大数据技术在重大突发公共卫生事件智能防控中的应用研究.pdf

运用大数据技术进行数据管理、防范和化解重大风险，提高应对突发公共卫生事件的能力，是推进国家治理体系和治理能力现代化的关键。目前仍存在数据采集方法落后、数据格式不统一、数据孤岛等问题，因此，建立数据收集机制、建立数据共享机制、促进大数据应用的广度和深度、加强智能防控平台的建设以及运行研究，对防控突发公共卫生事件来说很有必要。关键词：突发；公共卫生事件；大数据；智能防控中图分类号：R-05文献标志码：A文章编号：10 0 8-7 2 5 7(2 0 2 3)0 2-0 0 8 3-0 5突发公共卫生事件具有不可预测性，可能对公众的健康造成严重危害及严重影响。2 0 2 0 年初，我国突发新冠肺炎疫情，传播速度快、传染范围广、防控难度大，是一次重大突发公共卫生事件。疫情暴发以来，党和国家高度重视，一切以人民的生命安全和身体健康为中心，采取了积极有效的防御措施，坚决遏制疫情蔓延-。应对突发公共卫生事件，危机预警尤为重要。虽然我国在突发公共卫生事件危机预警管理方面已取得一定的成就，但是，在应对突发公共卫生事件时，加强危机预警管理，建立健全危机预警机制，提高危机预警的及时性和准确性，在危机处理的最佳时机最大程度降低危害和损失，仍需我们不断完善公共卫生事件处理系统。1.大数据在突发公共卫生事件中的应用1.1大数据技术在新冠肺炎疫情追源中发挥重要作用利用大数据技术，可以将个人的行为轨迹和人脉关系映射到一起，在确定传播途径、判断疫情范围、预测疫情发展等方面起到了很大的作用。大数据技术可以对收集到的数据和信息进行大数据分析，从而能看到人群迁徙图，具体到哪些城市，将这些信息按照时间线连接起来，可以得到某个人在某一段时间内的行动路线，从而追踪到传染源、传播路径，及时隔离，防止疾病传播。1.2大数据技术使人们更容易了解最新的疫情信息及疫情防控进展依托大数据技术，人们通过主流媒体平台及手机APP等渠道，实时看到疫情地图、疫情趋势、国内国外疫情形势等，不仅为疫情防控提供了数据支撑，也保障了民众知情权 3-4。1.3大数据技术在疫情防控的资源配置中发挥重要作用在2 0 2 0 年初的武汉疫情防控中，医院紧缺资源，导致不少医护和患者陷人困境，社会出现焦虑，随后，通过大数据技术进行资源配置，在全国范围内紧急调拨医疗和生活用品，使物资以最短的物流途径、最短的运输时长从生产线直接到达疫区，各种物资的信息可以在大数据平台上进行即时查询，并在资源分配后自动进行统计、更新。收稿日期：2 0 2 3-0 2-10基金项目：河南省软科学研究计划项目（2 12 40 0 410 149）作者简介：李存红(19 6 5 一)，男，河南淮阳人，焦作大学化工与环境工程学院副教授，研究方向：计算化学，分离科学、材料科学。841.4大数据技术在疫情模型构建中发挥不可估量的作用突发公共卫生事件具有突发性、复杂性、特定性、公共性和危害性五大特征。由于突发公共卫生事件传播迅速，难以确定其传播时间、传染源等问题，因此，在对其影响因素、发展趋势、防控物资调配、舆情等方面进行分析时，必须借助大数据技术。利用大数据技术，一能最大限度地进行数据信息的收集；二能丰富数据的维度。突发公共卫生事件，一般都会受气候、温度、湿度、社会行为、交通、城市卫生等诸多因素的共同影响，而大数据技术则可以从多个方面进行分析，并将影响因素转化为疾病的发展模式。2.重大公共卫生突发事件智能防控平台的构建在突发公共卫生事件应急管理中，危机预警工作是应对突发卫生事件的“防火墙”，是应对突发卫生事件的第一道防线。通过危机预警工作，对可能造成危机的因素进行监测、评估、分析，进而规避风险。应用终端焦作大学学报2.1防控智慧平台的设计思路图1为重大公共卫生突发事件智能防控平台的基本框架结构图，它主要分为五个层次：数据采集与存储层、数据预处理层、数据处理与预警信号生成层、数据服务层、应用终端。平台的建设主要考虑信息采集及隐私保护、制度保障、危机预警监测、监测评估、风险应对、监测评估指标、监测信息处理、社会沟通机制、媒体沟通机制、政府处理机制、预警预测、预警反应、预警评价指标、预警评价推导和信息发布机制等方面的要素。2.1.1数据采集与存储层它主要由搭载不同传感器件的移动智能感知设备和数据存储设备组成。参与者在接收到服务平台发送的数据采集任务之后，利用感知设备采集环境和生活中的感知数据，主要包括：（1)常态化卫生事件防控监测数据采集。抓取并感知大众关注的数据信息、医疗卫生系统数据信息走向，及时发现潜在的危险信息，并对其进行推导演化，起到预防作用；(2)突发事件数据采集。