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智慧水务的哲学思考——智慧如何引领水务?
点击数:636  发布时间:2017/7/10 11:00:17

来源:给水排水

时下,“智慧水务”成为水务行业内的热辞。本人结合水务行业及对“智慧”二字的理解,谈一谈关于智慧水务的哲学思考,或许对如何正确理解智慧水务,不无裨益。本文为第一开篇:先从哲学角度思考,从“虚”的层面上,先作一阐述,后面分成几个话题,从智慧水务的包括软件、硬件层面出发,把智慧水务的整个轮廓作一个大概的描述,以期抛砖引玉。并希望对智慧水务平台建设等顶层设计、对水务企业管理模式的转变有一定的促进作用。

一、如何理解智慧水务中的“智慧”二字

何为智慧水务?百度中有个定义,可以作为一个参考,以了解智慧水务的基本了解:“智慧水务通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施,形成"城市水务物联网",并可将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议,以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程,从而达到"智慧"的状态。”

个人认为,这个定义与智慧的目标还存在一定差距,至少与目前“互联网+”及“+互联网”的思维存在一事实上差距。很多人把智慧水务与时下流行的“互联网+”进行联系,事实上,水务行业,作为一个传统行业,目前只是传统手段利用了部分互联网的应用功能,只能是“+互联网”,而不是“互联网+”的概念,当然中间也包含了在线监测仪器为主的“物联网”手段。

所以,这个定义其实多数内容尚停留在水务企业中信息化建设,然后在信息化上达到一定智能化程度的层面上。要真正理解智慧,我们不妨更换一个角度,从佛经上来考察智慧的根源,看上去佛经中的内容与智慧水务风马牛不相及,但从另一个角度来理解和观察智慧水务,会给我们一些更广阔的思维度。

“智,梵文曰若那(Jnana),意为决断。慧,梵文为般若(Prajna),意为拣择”。所以简单点理解,智慧包含两个要点,一是决断,可以涵盖预测、判断、决策等功能。二是拣择,按个人理解涵盖筛选的能力,在信息化时代,经验本身是嘈杂的,筛选的能力显得尤其重要,只有这样才能够抓住主要矛盾,从而有效地解决实务问题。

智慧的根本是预知未来事物变化的能力。已经发生的事情是不可改变的,但可以积累经验,可以“转识成智”,所以智慧水务对历史的数据价值就是提供了经验,而这个经验是需要相当数量的统计加上科学理性的分析,然后发现规律,不断对预见提高提供佐证,并在不断佐证的基础上,提高预见的正确性,从而达到预见能力的提高。

在水务行业中,需要预知的内容,以及需要解释的内容是非常具体化的。比如:污水处理工艺中,根据进水情况,能够快速准确自动地调整运行参数(污水处理WEST运行软件);自来水管道抢修过程中,对影响用户,管网阀门的启闭快速提供决策,并能够提供多种决策方案,包括对用水户的影响及告知,能够自动产生方案,供运营者决策(类似GIS系统、水力模型、工作流程的整合系统)等。当然还有更高的程度的延伸与关联,试举一能够让非专业人士通俗理解的事例:

事例:水量突变与电视据播放的关系。

某城市在近一个月内,许多小区水量都会有一个突增,起初认为,有漏水,或盗水情况。但经过在线水表监测分析,发现水量突增现象均发生在晚上8时左右,突增的时间都在5-10分钟之内。漏水与盗水的可能得以排除,但真实的原因,一直未能查明。二个月之后,此现象恢复正常。

后经分析:一部热播电视剧的擦播广告时间,也水量突变时间一致,因此结论为:广告期间,多数观众上洗手间导致该时段的水量突增。这个现象在同行间,经常成为饭后谈资,但我们可以得出二个结论:一是该电视剧的收视率较高;二是有许多相关性,超出我们的想象范围。

