基于身心健康分析的校园安全风险治理——人心识别AI 技术的理论与实践

徐 瑛，齐中祥，张 超

（沃民高新科技［北京］股份有限公司，北京 海淀 100086 ）

一、技术的理论与实践

（一）大数据视角下的“心理”话题

近年来，大数据成为社会上、学术界的热门话题，媒体网络、电视广告，处处可见相关报道。随着大数据应用的推广，经济、科技、制造、军事等诸多行业正在发生着革命性的改变。大数据AI 技术如雨后春笋，应用于各行业,如在预测新型冠状病毒肺炎疫情的传播途径、预测选举结果、进行城市规划、制定定价机制、分析医疗机构资金往来数据等领域，都发挥了积极的作用。

在心理学与教育学领域，研究者已经通过大数据的帮助取得了一定的成果。斯坦福大学一个研究小组进行了一项研究，即通过面部、语音软件等功能结合，能够合理、准确地捕捉到识别抑郁症的信号，并对严重的抑郁症患者进行动态跟踪研究。韩国心理健康研究中心研究员通过网友在谷歌搜索引擎中搜索有关“自杀”“压力”“抑郁”等关键词的相关搜索频率，并验证压力，建立了搜索频率与自杀人数多水平应用模型。

（二）校园安全现状

将心理学与教育学结合的共同研究一直是学者关注的焦点。心理学是研究人类的心理现象、精神功能和行为的科学，教育学是社会科学，它是心理学与教育学的研究主体。在教育学的研究过程中，制定教育目标、组织教育形式等各方面均需心理学的知识作依据。同样，心理学研究也需要教育学理论和实践的支撑［1］。

大量研究成果表明，在校园安全中，主要有两大类问题，一类是来自校园内的霸凌现象、学生心理不健康导致的安全问题；另一类是来自校园外的安全威胁，如恶性报复事件以及绑架、拐卖等。

2013 年7 月至2015 年3 月的流行病学调查数据显示：精神障碍（痴呆除外）年患病率为9.3%，终生患病率达16.6%，其中，焦虑障碍最常见，年患病率达5.0%，终生患病率为7.6%。从人口年龄构成来看，随着人口老龄化趋势的加重，65 岁以上的老年人，患痴呆病占5.6%；而儿童、青少年问题也尤其突出，患有精神疾病的未成年人约有3000 万。

（三）各项挑战

1.青少年自杀现象值得关注。

据北医儿童发展中心发布的《中国儿童自杀报告》的数据，每年约有10 万青少年死于自杀，平均每分钟就有2 个孩子死于自杀，8 个自杀未遂。从2020 年度百度指数可以看到，“自杀”这一词汇的全年搜索整体日均值为4744 次，大概是明星“吴京”一词在全年搜索指数的70%。

在成都某中学学生坠亡事件中，坠亡学生留下的遗书内写着“最近几乎每周哭三次，上过天台，割过腕……”。警方调取该学生的手机数据发现，该学生在2020 年6 月与好友的QQ 聊天中就流露出轻生的念头。2021 年5 月的聊天记录中又有自我贬低的言论，表现出自我否定、多虑的状况。

近几年，青少年自杀事件已成为一个突出的社会问题。除了惋惜，我们更应该思考如何去避免这类事件的发生。当前中小学校普遍存在心理健康教育师资队伍总量不足、专业性不强等问题，有些学校虽开设了心理健康课程，但是针对性并不强，难以收到实质性的效果。

2.校园欺凌现象时有发生。

校园欺凌是发生在校园内外、以学生为参与主体的一种攻击性行为。既包括肢体或言语的攻击、人际互动中的抗拒及排挤，也包括由于身份或者背景特殊等因素（如人口较少的族群），甚至是说话有口吃、表达不清楚、身体上有某些特征或者身患疾病等学生，较易受到别人的讽刺、评论和嘲笑。

世界儿童发展组织曾在调查了75 个国家的教育环境后发现：学校生活带给青少年20 个不良压力，其中包括学习压力、作业压力、考试压力、升学压力、同学竞争压力、教师言辞压力等，这些压力显然都是由于片面追求升学率的教育模式导致的。当面对压力不能合理地纾解时，一旦压力过大,达到个体无法承受的程度，学生往往就会产生极端的宣泄方式，如校园欺凌。电影《少年的你》《悲伤逆流成河》反映的就是校园欺凌，引起了广泛的社会反响。