当事件发生时，利用网络、各种移动终端等进行数据的采集，以供精准防控使用；(3)历史或相关Web浏览器移动终端2023年6 月预警信息发布平台用户数据注册服务层登录触发规则数据处理与预警信号生成层数据预处理层数据个挖掘数据采集疫情报告数据电子病例数据药品销售数据病原监测数据与存储层网络数据图1重大突发公共卫生事件智能防控平台的基本框架预警信息查询信号输出预警模型模型优化数据抽取数据清洗公共卫生事件应急数据云存储中心社会媒体数据智能终端数据数据录入管理本体库知识库案例库应急库数据个挖掘数据转换数据集成时空大数据预警快策推荐检测数据开放数据规则本体构建第2 期数据采集。依托数据平台，对比当前事态的发展状况，进行状态匹配，自动采集相似问题的解决方案，为智能决策的构建提供依据；（4)决策数据采集。从数据平台中采集决策支撑数据信息和动态变化数据。存储层将公共卫生数据（电子病历、使用药品、引起的不良反应等）、突发公共卫生事件数据（传染病种类、事发时间、地点、影响范围、级别、危害）、传染病病原监测数据（病毒种类、发生时间、地点、影响范围、级别、危害）以及涉及疫情的网络媒体数据（网页信息、媒体报道的信息），暂存在公共卫生事件应急数据云存储中心。2.1.2数据预处理层对采集的数据信息进行抽取、整理、规范、融合、分析等一系列的预处理，使资料更加完善，尽可能地排除干扰，减少出错，方便后期加工和识别，提高数据的准确度。2.1.3数据处理与预警信号生成层这层主要负责对接收的采集数据进行存储、处理和分析。参与者在采集数据时，由于个人能力、努力程度等内在因素和设备精度、环境噪声等外在因素的影响，可能会带来数据质量方面的问题，包括数据的准确性、完整性、一致性、及时性。低质量的数据可能会给系统带来消极的影响，甚至有损后续服务的准确性和可用性，因此，还需要进行优质数据的挑选工作。预处理后的采集数据存储于知识库，主要划分为领域知识库（传染病种类、症状、危害、治疗等）、案例库（事件起因、经过、结果、处置等）、应急信息库（应急预案、参与人员、使用物资、技术服务等），通过逻辑关联生成案例知识库；通过实例推理，可以得到输出事件的特征。2.1.4数据服务层它的功能是为数据管理员、信息管理员和一般用户提供注册查询、数据录入、数据更新、开放数据和推荐等功能。2.1.5应用终端这层主要通过手机APP和计算机网络，为用户提供多样化的数据服务，例如数据交易、数据可视化；为特定部门和公众提供公共健康预警；建立预警信息发布平台，实现不同应急管理机构之间的信息共享。2.1.6基于实例的知识库模型数据库中储存着海量的事实数据，为了实现数据的识别以及人与机器、机器之间的交流，就必须按照李存红等：大数据技术在重大突发公共卫生事件智能防控中的应用研究案例推理提供数据和知识支撑。2.1.7智能防控平台根据知识库中的本体和规则，通过语义搜索，抽取新出现的公共卫生事件的特点，结合相似度和推理法则，检索出符合或接近的案例，并将检索结果应用到新案例中，对新案例进行重用、优化和检测，最后给出相关的预警方案。2.2智能防控平台的技术支撑大数据时代，对突发公共卫生事件智能防控平台的数据收集、处理、分析、设计和应用，都离不开各项前沿技术 6-10 的支撑。2.2.1数据采集技术利用网络主题信息采集技术、网络爬虫技术、移动群感知、区块链等技术，采集相关数据；利用无线监测、GIS、R S、G P S、视频监测等技术，实时监测公众健康状况和备灾救灾信息。2.2.2数据处理技术运用数据库技术处理、分析事件库、案例库和应急库；采用数据挖掘技术对数据进行整理；运用语义技术将事件、案例、紧急事件等信息关联起来，建立本体库；在此基础上，运用案例推理技术，通过规则推理，挖掘出隐藏在本体库中的知识。2.2.3资讯传播技术在互联网和移动互联网时代，移动设备为预警信息的传播提供了良好的环境，尤其是新华社、人民网、各省各市日报等主流媒体和微博、微信、论坛、播客等社会化媒体，它们在预警信息的及时传播上发挥着重大的作用。2.2.4使用资讯科技通过将信息可视化、风险地图、视频展示等技术应用于突发公共卫生事件的预警，可提高民众对风险的感知和对灾害的认识。3.大数据技术应用在公共卫生事件中的实现途径大数据技术在公共卫生事件中起到重要的支撑作用，大数据技术的实施需要从大数据平台建设、标准化大数据应用系统的构建、法律制度建立健全等方面给予保障。