HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

Dƣơng Văn Đoàn

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TẬP THÔNG SỐ CHỈ THỊ HIỆU NĂNG
KPI CỦA THÀNH PHỐ THÔNG MINH TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

Chuyên ngành: Hệ thống Thông tin
Mã số
: 60.48.01.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
(Theo định hƣớng ứng dụng)
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN TRUNG KIÊN

HÀ NỘI - 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Trung Kiên, kết quả đạt đƣợc trong
luận văn là sản phẩm của riêng cá nhân, không sao chép lại của ngƣời khác. Trong
toàn bộ nội dung của luận văn, những điều đƣợc trình bày hoặc là của cá nhân,
hoặc là đƣợc tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có
xuất xứ rõ ràng và đƣợc trích dẫn hợp pháp. Các số liệu, kết quả nêu trong luận
văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

NGƢỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT ............................................. vi
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................. vii
DANH SÁCH HÌNH VẼ ....................................................................................... viii
LỜI NÓI ĐẦU ...........................................................................................................1
CHƢƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ THÔNG MINH
VÀ BỘ THÔNG SỐ CHỈ THỊ KPI CHO THÀNH PHỐ THÔNG MINH ................5
1.1. Tổng quan về thành phố thông minh ............................................................6
1.1.1. Khái niệm về thành phố thông minh ......................................................6
1.1.2. Các đặc trưng của thành phố thông minh .............................................8
1.1.3. Kinh nghiệm của các nước ...................................................................12
1.1.3.1. Khu vực Châu Á - Thái Bình Dƣơng ................................12
1.1.3.2. Khu vực Châu Âu .............................................................14
1.1.3.3. Khu vực Bắc Mỹ - Mỹ Latinh ...........................................15
1.1.4. Vai trò của thành phố thông minh .......................................................16
1.2. Tổng quan về chỉ số KPI ............................................................................17
1.2.1. Khái niệm KPI ......................................................................................17
1.2.2. Phân biệt KPI với một số chỉ số đo lường khác ...................................18
1.2.3. Đặc điểm của KPI ................................................................................19
1.2.4. Phân loại các chỉ số KPI......................................................................20
1.2.5. Phương pháp xây dựng KPI .................................................................23
1.3. Kết chƣơng..................................................................................................24


iv

CHƢƠNG 2. NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG KPI CỦA THÀNH
PHỐ THÔNG MINH, ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM .26
2.1. Cơ sở lý luận để xây dựng tập KPI cho TPTM ..........................................26

3.2. Xây dựng tập KPI trong lĩnh vực ICT cho Hà Nội.....................................58
3.2.1. Phân tích ..............................................................................................58
3.2.2. Đề xuất .................................................................................................61
3.3. Tính hợp lý và khả thi của tập KPI về ICT cho Hà Nội .............................64
3.4. Kết chƣơng..................................................................................................66
KẾT LUẬN ..............................................................................................................68
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................70


vi

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
BSI

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Smart City Group

Nhóm thành phố thông minh

CNH-HĐH Industrialization and Modernization Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa
CNTT
CNTT-TT

