田 豐，生 龍，趙繼軍，張海芳，李建坡，張 萍

習(xí)近平總書記強調(diào)，“要建立健全大數(shù)據(jù)輔助科學(xué)決策和社會治理的機制，推進(jìn)政府管理和社會治理模式創(chuàng)新，實現(xiàn)政府決策科學(xué)化、社會治理精準(zhǔn)化、公共服務(wù)高效化”。隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟，醫(yī)療衛(wèi)生信息化的廣泛普及，使得醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)迅速積累，健康醫(yī)療領(lǐng)域快速進(jìn)入“大數(shù)據(jù)”時代[1-2]。有效利用健康大數(shù)據(jù)資源、最新醫(yī)學(xué)研究成果以及現(xiàn)代人工智能技術(shù)平臺，創(chuàng)建涵蓋健康管理、疾病檢測、風(fēng)險評估與干預(yù)的評估體系，將為健康中國建設(shè)及突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)對策略提供有力支撐[3-5]。

1 大數(shù)據(jù)在突發(fā)事件預(yù)警及政府決策中的應(yīng)用

利用大數(shù)據(jù)、人工智能等手段可以輔助政府提升突發(fā)公共衛(wèi)生事件監(jiān)測能力[6-7]，及時準(zhǔn)確判斷，科學(xué)合理決策，有效調(diào)配資源[8-9]，保障人民群眾身體健康和生命安全。

1.1 大數(shù)據(jù)輔助實時預(yù)警體系 當(dāng)突發(fā)疾病或公共衛(wèi)生事件時，人工智能（artificial intelligence,AI）系統(tǒng)能夠自動挖掘新聞報道和在線內(nèi)容，輔助識別可能導(dǎo)致潛在流行病或疫情的異常情況[10]。目前，國外已開展多款應(yīng)用實時醫(yī)學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)，為疾病流行監(jiān)測發(fā)揮重要作用，如：美國于2002年建立的疾病暴發(fā)與實時監(jiān)控系統(tǒng)[11]、美國公共衛(wèi)生零售數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)[12]、美國國家諾如病毒監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)[13]、法國圭亞那地區(qū)武裝部隊空間監(jiān)測系統(tǒng)[14]等。東京大學(xué)研究者利用醫(yī)院數(shù)據(jù)和搜索引擎數(shù)據(jù)建立AI模型[15]，用于有效預(yù)測流感感染規(guī)模。北京市朝陽區(qū)構(gòu)建以街道為單位的區(qū)域防病預(yù)警網(wǎng)絡(luò)[16]，利用傳染病疫情監(jiān)測報告數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，采用“時間+時空”預(yù)警模型自動運算，將探測到的病例異常增加或聚集的信號，以手機短信的方式自動發(fā)送給突發(fā)傳染病事件處置群組，有力地提升區(qū)域監(jiān)測預(yù)警的水平。浙江省充分結(jié)合大數(shù)據(jù)和云計算等信息化技術(shù)[17]，創(chuàng)新運用“五色圖”“健康碼”“智控指數(shù)”等數(shù)字化社會治理手段，為分區(qū)、分級精準(zhǔn)施策提供基礎(chǔ)。

1.2 基于大數(shù)據(jù)模型的疫情研判體系 新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019,COVID-19）疫情發(fā)生初期，國內(nèi)外研究團(tuán)隊通過構(gòu)建不同流行病學(xué)模型，擬合估測累計確診病例數(shù)的消長過程，并模擬政府未采取防控措施和采取防控措施對比曲線，極為準(zhǔn)確地預(yù)測了COVID-19疫情走勢[18-19]，為政府加強管控措施、調(diào)配醫(yī)療資源提供重要參考。如：根據(jù)早期大數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，估算出在傳播早期COVID-19基本傳染數(shù)R0為2.6左右（即1例患者可感染2.6人），在未進(jìn)行干預(yù)情況下，流行加倍時間為6.4 d，即感染人數(shù)每6.4 d增加1倍[20-22]。由于我國采取了各種強有力的措施，R0很快下降到可控范圍[23]。

