图源 | Internet
陈玲1,2 蒋国银3
1.湖北经济学院信息管理学院，武汉，430205；
2.湖北经济学院大数据与数字经济研究院，武汉，430205；
3.电子科技大学公共管理学院，成都，611731
摘 要
关键词
政府开放数据 数据资源 系统科学 耦合协调性 三螺旋模型
引用格式
陈玲，蒋国银.我国政府开放数据资源系统的三螺旋耦合模型研究[J].信息资源管理学报，2024,14(2):121-135.
随着大数据发展上升到国家战略高度，数据作为关键生产要素，重要性日益与劳动、资本和技术等传统生产要素相当[1-2]。政府开放数据作为促进数据要素市场完善和数字经济发展的关键，是当前我国经济向创新型、知识型、技术型驱动增长方式转变的重大战略举措。2021年，中央网络安全和信息化委员会发布了《“十四五”国家信息化规划》[3]，提出建立高效利用的数据要素资源体系，充分发挥数据的基础资源作用，有序推进我国数据资源开发利用、数据要素价值释放迈上新台阶，为网络强国、数字中国、智慧社会建设奠定坚实基础。2022年，国务院办公厅印发了《全国一体化政务大数据体系建设指南》[4]，旨在建立和完善政务数据标准规范体系，加强数据汇聚融合、共享开放和开发利用，强化数据的全生命周期管理。由此可见，政府数据资源作为数字政府的核心建设内容和数字经济的核心生产要素，需要深入探究其内在的体系性运作机理。
当前我国政府数据开放进程加快、开放程度加深[5]，但是政府开放数据之间的系统性特征尚不明显[6]。一是政府部门开放意识不足，数据没有得到充分开放；二是公众对政府数据不甚了解，对数据利用和推动作用并不显著；三是数据价值未被普遍重视，有待深入挖掘和开发。政府数据从开放、利用到价值实现是一个协同的过程[7]，政府、数据和用户共同构成了政府开放数据系统。对于整个系统而言，离不开系统要素的共同作用。据此，研究基于系统视角，将政府开放数据视为整体复合系统，探讨系统内部的运作机理，解析系统的组成及其相互关联，以期促进经济发展和社会进步，提升国家的整体竞争力。
随着开放进程的加快和深入，政府开放数据相关研究呈现出角度的细致化，主要涵盖五个方面：①政府开放数据的理论研究，侧重界定、辨析政府开放数据的内涵外延[8]，解读、分析数据开放的原则标准[9]，归纳、梳理其政治、经济、社会等预期价值[10]，构建政府数据的生命周期、价值增值、生态系统[11]模型。②政府开放数据的实践研究，注重构建优化政府开放平台[12]，基于管理流程和数据要素探讨政府数据管理[13]，提升数字政府服务[14]。③政府开放数据的保障研究，从数字技术[15-16]、政策法规[17-18]、体制机制[19-22]等角度构建政府数据保障路径。④政府开放数据的应用研究，聚焦于应急管理、健康医疗等领域的实际应用[23]，从价值赋能和价值增值等视角进行政府数据的应用产品开发、应用模式创新[24]。⑤政府开放数据的评估研究，聚焦于数据开放进程[25]、开放质量[26]和隐私风险[27-28]，探讨平台网站的建设现状[29]和全国一体化建设方向[30]，评估数据开放政策的实施现状和实施效果[31-34]。
已有研究基于不同视角，选取某一方面或某个实例进行具体分析，探讨如何促进数据开放。一方面，这些视角为政府开放数据的体系性研究提供了细分思路，为系统内部的子系统划分和要素选取指明了路径。另一方面，政府开放数据要素之间具有不可分割的紧密联系和作用关系，不同要素的手段及其效用各有侧重，需要进行关联性、协同性研究。因此，对已有研究的归纳总结，能够为数据要素系统梳理提供文献支撑，从而促进数据资源开放，实现数据价值赋能。