Information Technology

Công nghệ thông tin

ICT

Information and Communication Công nghệ thông tin và truyền
Technology

thông

IOC

City Operations Center

Trung tâm điều hành thành phố

IoT

Internet of Thing

Internet kết nối vạn vật

ISO

ISO Standards

Tiêu chuẩn

KPI

Key Formance Indicators

Chỉ số hiệu suất cốt yếu

Measureable

Achivable

Realistic Time

Thông minh

TPTM

Smart City

Thành phố thông minh

TTDL

Data Center

Trung tâm dữ liệu

TTHTTT

Central Information System

Trung tâm hệ thống thông tin


vii

DANH SÁCH BẢNG

quyết vấn đề đó.
Trên thế giới, hiện nay có khoảng trên 200 thành phố đã giải quyết vấn đề
này bằng cách phát triển mô hình “thành phố thông minh” và dần đi đến phát triển
“bền vững”. Có thể kể đến nhƣ thành phố Amseterdam (Hà lan), Lyon (Pháp),
Edinburgh (Scotland), Zagreb, Luxemburg…;cùng một số hãng viễn thông nổi tiếng
nhƣ IBM, Thales Group, Schineider, Telefonica,…đã tiên phong trong việc phát
triển thành phố thông minh. Theo thống kê của Telefonica một thành phố thông
minh sẽ giảm đƣợc 25% áp lực về giao thông, giảm 17% về lƣợng khí thải CO2,
giảm 15% lƣợng nƣớc tiêu thụ, giảm 10% lƣợng điện tiêu thụ.
Dự báo nếu các thành phố trên thế giới có 10 triệu dân trở lên, đầu tƣ phát
triển thành phố thông minh từ năm 2010 là 10 tỷ USD đến năm 2020 sẽ đạt nguồn
vốn đầu tƣ lũy kế bằng 110 tỷ USD, vì thành phố thông minh sẽ mang lại nguồn lợi
khổng lồ từ các dịch vụ tiện ích có thể đạt mức tổng doanh thu lũy kế lên đến 125 tỷ
USD.
Với Việt Nam hiện nay đang trên đà phát triển ứng dụng những tiến bộ công
nghệ vào trong cuộc sống và hội nhập sâu rộng với các nƣớc trong khu vực cũng
nhƣ toàn thế giới cần có những con số mang tính định lƣợng, phản ánh rõ chất
lƣợng và hiệu quả nhƣ KPI (Key Performance Indicators) trở thành mối quân tâm
hàng đầu cho các thành phố thông minh, ứng dụng nhanh, mạnh công nghệ thông


2

tin để thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc cũng nhƣ xây dựng và phát
triển các “thành phố thông minh” tiến tới phát triển “bền vững”, trong đó có các đô
thị nhƣ thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Đà Lạt,
Bình Dƣơng…
Thành phố thông minh bền vững không chỉ đóng vai trò quyết định tới sự
phát triển cho một thành phố, mà cho cả một quốc gia cũng nhƣ trên toàn thế giới.
Chính vì vậy mà em chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng tập thông số chỉ thị hiệu

thông tin đại chúng, nhiều sự kiện, hội thảo đã đề cập đến thành phố thông minh
bền vững diễn ra trên cả nƣớc. Một số tỉnh thành đã chủ động lập kế hoạch, đề án
xây dựng thành phố thông minh nhƣ Đà Nẵng, Bình Dƣơng, thành phố Hồ Chí
Minh, Đà Lạt,…
Thành phố thông minh tại Việt Nam nên hội tụ các yếu tố về cơ sở hạ tầng
hiệu quả, môi trƣờng sống thân thiện và phát triển kinh tế - xã hội bền vững, nó
đƣợc thể hiện qua nền kinh tế hiện đại, hệ thống giao thông thông minh, quản lý đô
thị thông minh, quản lý năng lƣợng hiệu quả, giảm ô nhiễm, tăng cƣờng an ninh,
chất lƣợng cuộc sống tốt, sự hài lòng của công dân…Cơ sở của sự thông minh đó là
công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), tập thông số chỉ thị hiệu năng KPI giúp
đánh giá các lĩnh vực vận hành, quản lý, cung cấp dịch vụ đô thị đƣợc tiến hành một
cách thông minh, tăng trƣởng bền vững.

3. Mục đích nghiên cứu:
Việc sử dụng KPI trong đánh giá thực hiện công việc nhằm mục đích:
 Góp phần tham gia trên góc độ khoa học đối với quá trình triển khai
thành phố thông minh ở Việt Nam nhằm nâng cao tính hiệu quả của việc
triển khai thành phố thông minh.
Mục tiêu nghiên cứu:
 Nắm đƣợc phƣơng pháp xây dựng KPI cho thành phố thông minh và áp
dụng cụ thể cho một lĩnh vực trong thành phố thông minh phù hợp với
điều kiện cụ thể của Việt Nam và nơi sẽ triển khai.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tƣợng nghiên cứu:
 Thành phố thông minh (SmartCity) nói chung và đặt trong ngữ cảnh của
Việt Nam hiện nay.
 Phƣơng pháp xây dựng tập thông số chỉ thị hiệu năng (KPI).


