shù)據(jù)本體”既是自然創(chuàng)造出來的，也是基于人類理性建構出來的。面向城市治理過程的數(shù)據(jù)本體論研究表明，城市治理過程涉及的“數(shù)據(jù)本體”主要是建構論語境下的本體。因此本文著重討論這種基于人類理性的建構論的數(shù)據(jù)本體。

（二）“數(shù)據(jù)本體”建構論的哲學認識論分析

基于哲學認識論的觀點，“數(shù)據(jù)本體”相關的實踐過程與客觀世界的自然過程是統(tǒng)一的。一方面，自然過程及其規(guī)律是制約“數(shù)據(jù)本體”的根本法則；另一方面，人類理性發(fā)揮及創(chuàng)造精神決定著“數(shù)據(jù)本體”運用的可能性?？茖W研究和學習過程越來越復雜，人腦和外部世界的聯(lián)系更加精致和深入。圖1反映了人類學習過程和科學研究的一種過程性描述，這種描述也說明了人類面向未來的科學研究和學習目標。例如，大數(shù)據(jù)的描述、解釋、分析和應用成為科學探究的核心任務之一。大數(shù)據(jù)理論觀點和技術應用的過程并不能取代非數(shù)據(jù)思維和傳統(tǒng)意義上的學習研究過程。自然、人類社會、實踐和工程技術過程一起完成社會性智慧活動。

圖1 從數(shù)據(jù)到理論設計——數(shù)據(jù)本體建構過程

（三）“數(shù)據(jù)本體”建構論的實證性分析

大數(shù)據(jù)理論及分析技術的發(fā)展過程充分顯示了“分析模型建構”與“數(shù)據(jù)分析”之間的緊密關系。大數(shù)據(jù)分析過程揭示了主觀世界和客觀世界的對立統(tǒng)一過程。數(shù)據(jù)分析過程的“數(shù)據(jù)本體”建構方法成為十分專業(yè)的問題。例如，斯坦福大學的學者們提出的“領域本體構建七步法”列出了本體建構過程的思考方向和進路。斯坦福大學這個本體建構模型揭示了數(shù)據(jù)分析領域的本體論與概念之間的密切關系，同時，也揭示了本體世界與現(xiàn)實世界之間的聯(lián)系。具體而言，“領域本體構建七步法”包括“確定本體的專業(yè)領域”“考慮已有本體的重用”“列出本體中重要術語”“定義類及類等級體系”“描述定義概念的屬性”“定義屬性的取值范圍”“依據(jù)概念來創(chuàng)建實例”等七步。其中，“專業(yè)領域”“重要術語”“概念屬性”“取值范圍”“建構案例”等核心概述，一方面展示了“七步法”建構本體的基本過程，另一方面說明本體建構過程與人類理性的密切關聯(lián)。

人工智能領域的大量案例說明了本體建構的具體過程。人工智能技術的核心是計算方法和邏輯結構設計，領域本體建構是人工智能科技的基礎性工作。基于數(shù)據(jù)本體論的觀點，人工智能的硬件和軟件融合成為創(chuàng)新功能的智能體系。例如，在圍棋體育比賽的發(fā)展過程中，出現(xiàn)人類無法戰(zhàn)勝的人工智能機。人工智能Alpha go、星陣等人工智能平臺工具在若干次博弈實驗過程中，全面碾壓人類棋手，震驚世界。人工智能機與人類的圍棋博弈結果體現(xiàn)一種對立統(tǒng)一過程。一方面，人類創(chuàng)造了人工智能機，人工智能機也不過是人類的工具；另一方面，人工智能機的某些功能超過了人類本身的計算和思考能力，人工智能機可能成為人類無法戰(zhàn)勝的對象。圍棋人工智能機也促進人類反思人類本身的理性能力，促進了人類智慧的提升。

從本體建構的角度看，人工智能技術提出了探究人類理性能力的哲學問題，這類問題的探究不僅可以促進哲學研究的深化，也可以促進計算科學的拓展和深化。人類在各領域的科學技術活動中，由于大量復雜和巨量數(shù)量計算的需要，促進超大超強計算機的制造和使用。超級計算機在速度、容量、價格、耗能、占用物理空間等方面不斷變化，伴隨這種變化過程，數(shù)據(jù)和信息量爆炸式增長，并進一步引發(fā)大數(shù)據(jù)時代的技術創(chuàng)新和社會變革[5]。