1.3 大數(shù)據(jù)分析助力疫情科學(xué)精準(zhǔn)防控 自COVID-19疫情發(fā)生以來，多個省市通過基于大數(shù)據(jù)、傳染病模型與地理信息學(xué)系統(tǒng)（geographic information system,GIS）等分析方法，利用GIS技術(shù)和反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法相結(jié)合，對不同區(qū)域疫情等級及空間分布進(jìn)行評估，為疫情后期防控提供有力技術(shù)支撐[24]。如：蘭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院團(tuán)隊開展的“基于GIS甘肅省COVID-19流行特征分析課題”和甘肅省的地理信息公共服務(wù)平臺“天地圖·甘肅”等在疫情防控方面發(fā)揮了積極的作用[25-26]；北京市疾病預(yù)防控制中心每天定時發(fā)布疫情新增確診病例所在的小區(qū)或活動場所，為居民和疫情防控工作提供參考[27]。近期，有研究者使用AI算法模型，對不同個體的新型冠狀病毒感染癥狀進(jìn)行分析，用以輔助臨床醫(yī)生對患者進(jìn)行分級和醫(yī)療資源調(diào)配[28]。

綜上，充分利用大數(shù)據(jù)和現(xiàn)代信息技術(shù)手段可有效提升政府應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生事件的響應(yīng)速度和處置能力，最大程度優(yōu)化資源調(diào)配，減輕基層負(fù)擔(dān)，提升工作效率，保障人民群眾身體健康和生命安全。避免疫情發(fā)生后，基層填表“戰(zhàn)疫”、各級層層加碼等低效和形式主義問題的出現(xiàn)。

2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀與存在的問題

以邯鄲市為例，該市近年來積極推進(jìn)智慧城市建設(shè)，各部門已經(jīng)建立較完善的信息化系統(tǒng)，但是各個系統(tǒng)之間仍存在著信息孤島。建立一個跨部門、跨系統(tǒng)的信息平臺，將不同部門、不同專業(yè)系統(tǒng)整合起來，消除城市管理信息碎片，深度挖掘大數(shù)據(jù)應(yīng)用，發(fā)揮城市綜合管理效益，全面提升城市運行管理能力，在后疫情時期打造平戰(zhàn)結(jié)合的、輔助城市精準(zhǔn)管理和指揮決策的信息化平臺勢在必行[29-30]。

2.1 政府部門間的信息孤島有待打通 邯鄲市于2016年啟動了“三民工程”（市民網(wǎng)、市民卡和市民車），其中市民網(wǎng)融合了政務(wù)服務(wù)、公共服務(wù)、便民服務(wù)內(nèi)容，促進(jìn)政府相關(guān)部門間信息的交換和溝通。但由于全市缺乏統(tǒng)一的應(yīng)用系統(tǒng)支撐平臺，各部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)均缺乏全市視角下的頂層規(guī)劃，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，無法系統(tǒng)分析用戶行為數(shù)據(jù)，為政府提供數(shù)據(jù)精準(zhǔn)決策服務(wù)。

2.2 現(xiàn)有醫(yī)療大數(shù)據(jù)有待進(jìn)一步整合 邯鄲市于2019年5月搭建了健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)中心，已完成基礎(chǔ)云平臺和大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺搭建工作。由于各醫(yī)療衛(wèi)生單位在早期規(guī)劃信息化系統(tǒng)時國家尚無建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，不同信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)庫類型、底層設(shè)計差異巨大，給數(shù)據(jù)的交換和實時共享帶來障礙，數(shù)據(jù)壁壘尚難打破，須將不同系統(tǒng)、不同平臺的數(shù)據(jù)定期抓取和轉(zhuǎn)換，實時互聯(lián)互通并有效整合，以發(fā)揮大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，目前有待進(jìn)一步開發(fā)。

