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推动乡村的数字化转型
摘要：“智能”的概念是一个重要的话题，直到最近才扩展到农村地区。尽管智能已经被强势地融入到许多城市环境中，但城市和乡村之间的差异阻止了用于乡村智能改造的方法和工具的直接转移。为了提高对新开发或适当调整的工具和方法的认识，将它们纳入统一的平台是明智的。本文介绍了一个数字平台的功能需求和建筑主干，该平台目前正在智能村庄项目中开发，即高山空间村庄的智能数字化改造。所开发的数字平台的关键功能是（1）自我评估，允许根据不同维度对智能进行评估；（2）输入和审查智能转型的最佳实践；（3）基于自我评估结果的配对；（4）参与各方之间的协作。不同的功能适用于不同的村庄代表，其中数字平台的主要目的是促进活动，提高感兴趣的农村地区的智能水平。
关键词：智慧村、数字化转型、平台、自我评估、智慧评估、配对、最佳实践
1.简介
在专注于城市及其智慧转型（即智慧城市（SC））数年之后，我们现在面临着改善村庄（即智慧村庄（SV））状况的挑战。这一点非常重要，尤其是对于改善村民生活条件、减少人才和青年向城市流失等方面。（智慧村，2019）尽管从政治层面开始，人们对这一尝试给予了大量关注（如欧盟智能村庄倡议（欧洲农村发展网络，2019a）），但这是一项具有挑战性的任务。由于城市和乡村不能等同，为了实现智慧村庄的改造而使用新的工具和方法也是可能的。
本文描述了一种工具和方法的结合，旨在帮助村庄实现其智能转型。新开发和适当调整的工具和方法被纳入数字平台，这与数字转型的概念密切相关，但应该注意的是，向智能化转型并不一定与数字捆绑在一起。然而，数字平台的一般目的是提供一种可访问、用户友好、现代和有效（“智能”）的方法，促进智慧村的过渡。任何一个村代表都可以使用这个平台，目的是促进他们的活动更加便捷高效，提高他们的智能化。
该数字平台围绕四个主要特征构建：（1）自我（智能）评估；（2）最佳实践；（3）配对；（4）协作。在论文中，我们关注了以下研究问题：“促进村庄智能数字化转型的数字平台的需求规范是什么？”。该平台仍在开发中，因此，一些功能已经实现，并可供感兴趣的各方使用，而其他功能仍在研究其规范和数字平台内的完整实现。本文提出了需求规范，对其单独和组合过程背后的方法论进行了深入分析，同时解释了该平台的技术方面，包括关键功能的实现及其在数字平台体系结构中的位置。
本文的其余部分结构如下。第二部分介绍了智能村庄这一新概念的基本信息和定义。第3节讨论了数字平台的需求规范，重点讨论了关键功能。第4节将介绍已开发的数字平台的架构主干，其中包括组件的交互。第五部分是本文的结束语。
2.智慧乡村的概念
智能生活背景下的研究发展迅速。然而，与智慧城市相比，智慧村庄的领域已经显著落后（Visvizi amp; Lytras，2018；Fennell等，2018）。智慧村不应仅仅被视为智慧城市的延伸，因为智慧村的重点在于通过有目的地和有思想地使用数字技术，参与当地社区，改善他们生活的不同方面（农业和农村发展总局，2018年）。
为了有效地应对相关的挑战，必须对智慧村的概念有一个清晰的认识。智能村庄的定义是由智慧的村庄门户提供的（欧洲网络对农村发展，2019 b）：“智慧的村庄是农村和社区建立在他们现有的优势和资产基础上,新旧网络和服务通过数字、通信技术、创新和对知识更好地利用这些途径进一步增强，在这同时，发展新的机会。”
“智慧村庄”展示了欧洲农村发展网络（欧洲农村发展网络，2019a）涵盖的“智慧和有竞争力的农村地区”主题的子领域之一。尽管智能村庄的概念仍在发展，但可以发现许多正在进行的不同项目和倡议（Zavratnik，Kos，amp; Stojmenova Duh，2018）。其中还有，由Interreg高山空间项目联合资助的智能村庄项目《高山空间村庄智能数字化改造》（SmartVillages，2019年）。SmartVillages项目结合了六个欧洲国家，试图改善涵盖组织、社会和技术视角的创新框架条件（SmartVillages，2019）。
2.1智慧城市和智慧村庄的互联互通
