賈清天 康與濤 尹小貝 張琪誠 齊家龍

（上海海事大學(xué) 海洋科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201306）

0 引言

個體防護(hù)裝備（Personal Protective Equipment，PPE）是人在生產(chǎn)和生活中為防御物理、化學(xué)、生物等有害因素對人體的傷害，確保安全與健康的重要裝備。在安全生產(chǎn)作業(yè)場所工作中，佩戴個體防護(hù)裝備是防御外來傷害、保證個體安全和健康的重要手段[1]。有關(guān)統(tǒng)計表明各類傷亡事故中有15%與不合格個體防護(hù)裝備的使用有關(guān)[2]。為解決當(dāng)前我國PPE在其生命周期內(nèi)管理的諸多問題，建立及時有效、高度共享、全國統(tǒng)一的職業(yè)危害監(jiān)管信息系統(tǒng)很有必要[3]，建立PPE信息平臺，實施自愿型或強制型PPE監(jiān)管。

制定PPE信息數(shù)據(jù)元集的標(biāo)準(zhǔn)，確定PPE信息數(shù)據(jù)元模型，是建立PPE信息數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建信息平臺的基礎(chǔ)。元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，用于描述數(shù)據(jù)的內(nèi)容、覆蓋范圍、質(zhì)量、管理方式、數(shù)據(jù)的所有者、數(shù)據(jù)的提供方式等有關(guān)的信息。它可為用戶解決發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)、了解數(shù)據(jù)的適用程度、訪問數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和使用數(shù)據(jù)等提供信息[4-7]。當(dāng)前，國內(nèi)部分行業(yè)已經(jīng)制定了本領(lǐng)域內(nèi)的信息數(shù)據(jù)元集標(biāo)準(zhǔn)，如中國疾病預(yù)防控制中心和中國衛(wèi)生信息學(xué)會公共衛(wèi)生信息專業(yè)委員會制定了《中國公共衛(wèi)生信息分類與基本數(shù)據(jù)集》[8]，然而，針對PPE信息數(shù)據(jù)元集國際上尚無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺，為了建立PPE信息數(shù)據(jù)庫，有必要盡快制定相應(yīng)的PPE信息數(shù)據(jù)元集標(biāo)準(zhǔn)。

以此為背景，本文對PPE選型數(shù)據(jù)元集進(jìn)行分類和編碼設(shè)計，構(gòu)建PPE選型數(shù)據(jù)元集標(biāo)準(zhǔn)體系，根據(jù)數(shù)據(jù)流程分析進(jìn)行數(shù)據(jù)元的抽取，為后續(xù)建立PPE智能選型系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

1 數(shù)據(jù)元集分類

1.1 分類原則

PPE數(shù)據(jù)信息分類原則要符合《勞動防護(hù)用品配備標(biāo)準(zhǔn)（試行）》[9]和《用人單位勞動防護(hù)用品管理規(guī)范》[10]的標(biāo)準(zhǔn)要求，以及《個體防護(hù)裝備選用規(guī)范》[11]（GB/T 11651-2008）的規(guī)范，同時在此基礎(chǔ)上針對各省市標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴(kuò)充。參考《科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[12]（SDS/T 2121-2004）的數(shù)據(jù)信息的分類原則，制定PPE數(shù)據(jù)分類的分類原則，確定了分類原則的要求。

（1）兼容性原則：地區(qū)的PPE配備標(biāo)準(zhǔn)與國家標(biāo)準(zhǔn)一致，同時作為國家標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步補充。

（2）服務(wù)性原則：信息的分類類別能較好滿足實際需要，范圍廣、信息全面等能較好應(yīng)用于安全行業(yè)。

（3）可擴(kuò)充性原則：預(yù)設(shè)可擴(kuò)充類目，保證在以后分類類目增加時，不破壞現(xiàn)階段PPE信息分類建立的體系標(biāo)準(zhǔn)。

