基于大数据技术提升京津冀地区工业应急支撑能力的研究与综述

侯玉文，王 娜，王麒齐，王婧璇，韩凤娇，孙 晶

(1. 天津城建大学计算机与信息工程学院 天津300384；2. 赛迪工业和信息化产业发展(天津)有限公司 天津300457；3. 山东大学物理学院 山东济南250100)

0 引 言

新冠肺炎疫情是新中国成立以来在我国发生的传播速度最快、感染范围最广、防控难度最大的一次重大突发公共卫生事件，全面考验着国家对于突发公共事件的应急能力。在这场全民参与的疫情防控阻击战中，2020年1月，国务院发布的《近期防控新型冠状病毒感染的肺炎工作方案》，明确指出各地要充分应用“大数据+网格化”等手段，抓好疫情预警、监测、排查、检测等工作。2月3日，习近平总书记主持召开的中共中央政治局常务委员会明确强调，要加大科研攻关力度，战胜疫病离不开科技支撑，更离不开工业支撑，要科学论证病毒来源，尽快查明传染源和传播途径，在密切跟踪病毒变异情况同时，及时研究防控策略和措施。透过本次危机，可以看到的转机是，应急产业将肩负起提高我国突发事件应急能力的重任，而大数据技术也将迎来发展的黄金时代[1]。本研究问题是在支撑天津市京津冀协同发展领导小组办公室工作的背景下提出，以期能在城市应急管理中发挥作用。

1 我国应急产业概述

1.1 我国应急产业发展现状

应急产业是为面对突发事件时有预防与应急准备、监测与预警、处置与救援的能力提供专用产品和服务的产业。自 2006年我国政府第一次提出“应急产业”概念，特别是党的十八大、“十三五”时期以来，我国应急产业迅速崛起，在应对各类突发事件中发挥了重要作用。随着应急需求越来越受到重视，各项国家支持政策、规定的陆续出台，应急产业已呈现快速发展势头。2018年我国应急行业市场规模就已达到了1.24万亿，近3年产业年均增长率达20%左右，成为经济增长的新驱动力量，预计到 2025年，应急产业市场规模将会达到1.82万亿(图1)。

当前，我国应急产业规模显著扩大，技术创新能力显著增强，龙头企业的带动作用也逐步显现，出现产业集聚发展的态势，基本形成了长三角、珠三角、京津冀、西南和中部五大应急产业聚集区。从企业数量上看，广东省最早提出发展应急产业，目前企业数量最多，陕西、湖北次之[2]。据相关研究[3-5]，目前我国应急产品已经形成了一个较为成熟的应急产品工业体系，产品种类多达上千种。在预防准备领域，已经形成了应急物资储备系统、应急管理系统、应急培训演练、应急物联网、应急探测评估、应急风险评估等 6大类、近百种产品。在监测预警领域，已经形成了自然灾害、事故灾难、公共卫生及社会安全监测4大类预警系统、近百种产品。但产业总体方向上还处于仍以应急产品的提供为主，社会化、市场化的应急服务还处于起步阶段，以应急支撑为目标指向性的系统体系建设仍有巨大的发展空间。

1.2 京津冀地区应急产业发展现状

推动京津冀协同发展，是以习近平同志为核心的党中央在新的历史条件下作出的重大决策部署。京津冀山水相连，北京市和天津市嵌套于河北省之中，不像我国其他区域市串联的物理形态，京津冀区域间地缘相近、交通一体、交往密切，可谓“牵一发而动全身”。京津冀三省市按照“一张图”规划、“一盘棋”建设、“一体化”发展，在协同发展方面取得了突破性进展。为应对本次疫情，中央层面及国家部委层面围绕北京疫情防控及京津冀疫情联防联控、推动企业复产复工等多个方面展开工作，制定相关政策措施，推动京津冀地区疫情防控和协同发展。近日，京津冀协同发展领导小组办公室出台实施《关于进一步加强京津冀区域重特大突发事件应急处置协同联动建设的意见》，明确提出要加强重点平台建设，建设互联互通应急管理综合应用平台，实现京津冀应急管理一张图；强化应急预案编制和动态管理，统筹应急资源互助调配，建设以突发急性传染病为重点的综合性监测预警系统。

