政务大数据管理与智能服务
编者按
在“互联网＋”环境下，政务大数据关联公共服务数据和社会传感数据，综合共享、分析和利用这些资源，将使城市管理模式从单一走向立体，使城市服务系统从孤立走向共享，使城市决策模式从机械走向智能。因此，迫切需要建立有关政务大数据管理、业务协同和智能服务的新理论、新技术和新平台，以提升城市管理和政府应急指挥决策能力。为促进互联网＋政务大数据管理与智能服务，本刊特请国际欧亚科学院院士、中国科学院深圳先进技术研究院院长樊建平研究员、澳门大学科技学院院长须成忠教授、中山大学沈鸿教授、中国科学院深圳先进技术研究院尹凌研究员担任客座编辑，共同组织“政务大数据管理与智能服务专题”，以期为读者呈现该领域的研究进展与发展趋势。
本期客座编辑
樊建平 研究员
国际欧亚科学院院士、中国科学院深圳先进技术研究院院长
须成忠 教授
澳门大学科技学院院长、协同创新研究院代院长、计算机及信息科学系讲座教授，科技部重点研发计划首席科学家
沈鸿 教授
中山大学高层次引进人才、国家特聘专家
尹凌 研究员
中国科学院深圳先进技术研究院
文章列表
2023, 12(1):17-25.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20220711001
摘要:
政务数据共享是推进数字政府建设、实现政府治理体系和治理能力现代化的重要基础。但以往政务数据共享研究侧重于数据共享管理机制的建立、平台技术支撑能力的构建，较少关注供给数据的质量和共享服务的保障。该文总结了当前政务数据共享服务运营模式，指出“物理汇聚、统一服务”模式由于数据高度集中可能存在的安全风险；而在“逻辑汇聚，分散服务”模式下，共享运营则存在各部门需求无法快速满足、数据共享效率低、数据共享服务质量差等问题。针对上述问题，该文提出由数据提供方和平台运营方共同构建“联合运营”模式，数据提供方负责保证数据源质量，平台运营方负责数据服务标注化和服务能力，双方共同优化授权机制，保障共享服务质量。
政务数据共享是推进数字政府建设、实现政府治理体系和治理能力现代化的重要基础。但以往政务数据共享研究侧重于数据共享管理机制的建立、平台技术支撑能力的构建，较少关注供给数据的质量和共享服务的保障。该文总结了当前政务数据共享服务运营模式，指出“物理汇聚、统一服务”模式由于数据高度集中可能存在的安全风险；而在“逻辑汇聚，分散服务”模式下，共享运营则存在各部门需求无法快速满足、数据共享效率低、数据共享服务质量差等问题。针对上述问题，该文提出由数据提供方和平台运营方共同构建“联合运营”模式，数据提供方负责保证数据源质量，平台运营方负责数据服务标注化和服务能力，双方共同优化授权机制，保障共享服务质量。
2023, 12(1):4-16.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20220826001
摘要:
“互联网＋”环境下，政务大数据关联公共服务和社会传感数据，使城市管理模式从单一走向立体、城市服务系统从孤立走向共享、城市决策模式从机械走向智能，已成为当前政务服务发展趋势。为解决政务数据、公共服务数据和社会传感数据融合不足、共享不充分、利用效能不高及技术平台缺乏等问题，该文提出了“互联网＋”政务大数据智能服务平台总体框架，首先对平台建设理论进行阐述，其次对系统架构、技术架构、关键技术和服务应用等进行设计，最后实现“互联网＋”政务大数据智能服务平台透明访问、城市信息单元建模、透明智能体协同、透明管理和微服务等功能。同时，该平台关键技术在数字广东和辽宁丹东社会保障等平台进行探索性应用，结果显示该平台能有效支持政务数据、公共服务数据和社会传感数据高效共享、管理和利用，提升部门服务效能。该文提出的平台总体设计方案可为省市级政府进行“互联网＋”政务大数据智能服务建设提供有价值的参考。