（4）系統(tǒng)性原則：按照PPE適用場所、用途等特征進(jìn)行系統(tǒng)化排列，形成邏輯清晰、分類類目明確、數(shù)據(jù)齊全等的分類體系。

1.2 信息分類方法

根據(jù)信息組織技術(shù)方法，使用面分類法和線分類法進(jìn)行分類研究。對PPE信息資源進(jìn)行搜集、遴選、整合。

線分類法也稱層級分類法[13]，它是把初始的被劃分對象按照某種屬性及特征，有層次地按照一級、二級、分成若干級，每一級有若干個類目，排成一個有層次，形狀類似樹杈結(jié)構(gòu)的分類體系，如圖1。

圖1 線分類結(jié)構(gòu)Fig.1 Linear classi fication structure

面分類法也稱平行分類法[14]，是將分類對象的若干屬性或特征視為若干個面，在每一個面中的若干類目之間相互獨立，可以進(jìn)行交叉組合，互不干擾，從應(yīng)用上看，可根據(jù)現(xiàn)實需要將各個面中的類目組合形成復(fù)合類目，較為直觀展示，如圖2。

圖2 面分類結(jié)構(gòu)Fig.2 Surface classi fication structure

1.3 主體分類框架

參照PPE選型的業(yè)務(wù)范疇，分析我國PPE選型依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，以PPE的綜合管理、智能選型為目的，二級及以上使用面分類法，二級以下使用線分類法，擬將PPE選型信息分為如下5個主題域：用戶信息、人事信息、PPE信息、選型規(guī)則信息、選型管理信息，如圖3。

圖3 P P E選型信息分類示意圖Fig.3 Schematic diagram of PPE selection information classi fication

人事信息包括地區(qū)、行業(yè)、集團(tuán)/企業(yè)、公司/工廠、部門/車間、崗位、工作位置、員工，二級類目。

選型規(guī)則信息包括工種、作業(yè)類別、作業(yè)環(huán)境、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，二級類目。

PPE信息包括PPE類別、PPE品名、PPE商戶，二級類目。

用戶信息包括用戶、角色、權(quán)限信息，二級類目。具體的分類信息，見表1。

2 數(shù)據(jù)元集編碼設(shè)計

2.1 編碼原則

鑒于目前PPE信息數(shù)據(jù)元集編碼原則未建立，參考中華人民共和國國土資源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TD/T 1016-2003《國土資源信息核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[15]，根據(jù)實際需要確定PPE選型數(shù)據(jù)編碼原則，具體包括以下內(nèi)容。

（1）科學(xué)性與系統(tǒng)性：根據(jù)PPE種類特點，滿足分類信息智能化選型需要，將PPE資源信息數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的科學(xué)分類，形成系統(tǒng)的分類體系。

（2）唯一性：每一個給定代碼僅能代表某一類目，某一級別等，同時每一類目，每一級別均有專一代碼，能夠與數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。

（3）規(guī)范性：代碼結(jié)構(gòu)、類型及編寫格式具有統(tǒng)一格式，便于檢索與調(diào)用。

（4）可擴(kuò)展性：在保證分類主體框架不變的情況下，不斷豐富類目，使信息更加全面完整。

表1 P P E選型信息分類Tab.1 PPE selection information classi fication

（5）穩(wěn)定性：使用穩(wěn)定因素作為分類的類目信息，信息各層級的最小類目的信息具有較強的適應(yīng)性。

2.2 編碼結(jié)構(gòu)

根據(jù)PPE信息資源的特征及所擬訂的分類方案，采用固定格式的層次碼編碼方法。層級數(shù)目暫為4層，用字母和數(shù)字的混合編碼，長度為9位，規(guī)則如下：

第一、二位為數(shù)字，代表數(shù)據(jù)元所屬一級分類順序號；第三、四位為數(shù)字，代表數(shù)據(jù)元所屬二級分類順序號；第五、六位為數(shù)字，代表數(shù)據(jù)元所屬三級分類順序號；第七、八、九位為數(shù)字，代表某一級分類下的數(shù)據(jù)元的序號，從001開始順序編碼。

