一、数字驱动与智数系统的出现

当前，数字技术的应用走过了打破信息孤岛的“数据汇集管理”和基于可视化需求的“数据整合分析”两个发展阶段，正在进入以数字孪生为标志的“数据智能驱动”阶段。前两个阶段数据价值挖掘过程非常复杂，点状、线性甚至低效，加上数据采集计算中存在真实性、安全性、可控性等方面的问题，只有在人工智能进化到与云计算、大数据、物联网、区块链等多种数字化技术有机聚合的新阶段，实现了数字的孪生化和数字控制技术，才能构建基于数据驱动的“智数”系统。

智数系统是在网络数字空间里再造一个与现实实体匹配对应的数字实体。通过数据的采集、汇聚、整合、分析、模拟、计算与应用，将物理与数字世界一一对应、协同交互，形成一套智能化运行的数字仿真系统，使其与物理世界平行运转，并通过技术、数据、业务不断地融合更新迭代，实现两个世界的交互与融合。这是一个完全不同于原有仿真模拟方法和技术路线的颠覆性革命，不能简单地把数据的可视化、动态仿真模拟等同于数字驱动，更不能将一些传统的仿真建模、虚拟现实项目贴上数字孪生标签去推广。

智数系统具有数字孪生的以下共性特征：

系统面向各种数据开采、共享、融合，以创新的软件体系结构重建模型技术，能适应不同应用场景的数据颗粒度要求，真正实现技术的通用性目标。

系统引入开放架构计算机体系中的线程概念，设计不同于产品生命周期管理的系统数字线程。

系统平台采用松散耦合方法实现技术自治。基于云计算、数据科学和物联网等新一代技术，在保持架构稳定的前提下能够保持开放创新活跃度。

系统通过深度学习、自我优化不断进行更新迭代。在新的流程、规则、机制下不断产生和积累新的数据，结合新智能设备和新技术应用，实现自生长自进化。

智数系统的实现是一个复杂的智能演进和技术创新过程。解析这些关联背后的运行机理与规律，可以帮助政府或企业用户提高效率、发现问题、防范风险，在整体上降低经济社会运行成本，促进实体经济和数字经济的高质量发展。

二、智数系统的技术架构与创新突破

智数系统由智数中枢、智数中台和孪生数据流通底座组成。

1.智数中枢

智数中枢领域打破数据孤岛，构建可信数据网络。智数中台领域实现多源异构的全域数据融合与治理。基于智数孪生的可信数据流通领域，将城市中人、事、物、GIS、BIM、IoT等数据进行数字关联，结合时间维度形成城市时空数据，进行模拟仿真推演，形成城市知识图谱和可信数据交易流通。

智数中枢领域将政府部门和企业的应用系统不断融合形成城市大数据的神经系统，通过数据服务化的方式，打通不同系统间的数据流。在不改变原有系统的情况下，重新定义业务形态，连通、管理、分配不同系统间的业务流和数据流。

智数中枢领域提供API开发的能力，能通过配置化方式和在线代码编辑方式生成API，可视化的服务编排能将多个原子API进行串行、并行、拆分、条件选择等多种逻辑编排，从而生成新的API。平台能接入API、视频服务、空间数据服务以及第三方平台提供的RestAPI或Webservic服务，同时提供API统一管理、健康检查等功能。平台具备网关管理功能，通过服务网关认证与访问策略实现数据的共享开放与系统互联，为上层业务应用提供全方位的数据支撑。

2.智数中台

智数中台领域融合了数据管理、数据治理、数据智能、数据流通和数据安全五大能力线，提供包括政务数据、企业数据、物联网数据、互联网数据以及各种矢量、影像、模型等空间数据的汇聚、治理和管理，提供数据共享开放和安全管理的全生命周期管理的数据供应链的能力。智数中台领域运用大数据、机器学习、人工智能等方面的技术，打造和积累相应的算法库，为智慧城市、智慧供应链等上层应用提供更全面和安全可靠的服务能力。

3.孪生数据流通底座

孪生数据流通底座是城市数字化建设的基础支撑，为政府和企业的非空间数据提供空间转换能力、城市模型单体化以及轻量化能力，并支持智能的自动化建模能力、强大的仿真模拟能力、高效的空间分析计算能力，而这些能力，很大程度上基于轻量化的模型运行引擎的支撑。基于这些能力，建立了以智数领域为基础的城市数字底座，支撑更多的CIM+应用，赋能城市智慧化发展和产业数字化转型。数据可信流通领域利用区块链、隐私计算等先进技术，并引入将数据交易全过程上链存储，通过官方的数据确权登记平台进行登记后，数据产品除了敏感信息不可见以外，其来源、用途、权属、流转过程都清晰可查。