4

CHƢƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ
THÔNG MINH VÀ BỘ THÔNG SỐ CHỈ THỊ KPI CHO THÀNH
PHỐ THÔNG MINH
Nhiều thành phố lớn trên thế giới đã xây dựng thành công dự án thành phố
thông minh (Smart City). Thành phố thông minh (TPTM) vẫn có thể đƣợc xem nhƣ
là thành phố của tƣơng lai, khi xem xét tỷ lệ phát triển với sự thay đổi qua bộ thông
số KPI (Key Perfomance Indicators), đánh giá đổi mới của nó là rất khả thi, nhìn
thấy đƣợc, đo lƣờng đƣợc, các mô hình TPTM đã bứt phá trong các thập kỷ qua, trở
nên rất dễ thực hiện và chắc chắn phổ biến chiến lƣợc phát triển TPTM nhờ KPI.
Một thành phố thông minh là một thành phố có tri thức, kiến thức, sử dụng kỹ thuật
số, mạng Internet, quản trị, kinh tế, dân số, môi trƣờng sinh thái, năng lƣợng…
Mục tiêu đặt ra cho các nhà quy hoạch sự cải tiến về TPTM hiện nay những
thách thức cơ bản, các chức năng và cấu trúc, sử dụng thông tin và công nghệ
truyền thông (ICT) là một cơ sở hạ tầng quan trọng.
Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) là một động lực chính trong
thành phố để giải quyết những thách thức nảy sinh một cách "thông minh". Một
thành phố thông minh là có ít nhất một sáng kiến giải quyết một hoặc trong số sáu
đặc trƣng sau đây: Quản trị thông minh, Ngƣời dân thông minh, Cuộc sống thông
minh, Di động thông minh, Kinh tế thông minh và Môi trƣờng thông minh. Liên kết
công nghệ thông tin truyền thông và sử dụng mạng cho các thiết bị thông minh của
cƣ dân thành phố, các doanh nghiệp, cơ sở hạ tầng, nguồn tài nguyên, năng lƣợng
và không gian, cũng nhƣ cung cấp dịch vụ thông minh và tổ chức quản trị có sự đo
lƣờng, đƣa ra các chỉ số cụ thể.
Đô thị hóa nhanh chóng là một hiện tƣợng toàn cầu. Năm 2008, lần đầu tiên
trong lịch sử nhân loại, đã có cƣ dân trong thành thị nhiều hơn nông thôn, và các xu
hƣớng cho thấy rằng điều này sẽ không thể dừng lại. Liên Hiệp Quốc ƣớc tính vào
năm 2030, hơn 60% dân số toàn cầu sẽ đƣợc sống trong siêu thành phố sẽ có hơn 10
triệu dân. Thành phố lớn từ 5-10 triệu dân, thành phố trung bình 3-5 triệu dân, và



Thành phố thông minh (Smart City) là một mô hình mới áp dụng công nghệ
thông tin cùng với các giải pháp đồng bộ đƣợc đƣa vào thực hiện trong từng đơn vị,