由从20世纪90年代开始，数字城市的数字平台作为智慧城市平台不断扩大（Aurigi，Willis，amp; Melgaco，2016）。Anthopoulos和Fitsilis对智慧城市标签的定义是：“一种基于信息通信技术的基础设施和服务环境，能够提高城市的智能化、生活质量和其他属性（即环境、创业、教育、文化、交通等）”（Anthopoulos amp; Fitsilis，2014）。基于这一定义，研究人员找到了不同技术挑战的工作，这些工作中反复出现的元素是智慧城市倡议的整体性（Van den Bergh amp; Viaene，2016）。由于这些举措通常是技术注入的，如果不是驱动的，它们可以解决与移动、经济、能源、环境、电子政府相关的问题，或这些问题的组合（Caragliu，Del Bo，amp; Ni-jkamp，2011）。这些问题导致了不同城市的技术挑战（Caragliu等人，2011；Van den Bergh amp; Viaene，2016）。
数字平台大量借用人工智能（AI） （Jia，Kenney，Mattila，amp; Seppala，2018），经常使用高性能计算（Kołodziej amp; Gonzaacute;lez-veacute;lez，2017），以及区块链（Orecchini，Santiangeli， Zuccari，Pieroni，amp; Suppa，2018；Zamuda等人，2019年）。智能城市的一个重要的人工智能方面也是将计算智能、学习方法和优化方法结合，它用于自动化地解决问题，如先进的进化算法（Zamuda，2016）。除此之外，电气化、教育和可持续创业是增强智能社区能力的最重要方面，特别是在全球IEEE智能村倡议中（Anderson等，2017）。
从智慧城市的视角来看，《智慧城市电子治理的推荐系统调查》（Cortersquo;s-Cediel，Cantador，amp; Gil，2017）提供。在（Borrarsquo;s，Moreno，amp; Valls，2014）中描述了旅游领域中配对推荐系统的一个更详细的例子。文中回顾了其中几个确定的案例，并提供了参考文献。其中一些不仅适用于智慧城市，也适用于智慧村庄，因为它们面临着类似的挑战，如在政府电子服务中帮助寻找商业伙伴（案例4，见推荐（Lu，Shambour，amp; Zhang，2009；Lu，Shambour，Xu，Lin，Zhang，2010；Mao，Zhang，Lu，Zhang，2014；Shambour amp; Lu，2011）），或为企业提供个性化的在线法律和行政咨询支持（案例6），以及增强政府电子互操作性（案例7）。
3.数字平台
智能转型的主要推动因素之一是存在适当的数字支持。在智能村庄项目的背景下，开发数字平台是支持目标农村地区创新的技术组成部分。为了实现这一目标，必须处理不同的方面，并支持选定的专门功能。
3.1数字平台需求规范
数字平台的开发始于功能需求的收集。所需功能列表是与SmartVillages的项目合作伙伴协作形成的。列表开始与通用功能和演示网站一样，多语言支持、可用社交媒体账户登录、添加外部资源、可视化的数据、所有数据和元数据导出功能、新闻广播和广大公众评论内容、标签和标准启用搜索、常见的日历、协同写作、感兴趣的专题小组、个人领域等功能。上面提到的列表包含现有内容管理系统（CMS）中大多数支持的基本功能。
然而，为了促进智慧村的有效转型，平台必须支持专门的领域，并实现一些非标准的功能。因此，SmartVillages数字平台的最终版本将实现以下关键特性：
- 自我评估；
- 最佳实践；
- 配对；
- 协作。
识别特性的每个特定需求和目标将在下面的小节中描述。
3.1.1自我评估
自我评估功能允许感兴趣的利益相关者进行指导分析，并评估其农村地区的智能程度。使用六个智能维度，按照提出的方法得出结果（Lentini， Polettini，Lue ，amp; Vitale，2019）。然后，评分结果将被包含在数字平台中，以支持最终结果的图示和检查。该服务提供的结果可以帮助利益相关者决定解决最合适的维度，并执行最理想和必要的步骤，以实现自己村庄的智能转型。
为了评估和评价农村地区的智能化程度，Lentini等人提出了一种新的方法，即使用ELECTRE Tri多标准分析方法（Lentini等人，2019年）。根据该方法，每个感兴趣的农村或山区可以通过一组智能维度来评估其智能，即：（1）经济、（2）环境、（3）治理、（4）生活、（5）流动性和（6）人口，并针对每个智能维度提出了四个智能指标子集。基于对山区智能评估和评级的能力的分析，以及在（智能村庄，2019）中就该主题开展的具体工作，智能城市概念采用了指标。ELECTRE Tri代表了一种方法，允许对智能水平进行自我评估，给定一组指标，并创建一个权重向量，包含编译器的六个智能维度中每个维度的相对重要性。它也允许在一个特别创建的分类系统（“高智能水平”、“满意智能水平”、“中等智能水平”和“低智能水平”）中对智能进行评级，这些分类由特定选择的数值阈值分隔。