数据产品按照分级分类管理原则，智能匹配相应的交易模式，保障数据来源可追溯、内容防篡改、主权可确认、利益可分配、过程可监管。数据交易在数据可信流通平台的支撑下，实现如下表所示的交易的“前、中、后”业务流程：

在整个数据交易中，数据可信流通平台按“金融、零售、智慧城市、医疗、工业制造、物流、互联网、征信服务、企业管理”等场景对“数据集、数据API、数据报告、数据模型、数据服务”等基础类型进行商品化呈现，在按行业标准分级分类之后，进行确权、定价、交易、流通。

三、智数促慧业的应用逻辑与实现路径

以大数据、智能算法、算力平台三大要素为基础的数字经济直接带来了数字产业化、产业数字化这两大领域的深刻变革，在优化改进现有产业形态和业务模式的同时，催生新的业态以及新的业态模式，从而使各行业各领域得到新的发展变得更加智慧，这就是“慧业”体系。依据国家统计局发布的《数字经济及其核心产业统计分类(2021)》，智数促慧业的行业领域不仅要包括国民经济行业分类中符合数字经济产业特征和以提供数字产品为目的的相关活动，也要关注国民经济行业分类中没有单列的反映数字经济产业最新动态和发展趋势的经济活动。

由于新兴技术产生后的特定应用一般都会以降低用户成本为目标，数字驱动技术会沿着打通数据壁垒、便捷化发展、形成平台化通用化的应用体系方向发展，智数促慧业将成为数字经济发展的趋势与方向，也会深入到城市产业经济、市民服务、社会治理等各个领域。在城市规划建设治理过程中，各种城市主体每天都有大量的数据产生。互联网平台每时每分都会产生大量的电商、交易、社交、轨迹等数据，各种物联设备也会产生大量的运行监控数据。这些数据类型十分繁杂，系统与系统之间的业务数据也很难互通和自动流转。智数系统可以采用多种方式去对接不同类型的数据源，进行数据抽象和智能分析，将数据、数据模型和描述型元数据封装成可唯一标识的数据实体对象，支持不同层次的数据粒度大小要求，建立完整的数据认知技术体系、真实可信的数据交互网络和基于业务智能响应的服务平台，作用于城市空间、产业和民生服务等各个领域环节，从而实现智数促慧业的数字化转型。

智数促慧业的数字化转型大致会经历以下四个环节：

通过部署空间行业感知体系，整合各行业领域信息系统平台，采集汇集城市相关行业领域表征数据，在数字空间建立一一映射的数字孪生业务模型，并加载全量静态和动态数据。

基于不断汇集的海量数据和数字孪生模拟平台，运用多维数据分析、机器学习、神经网络、深度学习等算法或技术，运算出用户目标要求下的资源配置优化方案、降本增效选择路线、风险识别预测预警模型、应急指挥调度响应策略等，实现自组织自适应。

基于以上数字空间得出的优化方案、选择路线、预警模型、响应策略等深度学习结论，通过智控系统的传感器远程控制、信息系统功能调整等操作，反向作用于物理世界运行的城市相关行业领域，实现快速响应、智能操控和动态决策。

通过深度学习、自我优化，在新的运行流程、规则、机制下不断产生和积累新的数据，可以回溯过去、分析现状、预测未来。加上新的技术设备不断出现，进而启动新一轮的智数促慧业的数字孪生更新迭代，实现业务不断改进、城市行业领域更加智慧化的自生长自进化模式。

智数促慧业是数字化转型过程中的必然趋势。这一前景的出现不仅需要数据要素开发利用的技术创新和业务融合，也需要国家和行业在保证个人数据隐私与安全利益的前提下，支持市场主体依法合规进行数据采集处理，培育壮大数据技术产业。推动数据资源标准体系建设，提升数据管理水平和数据利用质量，探索面向业务应用的共享、交换、协作和开放。加快各领域通信协议兼容统一，打破技术和协议壁垒，努力实现互通互操作，形成完整贯通的数据链。推动数据分类分级管理，强化数据安全风险评估、监测预警和应急处置。深化政务数据跨层级、跨地域、跨部门有序共享，推动基础公共数据安全有序开放，构建统一的国家公共数据开放平台和开发利用端口，提升公共数据开放水平，释放数据红利，推动我国经济社会的高质量发展。（文︱段霞神州控股未来城市研究院院长）