7

cơ quan, tổ chức của thành phố để tạo ra một hệ thống điều chỉnh quản lý và nâng
cao chất lƣợng các dịch vụ hành chính công, để phát triển các ngành nghề trong đô
thị đƣợc cả giới khoa học, nghiên cứu kiến trúc, xây dựng, các cơ quan quản lý,
doanh nghiệp và cộng đồng dân cƣ chấp thuận.
Có rất nhiều khái niệm khác nhau về thành phố thông minh nhƣ: Thành phố
sinh thái, thành phố tri thức, thành phố cảm biến, thành phố công nghệ số hóa,
thành phố kết nối…
- “Một thành phố giám sát và tích hợp điều kiện của tất cả các cơ sở hạ tầng
quan trọng, nó bao gồm đƣờng bộ, cầu, hầm, đƣờng ray, tàu điện ngầm, sân bay,
cảng biển, giao thông, nƣớc, năng lƣợng, thậm chí lớn tòa nhà, có thể tối ƣu hóa tốt
hơn các nguồn lực, kế hoạch hoạt động bảo dƣỡng phòng ngừa, và màn hình, khía
cạnh bảo mật khi tối ƣu hóa dịch vụ cho công dân của mình”
- “Một thành phố thực hiện tốt một cách nhìn về phía trƣớc trong nền kinh tế,
con ngƣời, quản trị, di động, môi trƣờng, và sống đƣợc xây dựng trên sự kết hợp
thông minh của các quỹ hiến tặng và các hoạt động tự quyết định, độc lập và ý thức
công dân”
Thành phố thông minh yêu cầu lập kế hoạch cẩn thận, ở giai đoạn đầu, điều
quan trọng là quốc gia và từng chính phủ, công dân và tất cả các bên liên quan khác
đồng ý thực hiện TPTM, định nghĩa thành phố thông minh nhằm mục đích để thực
hiện TPTM đồng thuận của tất cả trong nó.
Nhìn vào các chức năng của nó cũng nhƣ mục đích của nó, một thành phố
thông minh có lẽ, có thể đƣợc định nghĩa một thành phố có chiến lƣợc sử dụng
nhiều yếu tố thông minh nhƣ: “Thành phố thông minh là thành phố sử dụng công
nghệ thông tin và truyền thông (ICT) cùng các phƣơng tiện, thiết bị khác cải thiện

o Cung cấp một kinh nghiệm giáo dục phù hợp hơn cả ở khu vực thành
thị và nông thôn.
o Các giải pháp cho giáo dục (học tập từ xa và phối hợp) để có thông tin
tốt hơn công dân.

-

Kinh tế thông minh:
o Khu vực cạnh tranh toàn cầu.
o Doanh nghiệp và đổi mới.
o Mức độ năng suất cao.
o Truy cập băng thông rộng cho tất cả công dân và các doanh nghiệp
tạo cơ hội cho kinh doanh.
o Độc lập về địa lý, giúp duy trì dân số ở khu vực nông thôn.


9

o Quy trình kinh doanh điện tử (Ví dụ: ngân hàng điện tử, mua sắm điện
tử, đấu giá).
-

Môi trƣờng thông minh:
o Giám sát ô nhiễm.
o Sử dụng các công nghệ.
o Tiêu thụ năng lƣợng.
o Giảm tiêu thụ năng lƣợng thông qua sử dụng công nghệ mới trong khi
thúc đẩy bảo tồn năng lƣợng và vật liệu tái sử dụng.

-

triển phong phú, đa dạng nhƣng cần đƣợc đặt trong một kiến trúc cơ bản để tạo ra
một nền tảng vững chắc tích hợp nhiều dữ liệu làm cơ sở, công cụ cho một TPTM.
Mối quan hệ giữa các đặc trƣng của một thành phố thông minh thông qua
hình vẽ sau:

Hình 1.1. Các đặc trƣng của TPTM[23]
-

Một thành phố thông minh có thể đƣợc nhìn nhận theo các vấn đề sau:
o Từ góc độ đô thị hóa cũng nhƣ hiện đại hóa nông thôn: Các vấn đề
phát sinh trong đô thị, cũng nhƣ nông thôn mới đang trở thành những
thách thức không hề nhỏ cho các tổ chức, dịch vụ công cũng nhƣ các
dịch vụ tiện ích khác mang tính tổng thể về giao thông, y tế, giáo dục,
kinh tế, văn hóa,…cho cƣ dân trong thành phố. Các giải pháp đồng bộ
dựa trên cơ sở áp dụng các tiến bộ của Khoa học kỹ thuật là rất cần
thiết để giải quyết tốt các vấn đề đặt ra.
o Từ góc độ cơ chế, chính sách: Thành phố thông minh phải đƣa ra
đƣợc những giải pháp tức thời, định hƣớng và hành động của chính