2.3 突發(fā)公共衛(wèi)生事件直報網(wǎng)絡(luò)尚未實現(xiàn)智能化 國家疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng)負(fù)責(zé)各級公共衛(wèi)生不良事件的上報，主要包括傳染病監(jiān)測、突發(fā)公共衛(wèi)生事件以及發(fā)病死亡情況等[31]。該報告網(wǎng)絡(luò)已覆蓋邯鄲市所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院和二級以上醫(yī)院，目前監(jiān)測哨點達(dá)359家（含縣級疾控機構(gòu)19家），實現(xiàn)全市街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）以上的全覆蓋。在突發(fā)公共衛(wèi)生事件報告方面，采用哨點報告+疾控審核的方式逐級上報，由于上報過程須要人工審核，周期較長，且很大程度依賴于接診醫(yī)生經(jīng)驗，尚無法實現(xiàn)對多家醫(yī)療機構(gòu)電子病歷數(shù)據(jù)進(jìn)行智能自動化分析及實時預(yù)警[32-33]。

3 基于大數(shù)據(jù)的疫情預(yù)警及應(yīng)急指揮體系建設(shè)

根據(jù)黨的十九大戰(zhàn)略部署，為進(jìn)一步推進(jìn)健康中國建設(shè)，提升居民衛(wèi)生健康水平，完善全民健康的制度體系，科學(xué)有效應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生事件，各地根據(jù)實際情況，充分挖掘大數(shù)據(jù)資源并提升利用水平，構(gòu)建了一個平戰(zhàn)結(jié)合的應(yīng)急突發(fā)事件大數(shù)據(jù)分析研判體系。在此基礎(chǔ)上，建立了多部門聯(lián)動的數(shù)字化應(yīng)急預(yù)警機制[34-35]，構(gòu)建了疫情大數(shù)據(jù)服務(wù)體系，全面綜合提升了突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急預(yù)警體系建設(shè)和響應(yīng)處置能力。

3.1 提高基礎(chǔ)信息采集的時效性和數(shù)據(jù)接入的完整性 基礎(chǔ)信息采集的時效性和數(shù)據(jù)接入的完整性是實現(xiàn)現(xiàn)代社會管理科學(xué)化、信息化、規(guī)范化的基礎(chǔ)，是建立現(xiàn)代化城市公共服務(wù)體系的根基?；A(chǔ)信息數(shù)據(jù)量巨大，來源復(fù)雜，采集工作繁雜，如何提高信息采集的時效性和數(shù)據(jù)接入的完整性是構(gòu)建疫情大數(shù)據(jù)服務(wù)體系的關(guān)鍵。以此次邯鄲市COVID-19疫情防控工作為例，全市涉及近千萬人口大量的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的收集，從技術(shù)人員數(shù)據(jù)庫表格的設(shè)計，數(shù)據(jù)錄入人員數(shù)據(jù)的逐條錄入到數(shù)據(jù)采集員逐門逐戶的數(shù)據(jù)采集，所有數(shù)據(jù)須要保持從類型到格式的高度統(tǒng)一和完整?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)錄入和采集工作依靠大量基層工作人員、民警和志愿者的人海戰(zhàn)術(shù)，工作量大、錯誤率高、時效性差，給疫情防控工作造成了不小的阻礙。因此，須要依托新一代信息化技術(shù)，進(jìn)一步提高基礎(chǔ)信息采集的時效性和數(shù)據(jù)接入的完整性。

3.1.1 加速以物聯(lián)網(wǎng)、AI、云計算技術(shù)為基礎(chǔ)的城市新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 構(gòu)建以5G通信技術(shù)為橋梁的網(wǎng)絡(luò)空間高速公路，提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的信息化覆蓋度，將現(xiàn)有的無接觸溫度檢測系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳遞到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器；對居家被監(jiān)管人員實行門磁感應(yīng)監(jiān)控，通過低功耗蜂窩網(wǎng)絡(luò)，將重點人員的居家情況上傳到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器；通過手機信令的空間位置信息追蹤記錄疫情傳播軌跡信息等。

