نظم البيانات المفتوحة المستدامة في المدن الذكية: تحليل قائم على نظرية المنصات لـ 19 مدينة أوروبية
Sustainable open data ecosystems in smart cities: A platform theory-based analysis of 19 European cities

المجلة: Cities، المجلد: 148
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cities.2024.104851
تاريخ النشر: 2024-02-07
المؤلف: Martin Lněnička وآخرون
الموضوع الرئيسي: الحكومة الإلكترونية والخدمات العامة

نظرة عامة

تستكشف هذه الورقة البحثية ديناميات نظم البيانات المفتوحة الحديثة (ODEs) في سياق الاستدامة وإدارة المدن. من خلال استخدام نظرية المنصات، تحلل الدراسة 19 مدينة عبر 8 دول لتحديد 50 نمطًا سياقيًا يؤثر على نظم البيانات المفتوحة المستدامة ومنصاتها، والتي تُسمى نظم منصات البيانات المفتوحة (ODPEs). تتناول الأبحاث ثلاثة أسئلة بحثية رئيسية: الأنماط السياقية التي تشكل جهود البيانات المفتوحة، والعلاقات بين المنصات ومكونات ODPE الأخرى، والتحقق التجريبي من أنواع ODPE الموجودة. تكشف النتائج عن أربع فئات من المنصات—إفصاح البيانات، التطوير الموضوعي، إفصاح تنسيق البيانات المحدد، ومنصات التركيز على المحتوى—بينما تقدم أيضًا 12 توصية للتخطيط السياسي تهدف إلى تعزيز إدارة المدن والاستدامة.

تؤكد الدراسة على أهمية دمج الأنماط السياقية، والمنصات، والمكونات لتصميم نظم بيانات مفتوحة فعالة تلبي احتياجات المواطنين وتعزز التنمية الحضرية المستدامة. وتبرز أن المنصات يجب أن تكون متاحة وقابلة للتكيف مع مستويات مختلفة من مشاركة المواطنين وأمان البيانات. من خلال التحقق التجريبي من الأطر المفاهيمية السابقة، تسهم هذه الأبحاث في الأدبيات المتعلقة بإدارة المدن وأنظمة المعلومات، مع التأكيد على دور بيانات الحكومة المفتوحة ومنصات الحكومة المفتوحة كعناصر أساسية في نظم البيانات المفتوحة. ستركز الأبحاث المستقبلية على تحديد أوجه القصور داخل هذه المكونات وجمع الأفكار من ممثلي المدن لتحسين استراتيجيات نظم البيانات المفتوحة.

مقدمة

تسلط مقدمة الورقة البحثية الضوء على الأهمية المتزايدة لتقنيات المعلومات والاتصالات (ICT) في إدارة المدن، لا سيما في سياق التحديات الناتجة عن زيادة التحضر والنمو السكاني. تؤكد على الحاجة إلى مشاركة المواطنين في إدارة المدن، التي تسهلها التحولات الرقمية، مما يعزز الشفافية، والمساءلة، واستخدام البيانات. يجادل المؤلفون بأن تبادل البيانات الفعال بين أصحاب المصلحة أمر حاسم لتطوير مدن ذكية مستدامة، مما يتطلب تصميم بنى تحتية بيانات شاملة تدعم مبادرات بيانات الحكومة المفتوحة (OGD).

تناقش الورقة مفهوم نظم البيانات المفتوحة (ODEs)، التي تعتبر ضرورية لتعزيز المشاركة المدنية وتنسيق إدارة المدن. تشير إلى عدم وجود تعريف مقبول عالميًا لنظم البيانات المفتوحة وتبرز أهمية فهم خصائصها وعلاقاتها لتعزيز مبادرات تبادل البيانات في المدن الذكية. يقترح المؤلفون استخدام نظرية المنصات لتحليل مكونات وهياكل نظم منصات البيانات المفتوحة (ODPEs)، بهدف تحديد أفضل الممارسات والمتطلبات لبناء نظم بيانات مستدامة. تسعى الأبحاث إلى معالجة الأنماط السياقية التي تؤثر على جهود البيانات المفتوحة في المدن الذكية، وبالتالي تساهم في الاستدامة الطويلة الأمد لهذه النظم.

الطرق

تستخدم الأبحاث تصميمًا استكشافيًا مقارنًا للتحقيق في نظم منصات البيانات المفتوحة (ODPEs) عبر دول ومدن متعددة، مع معالجة الفجوات المعرفية في هذا المجال الناشئ. تركز الدراسة على ثلاثة جوانب رئيسية: الأنماط السياقية التي تؤثر على جهود بيانات الحكومة المفتوحة، والتنفيذات الفعلية ومكونات ODPEs، وآراء الخبراء وإدراكاتهم التي تم تحليلها من خلال البيانات النوعية. لاستكشاف هذه الأبعاد، توسع الأبحاث الأطر الموجودة التي اقترحها جيل-غارسيا وسايوغو (2016) ولينينيكا وآخرون (2022)، مع التركيز على السياقات الإدارية، والسياسية، والتكنولوجية، بالإضافة إلى تصنيف المنصات ذات الصلة بالمدن الذكية.