3.1 系统科学理论
系统科学是探究系统结构与功能关系的综合性、交叉性学科，它以不同领域的复杂系统为研究对象，从整体视角出发，探讨系统功能性质和演化规律。基于部分与总体之间的相互依存关系[35]，分析系统的结构和模式，更好地对要素和子系统进行管理调控，推动系统协调发展。近年来，系统科学理论在社会科学领域的应用日趋广泛。而政府开放数据涵盖政府、用户、数据等诸多要素和主体行为[36]，其有效运行，既要考虑政府开放，也要考虑用户利用，更要考虑数据价值。据此，研究基于系统视域，将政府开放数据视为整体的复合系统，对其子系统和构成要素进行统筹考虑，以确保其有效运行。
3.2 耦合理论
耦合理论起源于物理学，并随着交叉学科的发展，逐渐被运用到测量两个或多个系统相互作用而产生交互影响的现象方面[37-38]。推而广之，在社科领域研究中，把社会现象之间通过某种条件结合起来从而发挥作用的事物称为耦合[39-40]，通常对耦合和协调程度进行分析，探究系统（或子系统）之间的发展关系[41-42]。将政府开放数据视为一个复合系统，这个系统内的各子系统之间、子系统内的各要素之间都需要耦合协调。作为紧密联系又相互作用的多组要素，它们是推动和深化政府数据开放的重要因素。基于此，研究拟探讨政府开放数据系统内的耦合关系，引导系统内部良性的、正向的相互作用，实现系统性能提升和价值赋能。
3.3 研究流程设计
研究拟在复杂系统视域下，探讨政府开放数据系统的内部结构、相互关联和运作机理，实现系统功能最大化，促进数据资源开放进程、要素资源价值赋能和经济社会发展。据此，一方面，基于政府开放数据系统的理论模型和指标体系，采用功效函数、权重函数、贡献度函数、耦合度函数、协调度函数等方程对各子系统和要素进行计算，构建政府开放数据系统螺旋耦合的测度评价体系。另一方面，基于测度评价体系，选取我国已上线的政府开放平台的数据资源，进行数据分析与耦合协调度评价，分析各地方政府数据资源的耦合程度和协调水平。最后，基于对理论系统和实际资源的结合分析，提出政府数据开放进程优化的对策建议。具体研究框架如图1所示。
图1 政府开放数据系统耦合的研究框图
4.1 三螺旋模型的理论内涵
三螺旋（triple helix）模型起源于生物化学领域中物质的三螺旋结构[43-44]，随后，被引入社科领域中，用于描述知识经济时代创新活动主体之间的关系[45-46]，并先后衍生出三螺旋场和三螺旋循环，对其静态与动态特征进行阐释[47]。当前，三螺旋理论聚焦于模型构建、互动机制、运作过程以及绩效评价等方面[48-50]。从本质上而言，三螺旋模型关注主体之间的交叉与互动，强调边界模糊、要素流动与资源共享，具有各条螺旋彼此独立却关联密切的突出性质[51-52]，这无疑为解读与分析数字经济时代，政府数据资源的要素化协同提供了研究工具。
数字经济背景下，政府开放数据资源问题是一个复杂的动态的系统的问题，并具有非均衡发展或螺旋式发展的特征。现有研究对于政府开放数据资源的系统性探索相对有限，借助三螺旋模型对其结构进行重新审思，能够对数据资源进行更系统、更深入的解构，进而实现“要素-子系统-系统”的全链条分析[53-54]。因此，数据资源研究必须借助三螺旋模型，从数据本身的视角扩展到系统整体的思维，呈现出系统内部要素之间螺旋交缠、互为因果、相互影响、动态有机的发展关系。
结合三螺旋模型固有的多元因子螺旋交叉上升特性[55]和政府开放数据资源的全生命周期阶段，对政府开放数据资源进行模型化加工，在系统与模型之间建立同构映射关系，能够更为直观清晰地解读政府开放数据系统内部的逻辑关联与作用形式，具有突出的必要性和可行性。
