突发事件应对标准数字化转型现状、困难与建议

秦挺鑫 王 皖 徐凤娇

中国标准化研究院，北京，100191

一、引言

新时代背景下灾害事故类型越来越复杂多变，公共安全形势依然严峻，这对我国应急能力提出了更高要求。2021 年11 月29 日，习近平总书记在主持中央政治局第十九次集体学习时强调：“要实施精准治理，预警发布要精准，抢险救援要精准，恢复重建要精准，监管执法要精准。”标准是实现精准治理的有效支撑手段，但现有应急领域标准具有专业性强、复杂度高、涉及主体多等特点，在实际应用中不能满足应急响应快速性和精准性要求。近年来，信息技术正逐步渗透到各行各业，出现了对现实世界进行“数字化”表达的技术，如数字孪生、数字地球等，将“数字化”理念引入标准化领域，就产生了“标准数字化”，标准数字化可实现标准知识之间的映射融合，已成为国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）等国际标准化组织和主要发达国家标准化机构的热点议题及发展方向。标准数字化转型与应急管理体系和能力现代化的要求正相契合，以突发事件应对作为优先试点领域开展标准数字化转型研究，具有引领意义和现实意义。

二、国内外突发事件应对标准的数字化转型现状

（一）国内外标准的数字化转型现状

标准数字化转型升级对标准的形式、活动、内容和应用提出了新的需求，标准数字化转型的核心内容是机器可读标准，ISO、IEC 及各区域和国家及地区标准化组织关于机器可读标准分级（如图1 所示）达成了共识。其中，0 级是指传统文本格式；1 级是指开放数字化格式（如PDF）；2 级是指机器可读文件（如XML）；3 级是指机器可读可执行内容，可根据应用场景选择性地访问赋有语义的标准内容，可利用应用程序界面（API）对标准内容执行更加复杂的操作；4 级是指完全机器可解析内容，机器能够以更为复杂的方式执行或解析标准内容，可实现无断点、无歧义的数据流。3 级、4 级别标准通常又被称为SMART 标准。[1]

图1 ISO、IEC 及各区域和国家标准化组织关于机器可读标准分级

目前，国外相继进行了数字化标准的相关研究，并取得了一定成绩（如表1 所示）。部分发达国家部分国际标准化组织标准已达到2 级，并选择优先领域进行了3 级、4 级标准的探索，如美国在无人机系统、5G、商业航天工业、先进材料等多个领域开展数字化标准研究工作。我国现阶段整体还处于纸质标准结构化、电子化这一初级阶段[2]，数字化转型工作刚刚起步。

表1 国外从事相关研究的主要机构

（二）国内外突发事件应对标准的数字化转型现状

数字化技术在应急物资保障[3]、应急预案应用[4]、应对突发公共卫生事件[5]等方面已得到了应用或正在研究应用，但还没有将数字化技术与突发事件应对领域相关标准相结合，未实现该领域标准的数字化转型，即使在应急管理信息系统较为完善的美国，也只是在其国家突发事件管理系统（NIMS）中引入了通用标准化要素，对突发事件应对标准的信息资源并未深度融合。我国应急管理信息化系统突发事件应对标准的数据信息仍然是以简单电子文本形式存在，需在应急处置过程中进行人工查询。

三、突发事件应对标准数字化的可行性及面临的困难

（一）突发事件应对标准数字化的可行性

1.技术手段相对成熟

标准数字化转型的核心技术知识图谱构建技术是一项将数据粒度降级处理、实现知识快速响应和推理的成熟技术，在多个领域得到广泛应用。近几年，通用知识图谱在国内外得到了极大发展，有许多代表性成果。例如，谷歌公司开发的Knowledge vault、将维基百科作为基础的Freebase 及DBpedia，其中DBpedia 作为近十年来知识图谱研究领域的核心数据集，包含了超过260 万个实体，围绕DBpedia 的互联网数据源网络提供了约47 亿条信息。[6-7]虽然在突发事件应对标准化领域，知识图谱的实现还需要一段时间的探索和研究，但是知识图谱这项技术目前已经非常成熟，应提升该领域知识图谱的构建速度。