數(shù)據(jù)處理技術進步改變了人類創(chuàng)造和應用知識的歷史，知識的創(chuàng)造和應用的歷史也不斷改變?nèi)祟惖臄?shù)據(jù)本體意識。例如，在數(shù)據(jù)本體的量化計算方面，信息量的基本單位是比特（bit），比特表示二進制的0 或1 狀態(tài)，即消除不確定性的一種最簡單的信息狀態(tài)，因此，所有信息的極簡本體即是比特。根據(jù)計算機科學相關設計及技術處理方法，基本邏輯設計，數(shù)據(jù)的體量級別大致排列為：Bit、Byte、KB、MB、GB)、TB、PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB、CB、XB等。2016年有人預測說2020年人類的數(shù)據(jù)量是ZB 級別，事實上2020 年全人類的數(shù)據(jù)量可能已經(jīng)遠遠超過了YB 級別（如圖2 所示）。中國歷史上的《永樂大典》《四庫全書》等著作的制作過程幾乎耗盡當時國家的學術精英們的智力和精力，最后提供的成品不過是幾部或幾萬冊，幾億字的《四庫全書》的數(shù)據(jù)量在當下看來，只能算普通的數(shù)據(jù)量，遠遠沒有達到大數(shù)據(jù)的尺度。人類對于“數(shù)據(jù)本體”的建構及相關數(shù)據(jù)處理過程導致“數(shù)據(jù)爆炸”或“數(shù)據(jù)突變”，并且導致人類生產(chǎn)和生活方式的變革創(chuàng)新。數(shù)據(jù)本體的量化分析也改變了人類的知識觀和歷史觀。

圖2 新千年以來數(shù)據(jù)漸變到突變 數(shù)據(jù)單位：ZB

三、基于“數(shù)據(jù)本體”建構論的城市界面文化建設

（一）城市界面及數(shù)據(jù)界面

城市界面可以理解為融合自然、社會、人類思維等內(nèi)容的可視化的載體和平臺。綜前所述，包括城市治理過程在內(nèi)的人類社會以自然方式或人類建構的方式生成各類“數(shù)據(jù)本體”，無窮無盡的數(shù)據(jù)本體構成人類社會及每一個城市的數(shù)據(jù)體系，這個體系又借助于各類載體和媒介體現(xiàn)為復雜多樣的數(shù)據(jù)界面。城市界面是人類實踐與認識過程的中介，是社會生活的實體化及虛擬化的場所，是實在與虛在交互的時空節(jié)點，是以城市社區(qū)及各種物質(zhì)設施為依托的時空領域，是基于技術創(chuàng)造過程的文化生成、創(chuàng)造、傳播的容器和媒介，是基于IT和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的可認識理解的世界的表面或邊界。城市數(shù)據(jù)界面即是包括或蘊涵城市數(shù)據(jù)及相關符號或信息的城市界面（如表1所示）。城市數(shù)據(jù)界面蘊涵豐富的自然信息及人類語言信息，語言界面及網(wǎng)絡符號的本體論也引起各界學者的重視。例如，語言學家克里斯特（Crystal）詳細討論了基于網(wǎng)絡技術的界面語言及網(wǎng)絡符號的本體論問題，此類研究為城市數(shù)據(jù)界面本體研究提供了語言哲學方面的依據(jù)[6]。再如，美國學者伯格曼(A.Borgmann)比較詳細地研究新千年以來信息本體及其本質(zhì)的演變過程，雖然國外學者的理論基礎也存在各種問題，但是其研究的方法和手段也可以為城市界面文化的分析提供某些借鑒[7]。

表1 城市數(shù)據(jù)界面定義類型及解釋

(二)城市治理過程涉及的“數(shù)據(jù)本體”

如前所述，面向城市治理的數(shù)據(jù)本體論研究為具體的城市治理提供方法論依據(jù)。從技術角度看，知識和數(shù)據(jù)本體經(jīng)歷了以下幾個歷史階段:一是生物本能階段。人和動物感知能力、原始的心理世界、原始符號世界的生成和演進。二是語言文字階段。人類語言和文字符號的生成和演進。三是信息文化傳播階段。印刷術、傳播術及教育技術的形成和演進，通信和媒體技術的生成和演進。四是數(shù)字化階段。計算機和數(shù)字技術的生成演進。五是大數(shù)據(jù)和人工智能階段。現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)分析及人工智能技術的生成和演進。在知識和技術的歷史進化過程中，與不同階段相對應出現(xiàn)了不同的信息本體或數(shù)據(jù)本體類型（如表2所示）。城市治理過程涉及的大量“數(shù)據(jù)本體”也可以在類型分析的基礎上獲得進一步的解釋和說明。