85某种逻辑规律来表示数据仓库中的数据（事实和概念），并构建本体，基于本体构建和映射，为后续的863.1发挥大数据智能防控平台作用大数据资源遍及医疗、卫生、防疫、交通、环境、文化、旅游等多个领域，数据资源丰富而多样，但是，由于数据孤岛、数据隐私的存在，导致数据在使用时，各个平台之间只能独立使用数据，无法形成数据之间的优劣互补，造成数据使用低效。我国在应对新冠肺炎过程中，搭建了信息数据的共享渠道，旨在全国范围内打通各个地区、部门、社区、家庭、个体间的数据壁垒，但由于部门分割、行政壁垒等现象等问题的存，在阻碍了地区间、部门间信息的资源共享。要使大数据智能防控平台的功能得到最大程度的发挥，就需要突破数据壁垒，建立一个政府或者第三方公信力的大数据收集、整理、分析、处理一体化的大数据智能防控平台。该平台可以不存续、不截留第三方数据，只做数据计算入口，从而成为公共的大数据智能防控平台，以提高数据分析的准确性，防止数据壁垒造成的信息碎片化。一旦出现重大突发公共卫生事件，就可以启动该平台，为政府部门的工作顺利进行提供保证。大数据智能防控平台的建设需要进一步加强和完善。首先，政府部门对大数据的应用应进行统一的规划。政府可以协调包括公安、卫健、医院、交通、教育、民政、旅游等部门，加强部门之间的联系沟通、信息共享，有效地增强数据的可信度。其次，可以利用现有数据，在信息收集、分析、共享等方面加强与社会各界的协作。有关部门还可以通过政府的原始资料进行创新，为广大市民提供方便快捷的服务。最后，要严格按照统一的规范和程序进行数据分析，以保证数据的准确性。总之，在公共卫生事件中，大数据平台在为政府决策提供便利的同时，也对大数据信息的拥有者和经营者提出了更高的要求。3.2建立标准化、规范化的大数据运用体系建立标准化、规范化的大数据应用系统，保证数据的准确性，并充分利用大数据技术的支持功能。首先，要严格按照大数据智能防控平台操作流程收集相关的数据，利用移动群感知和区块链技术，去收集更准确的资料。大数据平台是实现信息共享、资源重新配置的基础，所以，加强数据调查与数据挖掘能力是十分必要的。在公众健康问题上，数据收集和分析的工作人员要和一线负责公共卫生事件的工作人员加强沟通，从最基础的角度出发，这样才能保证数据的可信度，也能让政府做出更好的决定。其次，要理性对焦作大学学报待、规范化开展大数据应用的各项工作。政府在面对突发公共卫生事件时，不能盲目依赖大数据，而是要本着以人为本的原则，做好科学、充分的应急预案，合理利用大数据技术的辅助作用，理性地分析不良事件的发展趋势，并在此基础上做出有利于民众生命财产安全和国家经济高质量发展的决策。同时，要以合理的方式提取大数据信息的有利价值，通过对不同地区、不同部门所提供的信息进行分析、整合，实现信息资源的共享，从而增强有关部门对突发事件的应急反应能力。3.3完善公共卫生事件中大数据运用的配套法律体系3.3.1制定法律条文,明确信息数据生成和共享的规则当前，作为数据的主体，要想实现数据资源的最大化，政府必须建立相应的数据资源共享平台。在实施处理突发公共卫生事件的政策时，政府应当以不侵犯公民个人隐私为前提，合理运用自已的资源优势，将民众所需的资料进行整合，并以可视化的方式，为民众提供方便，从而推动政府与市场之间的良性互动，为社会公共健康做出重大贡献。在大数据时代，信息资源的开放与共享是不可避免的，具体应遵循三个基本原则：一是建立统一的信息收集和产生信息的标准；二是在指定的互联网平台上整合并发布所拥有的公开资料；三是要建立健全信息安全管理体系，提升信息安全技术，以保障个人的隐私安全，防止信息泄露。3.3.2完善大数据相关法律法规，确保个人隐私不受侵犯在使用个人资料时，必须保证民众不受侵害。目前，我国关于个人资料的法律、法规尚不完善，尚未形成一套完善的制度。政府要解决这一问题，必须做好以下方面的工作。第一，要建立一个明确的信息保障机制。在发生突发公共卫生事件时，所有人都应当有为公众提供公共安全服务的意识，并积极配合相关工作人员进行数据收集，同时也要注意不能因为公众健康问题而侵犯他人的权利和人格。第二，颁布相关法律法规，对个人数据、信息、隐私进行保护。4.结语面对突发公共卫生事件，大数据的使用给我们在病毒溯源、防控、资源配置等方面提供了极大的帮助，也充分显示了大数据应用的强大威力。因此，要充分发挥大数据技术在突发公共卫生事件中的作用，2023年6 月第2 期降低突发公共卫生事件带来的危害，保障公众生命健康，必须从建立大数据信息平台、建立规范合理的大数据应用体系、完善相关法律制度等方面采取针对性的措施。参考文献：1】李刚,郑佳,尹华山,等.