基于网络爬虫技术的突发事件卫生应急模拟演训系统研制与应用

李正超，孙圣凯，苏 彬，王振国

近年来，我国突发公共事件高发频发，对人民生命财产安全构成严重威胁[1]。如何积极稳妥、规范高效地应对各类突发事件，进一步规范卫生应急工作流程、提升处置能力，进而最大程度地减少人员伤亡和健康危害，是我们必须面对和亟需解决的重大难题。笔者所在研究团队一直致力于实战化的突发事件卫勤战备和卫生应急体系构建，前期运用态势分析法(SWOT)[2]提出了卫生应急工作“一带一路一圈”的建设构想；创建并应用“FASTER”创新理论[3]不断总结提高应对工作，进而主持编写了我国第一版《全国医疗机构卫生应急工作规范》；创建并应用危害分析与关键控制点(HACCP)决策溯源机制体系[4]准确定位突发事件卫生战备工作关键控制点，进而主持编写了武警部队《总部机关和直属分队战备工作规范》医疗机构突发事件应对相关内容章节；系统总结特大火灾爆炸事故等突发事件的应急处置经验[5-7]，编制了突发事件全维度体系化战备预案集，对国家和军队医疗机构卫生应急与卫勤战备工作具有重要的指导意义。但在工作规范的体系应用上，特别是应急力量依据工作规范开展的组训和演训工作中，实战化氛围不够浓郁、案例教学内容不够丰富、互动参与度不够理想、关键点记忆不够深刻，整体实训效果不够明显，尚缺乏科学完备的信息化辅助支撑手段。本研究主要基于前期成果，拟引入网络爬虫技术，自主设计研制一套适用我军的新时期实战化突发事件卫生应急模拟演训系统，在卫生应急工作规范的推广与组训中应用，以期快速提升各应急力量应对和处置突发事件能力水平。

1 网络爬虫

网络爬虫(Web Crawler),又称为网络蜘蛛(Web Spider)或Web信息采集器,是一个自动下载网页的计算机程序或自动化脚本[8],在大数据存储、数据挖掘、网络取证、信息聚合、舆情监控、网页快照等领域普遍应用[9]。网络爬虫通常通过统一资源定位符(uniform resource locator，URL)地址，利用超文本传输协议模拟浏览器请求访问网站服务器的方式，获取网站服务器端的许可和网页内的相关URL,进而对于满足条件的信息进行抓取[10]。

网络爬虫按照其系统结构和技术,通常分为通用型网络爬虫(General Purpose Web Crawler)、聚焦网络爬虫(Focused Web Crawler)、增量式网络爬虫(Incremental Web Crawler)、深层网络爬虫(Deep Web Crawler)等。但实际应用过程中，网络爬虫不会是单一的技术实现,通常是由多种网络爬虫技术结合而成[11]，共同完成抓取，进而实现预期的信息采集。

2 系统构建

2.1 总体设计思路与原则 该系统是以研究团队前期编写制定的国家、军队各类工作规范和预案体系为基础，以 “FASTER”创新理论螺旋上升路径为遵循，引入HACCP决策管理溯源机制思想，集成突发事件全维案例库，应用多种类型网络爬虫技术设计而成，其设计原则主要体现在以下方面。

2.1.1 现代化 该系统需符合突发事件卫生应急工作“一带一路一圈”的现代化建设构想[2]，生成的组训内容需包含联勤保障互助带的搭建，军民融合应对路的联通、卫生应急救援圈的打造。

2.1.2 延展性 该系统设计时，需遵循“FASTER”创新理论及其螺旋上升路径[3]，提前考虑业务和功能拓展需求，数据接口及应用接口应具备高度开放性和可扩展性，同时应具备各大模块、各类参数快速升级及与其他信息系统快速兼容的性能。

2.1.3 体系化 该系统需以《全国医疗机构卫生应急工作规范》《总部机关和直属分队战备工作规范》及相关预案体系为蓝本，规划的工作表单及应对处置流程需设计规范，成体系呈现。

2.1.4 丰富性 该系统需围绕突发事件全维度模块的“事件响应、力量前出、紧急处置、医疗救护、后方转运、集中救治”等进行系统设计，使其具备任务想定、模拟演练、推演评估等多重功能模式。