表2 數(shù)據(jù)本體類型及其特征描述

（三）基于“數(shù)據(jù)本體”建構論的城市界面文化建設

基于“數(shù)據(jù)本體”建構論觀點，可以進一步討論城市界面文化建設的目標、任務和原則。城市數(shù)據(jù)界面研究的任務和目標是多方面的，一般而言，城市數(shù)據(jù)界面研究涉及復雜多樣的問題。例如，城市數(shù)據(jù)界面建設的意義、目標、任務、計劃、項目、過程、工作、操作、管理、技術、人員、評價、功能、社會性、人文、審美等方面的問題。城市數(shù)據(jù)界面建設包含復雜多樣的具體內(nèi)容，需要原則性指引。

首先，基于“數(shù)據(jù)本體”的理論，深度考察治理理念。這主要是要體現(xiàn)城市數(shù)據(jù)理念及其落實方法，從不同理論和現(xiàn)實的要求以及建設過程中涉及的科學技術和社會性問題，確立一些理念，并使這些理念成為原則，體現(xiàn)某些“化”的原則，如：生態(tài)化、社會化、現(xiàn)代化、審美化、藝術化、功能化、個性化、區(qū)域化、民族化、大眾化、國家化、意識形態(tài)化、時代化、創(chuàng)新化、操作化、感性化、介質(zhì)化、傳媒化，等等。遵循自然法則和生態(tài)性原則。在數(shù)據(jù)體系建設、展示和傳播過程中體現(xiàn)生態(tài)意識和綠色理念，運用科學技術的知識和方法推動公眾對城市數(shù)據(jù)界面的認知理解。尊重數(shù)據(jù)界面建設的客觀規(guī)律，體現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)界面建設的特殊性。數(shù)據(jù)界面建設的安全性、整潔性和技藝性是普遍性的特點，在各類數(shù)據(jù)界面的建設中都應該有所體現(xiàn)。不同類型的數(shù)據(jù)界面建設也要體現(xiàn)不同的特點和原則。社會活動性交互界面著重體現(xiàn)舒適、安全、互動和人本設計；實踐活動或組織管理界面著重體現(xiàn)目標引導、個性彰顯、社會服務、價值實現(xiàn)，獲得感表達、文化體現(xiàn)，品牌傳播、產(chǎn)品服務展示、共同體驗、公平分享和技術創(chuàng)新。

其次，突顯城市界面的區(qū)域性內(nèi)容。這主要是突顯城市的區(qū)域性特點，包括城市環(huán)境及其文化傳統(tǒng)等內(nèi)容。城市數(shù)據(jù)界面建設要體現(xiàn)藝術規(guī)律和美學規(guī)律?？陀^化的數(shù)據(jù)界面和主觀的數(shù)據(jù)界面建設都需要藝術規(guī)律和美學規(guī)律的指導。界面設計要有一些特別性的指導原則，例如，“無”原則。即無冗余邊界、無縫隙、無死角、無漏洞、無空白，等等。城市數(shù)據(jù)界面的設計和展示要突出城市的整體性、統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性，努力實現(xiàn)自然界面、社會界面、實踐活動界面的整合統(tǒng)一。

再次，以數(shù)據(jù)理性為引導,規(guī)范城市界面文化。如：規(guī)范數(shù)據(jù)界面的廣告行為，對公共領域的數(shù)據(jù)界面進行符合社會主義核心價值觀的意識形態(tài)引領。

最后，建構傳播正能量意識形態(tài)的數(shù)據(jù)界面體系。這主要要求以社會主義核心價值觀為引導，消除數(shù)據(jù)界面的不良信息，嚴格控制數(shù)據(jù)信息界面的不良行為，禁止陰暗、消極和危險性數(shù)據(jù)信息的展示和傳播。

運用“數(shù)據(jù)本體”思維方法促進城市界面文化建設。建立數(shù)據(jù)理性和數(shù)據(jù)思維，完善數(shù)據(jù)文化建設的理念引導，強化“數(shù)據(jù)意識”或“數(shù)據(jù)思維”等理念。在具體行動方面，增強城市公民的數(shù)據(jù)技能相關的教育和培訓。面向“計算”的城市界面文化建設是一種具體而實用的建設路徑，例如，計算意識、計算理論、計算科學、計算方法、計算模型、計算分析等知識和技能培訓學習，這類培訓學習是城市界面文化建設不可或缺的活動過程。