“互联网＋”环境下，政务大数据关联公共服务和社会传感数据，使城市管理模式从单一走向立体、城市服务系统从孤立走向共享、城市决策模式从机械走向智能，已成为当前政务服务发展趋势。为解决政务数据、公共服务数据和社会传感数据融合不足、共享不充分、利用效能不高及技术平台缺乏等问题，该文提出了“互联网＋”政务大数据智能服务平台总体框架，首先对平台建设理论进行阐述，其次对系统架构、技术架构、关键技术和服务应用等进行设计，最后实现“互联网＋”政务大数据智能服务平台透明访问、城市信息单元建模、透明智能体协同、透明管理和微服务等功能。同时，该平台关键技术在数字广东和辽宁丹东社会保障等平台进行探索性应用，结果显示该平台能有效支持政务数据、公共服务数据和社会传感数据高效共享、管理和利用，提升部门服务效能。该文提出的平台总体设计方案可为省市级政府进行“互联网＋”政务大数据智能服务建设提供有价值的参考。
2023, 12(1):79-90.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20220909001
摘要:
针对目前通勤群体的划分方法较少考虑通勤行程的时间连续性特征的问题，该文基于上海市一周的地铁刷卡数据，构建了通勤人群职住识别模型，并定义了一种通勤行程时间相似度计算方法，然后提取特征对通勤群体进行层次聚类，并利用热点分析模型进行空间分析和可视化，探究通勤人群的时空规律性及上海市的职住空间分布特征。结果表明：(1)就业单中心模式明显，不同簇的就业热点均分布在市中心，居住点呈“西热东冷”的空间组织特征。(2)主流通勤时段为 7:00—8:30 和 17:00—19:00，近半数通勤人群在早主流时段通勤。(3)不同通勤类型的出行时间特征总体上与其职住热点分布一致。该文提出的研究方法揭示了通勤人群的出行时间规律与其职住热点空间分布具有较强的关联性，可为城市运行管理和城市规划提供参考信息。
针对目前通勤群体的划分方法较少考虑通勤行程的时间连续性特征的问题，该文基于上海市一周的地铁刷卡数据，构建了通勤人群职住识别模型，并定义了一种通勤行程时间相似度计算方法，然后提取特征对通勤群体进行层次聚类，并利用热点分析模型进行空间分析和可视化，探究通勤人群的时空规律性及上海市的职住空间分布特征。结果表明：(1)就业单中心模式明显，不同簇的就业热点均分布在市中心，居住点呈“西热东冷”的空间组织特征。(2)主流通勤时段为 7:00—8:30 和 17:00—19:00，近半数通勤人群在早主流时段通勤。(3)不同通勤类型的出行时间特征总体上与其职住热点分布一致。该文提出的研究方法揭示了通勤人群的出行时间规律与其职住热点空间分布具有较强的关联性，可为城市运行管理和城市规划提供参考信息。
2023, 12(1):42-55.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20220715004
摘要:
为推荐政务服务相关事项，提高用户办事效率与政府服务水平，该文提出一种推荐算法，即结合用户特征的政务服务协同过滤推荐方法。该方法为解决传统协同过滤未考虑用户属性的问题，将用户画像技术与其相结合。首先，建立政务服务用户画像；然后，采用奇异值度量分析方法融合用户画像与基于用户的协同过滤算法，使特征属性参与相似度计算，改善用户之间的相似性，并解决数据稀疏性的问题，使推荐结果更具实际意义；最后，计算政务服务事项预测得分，将得分最高的 TOP-N 推荐给用户。在实验部分，该文利用某市企业法人的政务服务真实数据进行验证。结果显示，该算法能够满足政务服务推荐的个性化要求，预测准确性较高。
为推荐政务服务相关事项，提高用户办事效率与政府服务水平，该文提出一种推荐算法，即结合用户特征的政务服务协同过滤推荐方法。该方法为解决传统协同过滤未考虑用户属性的问题，将用户画像技术与其相结合。首先，建立政务服务用户画像；然后，采用奇异值度量分析方法融合用户画像与基于用户的协同过滤算法，使特征属性参与相似度计算，改善用户之间的相似性，并解决数据稀疏性的问题，使推荐结果更具实际意义；最后，计算政务服务事项预测得分，将得分最高的 TOP-N 推荐给用户。在实验部分，该文利用某市企业法人的政务服务真实数据进行验证。结果显示，该算法能够满足政务服务推荐的个性化要求，预测准确性较高。