一、二、三級分類順序號從左向右順序排列，每級分類順序號從01開始，無某級分類的，則該級編號為00，該級分類名稱為空，數(shù)據(jù)元編號格式，如圖4。

圖4 數(shù)據(jù)元編號格式示意圖Fig.4 Schematic diagram of data element numbering format

2.3 值域代碼

法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)編號：采用五層全數(shù)字型編碼。第一層、第二層和第四層采用1位數(shù)字編碼；第三層采用2位數(shù)字編碼；第五層采用3位數(shù)字編碼，如圖5。

圖5 法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)編號格式Fig.5 Regulations and standards numbering format

第一層法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)類別包括通用、勞動防護(hù)用品、應(yīng)急救援、危險化學(xué)品等。

第二層法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)包括國家法律法規(guī)、地方性法規(guī)、企業(yè)性規(guī)章等。

第三層代碼法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)范圍、地區(qū)使用地區(qū)代碼、行業(yè)使用行業(yè)序號。

第四層法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)部位適用范圍有頭部、呼吸器官、眼面部等，見表2。

表2 法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)部位Tab.2 Regulations and standards position

地區(qū)代碼根據(jù)《中華人民共和國行政區(qū)劃代碼》（GB/T 2260-2007）進(jìn)行編碼設(shè)計。

行業(yè)序號根據(jù)《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號》進(jìn)行編碼設(shè)計。

工種代碼根據(jù)《工種分類目錄》進(jìn)行編碼設(shè)計，采用兩層數(shù)字代碼編號，第一層為工種所屬行業(yè)，第二層為工種序號。

PPE類別代碼采用1層全數(shù)字型編碼。第一層和第二層采用一位數(shù)字編碼；第三層采用二位數(shù)字編碼；第四層采用三位數(shù)字編碼，具體代碼值域設(shè)計，見表3。

表3 P P E類別代碼編碼設(shè)計Tab.3 PPE category coding

例如第一層類目中的護(hù)品性質(zhì)的具體的值域代碼及其值表示的具體含義，見表4。

表4 第一層 護(hù)品性質(zhì)Tab.4 Protective equipment properties of the first layer

3 數(shù)據(jù)元構(gòu)建

3.1 數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則

數(shù)據(jù)元是用一串?dāng)?shù)字及字母的組合，具有描述其定義、標(biāo)識表達(dá)和允許值的數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)化則是對其名稱、定義、標(biāo)識等制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系，并加以推廣實施的標(biāo)準(zhǔn)。

通過前期完成的數(shù)據(jù)元的分類，值域代碼設(shè)計等工作，能夠很好的服務(wù)于標(biāo)準(zhǔn)化工作，數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)元屬性規(guī)則[16]如下。

（1）標(biāo)識類。數(shù)據(jù)元名稱，具有表示數(shù)據(jù)屬性的字段，數(shù)據(jù)元名稱具有唯一性，是標(biāo)定數(shù)據(jù)元的主要方法，完整的數(shù)據(jù)元名稱是由對象類、特性類、表示類等字段共同構(gòu)成。數(shù)據(jù)元標(biāo)識符PPE信息數(shù)據(jù)元標(biāo)識符（DI）采用字母數(shù)字混合碼，具體編碼遵循PPE信息數(shù)據(jù)元編碼規(guī)則。

（2）定義類。定義是用于表達(dá)一個數(shù)據(jù)元本質(zhì)特性并使其區(qū)別于其他數(shù)據(jù)元的陳述，遵循唯一性、規(guī)范性、簡潔性的描述要求。

（3）表示類。通過一定的編碼規(guī)則，用字母及數(shù)字描述數(shù)據(jù)屬性的一種方式，具體的描述規(guī)則，見表5。

表5 表示類數(shù)據(jù)元屬性規(guī)則描述Tab.5 Description of data element attributes rules

3.2 數(shù)據(jù)元抽取

為了把數(shù)據(jù)庫的分類信息組合表現(xiàn)出來，需要進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)元抽取，抽取過程，如圖6，目前而言常見的數(shù)據(jù)元抽取方法有直接提取法、數(shù)據(jù)流程分析法[17]，根據(jù)PPE信息的特點，采用數(shù)據(jù)流程分析法提取數(shù)據(jù)元。

