劉奕，倪順江，翁文國，范維澄

（清華大學公共安全研究院，北京 100084）

公共安全體系發(fā)展與安全保障型社會

劉奕，倪順江，翁文國，范維澄

（清華大學公共安全研究院，北京 100084）

構建以公眾生命財產安全、社會安定有序和經濟社會系統(tǒng)持續(xù)運行為核心目標的安全保障型社會是實現(xiàn)強國目標的必有之義。在工程科技中長期發(fā)展戰(zhàn)略研究中，公共安全作為一個跨領域的研究課題，面向科技強國和小康社會目標，結合我國國情和發(fā)展需求，開展公共安全科技發(fā)展戰(zhàn)略研究和路徑設計。本文探討了構建安全保障型社會的內涵，介紹了以建設全方位、立體化的公共安全體系為目標的公共安全科技中長期發(fā)展戰(zhàn)略研究和發(fā)展路徑，提出了我國公共安全科技發(fā)展的總體思路和戰(zhàn)略構想。

公共安全體系；戰(zhàn)略研究；安全韌性；科技創(chuàng)新

一、前言

公共安全以保障人民生命財產安全、社會安定有序和經濟社會系統(tǒng)的持續(xù)運行為核心目標[1]。安全發(fā)展理念是新時期重要的發(fā)展理念，構建安全保障型社會是實現(xiàn)強國目標的必有之義。自2003年公共安全作為重要領域被納入國家經濟社會發(fā)展規(guī)劃和國家科技規(guī)劃以來，我國公共安全科技水平和保障能力得到迅速提升，成果顯著。國家應急平臺體系基本建成，應急能力建設大幅提升，增強了對突發(fā)事件應對和管理的能力[2]；自然災害監(jiān)測預測預警時效性和準確性明顯提升，社會安全風險防控網(wǎng)絡基本形成，快速反應和現(xiàn)場處置能力顯著增強[1]，公共安全綜合保障一體化和社會化趨勢日漸明顯；成套化技術裝備體系向國外輸出，國際技術競爭力明顯提升，如ECU911技術系統(tǒng)在厄瓜多爾7.8級地震救援和震后重建中發(fā)揮了巨大作用[3]。隨著我國工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化的快速推進，公共安全事件易發(fā)、頻發(fā)和多發(fā)的趨勢日漸明顯，公共安全問題總量居高不下且復雜性加劇，潛在風險和新隱患增多，防控難度加大，這些都給突發(fā)事件的應對和公共安全的保障提出了新挑戰(zhàn)。健全公共安全體系，全面提升公共安全保障能力，構建安全保障型社會是重大而緊迫的歷史使命[1]。

二、國內外公共安全形勢及發(fā)展歷程

公共安全是世界各國經濟社會良性發(fā)展和國家管理正常運行的前提和基礎。在2001年“9·11恐怖襲擊事件”的巨大沖擊下，公共安全受到高度重視并被世界各國上升到國家戰(zhàn)略的高度。美國、英國、日本、德國等國家均構建了突發(fā)事件管理和應對系統(tǒng)，制定了相關法案以及各類應急預案，確保重大突發(fā)事件的高效應對。美國建立了國家突發(fā)事件管理系統(tǒng)（NIMS），于2003年發(fā)布了《第8號國土安全總統(tǒng)令》，提出強化美國國家突發(fā)事件的應急準備工作，以便對各類突發(fā)事件開展有效預防[4]；并于2011年開始實施國家戰(zhàn)略風險評估（SNRA）[5]。英國建立了綜合應急管理系統(tǒng)，于2001年出臺《國內突發(fā)事件應急計劃》，提出對可能致災因子進行風險評估，并于2002年發(fā)布《風險：提升政府管理風險與不確定性的能力》報告，2005年開始進行風險排查登記工作，評估未來5年內英國可能面對的重大災害與威脅[6]。日本建立了從中央到地方的防災減災資訊系統(tǒng)及應急反應系統(tǒng)。德國建立了危機預防信息系統(tǒng)。我國自2003年的“SARS事件”后更加重視公共安全問題，構建了以“一案三制”為代表的應急管理制度，建設了“縱向到底，橫向到邊”的國家應急平臺體系。

