□ 吳 磊 劉南男 肖承東/文
隨著民航業(yè)的快速發(fā)展以及工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,使得民航運輸業(yè)已成為數(shù)據(jù)密集型產(chǎn)業(yè),傳統(tǒng)的安全管理手段和技術(shù)將面臨巨大的挑戰(zhàn),甚至將逐漸不能適應(yīng)外部環(huán)境的快速變化。大數(shù)據(jù)時代的來臨,給我們的生產(chǎn)生活帶來了顛覆性的影響,龐大的數(shù)據(jù)資源已成為行業(yè)發(fā)展的核心資源,如何利用好數(shù)據(jù)資源將決定著行業(yè)發(fā)展的未來。民航業(yè)作為國家重要的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),其未來的發(fā)展也必將擺脫傳統(tǒng)技術(shù)和體系的束縛,需要引用大量“先進(jìn)技術(shù)”來提升民航安全水平。其中,大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)信息技術(shù)將成為未來民航安全管理解決方案中的關(guān)鍵技術(shù),也是推進(jìn)“民航強國”戰(zhàn)略實施的重要引擎。
大數(shù)據(jù)(b ig d a t a),是指無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合,是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。我們把這個定義逐句地進(jìn)行展開,就會發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)存在的兩個主要特點:
首先體現(xiàn)在處理的數(shù)據(jù)量上是非常大的,既不是抽樣性的有限數(shù)據(jù),也不是用常規(guī)數(shù)據(jù)存儲和分析工具(比如e x c e l和人工統(tǒng)計)就能夠做到的;其次數(shù)據(jù)在增長速度上是呈現(xiàn)爆發(fā)式增長的,不局限于某一個時間范圍,每一個操作、每一個運行過程都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù);最后是數(shù)據(jù)的維度上豐富多樣,隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨,數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了數(shù)據(jù)庫、高級數(shù)據(jù)庫,到現(xiàn)今的數(shù)據(jù)倉庫。
首先大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息,而在于對這些含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理。換而言之,如果把大數(shù)據(jù)比作一種產(chǎn)業(yè),那么這種產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)盈利的關(guān)鍵,在于提高對數(shù)據(jù)的“加工能力”,通過“加工”實現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”。其次,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模式已不能滿足大數(shù)據(jù)處理的需求,從技術(shù)上看,大數(shù)據(jù)必然無法用單臺的計算機進(jìn)行處理,必須采用分布式架構(gòu)。它的特色在于對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)挖掘,必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、虛擬化技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)。
隨著民航業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展,民航業(yè)每天都會產(chǎn)生不斷增加的大量數(shù)據(jù)。比如,美國聯(lián)邦航空局的一項研究表明,僅僅一部噴氣引擎就能夠在一年內(nèi)生成相當(dāng)于20 T B的數(shù)據(jù)。由此可見,整個民航行業(yè)在發(fā)展過程中的數(shù)據(jù)量是不可想象的,但是絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)還沒有得到充分利用。近幾年,民航安全管理領(lǐng)域已經(jīng)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步探索,也取得了階段性成果。
案例一:Q A R數(shù)據(jù)應(yīng)用。在民航局的強力推動下,中國民航飛行品質(zhì)監(jiān)控基站完成了一期建設(shè),開辟了“大數(shù)據(jù)+飛行安全”監(jiān)控新模式,通過深度挖掘和運用海量的飛行品質(zhì)監(jiān)控數(shù)據(jù),針對L O C、C F I T等特殊風(fēng)險進(jìn)行深入分析,發(fā)布特殊風(fēng)險報告和預(yù)警報告,推動安全管理邁上新臺階,這在世界民航界是獨一無二的。