تهدف الدراسة إلى الإجابة على ثلاثة أسئلة بحثية (RQs). يستقصي RQ1 العوامل السياقية التي تشكل مبادرات بيانات الحكومة المفتوحة في المدن الذكية، بينما يستعرض RQ2 المنصات ومكونات ODPEs، مع التركيز على رؤى الخبراء حول الأدوات الرقمية التي تعزز الشفافية والمساءلة. يستكشف RQ3 كيف تساهم الأنماط والمكونات المحددة في أنواع مختلفة من ODPEs ودورها في نضوج نظام بيانات مفتوح مستدام (ODE). من خلال إعادة تعريف أنواع النظم بناءً على التنفيذات الواقعية، تسعى الأبحاث إلى توضيح مساهماتها في مفهوم النضوج لنظام بيانات مفتوح مستدام.

النتائج

في هذه الدراسة المقارنة متعددة الدول، استخدم الباحثون طريقة دلفي عبر ثلاث جولات لتحديد المكونات الرئيسية لنظم البيانات المفتوحة (ODEs) في المدن المختارة ولتوضيح الأنماط التي تؤثر على أهداف الاستدامة الخاصة بها. ركزت الجولة الأولية على جمع البيانات النوعية المتعلقة بسياقات المدن واستراتيجيات بيانات الحكومة المفتوحة (OGD) الخاصة بها، والتي تضمنت منصات رقمية تعزز الشفافية، والانفتاح، والمساءلة. بعد معالجة البيانات، تم إنشاء قائمة شاملة تضم 56 نمطًا، تشمل سياقات مختلفة، واستراتيجيات OGD (OS)، ومكونات داخلية (ICO) وخارجية (ECO) لنظام البيانات المفتوحة.

سمحت التقييمات اللاحقة من قبل الخبراء بتقييم كل نمط كذو صلة (نعم) أو غير ذي صلة (لا)، ممثلة كقيم بوليانية (1/0). أدت هذه العملية التكرارية إلى إعادة صياغة 18 نمطًا وإزالة 6، مما أسفر عن إجمالي موثق قدره 50 نمطًا، مفصلة في الملحق A.C. توفر هذه النتائج إطارًا منظمًا لفهم ديناميات نظم البيانات المفتوحة ودورها في تعزيز مبادرات الاستدامة الحضرية.

المناقشة

في معالجة أسئلة البحث 2 و3، تستكشف هذه القسم العلاقات بين المنصات ومكونات نظم البيانات المفتوحة (ODEs) داخل المدن الذكية، بالإضافة إلى مساهماتها في نضوج نظم البيانات المفتوحة المستدامة. تختلف البنى التحتية للبيانات الذكية، المصممة للبيانات في الوقت الحقيقي من مستشعرات مختلفة في المدن الذكية، عن البنى التحتية التقليدية للبيانات من خلال التأكيد على الأهداف والخصائص المحددة للبيئات الحضرية الذكية. تتبنى الدراسة مبدأ “الانفتاح قدر الإمكان” للانفتاح وتعرف نظم البيانات المفتوحة (ODEs) على أنها تشمل بيانات الحكومة المفتوحة (OGD) وأنواع البيانات المفتوحة الأخرى، مثل بيانات المواطنين المفتوحة (OCD) وبيانات الأعمال المفتوحة (OBD). تم تطوير بروتوكول شامل لتحديد الأنماط ذات الصلة عبر السياقات الإدارية، والسياسية، والتكنولوجية، باستخدام طريقة دلفي للتحقق وتحليل المجموعات للتعرف على أوجه التشابه بين الأنماط التي تؤثر على مبادرات البيانات المفتوحة.

تتعمق المناقشة أيضًا في مفهوم نظم البيانات، مع التأكيد على الاعتماد المتبادل بين الفاعلين، والأدوار، والعلاقات، والموارد داخل هذه النظم. تؤكد على أهمية المنصات التكنولوجية التي تسهل معالجة البيانات والابتكار، بالإضافة إلى الحاجة إلى نماذج حوكمة بيانات قوية لمعالجة القضايا الأخلاقية والقانونية. ينتقد القسم أيضًا الأدبيات الحالية حول نظم البيانات المفتوحة (ODEs)، مشيرًا إلى غياب تعريف مقبول عالميًا وتعقيد مكوناتها وعلاقاتها. يتم تأطير الاستدامة في نظم البيانات المفتوحة (ODEs) كمفهوم متعدد الأبعاد، يتضمن مبادئ مدفوعة بالمستخدم، ودائرية، وشاملة، مع الاعتراف أيضًا بضرورة الجدوى المالية والتدفق المستمر للمعلومات. تهدف المنهجية المستخدمة في الدراسة، بما في ذلك اختيار المدن النموذجية بناءً على تصنيفات نضوج البيانات ومؤشرات المدن الذكية، إلى تقديم فهم دقيق للأشكال المتنوعة والمراحل التنموية لنظم البيانات المفتوحة عبر سياقات مختلفة.