近年來，隨著新技術的發(fā)展和全球化趨勢的推動，對公共安全的高度重視已經成為國際共識，公共安全科技創(chuàng)新與引領成為國際趨勢。2015年聯(lián)合國通過了《2015—2030仙臺減輕災害風險框架》，提出大幅降低災害對全球人口、經濟、重要基礎設施和服務的影響[7]。美國發(fā)布《災害應對與韌性2030：在“不確定”時代的戰(zhàn)略行動》，將未來公共安全綜合保障聚焦于個體角色變化、關鍵基礎設施保護以及新技術應用等方面，確定未來公共安全發(fā)展的目標為更全面的準備、更準確的預測、更科學的響應和更迅速的恢復[8]。歐盟發(fā)布《地平線2020計劃》，專門提出“安全社會-保障歐洲及其公民的自由與安全”板塊，將保護公民安全、打擊犯罪和恐怖主義、保護民眾不受自然災害和人為事件的傷害等作為主要研究方向[9]。日本在《科學技術基本計劃（2016—2020）》中確定了13個科技創(chuàng)新重點方向，其中國家安全保障等4個方向與公共安全直接相關。我國的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》對公共安全科技發(fā)展進行了系統(tǒng)的研究和部署。經過近十年的迅速發(fā)展，目前我國公共安全四大核心技術——風險評估與預防技術、監(jiān)測預測預警技術、應急處置與救援技術、綜合保障技術的總體水平已超越發(fā)展中國家水平，但與國際領先水平仍有約十年的差距[10]。與國際水平相比較，我國公共安全領域技術水平已形成“領跑、并跑、跟跑”三跑并行的基本格局，但絕大部分還處于“跟跑”狀態(tài)（見圖1、圖2）。與技術領先國家相比，我國基礎研究成果向優(yōu)勢技術轉化的能力較弱，技術競爭還處于劣勢；引領和支撐國家公共安全治理體系與治理能力現(xiàn)代化的科技創(chuàng)新體系尚待健全[1]。

三、公共安全科技體系

公共安全科技體系的框架可以用一個三角形來表征，如圖3所示。三角形的三條邊分別是：突發(fā)事件、承災載體和應急管理，聯(lián)接這三條邊的是災害要素，包括物質、能量和信息[11]。災害要素本質上是一種客觀存在，災害要素超臨界或遇到一定的觸發(fā)條件就可能導致突發(fā)事件。公共安全科技發(fā)展的主要任務是通過對突發(fā)事件、承災載體和應急管理三方面的研究和有效控制，實現(xiàn)公共安全保障。針對突發(fā)事件，研究其孕育、發(fā)生、發(fā)展到突變的演化規(guī)律及其產生的物質、能量和信息等風險作用的類型、強度及時空特性。針對承災載體，研究其在突發(fā)事件作用下和自身演化過程的狀態(tài)及其變化，可能產生的本體和/或功能破壞，及其可能發(fā)生的次生、衍生事件。針對應急管理，研究在上述過程中施加人為干預，從而預防或減少突發(fā)事件的發(fā)生，弱化其作用；增強承災載體的抵御能力，阻斷次生事件的鏈生，減少損失；避免應急不當可能造成的突發(fā)事件的再生及承災載體的破壞，以及代價過度[12,13]。

圖1 我國公共安全領域技術水平的基本格局

公共安全領域的核心技術包括風險評估與預防技術、監(jiān)測預測預警技術、應急處置與救援技術、綜合保障技術，如圖4所示。風險評估與預防技術是以預防或減少突發(fā)事件的發(fā)生，增強承災載體的抵御能力和增強應急能力為目標，包括風險隱患識別技術、風險分析與評價技術、風險防范與控制技術等二級技術；監(jiān)測預測預警技術以實現(xiàn)突發(fā)事件的全方位監(jiān)測、精確定位、準確態(tài)勢預測和全覆蓋實時預警為目標，包括公共安全監(jiān)測監(jiān)控技術、突發(fā)事件預測預報技術、突發(fā)事件預警與發(fā)布技術等二級技術；應急處置與救援技術以實現(xiàn)對突發(fā)事件的高效應急為目標，包括災情評估與綜合研判技術、應急決策支持技術、應急現(xiàn)場傳感與通信技術、人員搜救與疏散避難技術、現(xiàn)場處置與控制技術等二級技術；綜合保障技術以為公共安全預防與應急準備、監(jiān)測預警、應急處置與救援和恢復重建全過程提供基礎與技術保障為目標，包括應急過程與能力評估技術、公共安全數(shù)據(jù)支撐技術、公共安全標準化及認證認可技術、公共安全實驗試驗與仿真技術、突發(fā)事件情景構建與推演技術、公共安全培訓演練與科普教育技術等二級技術。