3.抑郁症已成为危害健康的重要因素。

抑郁症是最常见的抑郁障碍，以显著而持久的心境低落为主要临床特征，是心境障碍的主要类型。情绪的消沉可以从闷闷不乐到悲痛欲绝，从自卑到悲观厌世。有一些严重的病患者出现明显焦虑，甚至出现幻觉、妄想症等一系列神经性病状，最为严重的有自杀企图。

根据2021 年权威数据显示，抑郁症的全球患者超过3.5 亿，中国也有高达5400 万的抑郁症患者，占我国总人口数的4.2%。2020 年，我国青少年的抑郁检出率为24.6%，其中，轻度抑郁的检出率为17.2%，高出2009 年0.4 个百分点。重度抑郁的检出率为7.4%，与2009 年保持一致。

随着年龄的增长，抑郁的检出率呈现上升趋势。小学阶段的抑郁检出率为一成左右，其中重度抑郁的检出率为1.9%～3.3%；初中阶段的抑郁检出率约为3 成，其中重度抑郁的检出率为7.6%～8.6%；高中阶段的抑郁检出率接近4 成，其中重度抑郁的检出率为10.9%～12.5%。

4.个人心理失衡已成为安全的重大隐患。

2021 年发生的几起恶行案件，后果极其严重，影响恶劣，给社会和谐稳定带来了极大的威胁。例如：2021 年5 月22 日，犯罪嫌疑人刘某因投资失败，丧失生活信心，遂驾驶黑色轿车冲撞多名行人，又追尾一辆厢式货车后弃车逃逸。2021 年6 月5 日，安庆市突发一男子街头砍人致5 死15 伤的恶性案件，犯罪嫌疑人吴某系因家庭不顺悲观厌世而泄愤行凶。2021 年6 月7 日，上海某大学的姜姓教师疑因不满被解聘，持刀将所在学院的书记杀害。

上述案例均是报复社会型犯罪，具有泄私愤、报复性明显、随机性选择犯罪对象等特征，对社会安全造成极大的威胁。

（四）全国社会心理服务体系建设

2021 年3 月11 日，国家卫生健康委办公厅、中央政法委办公厅、教育部办公厅、公安部办公厅、民政部办公厅、司法部办公厅、财政部办公厅、国家信访局办公室、中国残联办公厅联合印发的《全国社会心理服务体系建设试点2021 年重点工作任务的通知》明确指出：2020 年，各社会心理服务体系建设试点地区结合当地新冠肺炎疫情防控需要及亟需解决的重点难点问题，积极推进试点工作，取得显著成效。坚持问题导向，创新开展中小学生心理健康疏导与危机干预，促进解决中小学生心理健康问题。通知同时要求，2021 年各省（区、市）将试点工作作为推进平安中国、健康中国建设的重要抓手，纳入应对新冠肺炎疫情防控工作的整体部署，加强组织领导和沟通协调，进一步指导试点地区严格按照国家试点方案及年度重点工作任务要求开展相关工作，确保各地按时完成试点任务。

按照通知要求，可以从以下几方面完善社会心理服务网络：

一是搭建基层社会心理服务平台。试点地区依托基层综治中心或城乡社区综合服务设施等，在村（社区）建立心理咨询室或社会工作室；2021 年底前，以村（社区）为单位，建成率达80%以上。

二是完善学生心理健康服务网络。试点地区所有高等院校按照师生比不少于1:4000 的比例，配备心理健康教育专职教师。建立心理辅导室的中小学校比例达100%，并配备专兼职教师，每学期至少开展1 次面向家长和学生的心理健康教育。

三是完善员工心理健康服务网络。100%的党政机关、事业单位和规模以上企业单位为员工提供心理健康讲座、心理测评等心理健康服务，对发生家庭变故或其他重点问题的员工开展一对一心理干预。

四是加强各部门各行业心理服务。试点地区的公安、民政、司法行政、信访、残联等部门结合行业特点，每年至少为系统内人员及工作对象举办1 次心理健康知识讲座，并根据需求提供心理健康或社会工作服务。

二、校园安全风险治理解决方案

为全面落实校园安全责任机制，完善各项管理制度，严防重大安全事故的发生，确保校园安全无事故，建立校园安全工作协调发展机制，形成校园安全齐抓共管的工作格局，沃民高科研发了沃德身心健康分析引擎技术，该技术可大大降低校园安全事件的发生概率。

（一）沃德身心健康分析引擎技术简介

沃德身心健康分析引擎结合生物统计学、生物测定学、生物热力学、生理心理学、机器视觉、机器学习等多学科研发而成。

沃德身心健康分析引擎是采用机器视觉技术，通过捕捉分析视频影像中人物的头颈部肌肉振幅和振动频率，结合生理心理学整理出的独有算法，分析影像中人物生理变化相关数据来判断人物情绪指征。