3.1.2最佳实践
数字平台还包括一个结合了不同领域的最佳实践的知识库，涵盖了3.1.1节中介绍的智能维度和指标。收集最佳实践的目的是使农村和山区能够分享可行的智能转型活动，并从在地理和社会经济条件与之类似的地区上传的促进智能转型的行动中获得启发。愿意分享其在有关方面获得的经验和获得的知识的村庄将在其评价最高的范围内提供最佳做法。
为了更快的检索和更清晰的可用性，每个最佳实践都将以约定的格式上传，并将突出显示最佳实践所打算使用的智能维度、相关的指示器和一些突出显示关键字的标签，这些关键字对内涵和定义每个最佳实践很有用。更重要的是，准备好的文件格式将允许平台的配对部分根据不同的属性连接相似的村庄。
3.1.3配对
数字平台中的配对功能提供了自我评估和最佳实践之间的连接步骤。有了这些，有兴趣的各方可以为他们的智能和数字转型的开始步骤寻找潜在的参考资料。配对的目的是将感兴趣的各方与合适的最佳实践联系起来，这些最佳实践可以帮助他们实现智能转换。连接是基于智能评估的结果进行的，将在特定维度内需要帮助的村庄与在同一维度上获得高度评价的另一个智能村庄的知识和经验进行匹配。此外，配对功能还提供了一个类似村庄的列表，根据内容、需求、区域或智能级别将感兴趣的一方与其对应方进行匹配。
图1：数字平台关键组件交互的高级表示
根据所追求的目标，配对可以有不同的形式：
- 村对村（v2v），配对过程以引入具有相似智能成熟度的接触村为导向；
- 从村庄到项目测试区域（v2ta），在v2ta中，配对过程旨在分享根据测试区域分组的智能活动的成功经验；
- 从村庄到企业，反之亦然（v2b和b2v），其目标是连接人和公司，使他们能够在商品和服务的发展中协作，以提高智能能力。
3.1.4协作
促进智能转型的另一个重要方面是相关方之间的沟通。因此，数字平台的关键功能之一就是协作。数字平台提供了不同的功能来支持交流和协作，即文档交换功能（DE）、论坛（FO）、活动（EV）和画廊（GA）。为了最大限度地提高所支持功能的效率，用户访问级别根据其属性不同而不同。表1展示了协作和通信功能，包括四个不同级别的用户。
数字平台支持“智慧村”项目合作伙伴和项目测试区域（即“智慧村”项目所包含的村庄）内的协作和沟通活动。另一方面，也支持感兴趣的农村地区和普通公众通过论坛与项目测试区进行交流，通过活动和画廊跟踪项目活动。
表格 1 数字平台支持的协作和沟通功能
（FO – Forum，DE - Document Exchange，EV – Events，GA – gallery）
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项目合作伙伴 |
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项目合作伙伴 |
FO DE EV GA |
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项目测试区域 |
FO DE EV GA |
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感兴趣的农村地区 |
EV GA |
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通用公共电动汽车 |
EV GA |
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项目测试区域 |
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项目测试区域 |
FO DE EV GA |
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感兴趣的农村地区 |
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