二、关于智慧的三个类型

在实务层面上,智慧可分为三类:创新智慧、发现智慧、规整智慧。

创新智慧

从无到有地创造或发明新的东西。上述事例中,看上去一个表面的有趣现象,事实上真要找到其中的内在联系,还是需要一些技术手段,比如智能水表的在线实时监测、管网的分区管理,甚至于科学实用的水务模型,这些科技手段的建立是随着科技进步,应用在水务上的创新手段。这些科技思维与手段,就是创新智慧,这些智慧往是跨界的应用。

比如智能远传水表,本身就是移动信号在水表上的应用结合。所以目前有许多水表供应商也开始对远传水表的软件建设硬件配套上大做文章。也有许多二次加压设备供应商对水务公司的一些核心内容尤其是在线监测软件应用,数据分析等内容也在打着“智慧水务”的旗号,摇旗呐喊,这在某种程度上,是行业的一种进步,给传统的水务行业带来勃勃生机。到目前为止,传统的水务行业依然存在着保守封闭的特性,创新能力依然是短板。创新智慧,事实上是智慧水务项目中,最需要的一项内容。

发现智慧:

发现本来就存在,但没有被认知的东西。电视剧广告擦播,导致洗手间集中时间的用水量增长,本身存在内在联系,但是没有完善的统计与科学的分析,是不可能发现这个客观的内在联系的。这就是发现智慧。

规整智慧:

可能运用现有的规则,如法律、法规、制度、政策、方针、方法等来调整、梳理、矫正、改变已经存在的东西。比如:比如某污水厂按一级A排放标准,由于进水水质原因,无法达标排放。运营商从相关法律规定,要求该污水厂按工业污水厂标准重新核定排放标准,从而使达到了稳定达标排放的结果,从而规避了法律风险。

这个智慧不仅仅是技术层面的,也包括水务行业运营管理过程中的应用,尤其是在污水处理行业中,除了技术手段的加强之外,在政策法律方面的博弈,更能够体现中水务从业者的智慧来,当然此智慧,可能超出我们目前谈的物理层面上的智慧水务概念。

当然这三种类型并不完全孤立,是互相融合、互相促进的。因此,我们还得充分认识到智慧水务在应用的特点:

一、系统相关性就是智慧性的体现。

飓风起于萍末,大风暴是从一个小风波来的。当一个水司漏损率呈增长趋势,则必然在许多因素存在,而且“冰冻三尺非一日之寒”,可能是在管材上出问题,也可能管道施工质量有问题,也可能是计量表上有较大误差,也可能是新拓展供水区域中的问题,有物理漏损,也可能是管理漏损。孔子在《易经》中说,天下的事,没有突变的,只有我们智慧不及的时候,才会看到某件事的突变,其实早有一个前因潜伏在那里了。天下事的形成,几乎没有偶然。“其所由来者,渐矣”。

智慧水务就是通过一个系统,从具体中抽象出规律,从规律中推断一些具体的结果,从而达到预测、预警,提供多个具体操作方案,这是对智慧水务的一个实用性层面上的要求,也就是说,智慧水务眼中,没有突发事件,那就是一个很高境界了。因此,不仅仅是软件,而是一个软件与硬件相结合的系统工程。

在完善智慧水务系统中,水务公司的任何一项经营指标都不会是没有原因的变化。如涉及到自来水业务中的几项重要指标:单位能耗、药耗、制水损耗、管网漏损、水费回收率、水质指标、水压指标等等,这些都应该在智慧水务系统中能够得到即时反映或及时的反馈,形成一个良性的闭环系统,这也是智慧水务现实中的根本需求。

显然,智慧的成份更多的是建立在一个大数据的基础上,找到大数据的相关性,然后得出一些我们没有意识到的结论,或者用来验证我们逻辑思维得出结论的准确度。而用以判断的基础和手段就是物质流,信息流以及信息流的加工和应用。

在智慧水务中的信息流中主要来自在线监测数据的硬件设施,质的要求主要还是速度与精度的要求,量的要求,主要还是纵向的历史数据,横向的相关数据,即目前流行的说法就是大数据时代。在软件方面的要求,就是用以分析的工具如何更接近于真相,这就是软件水平。有一句话说得有道理:谎言的平均值是随着样本的增加而接近真相,这个不好证明,但大数据在有足够的量的支撑下,可以引起质变,接近真相是一个水到渠成的结果了。