3.1.2 設(shè)計完善信息化數(shù)據(jù)采集應(yīng)用系統(tǒng) 依托現(xiàn)代化的移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，充分利用微信、QQ等移動通信APP，制定數(shù)據(jù)采集移動應(yīng)用程序。通過程序內(nèi)置的圖像識別、語音識別等功能，自動化地將手寫文本數(shù)據(jù)、人員語音進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化和上傳，減少基層工作人員的數(shù)據(jù)采集和錄入等工作，提高數(shù)據(jù)采集和錄入的準(zhǔn)確性和時效性。

3.1.3 加快構(gòu)建跨部門數(shù)據(jù)融合平臺 利用成熟的云存儲和云計算技術(shù)，打破數(shù)據(jù)孤島，將各部門、企事業(yè)單位已有的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一匯聚和管理。例如，此次COVID-19疫情，將政府辦、衛(wèi)生、公安、統(tǒng)計、教育、交通等多部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚存儲，依托已有系統(tǒng)進(jìn)行跨部門的數(shù)據(jù)融合，可有效降低人員重新培訓(xùn)和搭建新系統(tǒng)的人力、財力和時間成本。

3.2 進(jìn)一步完善基礎(chǔ)信息采集平臺規(guī)劃構(gòu)建 各地在進(jìn)行基礎(chǔ)信息化平臺招標(biāo)布局時，區(qū)域內(nèi)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和設(shè)計，避免數(shù)據(jù)壟斷和重復(fù)建設(shè)。規(guī)劃初期，除整體信息連接的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)外，還應(yīng)充分考慮未來信息平臺的整合和數(shù)據(jù)交換，對數(shù)據(jù)格式、類型、底層實現(xiàn)方式、數(shù)據(jù)交換方法等進(jìn)行全局的規(guī)劃，進(jìn)一步規(guī)范信息平臺開發(fā)方式。避免信息平臺搭建啟用后，信息數(shù)據(jù)只能應(yīng)用于單一系統(tǒng)，以及因數(shù)據(jù)壟斷捆綁應(yīng)用系統(tǒng)、綁架用戶等問題。通過進(jìn)一步完善基礎(chǔ)信息采集平臺的構(gòu)建，實現(xiàn)信息的互聯(lián)互通和實時共享，為基于大數(shù)據(jù)的分析、決策和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

3.3 基于大數(shù)據(jù)的多部門聯(lián)動數(shù)字化預(yù)警體系 充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，整合多個部門平臺信息共享，完善機制協(xié)調(diào)聯(lián)動。在進(jìn)行信息化布局時，前瞻性規(guī)劃，構(gòu)建符合電子化、可視化、智能化的數(shù)字化預(yù)警體系：一是通過電子化，實現(xiàn)預(yù)案的文本編輯、分類查詢等功能；二是通過可視化，綜合運用文字、聲音、圖像、視頻等要素，整合各種突發(fā)事件部門信息導(dǎo)入、GIS自動定位功能等，與預(yù)案流程圖關(guān)聯(lián)，完成指令推送，快速獲取突發(fā)事件現(xiàn)場信息，實現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案的結(jié)構(gòu)化、流程化和精準(zhǔn)化，根據(jù)類型快速自動匹配預(yù)案、啟動并分發(fā)預(yù)案任務(wù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析等；三是在智能化方面，通過三維仿真系統(tǒng)和現(xiàn)場視頻監(jiān)控模塊，快速獲取實時數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)與突發(fā)事件現(xiàn)場實時互動，與衛(wèi)生、教育、公安、交通、消防等多種救援力量之間信息互通，實現(xiàn)現(xiàn)場視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)、應(yīng)急資源儲備狀況、突發(fā)事件演化分析信息等資源共享。系統(tǒng)構(gòu)架平臺分層模型如圖1所示。

