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科普知识|什么是桥梁养护管理的数字化系统？

2020-12-25 10:03 　作者：dujiannan 来源：中国公路微信公众号

常用概念经常用，然而细究起来往往会让人感到些许的困惑或不解。在基础设施养护管理情境下如何理解“信息化”和“数字化”这两个常用概念，值得探讨一番。按维基百科的说法，“数字化是指将信息转换成数字格式的过程。将一个物体、图像、声音、文本或者信号转换为一系列由数字表达的点或者样本的离散集合表现形式。数字化的数据通常是二进制的以便于计算机的处理。”这个好理解，原来是冲洗出来的照片，数字化后是可用计算机处理的数码照片；原来是录制在磁带上的音乐，数字化后变成可电脑播放的MP3等格式。关于信息化，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《2006-2020年国家信息化发展战略》中叙述是：“信息化是充分利用信息科技，开发利用信息资源，促进信息交流和创用，提高经济增长质量，推动经济社会发展转型的历史进程。”信息化的概念理解起来会感到困惑一些，我们可以这么认为，信息化就是将之前的信息处理流程或工作流程的程序化（能够用电脑处理）。比如，在公司财务报销，传统是填写报销单找各个领导签字，然后去财务领钱；程序化之后可以从信息化系统中操作，各个领导也在信息化系统中签字，财务审核后自动将报销的钱转到报销者账户中去。所以，往往需要在信息化系统中去体会信息化的功用，信息化的本质是提高工作效率，不改变工作的既有流程。

信息化管养系统。对于桥梁养护管理，可以将传统人工实现的业务流程性工作程序化，从而形成信息化系统。比如桥梁技术状况评级，之前是基于人工检测结果，遵照养护规范人工手动进行打分评级；如果建立信息化系统，可以将养护规范程序化，只需要在系统中填上检测结果程序自动给构件或整桥进行打分评级。目前，业内存在的几乎所有的桥梁管理系统，严格来说都属于信息化系统的范畴。

数字化管养系统。按上面概念数字化应该是信息化的前提，仅仅是格式转换而已。其实没这么简单，为了差别开来，个人觉得叫数据化管养系统较为合适，为了遵循使用的习惯，仍然沿用数字化管养系统的说法。数字化管养系统是对养护数据的分析挖掘进而形成养护管理决策。数字化管养系统是对传统管养的重塑、升级甚至是颠覆，因为数字化所需要的数据数量和质量可能是传统管养过程中难以提供的，需要对管养的整个过程、技术等进行改造升级。

信息化系统往往对应着“互联网+”的概念，即传统流程程序化+网络化；数字化系统对应大数据，人工智能，物联网等领域的概念。既然目前存在的管养系统都是信息化系统，那有没有必要从信息化系统向数字化系统转型升级？这里取决于养护管理决策质量，高质量的决策产生的维修维护行为相比于低质量决策产生的维护维修行为产生的效益不同。如果充分挖掘养护管理大数据，能够形成较高质量的决策，那么数字化转型就是值得的。

以桥梁养护为例，打造一个数字化管养系统需要哪些条件呢？

（1）数字化管养系统需要系统化的问题设定，也就是说首先要确定桥梁养护管理要解决的数学问题是什么？只有提出问题和系统化的问题集，后续的数据分析才能有的放矢。信息化系统不需要问题设定，只需要将既有工作程序化即可。请参考什么是智慧管养？

（2）数字化桥梁管养系统需要内嵌各种数据分析模型

数字化桥梁管养系统主要目的就是通过对养护数据的分析，给出养护管理决策。这些模型大体分成两类，一类是对数据的分析，一类是与决策相关的模型。这里值得说明的是数据分析类模型可以借鉴别国研究成果，但是决策分析模型必须本土化。决策分析模型是整个数字化管养系统的纲领性模型，需要做较为深入的研究。

（3）数字化桥梁管养系统需要设计合理的IT产品架构

信息化系统围绕工作流程开发，是对既有流程的程序化表达。信息化系统可以以做软件项目的方式向客户提交，提交后客户自行使用，因为信息化系统中体现的是客户既有的业务流程或工作协作流程。数字化系统是围绕数据而开展分析和决策任务，其中的各种分析模型客户往往难以理解和掌握，加之数字化系统的输出是决策，所以站在客户角度，过程如何不论，只需要给其提供决策分析结果即可。所以数字化管养系统给客户提供的不是一个软件产品或为客户做一个软件开发项目，而是为客户提供数据分析服务。如此，数字化系统IT架构与信息化系统IT架构大不相同。

（4）数字化管养系统需要打造数据合作生态

数字化管养系统对数据的要求远远高于养护规范的规定，需要打造数据获取的业务合作生态。需要对数据获取的人员进行培训和认证，尤其在数字化管养系统实施初期，保障数据获取的真实性和一致性尤为重要。

（5）数字化管养系统与数据相辅相成，没有系统无法分析数据，无法指导获取数据，无法做出基于数据的决策；反过来历史数据越多越有效，数字化管养系统越能够做出高质量决策分析。这里面有个先有鸡还是先有蛋的两难困境。

从上面的分析来看，实施数字化桥梁管养系统的难度要远远高于实施信息化管养系统，所以数字化管养系统实施是较长时间的过程，而不能如信息化系统那样以做项目的方式（划定时间、软件开发、交付使用然后项目结束）去实施。

只有数字化管养系统而非信息化管养系统才能形成全国范围内的大数据系统。截止2019年全国公路桥梁87.8万座，加上城市桥梁和铁路桥梁，全国桥梁总数约120万座，如此庞大的交通基础设施资产，至今没有数字化管养大数据系统；美国全国61万座桥梁，迄今为止，管养大数据系统中至少已经有了30年以上的数据，同时各项养护管理工作均围绕数据而开展。对标分析，我们这厢任重而道远，好在交通主管部门领导已经意识到了这个差距并正在采取相关管理措施。