二、智慧性需要破解经验的模糊性。

有人说“经验是作为不完美的老师”,这句话包含二层意思,一是不完美,二是老师。换句话说,虽然不完美,但终究是老师;或者说虽然是老师,但终究不完美。在实践过程中,我们往往通过经验作出判断,并付诸实践,但没有办法在事先得到判断或验证,所以需要一个载体完成判断与验证工作,这个载体的核心就是“智慧”。靠这“智慧”载体,能够多一些客观理性的特性,原因是我们经验具有以下特点:

1、经验的因果结构是复杂的

因果关系往往不是单一的关系,同样一件事的结果,可以有多个原因,或者是多个原因导致的结果。比如某个区域水量突增,可以是漏损,也可以是有盗水,也可以是用户数量突增,也可以是固定用户需求突增,也可以是以上几种因素任意组合导致的结果,如何正确判断出真相,如何仅仅凭经验去推断是不可靠的。

2、经验是嘈杂的

同样一件事,主要原因还是次要原因,还是伪原因,都是相互干扰的。如某个检漏工经过相关仪及听漏仪检测,判断了漏点位置,但事实上他听到的声音,不是漏点的声音,而是某用户打开水龙头的流水声,而不是漏水的噪音。有的听漏工可以听出漏水与正常用水的区别,而有的听漏工没有一个细致的区分能力。

同时,在没有开挖确定验证漏点之前,我们没有办法确定哪个正确,哪个错误。因为嘈杂的经验,不能用文字来描述与记录。比如听漏工,他没有办法用文字或者语言记录声音的信号。所以在智慧水务中,考虑了用噪声记录仪来记录波形,用图象来记录声音信号,不断积累,分析捕捉规律。这也是智慧手段不断减少干扰因素,从而找到主因,并促进经验的升华。

3、经验数据具有内源性

许多水司喜欢对历史数据进行分析,这是大数据应用手段,也是一个有效的办法,但必须要清醒地意识到,历史是一系列样本,是经验数据的展开。因为在具体工作过程中,分析手段也是自然而然地应用经验,所以有时候,真实的情形是有经验的思维与方式来对经验的数据进行分析与应用。

比如污水厂出厂水中COD指标有突变时,一般业务人员可能会从进水情况、BOD值、在线监测设备比对、并与生化池中含氧量等方面去着手检查,但实际过程中,很有可能根本原因不是这些因素,而是在线监测时段之外的重金属离子超标抑制菌种或是难以生物降解的COD进入等原因,那就很难经验马上能够作出判断。如果智慧水务中的感知层比较发达,对污水厂集污管网中有一个系统的在线监测布局,那么就能够做出一个相对比较正确的判断。

4、正确的经验是吝啬的

实践案例中,值得充分总结,并能够取得有效结论的现实安全感并不多。所以在具体业务中,只能提供少量的具有一定局限性的试验。比如水务模型在实际应用过程中,很少得到较高的评价,就是因为实际应用过程中,没有起到实效。许多高等院校建有一些相关实验室,但要知道实验室是人为的设定了一些已知条件,明显地会吸引实验者的关注重点,这种验证是明显局限性的。现实永远是最复杂的也是最好的老师。

说得再明确一点,什么叫破解经验的模糊性?比如,当管网压力降低,流量突增,我们有理由判断,存在管网爆裂发生漏损所致。但要明确漏点在哪个地方,或者定位误差必须在直径1米范围以内,这就需要靠智慧水务的手段,依靠智慧水务软件、硬件系统,由面及线(先判断哪个区域以及区域中的哪条管网),由线及点(管线上的哪个点),明确推断出漏点在哪。

反之,如果推断不出具体漏点的,那么就要排除漏损存在的可能,应从其它方面找到判断结论,无论这个结论正确与否,这是智慧水务系统中应有的逻辑本性。换而言之,智慧有时是用否定的形式来突破经验的局限,从而提示答案的更多可能性。这就是智慧的确定性来解决经验的模糊性问题,这也是智慧水务的价值所在。至于这个确定性与正确性有矛盾的时候,就是我们下面讲的,智慧需要不断修正与驯化。