2023, 12(1):26-41.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20220730001
摘要:
互联网＋政务大数据具有跨领域、多协议、难融合的特点。在大数据采集汇聚过程中，存在多种协议转换的需求，要求网关能够实现统一协议适配转换，为多源异构数据汇聚和数据融合提供数据支撑。传统的协议转换方法通常针对特定的协议转换需求设计的，可扩展性较差，不适用于多种协议转换。该文拟通过研究分析协议报文结构及协议转换特点，提出一种协议转换知识图谱的构建方法。通过构建图谱的模式层以及数据层，建立含有协议报文结构和报文字段映射关系的协议转换知识图谱。并在此基础上提出一种基于知识图谱的协议转换方法，以实现不同协议之间的报文转换。同时，通过协议转换应用实例以及与已有协议转换方法的对比实验，验证了该方法的有效性。
互联网＋政务大数据具有跨领域、多协议、难融合的特点。在大数据采集汇聚过程中，存在多种协议转换的需求，要求网关能够实现统一协议适配转换，为多源异构数据汇聚和数据融合提供数据支撑。传统的协议转换方法通常针对特定的协议转换需求设计的，可扩展性较差，不适用于多种协议转换。该文拟通过研究分析协议报文结构及协议转换特点，提出一种协议转换知识图谱的构建方法。通过构建图谱的模式层以及数据层，建立含有协议报文结构和报文字段映射关系的协议转换知识图谱。并在此基础上提出一种基于知识图谱的协议转换方法，以实现不同协议之间的报文转换。同时，通过协议转换应用实例以及与已有协议转换方法的对比实验，验证了该方法的有效性。
2023, 12(1):91-104.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20220712001
摘要:
在现实的智慧城市安全场景中，传统的行人重识别方法已经难以满足复杂多样的识别任务要求。为实现多层次的行人重识别，该文提出将行人重识别技术与多层次的城市信息单元深度融合。在行人重识别任务中，现有的模型和注意力只关注鲁棒特征的学习，而该文基于特征向量差异，提出了差异注意力模块，以增强深度特征的判别力。结合差异注意力模块，该文开发了与多种骨干模型适配的差异注意力框架。此外，该文还提出了联合训练和单独训练两种训练策略。与其他行人重识别方法相比，差异注意力框架和训练策略在 Market-1501、CUHK03 和 MSMT17 数据集上均取得了更优的性能。
在现实的智慧城市安全场景中，传统的行人重识别方法已经难以满足复杂多样的识别任务要求。为实现多层次的行人重识别，该文提出将行人重识别技术与多层次的城市信息单元深度融合。在行人重识别任务中，现有的模型和注意力只关注鲁棒特征的学习，而该文基于特征向量差异，提出了差异注意力模块，以增强深度特征的判别力。结合差异注意力模块，该文开发了与多种骨干模型适配的差异注意力框架。此外，该文还提出了联合训练和单独训练两种训练策略。与其他行人重识别方法相比，差异注意力框架和训练策略在 Market-1501、CUHK03 和 MSMT17 数据集上均取得了更优的性能。
2023, 12(1):68-78.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20220901001
摘要:
城市间的大规模人口流动一定程度上体现了城市间的关联性。该文选取腾讯迁徙数据库中2015—2018 年官方春运期间全国人口迁徙数据，利用 Gephi 软件对人口联系强度进行可视化分析，获取全国城市间联系强度总体格局的变化特征。利用 DBSCAN 算法对全国城市进行时间序列聚类，讨论在春运不同时间节点的城市流动共性与差异。此外，该文还改进重力模型，以分析省内、省际人口流动的距离衰减效应。结果表明：(1)全国城市总体形成稳定的“菱形”结构，北京、上海、西安等城市形成单轴心空间组织模式，广东、深圳形成多轴心空间组织模式，一线城市中心性较强。除“菱形”结构外，西北部和东北部城市的中转和承接能力具有强大优势。(2)春节期间净迁移人口变化趋势较为稳定，春节前后形成对称式流入流出。(3)春运期间的流动符合距离衰减定律，随着距离的增加，城市吸引力在逐渐降低。