京津冀地区因其区位的特殊性，促使三省市的应急产业在技术开发转化、人力资源方面优势明显。北京市以先进的安全应急科研能力，打造各类安全应急产品，在智慧城市监测预警产品、安全防护防控产品、应急救援成套化装备等领域优势较强；天津市依托京津冀协同发展战略，在风险监测预警系统、工程抢险装备和应急防护装备等领域特色显著，通过精准健康监测，实时动态管理，用大数据工具为统筹疫情防控和复工复产赋能；河北省发布《河北省应急产业发展规划(2020—2025)》，规划指出将加快应急产业发展，增强应急突发事件的产业支撑能力。京津冀卫健等部门建立疫情日沟通机制、风险管控联动机制、应急会商通报机制、诊疗经验共享及危重病例会诊制度，保持每天二三次信息互通的频次，严防疫情传播。

京津冀三地建立联防联控机制，保障京津冀重特大突发事件应急处置一体化日常运行，加强信息通报和协同预警。若进一步通过引入大数据相关的技术、平台和能力，实现疫情期间人群的疫情分析、病毒溯源、防控救治、资源调配、覆盖分布、趋势判断、流动分析、返程预测方面的分析与洞察，并及时借鉴其他省市经验[6]，可以在“全民战疫”中为京津冀地区统筹做好疫情防控的相关工作提供重要参考。

2 我国应急产业面临的主要问题

当前新冠肺炎疫情的爆发凸显出应急产业对各界抗击疫情的支撑不足，同时也证明了应急产业重大的发展必要与潜力。《我国应急产业发展报告》(以下简称《报告》)对全国近 3000家企业、近万种产品信息进行了深入分析，认为我国应急产业发展不均衡的矛盾较为突出。《报告》显示，随着信息通信技术、新材料、人工智能、大数据等新技术与传统产业的深度融合，应急产业在新技术、新产品、新业态和新模式等方面必将迎来前所未有的机遇。但也应客观地认识应急产业面临的问题与挑战[7]。我国的应急产业基本是“事件推动型”被动发展，顶层设计暂时缺乏前瞻性、系统性，产业地位还不明确、产业体系尚不健全，各区域之间、各行业领域之间发展较不均衡、不充分。产业需求不稳定、不确定导致产业规模普遍不大，技术水平参差不齐，创新能力不强；存在着低端过剩、高端不足，核心材料、核心零部件和高端装备大量依赖进口等问题[8-9]。

我国应急产业的发展困境，可以归结为以下几方面。

2.1 应急服务产品发展严重滞后

应急服务类产品数量占比仅为 2%，以事后“救援”为目标的处置救援类产品占比达 56%为例，监测预警类和预防防护类占比分别为 24%和 18%，与发达国家存在较大差距[10](图2)。

2.2 应急平台市场渗透率低

早在“十一五”期间，国家应急平台完成建设上线运行，并在全国范围内推广使用，我国开始了应急平台体系的建设，但到“十三五”初期，尚有大量区县、相关部门未完成应急平台建设。根据应急救援装备产业技术创新战略联盟公布的数据，2019年末我国应急平台市场规模突破100亿元，但整体渗透率不足22%，仍有很大发展空间(图3)。

图2 中国应急产业产品种类数量结构Fig.2 Quantity structure of emergency industrial products in China

图3 2009—2019年中国应急平台市场规模状况Fig.3 Market scale of China’s emergency platform from 2009 to 2019

2.3 对重大突发事件敏感度不够

目前我国普遍开展了政府应急管理体系建设，但在应急体系的建设过程中缺乏统筹规划。区域间应急资源部门、受灾地区、应急产品厂商信息难以共享，信息渠道沟通不畅，大数据汇聚平台尚未形成，大数据人才资源不足[11]，导致在应急管理工作中形成信息孤岛，各自为战，危险源、资源、基础环境等各类数据相对缺乏，已有数据较为分散、更新缓慢、时效性差[12]，跨行业、跨部门、跨区域的数据信息“碎片化”“重复化”，以致各个数据之间不能实现有效融合，无法确保实现战时快速响应[13]。

3 对京津冀地区工业应急支撑能力的研究

从长远来看，京津冀地区要全面建成“体系完备、一体联动、务实高效、智能辅助决策”的重特大突发事件应急处置联防联控体系，需要发挥大数据在工业应急管理全流程中的重要作用。