4.2 政府开放数据的三螺旋子系统
在政府开放数据资源这一复杂螺旋系统中，需要从部分和整体、微观和宏观、静态和动态等不同视角层面，把握系统内部要素之间的关联互动形式。从部分和整体层面而言，政府开放数据资源系统划分为政府开放、用户利用、数据价值子系统。其中，政府开放是用户利用的基础前提，数据价值是用户利用的最终目标，用户利用是政府开放和数据价值之间的中介桥梁。从微观和宏观层面而言，政府开放数据资源系统的三螺旋模型包含着三方协同，意味着政府开放、用户利用和数据价值之间形成资源多重整合，即每一条螺旋线都受到内外部资源配置和调整优化的影响，子系统内部各要素在形成“微观循环”的同时，还受到子系统之间的作用和影响，形成跨边界的“宏观循环”。从静态和动态层面而言，随着政府开放、用户利用和数据价值三个子系统不断互动、实践、演化以及螺旋推动，数据资源进行跨边界流动和优化配置，支撑政府数据资源转向高质量发展。
政府开放数据资源系统研究，需要将政府开放、用户利用以及数据价值三个核心子系统的螺旋动态作用力关联起来，形成三力合一、螺旋推动、不断演化的战略体系框架，支撑数据资源高质量发展。构建三螺旋模型与政府开放数据系统的同构映射关系，既包括二者所含元素的对应，更包括元素间的逻辑关联与作用形式。依据三螺旋模型，子系统在系统中依靠相互交叉互动构建协同模式，意味着政府开放、用户利用、数据价值三个子系统形成的三条螺线，既交叉互动，又相互促进、螺旋上升。一方面，政府开放能够促进用户利用以及数据价值赋能；另一方面，数据要素价值实现反过来能够促进政府开放和用户利用。据此，构建政府开放数据资源的三螺旋子系统框架如图2所示。
图2 政府开放数据资源的三螺旋子系统框图
4.3 政府开放数据系统的三螺旋模型
梳理具有代表性的政府数据开放评估项目和研究文献，基于政府门户网站的定位和作用，立足我国各数据平台的开放现状，划分各个子系统的要素维度[14]。其中，政府开放子系统，是指政府部门对其拥有的数据进行开放的实际情况[29]，包括开放数量和开放质量两个要素。用户利用子系统，是指用户对开放数据进行利用的具体现状[30]，包括浏览、下载、评分行为三个要素。数据价值子系统，是指数据被利用之后所产生的实际价值[32]，包括调用和应用价值两个要素。
结合子系统框架以及要素维度划分，构建个体独立、相互支持、协调运行的政府开放数据系统三螺旋耦合模型，其横截面框图如图3所示。其中，政府开放、用户利用与数据价值子系统之间的“螺旋”与“耦合”是驱动政府数据开放进程的关键所在。“螺旋”是指三个子系统在保持自身原有功能的同时发挥另外两个子系统的相关功能，“耦合”是指三个子系统之间相互交叠而产生“1+1+1>3”的协同作用。随着子系统之间的交叉互动、螺旋耦合，“开放-利用”“利用-价值”“开放-价值”两两子系统之间边界模糊，数据要素在子系统之间无障碍性流动，促进数据资源共享、数据要素整合以及数据价值实现。
图3 政府开放数据资源三螺旋耦合模型框图
基于政府开放数据系统的三螺旋耦合模型，进一步构建理论模型的评价测度体系。一方面，梳理相关文献资料和我国实际现状，构建系统耦合理论指标体系；另一方面，借鉴物理学科的耦合模型及其在社科领域的具体应用，依次设定系统耦合的功效函数、指标权重函数、综合贡献度函数、耦合度函数和协调度函数。其中，指标体系是耦合评价的理论基础，是系统内部各个子系统、要素和指标的具体测度和数值反映。功效函数是要素对耦合模型的贡献度，反映各指标达成的满意程度。指标权重函数，采取变异系数法消除单位或平均数不同对多样本变异程度比较的影响，从客观层面确定评价指标的权重。综合贡献度函数能够衡量各个子系统和要素对上一层级的贡献水平，评价其综合发展情况。耦合度和协调度函数相结合，能够科学评判系统内部各个子系统之间、子系统内部各个要素之间的耦合紧密程度和综合协调发展水平。