城市间的大规模人口流动一定程度上体现了城市间的关联性。该文选取腾讯迁徙数据库中2015—2018 年官方春运期间全国人口迁徙数据，利用 Gephi 软件对人口联系强度进行可视化分析，获取全国城市间联系强度总体格局的变化特征。利用 DBSCAN 算法对全国城市进行时间序列聚类，讨论在春运不同时间节点的城市流动共性与差异。此外，该文还改进重力模型，以分析省内、省际人口流动的距离衰减效应。结果表明：(1)全国城市总体形成稳定的“菱形”结构，北京、上海、西安等城市形成单轴心空间组织模式，广东、深圳形成多轴心空间组织模式，一线城市中心性较强。除“菱形”结构外，西北部和东北部城市的中转和承接能力具有强大优势。(2)春节期间净迁移人口变化趋势较为稳定，春节前后形成对称式流入流出。(3)春运期间的流动符合距离衰减定律，随着距离的增加，城市吸引力在逐渐降低。
2023, 12(1):56-67.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20220715002
摘要:
BERT 与神经网络模型相结合等方法，已逐渐应用于获取灾害信息，但此类方法存在参数量繁多、数据集和微调数据集不一致、局部不稳定等问题。针对上述问题，该文提出一种基于 MacBERT 和对抗训练的信息识别模型，该模型利用 MacBERT 预训练模型获得初始向量表示，再加入些许扰动生成对抗样本，然后依次输入双向长短期记忆网络和条件随机场。该模型不仅减少了预训练次数和微调阶段差异，还提高了模型的鲁棒性。实验结果表明，在微博数据集和 1998 年人民日报数据集上，基于 MacBERT 和对抗训练的信息识别模型的精确率和 F1 值均有所提升，性能较其他模型更优，将该模型用于城市内涝信息识别具有一定的可行性。
BERT 与神经网络模型相结合等方法，已逐渐应用于获取灾害信息，但此类方法存在参数量繁多、数据集和微调数据集不一致、局部不稳定等问题。针对上述问题，该文提出一种基于 MacBERT 和对抗训练的信息识别模型，该模型利用 MacBERT 预训练模型获得初始向量表示，再加入些许扰动生成对抗样本，然后依次输入双向长短期记忆网络和条件随机场。该模型不仅减少了预训练次数和微调阶段差异，还提高了模型的鲁棒性。实验结果表明，在微博数据集和 1998 年人民日报数据集上，基于 MacBERT 和对抗训练的信息识别模型的精确率和 F1 值均有所提升，性能较其他模型更优，将该模型用于城市内涝信息识别具有一定的可行性。
2023, 12(3):1-18.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20221205001
摘要:
近年来，互联网＋政务蓬勃发展，促进了互联网与政府公共服务体系的深度融合，数字政府建设已初见成效。如何实现互联网＋政务大数据的规范、高效、安全管理、共享和应用，推动解决“三融五跨”问题，是高质量建设数字政府、推进国家治理体系和治理能力现代化的关键。该文首先综述了国内外政务数据管理发展历程；然后，围绕互联网＋政务大数据管理全生命周期中采集技术、存储技术、融合技术、计算技术、应用技术及安全技术进行阐述，总结了主流数据管理技术演进历程；最后，探讨了互联网＋政务数据管理中若干亟待解决的问题，明确了互联网＋政务大数据管理技术的未来发展趋势。
近年来，互联网＋政务蓬勃发展，促进了互联网与政府公共服务体系的深度融合，数字政府建设已初见成效。如何实现互联网＋政务大数据的规范、高效、安全管理、共享和应用，推动解决“三融五跨”问题，是高质量建设数字政府、推进国家治理体系和治理能力现代化的关键。该文首先综述了国内外政务数据管理发展历程；然后，围绕互联网＋政务大数据管理全生命周期中采集技术、存储技术、融合技术、计算技术、应用技术及安全技术进行阐述，总结了主流数据管理技术演进历程；最后，探讨了互联网＋政务数据管理中若干亟待解决的问题，明确了互联网＋政务大数据管理技术的未来发展趋势。