11

quyền mang tính phục vụ công dân nhiều hơn, nhiệt tình hơn hƣớng
tới phục vụ tốt cho mỗi ngƣời dân, tổ chức, doanh nghiệp hiệu quả
hơn. Sử dụng những bƣớc tiến vƣợt bậc của CNTT, đặc biệt là phân
tích dữ liệu và chia sẻ với cƣ dân sẽ đóng vai trò cực kỳ quan trọng
trong việc hỗ trợ các kế hoạch, chiến lƣợc cũng nhƣ ra những quyết
định hiệu quả thực hiện đƣợc và gắn với đời sống hàng ngày của
ngƣời dân.
o Từ góc độ chuyển đổi ngành công nghiệp: Hiện nay các đô thị đang

-

Seoul
Seoul là thành phố thông minh nhất xét về mặt quản trị kỹ thuật số và dữ liệu

công cộng. Hiện nay thành phố có hơn 1.200 bộ dữ liệu mở cho công dân và rất
sáng tạo trong việc sử dụng các công cụ kỹ thuật số để hỗ trợ ngƣời dân tham gia,
nhƣ hệ thống OASIS trực tuyến cho phép công dân đƣa ra đề nghị lập các kế hoạch
trực tuyến. Một mẫu "thành phố thông minh" đã đƣợc xây dựng bên cạnh sân bay
Seoul.
Đây là dự án thành phố có 40% không gian xanh, cung cấp dịch vụ phổ cập
băng thông rộng lớn, tích hợp mạng cảm biến, loạt hệ thống công trình xanh chuẩn
nhất và hệ thống ngầm sáng tạo vận chuyển chất thải nhà bếp từ các tòa nhà thẳng
đến một cơ sở xử lý và chuyển đổi chất thải thành năng lƣợng.
Kinh nghiệm rút ra từ Seoul là kinh nghiệm một cơ sở dữ liệu lớn tích hợp đã
giúp cho việc quản trị thành phố và phục vụ việc phát triển các ngành kinh tế phát
triển. Các ứng dụng đƣợc triển khai trên một nền tảng cơ sở hạ tầng CNTT tốt và hạ
tầng dữ liệu tốt là tiền đề của TPTM.
-

Singapore
Singapore là thành phố có tổ chức quy mô công nghệ tiên tiến hạng nhất và

sạch sẽ nhất thế giới với hệ thống giao thông công cộng và có sự cam kết mạnh mẽ
để phát triển bền vững. Thành phố là một trong những thành phố có lƣợng khí thải
carbon thấp nhất của bất kỳ thành phố khác trên thế giới; với khoảng 2,7 tấn carbon
dioxide/công dân.
-

Tokyo

Khởi công từ tháng 8 năm 1995, với số tiền khoảng hơn 8 tỷ đô la Mỹ, thành

phố Putrajaya của Malaysia đƣợc xem là công trình đô thị tiêu biểu cho khu vực
Đông Nam Á với sự kết hợp giữa công nghệ hiện đại và truyền thống. Các chuyên
gia quy hoạch đã biến Putrajaya thành một thành phố, nơi mà CNTT cùng tồn tại
song song với những vƣờn cây tƣơi tốt. Dọc theo đại lộ Putra, trục xƣơng sống của
thành phố, hai bên là những tòa dinh thự, công sở khổng lồ nhƣng không ngột ngạt
vì đƣợc phủ xanh bóng cây, hoa lá... Ngay cả lối xuống cầu thang cuốn vào khu
trung tâm thƣơng mại gắn máy điều hòa bên sông, cũng đƣợc trồng hoa, cây xanh
bên trong.
Là một thành phố "trẻ" nhất của Malaysia, nên đƣờng phố Putrajaya rất
thông thoáng và môi trƣờng thì trong lành. Gần 40% diện tích của thành phố này
đƣợc dành cho cây xanh, bóng mát nên du khách luôn có cảm giác nhƣ mình đang ở
trong rừng.
Qua một số ví dụ trên cho thấy, việc xây dựng TPTM là một quá trình khó
khăn và nó là rất khác nhau cho mỗi quốc gia, cho mỗi thành phố, có hoàn cảnh