5.1 三螺旋耦合的层次模型及政府开放数据系统的指标体系
指标选取既要综合考虑评价体系的全面性，又要考虑内在逻辑的科学性，并做到最大可能地反映系统的整体功能和效益。梳理相关研究文献[56-58]，立足我国政府数据开放现状，构建政府开放数据耦合模型的评价指标体系，如图4所示。体系中各研究指标的具体含义及其文献来源如表1所示。
图4 政府开放数据耦合的层次模型
表1 政府开放数据系统的指标评价体系
5.2 三螺旋耦合模型的功效函数
功效函数是耦合评价的计算基础，采取平移化处理避免指标数值的无意义，其计算函数Uij如公式（1）所示。其中，Xij(i=1,2,...,m;j=1,2,...,n)表示第i个要素第j个指标的数值，即序参量；maxxij和minxij表示系统稳定临界点上序参量Xij对耦合模型的功效贡献度。
5.3 三螺旋耦合模型的指标权重函数
采用客观赋权方法变异系数法进行无量纲化处理，反映单位均值离散程度，确定各指标权重，其计算及赋权分别如公式（2）和（3）所示。其中，Wij表示第i个要素第j个指标的权重，Vij为第i个要素第j个指标的变异系数，σij为第i个要素第j个指标的标准差，
5.4 三螺旋耦合模型的综合贡献度函数
综合贡献度函数能够衡量各个子系统和要素的贡献程度，评价其综合发展现状。设fi为第i个要素的贡献度，Fk为第k个子系统的综合贡献度，计算函数如公式（4）和（5）所示。
5.5 三螺旋耦合模型的耦合度函数
耦合度用于度量系统之间相互影响和依赖的程度，反应要素之间相互作用的强弱程度和紧密程度。政府开放数据系统中各子系统的耦合度函数如公式（6）所示。其中，COGD为子系统之间的耦合度，表示彼此之间的交互作用和协同效应；F开放、F利用、F价值分别为政府开放子系统、用户利用子系统、数据价值子系统对系统的贡献度。参考已有文献[38-40]，耦合度C的等级评判标准如表2所示。
5.6 三螺旋耦合模型的耦合协调度函数
在耦合度函数的基础上设定耦合协调度函数，具体如公式（7）和（8）所示。其中，DOGD为子系统之间的耦合协调度，反映子系统之间的协调发展程度和实际互动程度；TOGD为子系统之间的综合调和指数，反映整体协同效应或贡献度；α、β、γ分别为政府开放子系统、用户利用子系统、数据价值子系统的协调系数。参考已有文献[38-40]，协调度D的等级评判标准如表2所示。
表2 耦合度与耦合协调度的评判标准
6.1 数据获取与处理
我国政府数据开放发展至今，已经逐步完善和相对统一。为了保证年度分析的完整性和平台分析的一致性，研究选取各平台2022年度政府数据为样本展开分析。此外，由于样本数据在采集、清洗、处理以及分析等方面具有时间滞后性和处理平移性，实际数据爬取时间为2021年12月31日。截至2021年12月31日，全国共有145个省、市或区政府建立地方性政府数据开放平台（港澳台地区除外）。在数据获取过程中，采用爬虫抓取研究所需的各要素的指标数据。在数据清洗过程中，基于构建的评价体系，剔除未能提供半数指标数据的、不标准的、暂停访问的、页面打不开的或者点击进去为空白的等有问题的平台网站共计26个，最终保留剩余的119个政府开放平台作为研究样本。在数据处理过程中，针对提供研究指标的字段，按照表1测度公式进行计算；针对没有提供研究指标的字段，将其赋值为0。
6.2 功效系数与权重计算