القيود

تقدم الدراسة عدة قيود تبرز مجالات للبحث المستقبلي. أولاً، بينما تشمل التحليل المقارن 19 مدينة عبر ثماني دول، فإن النطاق المحدود يقيد إمكانية تعميم النتائج، لا سيما فيما يتعلق بأنماط التجميع. يُقترح إجراء فحص أوسع يشمل جميع دول الاتحاد الأوروبي ومدنها، على الرغم من التحديات العملية في تغطية كل مدينة. ثانيًا، قد يتجاهل الاعتماد على وجهات نظر الخبراء لتقييم نظم البيانات المفتوحة (ODEs) رؤى قيمة من المستخدمين والموظفين العموميين، مما قد يعزز فهم متطلبات النظام وسبل الاستدامة. يجب أن تتضمن الأبحاث المستقبلية هذه المنظورات من خلال مقابلات مع ممثلي المدن للتحقق من البيانات واستكشاف نضوج نظم البيانات المفتوحة بشكل أكثر شمولاً.

بالإضافة إلى ذلك، قد يغفل تركيز الدراسة على المنصات وخصائصها داخل نظم منصات البيانات المفتوحة (ODPEs) عناصر مؤثرة أخرى، مثل السياقات الاجتماعية وديناميات إعادة استخدام البيانات. يشكل استخدام خوارزمية التجميع k-means، الحساسة للتدرج، قيدًا آخر، حيث يمكن أن تؤثر التقييمات الثنائية للأنماط على تقييمات التشابه. تتطلب الطبيعة الاستكشافية للدراسة مزيدًا من التحقق من النتائج عبر مقاييس متعددة الأبعاد. أخيرًا، تؤكد الطبيعة الديناميكية لنظم البيانات المفتوحة (ODEs)، بما في ذلك إمكانية وجود بيانات قديمة أو غير معلنة، على الحاجة إلى أبحاث مستمرة للتكيف مع النظم المتطورة والتقدم التكنولوجي، لا سيما في ضوء الاتجاهات مثل الرقمنة والذكاء الاصطناعي.

Journal: Cities, Volume: 148
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cities.2024.104851
Publication Date: 2024-02-07
Author(s): Martin Lněnička et al.
Primary Topic: E-Government and Public Services

Overview

This research paper investigates the dynamics of modern Open Data Ecosystems (ODEs) in the context of sustainability and urban governance. By employing platform theory, the study analyzes 19 cities across 8 countries to identify 50 contextual patterns that influence sustainable ODEs and their platforms, termed Open Data Platform Ecosystems (ODPEs). The research addresses three primary research questions: the contextual patterns shaping open data efforts, the relationships between platforms and other ODPE components, and the empirical validation of existing ODPE types. The findings reveal four categories of platforms—data disclosure, thematic development, specific data format disclosure, and content-focused platforms—while also providing 12 recommendations for policy planning aimed at enhancing urban governance and sustainability.

The study underscores the importance of integrating contextual patterns, platforms, and components to design effective ODEs that cater to citizen needs and promote sustainable urban development. It highlights that platforms must be accessible and adaptable to varying levels of citizen engagement and data security. By empirically validating previous conceptual frameworks, this research contributes to the literature on urban governance and information systems, emphasizing the role of open government data and open government platforms as foundational elements of ODEs. Future research will focus on identifying deficiencies within these components and gathering insights from city representatives to further refine ODE strategies.

Introduction

The introduction of the research paper highlights the increasing significance of Information and Communication Technologies (ICT) in urban management, particularly in the context of rising urbanization and population challenges. It emphasizes the need for citizen engagement in urban governance, facilitated by digital transformation, which enhances transparency, accountability, and data utilization. The authors argue that effective data exchange among stakeholders is crucial for developing sustainable smart cities, necessitating the design of inclusive data infrastructures that support Open Government Data (OGD) initiatives.

The paper discusses the concept of Open Data Ecosystems (ODEs), which are essential for fostering civic engagement and coordinating urban governance. It notes the lack of a universally accepted definition of ODEs and highlights the importance of understanding their characteristics and relationships to enhance data sharing initiatives in smart cities. The authors propose using platform theory to analyze the components and structures of Open Data Platform Ecosystems (ODPEs), aiming to identify best practices and requirements for building sustainable data ecosystems. The research seeks to address the contextual patterns influencing open data efforts in smart cities, thereby contributing to the long-term viability of these ecosystems.