14

khác nhau, xuất phát điểm khác nhau, điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khác
nhau. Tuy nhiên, một điểm chung khi xây dựng TPTM, là phải xây dựng một cơ sở
hạ tầng tốt, đặc biệt là hạ tầng CNTT và hạ tầng đó đƣợc dùng chung, đƣợc chia sẻ
làm nền tảng cho việc phát triển TPTM.

1.1.3.2. Khu vực Châu Âu
-

Copenhagen
Copenhagen là thành phố có hai năm liên tiếp đạt danh hiệu thành phố xanh

triển khai, bao gồm tất cả các đặc điểm của một TPTM nhƣ quá trình chuyển đổi
năng lƣợng, các giải pháp thông minh di động và liên kết mở... Một số sáng kiến
khác của Châu Âu nhƣ: Citadel, Common4EU, NiCE, Digital Cities and Open
Cities cũng có một liên kết với thành phố Amsterdam để phục vụ mục tiêu TPTM.
Kinh nghiệm rút ra từ bài học Amsterdam là mục tiêu xây dựng sẽ phụ thuộc
vào từng thành phố nhƣng đều dẫn đến một đích chung, xây dựng nền tảng trƣớc
khi làm cơ sở để khai thác và phát triển các dự án TPTM, trên các lĩnh vực khác
nhau trong thành phố.

1.1.3.3. Khu vực Bắc Mỹ - Mỹ Latinh
-

San Francisco
Thành phố San Francisco liên tục ở vị trí đứng đầu trên bảng xếp hạng của

các thành phố Bắc Mỹ, trong mấy thập kỷ qua ngƣời dân thành phố này luôn cố
gắng xây dựng thành phố trở thành một trong những TPTM nhất trên thế giới. San
Francisco đã thực hiện tham vọng giảm khí thải carbon bằng cách sử dụng nguồn
năng lƣợng tái tạo. Hiện nay có tới 41% năng lƣợng thành phố đang dùng là nguồn
năng lƣợng tái tạo, những phƣơng tiện công cộng và phƣơng tiện giao thông thân
thiện với môi trƣờng xanh đƣợc sử dụng phổ biến tại nơi đây nhƣ xe buýt, tàu điện,
xe đạp điện… Hiện nay có trên 100 trạm sạc công cộng cho xe điện trên toàn thành
phố.
-

Rio de Janeiro
Rio de Janeiro của Brazil là một thành phố không thực sự giàu có và không

có nền kinh tế phát triển mạnh nhƣ các nƣớc trên thế giới, nhƣng Rio de Janeiro
đang đi đầu phát triển mô hình đô thị thông minh về du lịch với văn hóa phong phú,

- Quản lý quy hoạch: Thành phố thông minh kết nối đồng bộ nhiều lĩnh vực
trong một không gian, đô thị từ đó tích hợp đầy đủ thông tin và kết cấu cơ sở hạ
tầng, kinh tế xã hội của thành phố. Tác động đầu tiên là cung cấp đầy đủ thông tin
cho công tác quy hoạch phát triển đô thị về hạ tầng điện nƣớc, giao thông, hạ tầng
kinh tế xã hội đảm bảo một quy hoạch hợp lý và khoa học. Đây là vấn đề không hợp
lý hiện nay do cách làm quy hoạch truyền thống của các đô thị bị thiếu những thông
tin khách quan, phản biện từ bên ngoài mang tính dự báo và rất hạn chế.