賈 斌，張 陽，花 嶸，梁永全

(山東科技大學 計算機科學與工程學院，山東 青島 266590)

一、引言

自2019年12月中旬以來，一種被世界衛(wèi)生組織命名為COVID-2019的新型冠狀病毒大規(guī)模疫情突然暴發(fā)，并逐步發(fā)展成為世界范圍內的高級別公共衛(wèi)生安全事件。COVID-2019嚴重威脅到我國乃至世界各國人民的身體健康及生命安全，造成了不可估量的損失[1]。作為較早發(fā)現(xiàn)疫情的地區(qū)之一，我國政府對其采取了積極有效的防控手段，例如實行“關口前移措施”[2]等，取得了顯著效果。在應對疫情的過程中，“中國力量、中國效率、中國速度”已經(jīng)受到世界衛(wèi)生組織以及多個國家領導人的一致好評，堪稱全球大規(guī)模疫情防疫工作的典范。然而，由于像COVID-2019這種大規(guī)模疫情具有突發(fā)性、未知性和不可預測性等一系列特點，在應對此類公共衛(wèi)生安全事件過程中，整個社會體系的某些環(huán)節(jié)或者個別管理部門會存在管理制度僵化、協(xié)同防控部署遲緩、公共大數(shù)據(jù)共享管理模式滯后等諸多問題。因此，針對當前突發(fā)疫情風險的防范、治理、溯源、協(xié)作等相關工作，亟需通過區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術，合理進行多部門信息共享，加強疫情研判能力，實現(xiàn)快速智能決策，提高協(xié)同防控水平，從而及時調整防控策略，實施精準防控部署，并優(yōu)化各類輸入人員的隔離措施。

區(qū)塊鏈是去中心化的分布式賬本,被用于記錄歷史交易數(shù)據(jù),具有不可篡改、不可偽造、可驗證性、可追溯性等技術優(yōu)勢[3]。區(qū)塊鏈技術的研究與應用呈現(xiàn)出暴發(fā)式增長態(tài)勢，被認為是繼大型機、個人電腦、互聯(lián)網(wǎng)、移動/社交網(wǎng)絡之后計算范式的第五次顛覆式創(chuàng)新[4]。2019年10月24日，習近平總書記在中央政治局第十八次集體學習時強調，要把區(qū)塊鏈作為核心技術自主創(chuàng)新重要突破口，加快推動區(qū)塊鏈技術和產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。利用區(qū)塊鏈技術構建智慧城市，協(xié)同智慧民生服務平臺、智慧城管信息服務平臺、智慧政務信息服務平臺和智慧經(jīng)濟信息服務平臺，能夠在突發(fā)性大規(guī)模疫情出現(xiàn)時，實現(xiàn)快速智能決策、信息共享和協(xié)同防控，防止疫情進一步擴大，協(xié)調做好疫情防范工作，從而最大化地保證人民生命安全和社會的安定和諧[5]。

鑒于此，為了突出大數(shù)據(jù)時代區(qū)塊鏈和人工智能的技術優(yōu)勢，應利用云計算與數(shù)據(jù)挖掘方法對信息數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計整合，突破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)孤島，對疫情下人們的體征與社會行為加以綜合分析，智能感知事態(tài)發(fā)展趨勢，實時共享信息，形成全新數(shù)字價值鏈體系，做到應急預案和快速決策的超前部署，最終實現(xiàn)各單位、組織、團體乃至個人關于突發(fā)性公共衛(wèi)生安全事件的智能化協(xié)同聯(lián)防聯(lián)控新體系。

二、區(qū)塊鏈與疫情防控

疫情暴發(fā)以后，國家制定了“早發(fā)現(xiàn)、早報告、早隔離、早治療”的防控政策并得到了各地方政府與相關部門的貫徹落實。國家衛(wèi)生健康委員會將新型冠狀病毒肺炎納入乙類傳染病，并采取甲類傳染病的預防和控制措施，發(fā)熱門診現(xiàn)階段的主要任務在于早發(fā)現(xiàn)、早報告感染病例，落實“日報告、零漏報”和直報制度[6,7]。對于確診病例及疑似病例采取相關臨床診治決策，即按照輕型、普通型、重型、危重型進行分類而治。疫情得到階段性有效控制后，國家及時調整對策，確定了“內防擴散、外防輸入”的措施要求，繼續(xù)加強疫情監(jiān)測，對確診患者集中收治、疑似患者集中隔離、發(fā)熱患者和密切接觸者特別觀察，有效控制傳染源，切斷傳播途徑，保護易感人群[8,9]。在這一系列措施中，區(qū)塊鏈技術可以更好地幫助實現(xiàn)疫情檢測、收治隔離、信息共享、態(tài)勢感知，以及區(qū)域協(xié)作等諸多方面的功能，通過對公共安全數(shù)據(jù)的采集、處理、匿名化、實時交互以及智慧共用過程的有效監(jiān)管，實現(xiàn)疫情暴發(fā)前后各組織部門的快速智能決策、協(xié)同防控、追蹤溯源等，如圖1所示[10]。