图1 沃德谈话助手系统工作界面

该引擎可分析的数据内容多达150 项，具体可分析的心理生理指数包括：易怒程度（攻击性）、紧张焦虑程度、身体平衡感、活力及精神状态、压抑（抑制）程度、压力程度、危险程度、自信程度、自我调节能力、神经质状态、疲劳兴奋指标、性格内外向程度、情绪稳定性程度、反应灵敏度、反应程度等15 种指标，并由此分析影像中人物性格、心理情绪状态等，也可借助专业提问判断人物的兴趣特长或说谎与否。

沃德身心健康分析引擎可以对视频监控系统影像中人物的潜在情绪进行快速分析，将具有危险情绪的人员抓拍并报告给相关人员，以达到提前预防的目的。

此外，基于沃德身心健康分析引擎的沃德心理筛查机器人也可对在校师生进行专业心理健康情绪检测和分析，同时根据周期内的测试结论分析其心理健康状况，起到提前介入、辅助疏导的作用，通过以上两种手段，可以大大降低各类校园安全事故的发生概率。

沃德身心健康分析引擎核心优势有两点：一是非接触。通过摄像机采集数据，不接触被测试人员。二是分析速度快。对于反恐及可疑人员检测仅需3 秒，单人心理情绪分析30 秒即可完成。

（二）身心数据采集与智能分析引擎

沃德身心健康分析引擎将面部表情、头部姿态、眼睛注视视角、肢体动作、心理信号等特征整合在数据集中，通过标准化、机构化数据以及标签化建立相对应的个人档案，再结合运用生理心理学整理出的独有算法，分析影像中人物并最后形成人物画像。

图2 身心数据采集与智能分析引擎

其中，沃德身心健康分析引擎的沃民心理筛查机器人有两种模式，我们将其区分为沃民心理筛查机器人（A 型）、沃民心理筛查机器人（B 型），A 型已应用于市场，而B 型则正在开发中，具体如下：

（三）目标人物心理画像分析系统

现代心理学研究成果可以应用于诸多领域，如犯罪心理画像技术，就是通过对犯罪现场的仔细查勘，聚焦犯罪分子的行为痕迹来分析其心理特征、生活习惯等，描绘出其心理画像，这样的心理画像在很多时候能够帮助警方筛选嫌疑人。因为心理画像是心理活动形成的个人的面部特征以及行为活动，反过来也就可以再通过面部和行为特征来认知个人的心理。

当通过心理画像描述个人的时候，人们会发觉“心”的重要性，心生出言行外观，更生出人的命运。可以通过人当下的人生去看其内心，也可以由内心去看其未来的命运，同样也可以通过改变内心来改变命运。

图3 沃民心理筛查机器人（A 型）

沃德目标人物心理画像分析系统通过采集15 秒包含人脸的视频（含音频），通过算法模型可推导出五大人格的分类，同时可输出视频中帧序列面部表情分布数据，进一步丰富和完善人格分析报告。

（四）心理类产品六大应用领域

随着时代的发展，心理需求不断增加，为更好地彻底解决困扰民众的心理健康问题，人们开始研究各种心理类产品，将其规划到心理健康咨询室、功能室整体建设中，辅助心理健康咨询工作，利用专业的心理设备有效保障心理健康咨询工作任务的顺利开展。

心理设备应用一般可分为六大类：一是非接触式测谎，它主要应用于刑侦、技侦、国安等特殊行业；二是心理状态检测，主要检测情绪状态、辅助建立心理档案以及辅助搜集心理资讯，具体可分为单机版和网络版2 种类型；三是社会公共安全，主要包括反恐、重要区域的安全检查、大数据共享等；四是特殊岗位上岗前检测，应用于特殊岗位工作人员上岗前疲劳程度、抑郁程度等指标检测；五是兴趣培养检测及入职检测，包括4～10 岁和14～20 岁兴趣培养检测、猎头及招聘人员入职前检测、人员诚信检测等；六是其他应用，如人格特性测评系统、婚姻与职业匹配等。

三、校园安全风险治理具体解决方案

随着我国国际化进程的加速，社会公共安全日益与国民经济发展、社会稳定以及和谐社会的构建息息相关。

在人员大量聚集的地方，如交通站点、商业场所、大型会议地点、学校等区域，虽然具有现代化的安全检查和监控系统，但在个人行为预知探测方面至今还没有一种技术可以做到准确预测。尽管研究人员已经尽可能地将各种已知危险人群列入数据库中，进行面部识别分析对比，但对人的行为预判作用并不明显，很多时候出现突发问题的人员并不在数据库中。