2.1.5 实战化 该系统需基于HACCP决策管理溯源机制[4]核心要义设置关键控制点，嵌入突发事件各类型经典案例库与伤员伤情评估决策系统， 能够实现事件场景重现、现场地形地貌还原、物资储备及动员状态、人员分布及伤亡情况测算、行进后送路线规划等，进一步增强系统的实战化体验。

2.1.6 实效性 该系统需综合应用网络爬虫技术实时抓取更新突发事件发生、发展、应对、处置等数据信息，实时更新案例库；同时嵌入百度地图等联网信息系统，实时更新应对处置条件，确保演训实效。

2.2 总体架构平台与功能 该系统总体架构主要包括教员机软件、学员机软件与电子沙盘三大部分，集场景配置、自动化模拟演训、组训效果评估、试题讲解、数据管理与应急决策等多重功能于一体。(1)教员机软件由教员机显示及控制模块、资源管理模块、得分统计模块、网络通信模块和试题管理模块组成，主要包括应急处置过程场景展示和演训考查功能，同时还具备自动化模拟应对、组训效果评估、控制激活试题等基础功能。(2)学员机软件由学员机显示及控制模块、网络通信模块和试题管理模块组成，主要包括学员培训演练与试题考查功能，学员在演训时还可以根据不同情景选择不同角色进行演练。(3)电子沙盘由地图基本操作模块、应急力量显示模块、文件显示模块组成，主要包括基于百度地图的实时路况播报、行进后送路线规划、各卫生应急力量位置显示与资源信息共享等功能，嵌入了伤员及伤情评估模块，辅助“现场处置阶段”的演训工作。

3 应用效果

自系统上线试用以来，已应用于多批次国家和武警部队卫生应急力量演训工作。为合理评价该系统实际应用效果，我们对2018年参加培训工作的24名教员与参训的172名学员进行了问卷调查，从教员、学员两个不同视角，多维度对该系统“功能、模块、操作、实战”等进行考查，24名教员对于该系统应用的总体满意度高达95.8%，其中“功能齐全”满意21人(87.5%)，“模块清晰”满意24人(100%)，“操作简便”满意24人(100%)，“图文并茂”满意21人(87.5%)，“贴近实战”满意24人(100%)，“便于管理”满意22人(91.7%)，“提升效率”满意24人(100%)。172名参训学员的总体满意率高达94.8%，其中“功能齐全”满意161人(93.6%)，“模块清晰”满意170人(98.8%)，“操作简便”满意158人(91.9%)，“图文并茂”满意154人(89.5%)，“贴近实战”满意170人(98.8%)，“提升效率”满意155人(90.1%)。两个调查结果显示，该系统在实战化、模块化、便捷化和高效化等方面优势明显。

同时，我们采取独立样本t检验方法，分别将上述172名学员的理论、实践考核成绩与2016年参加传统讲授式培训的128名学员成绩进行对比。结果显示，利用系统培训的学员其理论[(79.1±7.2)vs(73.8±5.4)]、实践考核成绩[(86.7±12.3)vs(77.6±8.9)]均显著高于参加传统培训学员的成绩(P<0.01)，其中实践模拟演习成绩提高尤为明显，提示该系统能够极大促进卫生应急培训质量和效果的提升。

4 展 望

近年来，各级卫生应急部门的应急力量演训力度不断加强，然而其组训模式却并未实现实质性转型升级。本文中自主设计研制的“突发事件卫生应急模拟演训系统”改变了当前传统的经验式讲授培训模式，实现了突发公共事件卫生应急演训的智能化、信息化、模块化、规范化、实战化转型升级，较好地填补了该领域信息化组训模式空白。系统自研发以来，经历V1.0.0.1测试版、V1.0.0.2试用版、V1.0.0.3发布版三个版本的不断更新升级，试用对象涵盖国家、省、地(市)及军队各任务类型卫生应急力量组训，效果得到组训与参训人员的广泛认可。下步取得系统软件著作权后，将进行软件的推广与扩大使用，进一步紧贴实战不断更新完善，持续推进卫生应急演训实战化体系向纵深建设发展。