圖1 平臺分層模型Figure 1 Layer model for platform

3.4 構(gòu)建應(yīng)急突發(fā)公共衛(wèi)生事件大數(shù)據(jù)分析研判體系 進(jìn)一步完善現(xiàn)有信息化平臺功能，拓展建設(shè)成為平戰(zhàn)結(jié)合的應(yīng)急突發(fā)公共衛(wèi)生事件大數(shù)據(jù)分析研判體系，構(gòu)建一個集多源異構(gòu)數(shù)據(jù)匯聚接入、大數(shù)據(jù)融合管理和分析、數(shù)字化信息展示和應(yīng)用共享為一體的綜合性應(yīng)急管理調(diào)度指揮系統(tǒng)。充分整合利用現(xiàn)有人才技術(shù)條件，應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+監(jiān)管”模式，依托現(xiàn)有的網(wǎng)格化管理體系，基于現(xiàn)有的信息化數(shù)據(jù)平臺，運用AI、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)技術(shù)，提升科技支撐能力、監(jiān)管防控能力、輔助智慧決策能力及化解重大安全風(fēng)險的能力，破除事故災(zāi)害防治技術(shù)瓶頸，推進(jìn)風(fēng)險智能研判預(yù)警水平。

3.5 搭建平戰(zhàn)結(jié)合的應(yīng)急指揮系統(tǒng) 目前各地、各縣區(qū)和有關(guān)部門已搭建的依托不同網(wǎng)絡(luò)的電視電話會議系統(tǒng)，由于前期投入有限和建設(shè)時間較久等原因，除公安、水利等少數(shù)部門外，大部分電視電話會議系統(tǒng)穩(wěn)定性和交互性能較差，在應(yīng)急突發(fā)情況下很難達(dá)到實時指揮調(diào)度作用。在疫情發(fā)生時，雖然可以臨時改造衛(wèi)生系統(tǒng)現(xiàn)有遠(yuǎn)程會診體系，實時地查看一線救治情況、調(diào)度指揮醫(yī)療資源，但該系統(tǒng)連接多為醫(yī)療聯(lián)合體合作單位，覆蓋面有限。為此，須進(jìn)一步統(tǒng)籌規(guī)劃，建立統(tǒng)一高效的突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急調(diào)度指揮平臺，依托現(xiàn)有各部門信息化系統(tǒng)，整合衛(wèi)生、公安、交通、環(huán)保、教育、國土等部門系統(tǒng)資源，以及城市各類行業(yè)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)運行等數(shù)據(jù)，強化跨部門、跨領(lǐng)域數(shù)據(jù)融合。平時，提升城市突發(fā)公共衛(wèi)生事件預(yù)防和聯(lián)動處置能力，提高城市管理運行效率；戰(zhàn)時，運行中心按照應(yīng)急預(yù)案轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)急指揮中心，服務(wù)應(yīng)急指揮。

該系統(tǒng)應(yīng)符合多平臺融合以及數(shù)據(jù)共享的技術(shù)要求，以大數(shù)據(jù)、云計算、通信技術(shù)為支撐，突出突發(fā)公共衛(wèi)生事件多部門信息匯聚、大數(shù)據(jù)分析研判、風(fēng)險發(fā)展態(tài)勢預(yù)測等功能。構(gòu)建應(yīng)急指揮輔助決策領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙、應(yīng)急指揮輔助決策終端支持子系統(tǒng)、應(yīng)急指揮輔助決策后臺管理子系統(tǒng)等，增強基礎(chǔ)信息資源匯聚、現(xiàn)場信息獲取、風(fēng)險研判等能力，進(jìn)行后臺數(shù)據(jù)的可靠存儲和分析預(yù)測；在共享與展示層，可依靠云計算、知識圖譜技術(shù)，將各部門現(xiàn)有的指揮調(diào)動中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的融合共享，實現(xiàn)各部門的數(shù)字化聯(lián)動。

當(dāng)前，我國已進(jìn)入疫情防控常態(tài)化階段，政府應(yīng)進(jìn)一步加強主導(dǎo)，完善頂層設(shè)計，加快信息平臺建設(shè)，更加充分挖掘利用大數(shù)據(jù)、云計算、AI等技術(shù)手段，提升管理效能和水平，構(gòu)建智慧型公共衛(wèi)生應(yīng)急響應(yīng)體系，為健康中國建設(shè)提供堅實基礎(chǔ)和可靠保障。