四、公共安全科技發(fā)展的目標和任務

（一）發(fā)展思路

堅持“自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐發(fā)展、引領未來”的指導方針，立足當前，著眼未來，加強高新技術應用和綜合集成，強化實時感知預知、大數(shù)據(jù)分析決策、多功能智能化應急裝備等關鍵技術的研發(fā)，聚焦“安全”和“智慧”，以科技創(chuàng)新為驅動，以風險預防為立足點，以有效應對和安全韌性提高為目標，構建全方位立體化的公共安全網(wǎng)，系統(tǒng)部署，重點突破，實現(xiàn)我國公共安全由被動應對型向主動保障型的轉變。

（二）發(fā)展目標

健全公共安全體系，構建全方位立體化的公共安全網(wǎng)，構建安全保障型社會[1]。在風險評估與預防方面，實現(xiàn)已有風險可控，未來風險可知；在監(jiān)測預測預警方面，實現(xiàn)信息全面感知、數(shù)據(jù)多源融合、預測高度智能和預警精準發(fā)布；在應急處置與救援方面，實現(xiàn)應急指揮有力、應急協(xié)同有序、應急處置高效；在綜合保障方面，實現(xiàn)城市與社區(qū)韌性持續(xù)增強、應急資源深度共享、應急平臺與裝備的一體化穩(wěn)固支撐。

圖3 公共安全三角形模型

圖4 公共安全領域核心技術體系

（三）重點方向

面向未來公共安全復雜巨系統(tǒng)“風險-預測-處置-保障”高度聯(lián)動和智慧、韌性管理的重大發(fā)展需求，構建全方位立體化的公共安全網(wǎng)，實現(xiàn)跨領域、跨層級、跨時間、跨地域全方位的公共安全保障。公共安全科技發(fā)展包括以下5個重點方向。

1. 全周期和全鏈條式的風險評估與預防

發(fā)展多災種多尺度多物理場綜合化和系統(tǒng)化風險評估技術、多災害耦合致災過程模擬和情景構建技術、潛在未知風險的評估技術，實現(xiàn)風險評估的定量化、標準化、系統(tǒng)化。

2. 多災種和多領域協(xié)同監(jiān)測預測預警

發(fā)展綜合考慮大氣、海洋、生物、固體地球相互作用、綜合考慮多種災害交互作用的公共安全模擬預測技術，多行業(yè)多領域協(xié)同的系統(tǒng)化監(jiān)測預警技術，實現(xiàn)監(jiān)測的綜合化、預測的智能化、預警的精準化以及監(jiān)測預測預警的一體化。

3. 跨區(qū)域、跨層級、跨部門深度融合應急處置與救援

發(fā)展多功能、一體化的應急現(xiàn)場處置與救援關鍵技術、快速疏散和避難技術、多維信息實時傳輸技術、輿情深度分析技術、虛擬仿真技術、人員自動搜救技術、人體損傷評估技術、人-機-物深度融合在線應急感知技術、應急機器人技術等。促進協(xié)調有序性，增強惡劣災害條件下的救援能力，實現(xiàn)應急處置與救援的高能化與高效化。

4. 標準化的公共安全應急技術裝備體系

針對突發(fā)事件應對中人員救護和現(xiàn)場處置薄弱的問題，圍繞公共安全應急的關鍵裝備和應急需求，開展基礎科學問題、共性關鍵技術、技術標準化和產業(yè)化等研究，研發(fā)出一批標準化、體系化、成套化、智能化的應急裝備，全面提升應急保障能力[1]。

5. 公共安全綜合保障一體化平臺

面向公共安全的業(yè)務持續(xù)管理和跨行業(yè)深度融合需求，研發(fā)和構建公共安全綜合保障一體化平臺，實現(xiàn)風險評估與預防、監(jiān)測預測預警、應急處置與救援的高度綜合保障，實現(xiàn)與交通安全、危險化學品管控、輿情監(jiān)管、防恐反恐、電力安全、水利安全等領域的深度融合，提高公共安全的綜合保障能力。