大数据技术在疫情精准防控中的应用 大数据,2 0 2 1,7(1):12 4-134.2 TilahunB,Gashu KD,Mekonnen ZA,et al.Mapping the role of digitalhealth technologies in preventionand control of COVID-19 pandemic:review of the literatureJJ.Yearbookof medical informatics,2021,30(1):026-037.3沈腾.疫情大数据赋能效果提升路径研究.无线互联科技,2 0 2 0,17(22):104-106.4邱惠军,袁联雄,黄雪琨,等.基于互联网大数据对新型冠状病毒肺李存红等：大数据技术在重大突发公共卫生事件智能防控中的应用研究究 .科技与创新,2 0 2 0,16 7(2 3):12 9-130.10赵发珍,赵官虎.大数据环境下面向突发公共卫生事件的一体化治理研究 J.电子政务,2 0 2 0,2 0 9(5)：34-44.(责任编辑张蓓)87炎症状特征的研究与分析 J.中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2 0 2 0,55(6):569-575.5】苗志如.浅析重大公共卫生事件中大数据的应用开发要点：以清博大数据为例 J.中国传媒科技,2 0 2 0(3):19-2 1.6】吴息凤.健康医疗大数据助力健康中国建设 信息化建设,2 0 2 0(11):26-27.7】孙弼朝.论突发公共卫生事件中的数字政府治理 J.新闻传播2020(20):119-120.8】梁红,王海亮,胡静娴,等.大数据在重大突发公共卫生事件中的应用研究 J.网络安全技术与应用,2 0 2 0(8):8 7.9】高桥锋,张永雄.基于大数据的突发公共卫生事件预警体系建设探Research on the Application of Big Data Technology in IntelligentPrevention and Control of Major Public Health EmergenciesLI Cunhong LIU Yunpeng ZHANG Bei(1.School of Chemical and Environmental Engineering,Jiaozuo University,Jiaozuo,Henan 454000;2.JiaozuoHuaiyao Active Component Analysis and Utilization Engineering Technology Research Center,Jiaozuo,Henan454000;3.School of Information Engineering,Jiaozuo University,Jiaozuo,Henan 454000,China)Abstract:Using Big data technology to manage data,prevent and resolve major risks and improve the ability to respondto public health emergencies is the key to promoting the modernization of national governance system and capacity.Atpresent,there are still problems such as backward data collection methods,inconsistent data formats,and isolated dataislands.Therefore,it is necessary to establish a data collection mechanism,establish a data sharing mechanism,promotethe breadth and depth of Big data applications,and strengthen the construction and operation research of intelligentprevention and control platforms to prevent and control public health emergencies.Key Words:emergency;public health event;big data;intelligent prevention and control