2023, 12(3):19-33.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20221004001
摘要:
政务服务跨域协作是政府数字化转型和跨域治理相结合所催生的新型治理模式，是政务服务治理的价值目标。由于政府各部门的具体业务和功能不同，各部门都有一套独立的数据管理系统，且各信息化系统存储多样、数据格式复杂、业务流程各异。如何安全可靠地实现各个部门之间的数据共享已成为一项研究难点。传统政务数据共享通常采用集中式共享模式，该模式容易引发数据隐私泄露、部门权限混乱、单点故障等一系列问题。为解决上述问题，该文提出了一种属性基加密与区块链结合的政务数据共享方案。首先，由数据拥有者制定访问控制策略，对数据请求者的属性进行限制；然后，利用子集覆盖技术，实现数据安全共享中的细粒度访问控制及密钥更新，结合线性秘密共享，以实现访问策略的完全隐藏，采用星际文件系统分布式网络存储对称加密后的密文，以缓解区块链系统的存储压力；最后，利用 Keccak 算法对检索数据密文的哈希值进行重加密，实现数据的完整性验证。通过安全性分析和相关实验可知，该文所提方案在安全性和效率方面均能满足政务数据安全共享的需求，可实现政务数据的高效、安全和可溯源共享。
政务服务跨域协作是政府数字化转型和跨域治理相结合所催生的新型治理模式，是政务服务治理的价值目标。由于政府各部门的具体业务和功能不同，各部门都有一套独立的数据管理系统，且各信息化系统存储多样、数据格式复杂、业务流程各异。如何安全可靠地实现各个部门之间的数据共享已成为一项研究难点。传统政务数据共享通常采用集中式共享模式，该模式容易引发数据隐私泄露、部门权限混乱、单点故障等一系列问题。为解决上述问题，该文提出了一种属性基加密与区块链结合的政务数据共享方案。首先，由数据拥有者制定访问控制策略，对数据请求者的属性进行限制；然后，利用子集覆盖技术，实现数据安全共享中的细粒度访问控制及密钥更新，结合线性秘密共享，以实现访问策略的完全隐藏，采用星际文件系统分布式网络存储对称加密后的密文，以缓解区块链系统的存储压力；最后，利用 Keccak 算法对检索数据密文的哈希值进行重加密，实现数据的完整性验证。通过安全性分析和相关实验可知，该文所提方案在安全性和效率方面均能满足政务数据安全共享的需求，可实现政务数据的高效、安全和可溯源共享。
2023, 12(3):34-47.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20220921001
摘要:
建设智慧城市可有效提升城市治理与运行能力、打破城市发展困境。为探索如何基于物理-数字空间交融中的时空大数据提供面向城市管理的智能服务，该文在解析多源、多维、异构时空大数据语义关系的基础上，提出多源时空大数据透明融合框架。为实现这一目标，该文进一步提出“城市信息单元”的概念作为构建物理-数字空间交融的数据组织基础，首先，对多源、多维、异构时空大数据进行主动汇集、语义解析，完成地理知识时空构建，依据唯一数据编码，将数据信息映射至城市信息单元；然后，建立数据匹配模型和关联模型，搭建数据透明融合框架，结合多源异构数据要素匹配技术，构建时空数据透明融合规则库；最后，在众多融合方法的支持下，实现城市实体与时空多源时空数据的透明融合。借助城市信息单元与数据编码，实现城市实体与时空大数据动态融合方法体系，进而为用户提供智能化信息服务。
建设智慧城市可有效提升城市治理与运行能力、打破城市发展困境。为探索如何基于物理-数字空间交融中的时空大数据提供面向城市管理的智能服务，该文在解析多源、多维、异构时空大数据语义关系的基础上，提出多源时空大数据透明融合框架。为实现这一目标，该文进一步提出“城市信息单元”的概念作为构建物理-数字空间交融的数据组织基础，首先，对多源、多维、异构时空大数据进行主动汇集、语义解析，完成地理知识时空构建，依据唯一数据编码，将数据信息映射至城市信息单元；然后，建立数据匹配模型和关联模型，搭建数据透明融合框架，结合多源异构数据要素匹配技术，构建时空数据透明融合规则库；最后，在众多融合方法的支持下，实现城市实体与时空多源时空数据的透明融合。借助城市信息单元与数据编码，实现城市实体与时空大数据动态融合方法体系，进而为用户提供智能化信息服务。