（四）重大科技研究與工程建設任務

1. 多圈層耦合、多領域融合的公共安全大型模擬器

研究綜合考慮大氣、海洋、生物、固體地球相互作用以及復雜性的模擬技術，實現(xiàn)地球系統(tǒng)各圈層、各物理生化過程、相互作用耦合機制的模擬和表達。研究綜合指標體系、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、情景演化等方法的風險評估技術，實現(xiàn)危險化學品、重點設施（危險化學品倉庫、城市管網(wǎng)、深海管道、交通樞紐等）、重要能源（電、油、氣、氫）等的全生命周期管理和全鏈條風險評估。研究大規(guī)模密集人群風險預警與疏散疏導技術、大規(guī)模交通疏散仿真技術、應急交通評估技術，構建區(qū)域疏散避難系統(tǒng)。研究重大災害情景的感知、再現(xiàn)、仿真、推演技術，實現(xiàn)數(shù)字化信息與物理場信息的有效疊加，實現(xiàn)復雜災害場景及其發(fā)展演化過程的模擬仿真與情景推演。研究網(wǎng)絡輿情傳播推演技術和面向防恐反恐的特殊個體識別、跟蹤與追溯過程的模擬推演技術，實現(xiàn)線上–線下一體化的事件模擬與推演。研究與電力系統(tǒng)、水利系統(tǒng)等多種行業(yè)領域相關的公共安全問題模擬技術，實現(xiàn)多事件和事件鏈推演。構建多圈層耦合、多領域融合的地球系統(tǒng)模擬和突發(fā)事件演化模擬的大型綜合模擬器。

2. 全方位立體化公共安全網(wǎng)

編制全方位立體化公共安全網(wǎng)，實現(xiàn)風險評估與預防、監(jiān)測預測預警、應急處置與救援、綜合保障四個方面的橫向節(jié)點研究，以及交通安全、危險化學品、輿情、防恐反恐、電力安全、水利安全等縱向節(jié)點研究，實現(xiàn)網(wǎng)絡節(jié)點之間互聯(lián)互通，合力突破公共安全領域關鍵技術創(chuàng)新和關鍵設備研發(fā)的瓶頸，持續(xù)解決公共安全領域核心的科學技術問題，實現(xiàn)行業(yè)深度融合的全方位立體化公共安全網(wǎng)。

3. 城市公共安全與韌性保障工程

隨著城鎮(zhèn)化速度的加快，出現(xiàn)較多的大城市、特大城市及城市群，城市公共安全形勢日益嚴峻，人員聚集場所、道路交通、生命管網(wǎng)等脆弱性增加。針對以城市（城鎮(zhèn)）為載體的高密度人員聚集區(qū)域的公共風險，建立符合我國各類人群特征的行為庫，建成基于多源數(shù)據(jù)的城市動態(tài)風險監(jiān)測、識別和評估平臺。結合應用地理信息系統(tǒng)（GIS）、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等多項新技術，建成智能化、網(wǎng)聯(lián)化的城市快速疏散和避難系統(tǒng)。對城市規(guī)劃、生命線管網(wǎng)、重要設施和關鍵場所等進行全生命周期的管理，形成完善的城市管網(wǎng)系統(tǒng)、重要設施和關鍵場所安全評價體系，建成全國統(tǒng)一的城市安全管理與韌性保障平臺。

4. 公共安全研究基地建設

建設一批國際先進的公共安全研究基地，如國家實驗室、工程中心、創(chuàng)新中心等，包括開展突發(fā)事件的實驗再現(xiàn)和耦合性機理研究的各類型實驗室；進行原生突發(fā)事件、次生事件、事件鏈發(fā)展演化的大型實驗研究基地；進行產品檢測和裝備的公共安全檢測測試中心和認證基地；進行突發(fā)事件全過程模擬仿真、情景推演、綜合研判、決策指揮等核心技術的實驗驗證基地、數(shù)據(jù)庫和計算平臺，先進可視化系統(tǒng)與平臺等。

五、展望與挑戰(zhàn)

展望未來，量子技術、人工智能、增材制造、微納制造、生物制造、新能源革命、新型交通方式、海洋經濟、空間探索、萬物互聯(lián)等新興技術在為人類生活提供大量便利和優(yōu)勢的同時，也給公共安全帶來了新的風險。經濟全球一體化、老齡化社會、自然災害的強度和頻次增加、恐怖主義等新形勢也給未來公共安全帶來新的挑戰(zhàn)。

（一）未知風險的評估

基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、模擬仿真、情景推演等技術構建風險預測預判工具，分析新技術、新材料、新產業(yè)、新政策等可能存在的無法承受或未認知到的潛在風險，實現(xiàn)對未知風險的預判以及災害先兆事件的研究和關注。

（二）“數(shù)據(jù)-計算-推理”深度融合的未來推演

基于“數(shù)據(jù)-計算-推理”深度融合的未來推演理論和方法，從網(wǎng)絡節(jié)點角度能夠實現(xiàn)重點場所和設施、重要能源與儲備、重大工程等全生命周期的監(jiān)測預測預警；從全網(wǎng)覆蓋角度，能夠預測未來新技術革命、全球格局變化等對公共安全形勢帶來的影響，推動構建面向未來的公共安全應對體系。