根据功效函数和权重公式，计算119个样本平台的各指标和要素的权重，如表3所示。其中，基于各指标的测度公式，浏览量与浏览率指标的功效系数一致，因而其变异系数和指标权重相同，单一样本浏览率与整体样本浏览率的指标权重亦相同（其他指标依此类推）。此外，子系统内的各要素权重之和均为1，要素内的各指标权重之和亦均为1。
表3 研究指标与耦合要素权重
6.3 子系统和要素的综合评价分析
根据综合评价函数，分别计算开放数量和开放质量要素的贡献度，进而得到开放子系统的综合贡献度。同理，计算浏览、下载和评分要素的贡献度，进而得到利用子系统的综合贡献度；计算调用和应用要素的贡献度，得出价值子系统的综合贡献度。整体样本平台的要素和子系统贡献度如表4所示。
表4 耦合要素和子系统的综合贡献度
由表4可知，分析各个子系统对系统的综合贡献度，开放子系统贡献度最高（0.075259414），其次为价值子系统（0.029955404），利用子系统贡献度最低（0.018320193），说明用户利用是当前制约我国政府数据开放进程的关键所在。进一步详细分析各个要素的贡献度可知，政府开放子系统中，开放数量贡献度（0.042450264）高于开放质量贡献度（0.2151468），说明开放质量仍有待提高。用户利用子系统中，浏览行为贡献度（0.048527894）既高于评分行为（0.017257553），又高于下载行为（0.010194539），说明用户大多数只是对政府数据进行简单浏览，而没有更深层次的利用行为，制约着数据价值的实现。同理，数据价值子系统中，应用价值的贡献度（0.047295049）高于调用价值（0.02318353），说明当前我国正在积极开展与政府开放数据相关的创新应用，实现数据资源价值的赋能与提升，切实改善公众生活水平。
6.4 政府开放数据的耦合度与协调度分析
《全国一体化政务大数据体系建设指南》[4]旨在构建管理协同的公共数据资源平台，统筹协调数据资源的开放、利用和价值实现。因此，政府开放数据资源的系统耦合协调度越高，越有利于加强数据汇聚融合、共享开放和开发利用，从而促进数据资源有序流动，开展数据应用服务创新，提高政府管理水平和服务效能，为推进国家治理体系和治理能力现代化提供有力支撑。据此，结合耦合度和协调度分析政府开放数据资源的综合协调发展水平，如表5和图5所示。
表5 政府开放数据系统资源的三螺旋耦合评价数值
图5 政府开放数据系统资源的三螺旋耦合协调折线图
由表5可知，浙江省是耦合度最高的数据开放平台（C值为0.323706018），山东省是协调度最高的数据开放平台（D值为0.372279063），系统数据资源朝着更加融合的方向发展；与此形成对比的是，娄底、新余等地区的数据资源近似于无耦合，在协调性方面极度失调，要素之间处于无序发展状态，子系统之间没有明显的耦合关联性。由图5可知，就整体而言，当前我国政府开放数据系统资源尚处于拮抗耦合阶段（耦合度C的折线图均低于0.5），政府开放、用户利用、数据价值三个子系统之间属于低度协调（耦合协调度D的折线图基本低于0.2）。结合表5和图5可知，目前有34个开放平台（28.6%）的政府数据系统达到拮抗耦合（C值高于0.2），值得注意的是，只有山东、深圳这两个开放平台的子系统协调度达到中度协调（D值高于0.2）。究其原因，是因为政府开放、用户利用、数据价值三个子系统的发展水平均较低，从而导致出现耦合度较高而协调度较低的情况（图5中，开放、利用、价值子系统的综合指数折线图，多数位于耦合度折线图的下方，同时位于协调度折线图的上方）。
7.1 研究结论