案例二:空管行業(yè)的管制運行品質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。通過采集綜合航跡數(shù)據(jù)、飛行計劃數(shù)據(jù)、語音數(shù)據(jù)等管制實時運行數(shù)據(jù),以管制運行數(shù)據(jù)倉庫為平臺,基于可量化的運行數(shù)據(jù),通過對海量運行數(shù)據(jù)的挖掘分析,實現(xiàn)對空中交通流態(tài)勢、管制運行安全性、工作負(fù)荷等跟安全相關(guān)的指標(biāo),進(jìn)行不間斷實時監(jiān)測和評價。
案例三:在重慶機場的空防安全領(lǐng)域內(nèi)首次實現(xiàn)了公安數(shù)據(jù)庫與機場信息的共享交互,并將旅客信息與公安重點管控人員信息進(jìn)行實時比對,做到旅客動態(tài)管控。自2013年系統(tǒng)實施以來,重慶機場配合公安機關(guān)共抓捕在逃人員303人、成功攔截1名涉恐分子入境,收到了非常好的效果。
除了以上三個案例,民航業(yè)內(nèi)還有很多初步探索。由此可以看出,中國民航安全管理在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面正處于“初步探索、略見成效”的階段,仍有巨大的潛力和價值可挖。
在以上幾個案例中,其實可以看出大數(shù)據(jù)在民航安全管理領(lǐng)域的初步應(yīng)用成果,但通過深入分析,仍還有非常大的局限性,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.數(shù)據(jù)孤島問題
近年來國內(nèi)民航信息化建設(shè)取得了長足的發(fā)展,尤其三大運營主體(航司、機場、空管)均針對自身業(yè)務(wù)建設(shè)了各自的信息系統(tǒng),但由于既有的行政壁壘和技術(shù)要求,導(dǎo)致存在民航各領(lǐng)域之間的數(shù)據(jù)孤島問題。從頂層設(shè)計來看,由于綜合數(shù)據(jù)分析研究不足,導(dǎo)致民航大數(shù)據(jù)建設(shè)的頂層設(shè)計和實現(xiàn)路徑相對滯后,不能滿足當(dāng)前安全管理需求。從技術(shù)層面來看,不同部門的數(shù)據(jù)存儲在不同地方,大數(shù)據(jù)來源眾多、數(shù)量巨大,而且各類數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和形式各異,整合起來難度較大。從應(yīng)用層面來看,有的企業(yè)或部門缺乏數(shù)據(jù)公開的動力,有的是因認(rèn)識不到位而讓數(shù)據(jù)沉睡,有的則是已經(jīng)利用數(shù)據(jù)開展商業(yè)化應(yīng)用,因此不愿共享。
2.從數(shù)據(jù)向信息的轉(zhuǎn)化程度不夠
近幾年民航行業(yè)也開始對大數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的探索和建設(shè),從當(dāng)前大數(shù)據(jù)的應(yīng)用程度來看,處于 “數(shù)據(jù)海量,信息匱乏”的狀態(tài),數(shù)據(jù)向信息的轉(zhuǎn)化程度不夠。首先,大數(shù)據(jù)在應(yīng)用過程中需要突破技術(shù)上的障礙,需要依據(jù)模糊數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計學(xué)等理論基礎(chǔ),傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)是不能夠適用于大數(shù)據(jù)分析的;其次,在大數(shù)據(jù)中,絕大部分屬于非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),無法用數(shù)字或統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)表示,在這種高維度、強隨機性等方面表現(xiàn)出不確定性,甚至?xí)?dǎo)致分析的誤差更大,使相關(guān)分析缺乏說服力。
3.對大數(shù)據(jù)研究投入不足
首先是專業(yè)人才短缺嚴(yán)重。行業(yè)數(shù)據(jù)的爆炸性增長,直接導(dǎo)致人才短缺的問題日益突出。大部分企業(yè)都沒有進(jìn)行廣泛的數(shù)據(jù)應(yīng)用,還是停留在對事件本身的分析上,主要原因是數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析人員的數(shù)量不足,任務(wù)量大,無暇顧及數(shù)據(jù)的應(yīng)用深度和廣度;另一方面是人員能力不足,大部分是由從事運行或安全管理的人員組成,沒有很好地接受數(shù)據(jù)分析方面的培訓(xùn),僅憑經(jīng)驗進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和管理。其次,信息化平臺建設(shè)成本相對較高,對于某些企業(yè)或單位負(fù)擔(dān)較重,也不利于推進(jìn)信息化建設(shè)。