Methods

The research employs a comparative exploratory design to investigate open data platform ecosystems (ODPEs) across multiple countries and cities, addressing knowledge gaps in this emerging field. The study focuses on three key perspectives: contextual patterns influencing open government data efforts, the actual implementations and components of ODPEs, and expert opinions and perceptions analyzed through qualitative data. To explore these dimensions, the research extends existing frameworks by Gil-Garcia and Sayogo (2016) and Lnenicka et al. (2022), concentrating on managerial, political, and technological contexts, as well as the classification of platforms relevant to smart cities.

The study aims to answer three research questions (RQs). RQ1 investigates the contextual factors shaping open government data initiatives in smart cities, while RQ2 examines the platforms and components of ODPEs, emphasizing expert insights on digital tools that enhance transparency and accountability. RQ3 explores how identified patterns and components contribute to various types of ODPEs and their role in the maturity of a sustainable open data ecosystem (ODE). By redefining ecosystem types based on real-world implementations, the research seeks to elucidate their contributions to the maturity concept of a sustainable ODE.

Results

In this multi-country comparative study, the researchers employed the Delphi method across three rounds to identify key components of Open Data Ecosystems (ODEs) in selected cities and to elucidate patterns influencing their sustainability goals. The initial round focused on gathering qualitative data related to the cities’ contexts and their Open Government Data (OGD) strategies, which included digital platforms that enhance transparency, openness, and accountability. Following data processing, a comprehensive list of 56 patterns was generated, encompassing various contexts, OGD strategies (OS), and both internal (ICO) and external (ECO) components of the ODE.

Subsequent evaluations by experts allowed each pattern to be assessed as relevant (YES) or not relevant (NO), represented as Boolean values (1/0). This iterative process led to the reformulation of 18 patterns and the removal of 6, culminating in a validated total of 50 patterns, detailed in Appendix A.C. These findings provide a structured framework for understanding the dynamics of ODEs and their role in advancing urban sustainability initiatives.

Discussion

In addressing Research Questions 2 and 3, this section explores the relationships between platforms and components of Open Data Ecosystems (ODEs) within smart cities, as well as their contributions to the maturity of sustainable ODEs. Smart data infrastructures, tailored for real-time data from various sensors in smart cities, differ from traditional data infrastructures by emphasizing the specific goals and characteristics of smart urban environments. The study adopts an “as open as possible” principle for openness and defines ODEs as encompassing Open Government Data (OGD) and other open data types, such as Open Citizen Data (OCD) and Open Business Data (OBD). A comprehensive protocol was developed to identify relevant patterns across managerial, political, and technological contexts, utilizing the Delphi method for validation and cluster analysis to discern similarities among patterns influencing open data initiatives.

The discussion further delves into the conceptualization of data ecosystems, highlighting the interdependence of actors, roles, relationships, and resources within these ecosystems. It emphasizes the importance of technological platforms that facilitate data processing and innovation, as well as the need for robust data governance models to address ethical and legal concerns. The section also critiques the existing literature on ODEs, noting the absence of a universally accepted definition and the complexity of their components and relationships. Sustainability in ODEs is framed as a multifaceted concept, incorporating user-driven, circular, and inclusive principles, while also acknowledging the necessity for financial viability and continuous information diffusion. The methodological approach employed in the study, including the selection of sample cities based on Open Data Maturity rankings and smart city indices, aims to provide a nuanced understanding of the diverse forms and developmental stages of ODEs across different contexts.

Limitations

The study presents several limitations that highlight areas for future research. Firstly, while the comparative analysis encompasses 19 cities across eight countries, the limited scope restricts the generalizability of findings, particularly regarding clustering patterns. A broader examination that includes all EU countries and their cities is suggested, although practical challenges in covering every city remain. Secondly, the reliance on expert perspectives for assessing Open Data Ecosystems (ODEs) may overlook valuable insights from users and public servants, which could enhance understanding of ecosystem requirements and sustainability. Future research should incorporate these perspectives through interviews with city representatives to validate data and explore the maturity of ODEs more comprehensively.

Additionally, the study’s focus on platforms and their characteristics within Open Data Platforms and Ecosystems (ODPEs) may neglect other influential elements, such as social contexts and data reuse dynamics. The use of the k-means clustering algorithm, sensitive to scaling, poses another limitation, as the binary evaluation of patterns could affect similarity assessments. The exploratory nature of the study necessitates further validation of findings across multidimensional scales. Lastly, the dynamic nature of ODEs, including the potential for outdated or undisclosed data, underscores the need for ongoing research to adapt to evolving ecosystems and technological advancements, particularly in light of trends like digitization and smartification.