2.标准体系比较完善

我国建立了涉及公共安全与应急管理多个领域的相关标准化技术委员会17个，2018年国务院机构改革以后，应急管理部整合了11 个部门的13 项职责，优化应急力量和资源，在健全应急管理体系的基础上，基本保留现有行业标准体系框架，将各标准体系中的应急救援标准与减灾救灾标准进行整合，构建了应急管理和减灾救灾标准体系，并形成“1+n”型标准子体系结构，其中“1”是指应急管理和减灾救灾的通用标准子体系，旨在提高应急管理工作的综合能力和系统协调水平，“n”是指根据各业务司局职能构建的相应的标准子体系。[8]在构建标准体系框架的基础上，摸清底数、搞清现状，应急管理部、市场监管总局标准技术司等从不同维度梳理出了较完整的标准列表。因此，在标准层面已经具有比较完整的数据来源，结合现有的应急预案体系和各相关政策文件，为标准数字化转型奠定了数据基础。

3.政策牵引力强、市场需求大

2021 年11 月29 日，习近平总书记在主持中央政治局第十九次集体学习时强调：“要适应科技信息化发展大势，以信息化推进应急管理现代化，提高监测预警能力、监管执法能力、辅助指挥决策能力、救援实战能力和社会动员能力。”党的第十九届中央委员会第五次全体会议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》指出，加快数字化发展，加强数字社会、数字政府建设，提升公共服务、社会治理等数字化智能化水平。我国也将标准数字化转型作为“十四五”期间标准化工作的一项重要内容。突发事件应对标准数字化转型符合国家战略需求和发展方向，具备充分的政策支持和牵引力。此外，突发事件应对标准数字化转型具有重要的社会意义，一方面为提升突发事件应对标准的支撑作用和应急能力提供了技术支持，另一方面为应急产业的发展提供了技术源泉和强大推动力。

（二）突发事件应对标准数字化面临的困难

1.缺乏语料基础

我国标准数字化的研究刚刚起步，突发事件应对领域标准数字化研究需要从零突破。突发事件应对领域缺乏行业内能够达成共识的语料库，甚至缺乏统一的术语和定义。国际标准化组织安全与韧性标准化技术委员会（ISO/TC 292）发布了国际标准《ISO 22300：2021 安全与韧性——术语》，对安全与韧性领域内的200 余个术语进行了统一定义，国内专家正在尝试借鉴该国际标准，形成符合我国语言特点的行业统一的术语标准，但不同学者对术语的内涵存在不同理解，整个行业能够达成共识非常困难。

2.缺乏统一方法

知识图谱构建技术是建立突发事件应对标准要素数据库、实现标准数字化的技术基础。相对于通用知识图谱的发展，特定领域知识图谱实践应用稍显不足，其原因是领域知识图谱构建通常需要有专用数据资源，这些资源知识集中、体量小，难以满足大规模数据量的需求。此外，领域知识图谱对知识准确性也有较高要求，构建过程通常需要领域专家参与其中，对人工有着较高的依赖性。[9]当前，知识图谱构建技术在应急管理领域的应用缺少统一的自动化构建方法，针对突发事件应对标准的知识图谱构建更是空白。

3.缺乏综合性人才

突发事件应对领域标准数字化是一个比较典型的跨领域研究，一方面需要运用公共安全与应急管理领域标准化知识，另一方面需要知识图谱、自然语言处理技术等数字化技术的支撑。能够同时掌握两个领域知识和技能的人才非常少，这加大了该领域标准数字化转型推进的难度。

四、突发事件应对标准数字化转型的建议

（一）瞄准应用，建立全链条研发应用体系

1.全链条研发应用模块设计

突发事件应对数字化标准的研发应用需要形成集数据、算法、模型、工具于一体的应用模式。数据即现有的和即将构建修订的标准数据库，在当前1 级标准形式的基础上，进行数据的拆解和语料库、要素库的构建，为突发事件应对标准数字化转型应用提供基础；算法即在语料库基础上建立知识提取、知识融合、关系抽取、知识图谱构建的相关算法，搭建标准知识之间的逻辑关系；模型即基于算法和数据形成的知识推理和知识问答模型，为数字化标准的搜索应用和基于标准进行辅助决策的生成提供模型基础；工具需要实现两部分功能，一部分能对数字化标准进行分析、剪裁，提取其中的信息，将满足用户需要的信息以合适的格式交付给用户，或者将标准数据纳入其他系统；另一部分是能够通过查询和问答，获得基于数字化标准形成的辅助决策，以直接应用于突发事件应对。