4.對大數(shù)據(jù)理解存在偏差
一是對大數(shù)據(jù)重要性認(rèn)識不足。沒有充分認(rèn)識到大數(shù)據(jù)在未來對民航安全管理的推動作用,使得大數(shù)據(jù)應(yīng)用建設(shè)相對遲緩。二是對大數(shù)據(jù)概念理解存在偏差,很多應(yīng)用只是簡單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,就套上大數(shù)據(jù)的帽子。三是對大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向存在偏差,部分安全管理者把大數(shù)據(jù)分析作為處罰一線人員的主要手段,導(dǎo)致很多一線人員對大數(shù)據(jù)應(yīng)用有一種抵觸情緒。
1.強化大數(shù)據(jù)應(yīng)用的頂層設(shè)計
從其他行業(yè)大數(shù)據(jù)建設(shè)與應(yīng)用的歷程看,普遍經(jīng)歷了數(shù)據(jù)分散、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)深度挖掘三個階段。第一階段是開展數(shù)據(jù)收集機制和系統(tǒng)建設(shè),大力開展數(shù)據(jù)產(chǎn)品開發(fā)的階段。第二階段是多系統(tǒng)、平臺的整合與數(shù)據(jù)融合的階段。在經(jīng)歷了第一階段的基礎(chǔ)性建設(shè)后,意識到多個信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平臺各自為政、互不協(xié)調(diào)所帶來的管理效率不高的問題,意識到只有進(jìn)行資源整合、業(yè)務(wù)協(xié)同才能夠更好地發(fā)揮大數(shù)據(jù)的作用。第三個階段,是數(shù)據(jù)深度挖掘并發(fā)揮巨大生產(chǎn)力價值的階段。上一階段還屬于資源性整合的層面,實現(xiàn)了信息整合、統(tǒng)一平臺、協(xié)同調(diào)度等效果,但更大的生產(chǎn)力價值在于對整合而來的信息數(shù)據(jù)的深度挖掘分析,并貢獻(xiàn)于實際的業(yè)務(wù)職能。
當(dāng)然,大數(shù)據(jù)的開發(fā)和利用需要大量的軟硬件投入,現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)應(yīng)用會受到成本的約束,沒有豐厚的商業(yè)支撐很難維持。因此可以建議由行業(yè)政府主導(dǎo),引入商業(yè)資本,共同組建大數(shù)據(jù)經(jīng)營開發(fā)公司,利用行業(yè)優(yōu)勢,將采集分析后大數(shù)據(jù)分類為民航公益類和民航商業(yè)類兩種,其中民航公益類大數(shù)據(jù)免費向民航行政企事業(yè)單位提供,商業(yè)類大數(shù)據(jù)按照市場原則進(jìn)行商業(yè)經(jīng)營,獲取一定的商業(yè)利潤。通過固定的收益,既可保障產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,又能減輕政府投入的壓力,實現(xiàn)互利共贏。
2.推進(jìn)企事業(yè)單位的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
伴隨著全球化、信息化的來臨,在新興信息技術(shù)的驅(qū)動下,數(shù)字化轉(zhuǎn)型已掀起全球傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型的浪潮,很多行業(yè)已經(jīng)走在了轉(zhuǎn)型的前列,而且“數(shù)字”已被視為,也被證明為核心資產(chǎn)、新資源和新財富。
首先,民航各領(lǐng)域的企事業(yè)單位要將本單位核心的工作流程和業(yè)務(wù)管理等方面進(jìn)行數(shù)字化,為以后大數(shù)據(jù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。以飛行員和管制員的排班為例,傳統(tǒng)方法是依靠管理經(jīng)驗去排的,而數(shù)字化的企事業(yè)單位則是利用飛行員或管制員的資料(年齡、性格特點、檔案、資質(zhì)能力等),通過排班優(yōu)化的算法進(jìn)行排班的,這會極大提高一線人員的使用效率,并能夠有效防范因排班問題導(dǎo)致的疲勞風(fēng)險。
其次,在創(chuàng)建數(shù)字化平臺的基礎(chǔ)上,不斷地優(yōu)化和重新定義本單位的運行模型,能更好地描繪業(yè)務(wù)功能、流程與組織架構(gòu)之間的關(guān)系,人員、團隊、各組成部門之間如何有效互動,從而實現(xiàn)企業(yè)的戰(zhàn)略和最終目標(biāo)。比如,數(shù)字化進(jìn)程正在改變航空公司對機組人員的管理模式,圍繞飛行員、乘務(wù)員構(gòu)建的智能排班、自助飛行準(zhǔn)備、自助化簽到和身體檢測、E F B和客艙移動應(yīng)用等信息系統(tǒng)組成的數(shù)字化運行模式,正在重塑航空公司在機組管理方面的運行模型。