 

三、智慧需要不断修正与驯化。

第一个问题:关于修正。

主要是指,智慧不是马后炮,不是事后诸葛亮。智慧的价值是在于“事先”。事后不是没有意义,事后是经验,经验最终目的也是为了“事先”的预测控制。为了达到“事先”的功能,必须对经验不断推敲,在形成经验的过程中,把经验进行升华,螺旋式上升后,否定之否定后,达到接近真理。历史可以为任何事情辩护,实际上教不了人们什么东西,因为历史什么都有,不管什么事情能从中找到例证。

所以,用经验来诠释现象,具有相当的灵活性,诠释的灵活性牺牲预测力保全神话框架。这种权衡的关键,与其说在于,是抓住客观事实还是利用经验预测未来,还不如说在于确保故事的共识还是确保事后解释经验的能力。

像前面关于电视剧热播中擦播广告与水量突增的事例中,我们不能排除其它原因导致这一现象的可能,所以同样说明另一个问题:经验的诠释有很大的灵活性,很多现象可以进行多种诠释,模糊的经验通过灵活的诠释获得意义。就象这个事例中的手段,更常用于事后解释而非事前预测。也就是说,我们不能从电视剧的热播会导致某个时段水量突增,也不能够百分之百断定,水量突增完全是因为电视剧的热播,严谨地说,只是一种可能。但我们的解释为多数人接受与认可,或者更接近于真相。

智慧水务在具体实施过程中,很容易陷入一个怪圈。很多项目操作者纷纷为在把经验转化为对世界的理解过程中获得的主观快乐情感和智慧辩护。理论上来说,智慧有两个要素,一个是有效地适应环境,属于工具效用。二是优雅地诠释经验。从第二个角度来说,与其说是经验是适应工具、进步动力,不如说经验激发一项根本的人类活动,创造并装饰没有实际用途的知识。所以智慧水务项目,我们应该从更务实的角度,紧紧围绕工具效用为中心,予以规划与实施。

有一些理论表明,故事讲述和模型建构是人类的基本活动。人类行动者通过这两种活动形成我们独有的智慧、彰显我们物种的智慧性。“没有实际用途的想象在智慧王国里占有重要地位。”智慧涉及优雅地诠释经验,正如故事讲述和模型建造的美丽所反映的那样。智慧还涉及有效适应环境,正如利用经验提高生产率所反映的那样。经验的启示,既是人类想象之壮丽的标志,又是有效解决问题的工具。

第二个问题是驯化。

2016元旦前夕,听了罗胖的演讲《时间的朋友》深受启发。其中一个观点,就是用生物圈的进化现象来判断商业界的发展。我认为,用生物圈的观点来看待智慧水务中的水力模型,或许可以给我们正确看待其应用提供一个较为合适的观点。用一个形象的比喻来说,水力模型就象污水处理厂的各类菌群一样,是需要不断驯化的,以适应具体某个具体场景应用,这个对应关系将是唯一的。

也就是说,一个水司具体的水务模型,经过几年或更长的时间,进行不断修正与磨合,这个水力模型越来越接近这个水司的现状,得出的结论几乎趋于客观事实。而这个模型不能够拿到其它水司来适用。我相信,随着智能技术的提高,这种趋势是值得期待的。也就是说,当智能化足够发达的时候,我们把“修正”看作“驯化”,更为科学与美好,这是智慧的优雅性与进化性。

综上所述,我们首先需要跳出“水务”的框架与思维,有一个跨界的思维度,可能更有利于智慧水务的顶层设计,使智慧水务更具有前瞻性,更有效地规避一些误区,走得更好、更远。“就象闪电必须走在雷鸣之前一样,思想必须走在行动的前面”。智慧水务,这个颇具生命力的项目,需要哲学思维的引领,才能够让“智慧”更好的引领水务的发展。下期话题,敬请关注,并请同行指正与交流。

 

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