沃民高科开发的沃德身心健康分析引擎，通过非接触式的视频介质来甄别有潜在危险情绪的人，并及时做出预警，可以有效地为安保部门提供预判数据，也可以将数据提供给其他分析平台。同时专门针对校内外师生进行身心健康分析，从而预防和减少校园安全事故的发生。具体应用如下：

（一）校外防范

目前，大部分学校的校门外50 米至100 米范围内都安装有高清摄像头，有些学校还会在学校院墙安装红外报警设施，一旦有危险情况发生，可以实现远程报警，但事实上此类监控的具体实行效果不佳。而沃德身心健康分析引擎具有危险情绪预警功能，可对进入摄像头画面的所有人进行快速分析，并对具有攻击、紧张、焦虑、压力超过预警值的相关人员进行精准抓拍，并及时通报相关部门，从而在一定程度上减少校园安全事件的发生。

（二）校内防范

校园内部安全检查防范制度一直是教育部门关注的重点，学校往往更加重视安全隐患的排查以及安全管理制度建设等，而对于校内学生、教师等人员的心理教育关注较少。

分析发现，校内心理防范主要关注点在暴力事件和自杀事件上。这两种情况都与心理健康息息相关，有的是突发偶然事件导致的心理变化，有的是长期积累导致的心理变化。解决此类安全事件，可以从两个方面来入手：一是利用校园内已有的视频监控系统，对具有暴力倾向和暴力行为的学生或其他成年人进行分析预警，引起相关人员的关注，及时介入，预防事件发生；二是利用学校已有的心理辅导室，部署沃德心理筛查机器人，针对个别学生和成年人进行30 秒至60 秒的静坐，在此期间隐蔽式检测，随后计算出该人员的心理生理状态分析报告，专业教师根据各项心理数值的结论介入辅导，从而预防和减少因抑郁、焦虑等情绪引起的事故。

四、相关研判和建议

党的十八大以来，习近平总书记高度重视安全工作，强调要牢牢绷紧防范安全风险这根弦，树立安全发展理念，弘扬生命至上、安全第一的思想，健全公共安全体系。

学校要深入学习贯彻习近平总书记关于安全工作的重要论述，把安全工作摆在学校工作更突出的位置，时刻将广大师生的安全放在首位，切实推进校园安全治理现代化，把校园建成最健康、最安全的地方。

校园安全治理的首要目标是实现安全风险预防，通过采取积极预防策略，运用沃德身心健康分析引擎技术，消弭安全风险隐患。坚持问题导向，增强风险意识，完善校园安全预警系统，健全校园安全风险防范体系，加大新产品投入力度，改善校园安全基础设施，强化难点治理。

当前，校园安全的影响因素呈现多元化、复杂化的特点，其内涵更深、外延更广。就目前来看，除交通安全、消防安全、食品安全、体育安全等传统校园安全问题外，病毒传染、网络暴力、网贷诈骗、信息安全、实验室安全、心理健康等新型校园安全风险日渐增多。其中，心理健康问题尤其值得注意，特针对校园心理健康问题建议如下：

（一）提供怡宁空间，营造和谐、宽松的校园氛围

学校是教书育人的地方，不仅要教给学生书本知识，还应该给学生提供各种发展机会、舞台和空间，要改变强制性的管理方式，避免管得过宽、过严。防止学生产生消极的反抗、仇视、不信任等心理，给学生提供一个宽松、和谐、充满活力的校园环境，这对学生心理健康的养成至关重要。

（二）倾注爱心，正确引导

当教师发现学生有异常情况时，应高度重视，同时进行深入的调查，了解学生的家庭背景、现实处境和遇到的相关困惑等情况，及时对学生开展谈心和引导。要倾注爱心，耐心说服和劝解，打消他们的顾虑，给他们以精神慰藉，让他们摆脱痛苦，走向幸福之路。

（三）实施生命教育，珍爱生命

生命教育是帮助学生认识生命、欣赏生命、尊重生命、爱惜生命，提高生存能力和生命质量，促进个体自我和谐、认识自我、悦纳自我、控制自我、发现自我、实现自我、完善自我的教育。学校里现已开展的青春期教育、心理健康教育、法治教育、安全教育、环保教育等都包含生命教育。要综合运用心理辅导和道德教育等各种方法加强生命教育。