最后在整個數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中,要尋找合作伙伴,要與國內(nèi)外的先進(jìn)科技公司相互合作和學(xué)習(xí),這樣能夠緊緊抓住互聯(lián)網(wǎng)、智能化、大數(shù)據(jù)等新興產(chǎn)業(yè)帶來的戰(zhàn)略機遇,在新一輪的工業(yè)革命中搶占先機。
3.加快推進(jìn)民航數(shù)據(jù)中心建設(shè)
2016年10月9日,習(xí)近平總書記在中央政治局集體學(xué)習(xí)時提出:“以數(shù)據(jù)集中和共享為途徑,建設(shè)全國一體化的國家大數(shù)據(jù)中心,推進(jìn)技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、數(shù)據(jù)融合,實現(xiàn)跨層級、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務(wù)的協(xié)同管理和服務(wù)?!泵窈骄职l(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步深化民航改革工作的意見》中明確要求“整合分散在空管、航空公司、機場、保障單位的信息資源,設(shè)立民航數(shù)據(jù)中心,加強運行信息統(tǒng)一集中管控,提升信息數(shù)據(jù)綜合分析能力,促進(jìn)信息資源共享?!?/p>
目前,民航各領(lǐng)域的基礎(chǔ)信息系統(tǒng)的建設(shè)已基本完成,而且建設(shè)民航數(shù)據(jù)中心的外在要求和內(nèi)在需求已經(jīng)非常迫切,建議加快推進(jìn)民航數(shù)據(jù)中心的建設(shè),按照一次規(guī)劃,分步實施的步驟,逐步完善民航數(shù)據(jù)采集與存儲、民航大數(shù)據(jù)的分析與決策、民航大數(shù)據(jù)的共享服務(wù)等功能,早日實現(xiàn)民航安全大數(shù)據(jù)上線應(yīng)用。
1.建立大數(shù)據(jù)安全管理人才隊伍
在推動大數(shù)據(jù)在安全管理領(lǐng)域的應(yīng)用時,需要專業(yè)的大數(shù)據(jù)安全管理人才隊伍作為支撐,主要作用是構(gòu)建更為有效的安全大數(shù)據(jù)分析模型和系統(tǒng),并從紛繁的數(shù)據(jù)里提煉出有價值的信息。
大數(shù)據(jù)安全管理人才隊伍需要三個層面的人員:一是項目管理者,需要十分清晰地了解自身的需求,以及所依賴的資源和碰到的困難,能夠有效地組織和協(xié)調(diào)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,該角色其實類似很多企業(yè)都開始設(shè)立的首席信息官CIO(ChiefInformatinOfficer);二是數(shù)據(jù)構(gòu)建者,根據(jù)項目的總體需求,幫助整個團隊評估哪些業(yè)務(wù)問題可以實現(xiàn),而哪些不能夠?qū)崿F(xiàn),與大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開發(fā)人員進(jìn)行對接,通常該團隊中需要懂技術(shù)的人才幫助創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型,協(xié)助系統(tǒng)開發(fā);三是數(shù)據(jù)分析者,這個團隊對于項目成功至關(guān)重要,不僅需要專業(yè)的數(shù)據(jù)分析人員,而且還需要具有運行和安全管理背景的專業(yè)人員,要從數(shù)字背后挖掘有價值的信息,以幫助管理者提供決策,并定期形成數(shù)據(jù)分析報告。當(dāng)然,以上三類人員的分工協(xié)作在整個大數(shù)據(jù)系統(tǒng)構(gòu)建和應(yīng)用過程中是有機結(jié)合在一起的,能夠持續(xù)優(yōu)化大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的使用。
2.以安全風(fēng)險為突破推動大數(shù)據(jù)應(yīng)用
由于大數(shù)據(jù)應(yīng)用是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,非常容易在茫茫的數(shù)據(jù)海洋中找不到方向,這就需要找到一個突破口,以點帶面地推動大數(shù)據(jù)在安全管理中的應(yīng)用。結(jié)合當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀和安全管理背景,風(fēng)險管理是最為有效的突破口。第一步,以關(guān)注的重大安全風(fēng)險為導(dǎo)向,確定與該重大安全風(fēng)險的相關(guān)數(shù)據(jù),并構(gòu)建安全績效指標(biāo);第二步,采用當(dāng)前先進(jìn)的科技手段采集相關(guān)數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)采集平臺或系統(tǒng),并確保數(shù)據(jù)真實可靠;第三步,建立數(shù)據(jù)處理和分析模型,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理,獲取安全績效指標(biāo)數(shù)值;第四步,開展對安全績效指標(biāo)的監(jiān)測,對超出閾值的指標(biāo)開展安全風(fēng)險預(yù)警或安全管理介入,形成長效的監(jiān)管機制。