2.实现各领域交叉融合

针对突发事件应对标准数字化转型过程中的数据、算法、模型、工具等的研究或开发，需要集标准化、信息化、公共安全与应急管理等领域知识于一体，建议在工作推进时协调统筹各领域的科研力量，进行专业知识和技术的交流沟通和深度融合，厘清需求和任务，共同达成目标。

（二）系统布局，开展突发事件应对标准化数字转型研究

进行数字化标准转型和应用首先要突破相关技术，开展系统化研究，可以按照以下思路进行。

1.形成统一的术语表达

针对当前突发事件应对领域术语不统一的问题，需要在全领域范围内进行梳理和研究，以形成统一的术语定义，作为标准数字化转型的底层基础，并在此基础上构建突发事件应对标准化要素的数据集和语料库。

2.进行数字化标准表示

为了使机器能够自主理解和处理标准，首先需要对标准进行数字化表示，即标准的形式数字化，这也是达到3 级机器可读标准的基础。形式数字化包括两个互逆的过程：拆分和组合。拆分就是在将标准作为电子文本管理的基础上，对其结构组成、技术要素等进行分解，将其拆解为各种结构和语义要素，即最小信息单元，通过对相关数据元素的建模表示标准中的逻辑、技术等关系。组合是将各种数据元素按照预定的规则进行整合，整合后的标准可以是传统形式的文本标准，也可以是其他形式，如数据库形式标准等。

3.基于知识图谱构建技术，形成突发事件应对标准数字化转型方法

突发事件的应对以应对流程为主线，每个应对阶段具有相应的应急任务模块，在形成突发事件应对标准数字化通用方法时，需要按照情景构建理念，以“灾害情景—应急任务—知识支撑”为主线，将标准按照任务模块进行拆解和重组，形成标准知识对突发事件应对流程任务的支撑。作为有效的知识互联手段，知识图谱构建技术能够有效实现突发事件应对标准要素与事故灾害情景应对的关联匹配，为应急辅助决策的实现奠定坚实基础，所以需要攻破相关技术难关。

4.基于知识推理技术，形成辅助决策支撑方法

突发事件应对标准数字化转型的终极目标是实现应用。为实现数字化标准对应急决策过程提供精准支撑，需要建立基于应对标准数字化的事件要素与应急决策要素映射集合，链接数字化标准与突发事件应对业务工作内容，实现紧急情况下标准信息资源的高效、精准搜索；研究突发事件情景知识图谱挖掘、知识推理技术，实现应急响应建议的智能推荐，并构建基于数字化标准的辅助决策模块，与现有应急信息化系统有机融合，充分发挥标准的支撑作用，形成一体化智能化的决策支持环境，从而实现基于数字化标准为突发事件应对辅助决策提供支撑的功能。

五、结语

突发事件应对过程具有突变性和复杂性，在决策制定中需要快速、精准搜索符合现场具体情况的标准要求，但目前紧急情况下突发事件应对仍然依赖于经验，难以高效、精准匹配和定位相关标准及标准中的针对性内容，更难以有效地支撑应急决策方案的生成。给突发事件应对领域的相关标准进行数字化赋能，实现突发事件应对标准内容的数字化，成为当前突发事件应对领域的热点议题，也是促进突发事件综合应对规范性、高效性的迫切需求。在现阶段实现该领域标准的数字化转型面临着诸多困难，但突发事件应对标准数字化转型具有一定的可行性。当前，需要针对数字化标准表示、形成突发事件应对标准数字化转型方法、辅助决策支撑方法等开展系统化研究，以实现集数据、算法、模型、工具于一体的数字化转型应用模式。