（三）信息泛在化與萬物互聯(lián)形式下的公共安全

計算和通信等技術領域的變革，無限數(shù)據(jù)、無限存儲、無限帶寬將成為未來趨勢，萬物互聯(lián)、人機交互，數(shù)據(jù)獲取-處理-分析高度集成化與個性化，政府-機構-公眾的高度交互與協(xié)同，決策結構與流程的扁平化，都給公共安全科學技術的發(fā)展、治理和服務能力的提升帶來極大的挑戰(zhàn)。

適應新形勢，迎接新挑戰(zhàn)，亟須健全公共安全體系，構建安全保障型社會，為人類社會的發(fā)展和進步保駕護航。

[1]范維澄. 健全公共安全體系 構建安全保障型社會 [N/OL]. 人民日報, 2016-04-18(9) [2016-10-15]. http://paper.people.com.cn/ rmrb/html/2016-04/18/nw.D110000renmrb_20160418_2-09.htm. Fan W C. Improve the public security system and build a security-guaranteed society [N/OL]. China’s Daily, 2016-04-18(9) [2016-10-15]. http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2016-04/18/ nw.D110000renmrb_20160418_2-09.htm.

[2]中國初步建成國家應急平臺體系 [EB/OL]. (2012-04-22) [2016-09-20]. http://news.xinhuanet.com/politics/2012-04/22/ c_111822605.htm. China initially built a national emergency platform system [EB/ OL]. (2012-04-22) [2016-09-20]. http://news.xinhuanet.com/politics/2012-04/22/c_111822605.htm.

[3]國家自然科學基金委員會. 中國科學家研發(fā)的公共安全應急平臺為厄瓜多爾地震應急救援提供有力保障 [EB/OL]. (2016-05-20) [2016-11-16]. http://m.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab109/ info52328.htm. National Natural Science Foundation of China. Public safety emergency platform developed by Chinese scientists to provide strong protection for Ecuador earthquake emergency rescue [EB/OL]. (2016-05-20) [2016-11-16]. http://m.nsfc.gov.cn/publish/portal0/ tab109/info52328.htm.

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[5]Federal Emergency Management Agency (FEMA). The strategic national risk assessment in support of PPD 8: A comprehensive risk-based approach toward a secure and resilient nation [EB/ OL]. (2012-10-09) [2016-08-20]. https://www.fema.gov/media-library-data/20130726-1854-25045-5035/rma_strategic_national_ risk_assessment_ppd8_1_.pdf.

[6]游志斌, 楊永斌. 國外政府風險管理制度的頂層設計與啟示 [J].行政管理改革, 2012 (5): 76–79. You Z B, Yang Y B. The top-level design and enlightenment of risk management system for foreign government [J]. Administration Reform, 2012 (5): 76–79.

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[12]范維澄院士：公共安全科技的思考 [EB/OL]. (2011-09-26) [2016-10-10]. http://tech.qq.com/a/20110926/000400.htm. Academician Fan Weicheng: Reflections on public security science and technology [EB/OL]. (2011-09-26) [2016-10-10]. http:// tech.qq.com/a/20110926/000400.htm.

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Development of the Public Safety System and a Security-Guaranteed Society

Liu Yi, Ni Shunjiang, Weng Wenguo, Fan Weicheng
(Institute for Public Safety Research, Tsinghua University, Beijing 100084, China)

Public safety, as an essential element of a nation’s development, must be frmly embedded in and linked to the goal of the national power strategy. In the study of China’s medium- and long-term development strategy for engineering science and technology, public safety is regarded as an interdisciplinary research feld with the core capabilities of protecting life and safeguarding property for the public while maintaining economic development and social stability. In order to build a well-off society that is powerful in science and technology, it is urgent to improve public safety at all levels and to carry out research on a public-safety science and technology development strategy. This paper introduces the public-safety science and technology development strategy along with its path design.

public safety system; strategic research; safety and resilience; technology innovation

D73/77-3

A

2016-12-10；

2017-01-18

范維澄，中國工程院，院士，清華大學公共安全研究院，院長，教授，研究方向為公共安全；E-mail: wfan@tsinghua.edu.cn

中國工程院咨詢項目“中國工程科技2035發(fā)展戰(zhàn)略研究”(2015-ZD-14)

本刊網(wǎng)址：www.enginsci.cn

DOI 10.15302/J-SSCAE-2017.01.017