根據(jù)以上步驟,以管制行業(yè)的陸空通話為例進(jìn)行說明。第一步,確定陸空通話問題是當(dāng)前管制運行面臨的主要安全風(fēng)險,主要包括兩個方面:一是管制員陸空通話是否標(biāo)準(zhǔn);二是管制指令與機組復(fù)誦是否一致。根據(jù)該兩個風(fēng)險,可以設(shè)置兩個安全績效指標(biāo):一是陸空通話標(biāo)準(zhǔn)度, 該指標(biāo)計算模型是非規(guī)范性陸空通話次數(shù)/陸空通話總次數(shù),也就是非規(guī)范性陸空通話次數(shù)占比;二是一致性指標(biāo),該指標(biāo)計算模型是不一致次數(shù)/陸空通話總次數(shù)。第二步,當(dāng)前一些國內(nèi)外企業(yè)語音識別技術(shù)已非常成熟,可以借助先進(jìn)科技公司,從空管內(nèi)話系統(tǒng)中對陸空通話的語音數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。第三步,對采集的語音數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,與標(biāo)準(zhǔn)通話進(jìn)行比較,得到第一個績效指標(biāo)數(shù)據(jù);將管制指令與機組復(fù)誦語音進(jìn)行對比,得到第二個績效指標(biāo)數(shù)據(jù)。第四步,對每個管制單位的績效指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測,按照I C A O推薦的安全績效指標(biāo)計算方法,對超出目標(biāo)值的單位或個人,開展安全風(fēng)險預(yù)警或監(jiān)督檢查工作。
3.基于數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)精準(zhǔn)風(fēng)險防控
數(shù)據(jù)共享是在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的基礎(chǔ)上,按照法律法規(guī),利用相關(guān)技術(shù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同層次、不同部門間交流與共享的活動。其目的是將數(shù)據(jù)資源實現(xiàn)共享共用,更加優(yōu)化資源配置,提高數(shù)據(jù)資源利用率。
比如在民航空防安全領(lǐng)域,一方面,可將安檢信息系統(tǒng)與公安數(shù)據(jù)庫、金融、交通等其他相關(guān)的社會信息庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。通過大數(shù)據(jù)分析,識別現(xiàn)實旅客的行為模式,提前對旅客進(jìn)行安保風(fēng)險程度的評估和分級。根據(jù)旅客的風(fēng)險等級,安排旅客分類進(jìn)入高、中、低不同等級的安檢通道,實現(xiàn)針對不同風(fēng)險類型的旅客執(zhí)行嚴(yán)格程度不同的安全檢查:對于風(fēng)險程度高的旅客進(jìn)行重點檢查,實現(xiàn)風(fēng)險精準(zhǔn)識別和預(yù)防;對于風(fēng)險程度低的旅客進(jìn)行合規(guī)的簡易檢查,使其快速通過安檢通道,提高安檢通行效率;而對于常規(guī)旅客執(zhí)行介于前兩者之間的安全檢查。另一方面,可將全國各個機場的安檢信息系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通,實現(xiàn)橫向上的信息共享。例如,對曾經(jīng)使用虛假身份證件、藏匿危險物品等不良記錄的旅客,當(dāng)其再在其他機場乘機時,安檢信息系統(tǒng)能夠自動顯示其不良記錄,提示安檢人員對其進(jìn)行嚴(yán)格安檢,從而實現(xiàn)精準(zhǔn)風(fēng)險識別和防控。
結(jié)束語:
綜上可知,大數(shù)據(jù)技術(shù)正逐漸應(yīng)用于各個行業(yè)及領(lǐng)域,是民航安全管理發(fā)展的必由之路,能夠極大推進(jìn)我國民航安全管理能力建設(shè)。當(dāng)前,由于民航安全管理領(lǐng)域在推動大數(shù)據(jù)發(fā)展方面,還存在數(shù)據(jù)壁壘、信息轉(zhuǎn)化程度低、投入不足等問題,使得民航安全管理在大數(shù)據(jù)應(yīng)用層面仍有許多潛力可挖,本文也從戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)兩個層面提出了解決途徑,同時也需要借鑒互聯(lián)網(wǎng)公司對大數(shù)據(jù)應(yīng)用的成熟經(jīng)驗。我們相信在不久的將來,民航安全與大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度融合將大大推動民航安全監(jiān)控、預(yù)警預(yù)測的發(fā)展,并推動建立完善的民航安全管理大數(shù)據(jù)體系。