圖6 數(shù)據(jù)元抽取過程Fig.6 Data element extraction process

數(shù)據(jù)流程分析是把PPE選型數(shù)據(jù)在選型過程中的流動情況抽象地獨立出來，舍去了具體組織機構(gòu)、信息載體、處理工作、物資、材料等，單從數(shù)據(jù)流動過程來考查實際業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)處理模式。主要包括對信息的流動、傳遞、處理、存儲等的分析。PPE選型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程，如圖7。

3.3 作業(yè)場所數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

圖7 P P E選型系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程Fig.7 Operation flow chart of analysis for PPE selection system

作業(yè)場所作為各種職業(yè)人員的工作場地，因此作業(yè)場所上的職業(yè)危害因素直接威脅到了各種職業(yè)工作人員。不同作業(yè)場所由于作業(yè)環(huán)境、職業(yè)種類等存在差異性，從而使得職業(yè)危害的接觸人數(shù)、預(yù)防措施、防護(hù)裝備等都不盡相同[18]。在此背景下，對不同種類的PPE信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，以便于信息管理。數(shù)據(jù)元是描述特定對象的數(shù)據(jù)單元，是數(shù)據(jù)庫、事物、數(shù)據(jù)交換的基本單位[19]，作業(yè)場所業(yè)務(wù)中存在許多信息，從不同維度看，會出現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)元，為了滿足絕大部分作業(yè)場所的需要以及信息系統(tǒng)邏輯的簡潔性，確立了用戶信息、人事信息、PPE信息、選型規(guī)則信息作為PPE信息管理平臺層級數(shù)據(jù)元目錄，確定了用戶編號、地區(qū)代碼、PPE類別代碼、工種等86個數(shù)據(jù)元，設(shè)定各自的數(shù)據(jù)元標(biāo)識符，數(shù)據(jù)元的提取過程如圖7，由于篇幅有限選取一部分提取后的數(shù)據(jù)元標(biāo)識符編碼段，見表6。

4 結(jié)論

PPE信息數(shù)據(jù)元集的標(biāo)準(zhǔn)制定是PPE信息管理平臺建設(shè)的基礎(chǔ)工作，具有承前啟后的現(xiàn)實意義。本文通過對PPE信息的分類，編碼設(shè)計，數(shù)據(jù)元抽取等方面進(jìn)行研究，得到以下結(jié)論：

（1）本文設(shè)計的數(shù)據(jù)分類與編碼的規(guī)則能較為全面應(yīng)用到PPE數(shù)據(jù)信息的分類編碼工作中，所設(shè)計的數(shù)據(jù)信息分類與編碼方法能較好的完成前期的基礎(chǔ)性工作。

（2）為了簡化數(shù)據(jù)元的抽取過程，在編碼設(shè)計環(huán)節(jié)采用五層純數(shù)字編碼，在各自的層級中獨立編碼設(shè)計，簡潔而且承載信息量大。

（3）在本文設(shè)計的數(shù)據(jù)元抽取規(guī)則中，首先對編碼后的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)流程分析，其次確定數(shù)據(jù)元標(biāo)識符編碼，完成了PPE智能化選型的信息標(biāo)準(zhǔn)化階段，達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

表6 數(shù)據(jù)元標(biāo)識符編碼段Tab.6 Data element identi fier coding

（4）本文制訂了PPE選型信息的數(shù)據(jù)元集標(biāo)準(zhǔn)，為國內(nèi)外首次針對PPE選型信息的數(shù)據(jù)元集編制標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)建立PPE信息數(shù)據(jù)、實施自愿型PPE監(jiān)管提供可能，以及進(jìn)一步為國家有關(guān)部門實施強制型監(jiān)管提供一定的參考。