在探讨政府开放数据系统内部结构和运作机理的基础之上，构建理论模型、指标体系及其测度函数方程，并对我国已开放的数据资源进行比较分析，得出以下结论：第一，从三螺旋耦合模型来看，政府开放、用户利用、数据价值属于彼此不同但又相互作用的三个子系统。其中，用户利用子系统，尤其是下载行为制约着我国政府数据的开放进程，是实现数据价值的关键所在。第二，从整体和全国维度来看，我国政府开放数据没有引起相关部门的足够重视，这是未来推进和深化我国数据开放进程要解决的关键问题。第三，从区域和个体维度来看，我国政府开放数据系统的耦合程度和协调水平存在明显的地域差异，亟需各区域政府部门加强合作、协同开放。
7.2 对策建议
（1）统筹推进数据资源开发利用，构建跨层级、跨职能、跨地区的国家级公共数据资源开放平台。当前我国数据资源开放在整体层面没有引起相关部门的足够重视，在个体层面存在明显的地域差异，且尚未覆盖所有层级、所有职能、所有地区的政府部门，开放范围和规模有待加强。平台作为开放数据的媒介渠道，是连接数据资源供给侧和利用端的通道。其中，山东、广东、浙江作为耦合协调的典型平台，要充分发挥示范引领作用。政府作为数据资源的主体，需要承担起主要责任，加快政府数据开放进程、促进政府数据利用程度、实现政府数据价值赋能，建立健全数据资源系统的耦合协调机制，形成协调有力的全国一体化公共数据资源管理新格局。
（2）按照应编尽编的原则，确立数据资源标准规范，构建全量覆盖、互联互通的数据资源目录系统。当前我国数据资源的开放数量和开放质量之间未能达到平衡，数据格式多样性优于数据主题丰富性和部门参与性，数据集开放数量高于数据接口开放数量和数据开放容量。究其原因在于数据缺乏统一的标准规范，开放范围模糊，导致出现风险规避心理。数据作为资源系统的基础客体，其标准规范直接影响开发利用和价值实现。据此，确立数据标准、摸清数据清单、建设数据资源目录，从而支撑跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的数据有序流通和共享应用。
（3）构建“1+1>2”的多主体协同互动机制，引导政府、企业、社会组织、公众等多方主体参与。当前我国数据开放和价值实现情况优于数据利用情况，数据利用子系统尤其是下载行为要素，是制约我国政府数据开放进程、实现数据价值的关键所在。调动主体交叉互动，汇聚多元协同合力，建立健全共建共享的数据资源系统，是现阶段优化数据资源系统耦合的重中之重。各主体各司其职，并在数据资源系统耦合中相互配合，形成主体之间的良性协调互动，为实现数据资源价值提供良性的发展空间，构建数据资源共同体。
7.3 研究展望
基于复杂系统理论，从理论层面探究了政府开放数据资源的系统螺旋模型，从实证层面分析了数据资源的耦合关系和协调程度，有助于推动政府数据开放、促进数据有效利用、提升数据资源价值。今后还可从以下几方面进行深入分析：一是进一步量化用户利用子系统在政府开放和数据价值子系统之间的中介作用；二是探讨政府开放和用户利用子系统对数据价值实现的影响关系和作用程度；三是探讨政府开放情况和用户利用情况之间的差异性，以及造成这种差异的影响因素和演变机制。
参考文献
作者简介
*原文载于《信息资源管理学报》2024年第2期，欢迎个人转发，公众号转载请联系后台。
* 引用格式
陈玲，蒋国银.我国政府开放数据资源系统的三螺旋耦合模型研究[J].信息资源管理学报，2024,14(2):121-135.
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制版编辑 | 王伊杨
审核 | 于 媛
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