2023, 12(3):48-60.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20221026001
摘要:
政务数据资源来源广泛、类型多样、数据量大且分布情况不清晰，缺乏统一管理，数据获取和使用效率较低，无法持续释放数据价值。为解决上述问题，实现不同来源和不同类型数据的关联融合，该文采用多源异构数据融合技术，为政务数据的交换和共享提供技术支持。该文不仅提出了信息通道和通道耦合的概念，还提出一种基于知识图谱的多源异构信息通道耦合的方法，可先实现多源异构数据统一化，再进行数据融合。该方法包括构建初始通道耦合知识图谱、基于通道耦合知识图谱实现通道数据耦合和基于通道耦合知识图谱实现知识更新 3 个模块。基于知识图谱的多源异构信息通道耦合的方法将图谱构建、知识抽取、知识融合、知识加工、知识更新等技术相结合，通过一种自顶向下的排序检索模型，加快了知识融合和数据检索的速度和准确度。
政务数据资源来源广泛、类型多样、数据量大且分布情况不清晰，缺乏统一管理，数据获取和使用效率较低，无法持续释放数据价值。为解决上述问题，实现不同来源和不同类型数据的关联融合，该文采用多源异构数据融合技术，为政务数据的交换和共享提供技术支持。该文不仅提出了信息通道和通道耦合的概念，还提出一种基于知识图谱的多源异构信息通道耦合的方法，可先实现多源异构数据统一化，再进行数据融合。该方法包括构建初始通道耦合知识图谱、基于通道耦合知识图谱实现通道数据耦合和基于通道耦合知识图谱实现知识更新 3 个模块。基于知识图谱的多源异构信息通道耦合的方法将图谱构建、知识抽取、知识融合、知识加工、知识更新等技术相结合，通过一种自顶向下的排序检索模型，加快了知识融合和数据检索的速度和准确度。
2023, 12(3):61-71.
DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20221025001
摘要:
随着政务数字化建设的不断完善，基于知识图谱实现政务服务“知识化、个性化、智能化”的业务需求被逐渐唤醒。目前，政务领域知识图谱应用场景单一，与不同场景政务知识难以建立联系，基于传统数据库的政务服务搜索、办理和审批效率不高。为拓展政务服务场景，提升政务服务的搜索、办理和审批效率，该文提出一套自顶向下映射的多层政务知识图谱构建方法。首先，从政务服务角度出发构建政务知识概念模型；然后，依据概念模型获取政务知识、数据预处理和知识融合；最后，形成以概念、业务服务、社会服务和信息共享的自上而下关系的多层政务知识图谱。基于 Neo4j 可视化展示和已应用部署的服务，以房产审批的搜索、占用林地审批的办理和面向公众投诉的社会服务为例，对所提方法进行验证。实验结果表明，该方法不仅可以为不同政务场景提供知识图谱支撑和建立关联，还有助于实现多源政务数据融合共享，可为后续政务知识图谱构建提供图谱库参考。
随着政务数字化建设的不断完善，基于知识图谱实现政务服务“知识化、个性化、智能化”的业务需求被逐渐唤醒。目前，政务领域知识图谱应用场景单一，与不同场景政务知识难以建立联系，基于传统数据库的政务服务搜索、办理和审批效率不高。为拓展政务服务场景，提升政务服务的搜索、办理和审批效率，该文提出一套自顶向下映射的多层政务知识图谱构建方法。首先，从政务服务角度出发构建政务知识概念模型；然后，依据概念模型获取政务知识、数据预处理和知识融合；最后，形成以概念、业务服务、社会服务和信息共享的自上而下关系的多层政务知识图谱。基于 Neo4j 可视化展示和已应用部署的服务，以房产审批的搜索、占用林地审批的办理和面向公众投诉的社会服务为例，对所提方法进行验证。实验结果表明，该方法不仅可以为不同政务场景提供知识图谱支撑和建立关联，还有助于实现多源政务数据融合共享，可为后续政务知识图谱构建提供图谱库参考。