搭建京津冀地区专属大数据平台，快速实现数据的全面精准打通。以往的应急决策分析无法实现精准化智能决策，而通过搭建专属平台的数据碰撞可以实现更精准的预测分析[14]。对于类似新冠肺炎疫情的公共卫生事件，在预测预警上，可建立日常监测与自动预警大数据平台，运用信息处理技术，感知、获取、分析和挖掘数据[15]，实现疑难病例数据的自动上报，自动识别与自动归集分析，做到敏锐把握诸如0号病例、早期人传人等苗头性事件，并进行一系列预判性研究，完善对风险源的识别和摸排。在追踪溯源上，可建立疫情监测溯源大数据平台，实施“交通大数据溯源”和“公安大数据定位”[16]，开展“疫情动态追踪”，及时锁定传染源[17-19]。在预防管控上，可利用可视化大数据分析，开发一系列疫情APP工具，如“确诊患者同乘查询” “定制防疫地图”“发热门诊分布地图”等，为疫情处置和防控提供决策依据[20]。还可建设个性化健康管理系统，实现人体健康监测，对人体健康状况及时评估，及时发现或消除健康影响因子[21]。在快速响应上，可建立应急物资管理大数据平台，根据数据变化较大程度上实现应急资源和力量实时动态调度，有针对性地调用医疗物资，自动给出应急物资配置建议方案，保障应急物资资源调度。在医院信息资源配置上开展建设，打破信息共享的壁垒，运用大数据技术对海量异源异构数据进行挖掘分析处理[22]。

牢牢抓住制度建设的主线，在法律层面为数据的获取和利用提供政策保障。我国政治制度优势解决了应急支撑的后顾之忧。随着此次防疫工作的深入推进，应急管理部的成立为我国应急管理发展提供了政策上的支持，也为大数据的实战应用提供了更多契机，带来更多数据挖掘的价值与释放。大数据技术已逐步提升到国家安全战略层面，统筹区域间相关部门的资源，贯穿于应急管理工作的各个环节。在技术专利保护，隐私安全等方面也应做好相应政策保障，运用大数据支撑疫情联防联控，同时要求平台和背后企业重视个人信息保护并采取防护措施。除此之外，也要加强数据资源产权保护；加强应急领域关键环节专利导航，加大对数据资源等创新成果的保护力度，加快应急法律法规建设[23]。在发生重大突发事件时应该有法律保障这些数据的获取，在严格的规范和边界的基础之上，在保证数据安全合规的情况下，实现不同部门、不同系统平台、多云环境的数据交换、开发，为政府提供决策参考。

打破行政边界，建设全方位、多层次、宽领域的工业应急服务支撑平台。京津冀大数据平台搭建中，需要整合多源数据，破除信息孤岛，实现来自疾控、通信、公安、交通等多部门的数据联动，以及实现对人员轨迹分布、应急物资调度、医疗装备供应等各类数据的快速汇聚打通与开发利用。获取有价值的数据是实现大数据得以利用的基础。随着网络的发展，数据的来源趋向于多样化[24]。利用大数据技术精准定位、搜索、数据脱敏、挖掘和深度分析的功能[25]，推进工业应急支撑体系创新，推动不同城市、重点城区、基层社区等不同区域应急管理的网格化、精细化、有效化[23]。在符合国家法律法规和行业标准的前提下，尽可能整合京津冀地区相关的数据资源，在各级政府部门间、企业与政府间建立有效的数据通道，尽快面向工业部门实现京津冀地区专属大数据平台的互联互通，建设京津冀数据跨网、跨域动态管理体系，完善数据共享的信息安全管理，提高专属大数据平台的核心技术和产品水平[26]。在公共危机管理方面，除了政府的力量，还要调动民间组织的力量，解决突发事件中短期内迫切增长的物质、人力、财力需求[27]。

4 结论与展望

本研究认为，新冠肺炎疫情是对我国应急支撑体系和能力的一次大考验，体现出我国对重大突发事件下工业应急支撑需求十分迫切，行业亟需跳出传统理论研究模式，运用新型信息基础设施平台提高应急决策水平，切实研究如何运用大数据技术提高工业应急支撑体系。建设大数据平台，既是打造公共安全应对国家体制的核心，也是建设跨地区、跨部门、跨层级信息整合体制的核心，打破以往城市间条块分割、地域分割、条条分割的碎片化状态[23]。

全面提升京津冀地区工业应急支撑能力，需要从多方面着手：一是构建一体化全覆盖的京津冀应急管理大数据应用平台，这既是京津冀地区工业应急管理对职能整合的新理解，也是利用大数据应对不确定性环境的能力体现；二是提供政策保障，基于我国自上而下的中央权威和政令畅通，应急条件下将实战需求和政策制定紧密结合，提高辅助决策研究水平；三是打破行政边界，建立重大突发事件数据共享机制，将分散的数据统一接入到大数据应用平台，实现跨地区、跨部门、跨行业信息数据的互联互通。

新型信息基础设施平台是未来应急支撑体系能力提升的重要方向，而大数据技术是其中重要的战略支撑，对于强化工业应急支撑体系顶层设计和统筹协调，构建全链条、多维度的工业应急支撑体系发展格局具有重大意义。