圖1 基于區(qū)塊鏈的疫情防控總覽

區(qū)塊鏈是集分布式數(shù)據(jù)存儲、共識機制、智能合約、加密算法等若干技術于一體的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，區(qū)塊鏈的簽名驗證以及傳輸技術如圖2所示。在實際應用中，區(qū)塊鏈技術的數(shù)字簽名使用的是非對稱加密算法和哈希函數(shù)，從而確保鏈上數(shù)據(jù)不被篡改，保證參與主體身份的真實性和消息的完整性[11]；通過數(shù)字簽名算法進行具體人員身份管理驗證和數(shù)據(jù)信息驗證[12]，通過非對稱加密算法得到一個密鑰對，用來對個人信息加密，數(shù)字簽名即是用私鑰加密、公鑰解密。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，每一個節(jié)點都是一個賬本，每個節(jié)點都需要承擔網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡路由、數(shù)據(jù)驗證和傳播等任務。與傳統(tǒng)的中心化數(shù)據(jù)庫相比，區(qū)塊鏈可以在無需第三方認證機構的介入下完成每次傳輸，有助于在不安全網(wǎng)絡環(huán)境下建立用戶間信任，利用共識機制保證數(shù)據(jù)和傳輸?shù)陌踩瑫r智能合約的參與方又都受制于有約束力的數(shù)字化協(xié)議。近年來，隨著區(qū)塊鏈技術的快速發(fā)展，國內外學者對區(qū)塊鏈技術的研究與應用進行了積極的探索。2017年，涂奔等人[13]將區(qū)塊鏈與人工智能技術相結合，提出了基于區(qū)塊鏈的預測模型，可提高模型中建模數(shù)據(jù)的安全性、交互性、可操作性并極大地降低了模型維護成本。2018年，Hadley等人[14]根據(jù)區(qū)塊鏈的溯源機制與加密算法，將其應用于醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)管理中，提升了健康醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性與交互性。

圖2 區(qū)塊鏈身份驗證及安全傳輸

基于區(qū)塊鏈與人工智能的突發(fā)性大規(guī)模疫情快速智能決策與協(xié)同防控機制，具有四大優(yōu)點。(1)利用區(qū)塊鏈技術，能夠在“措施+法規(guī)”的共識機制下，以政府部門監(jiān)管為前提，實現(xiàn)公開透明、可溯源防篡改以及高效運行的大數(shù)據(jù)資源管理體系，以便在大規(guī)模疫情突發(fā)時，做到數(shù)據(jù)共享、人員身份與行蹤追溯、信息集中管控等。(2)保障了突發(fā)性疫情信息與疫情智能決策協(xié)同交互過程的公開、透明與高效。在區(qū)塊鏈結構模型中，依托去中心化底層架構鏈接的各節(jié)點可以隨時請求獲得網(wǎng)絡中的所有數(shù)據(jù)，所有節(jié)點都具有相同的權限與功能，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的公開透明和安全穩(wěn)定，保證了信息數(shù)據(jù)的多層次和多元化交互。當有重大公共衛(wèi)生事件發(fā)生時，可以從上到下地使各單位、組織、團體和個人獲取到其所在權限下的疫情信息和處理方案。(3)實現(xiàn)了各政府部門以及各級衛(wèi)生機構對數(shù)據(jù)的可溯源和可驗證，例如公共交通工具的二維碼實名登記措施。通過區(qū)塊鏈技術，哈希函數(shù)能夠對數(shù)據(jù)進行加密，利用密碼學方法在保障上鏈數(shù)據(jù)的安全性和完整性的同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的不可篡改，同時區(qū)塊鏈中的鏈式數(shù)據(jù)結構和時間戳模塊又保證了所有數(shù)據(jù)可以進行溯源查詢。因此，疫情期間，可以快速有效地把握和追蹤確診人員發(fā)現(xiàn)前的歷史行動路徑和密切接觸人員，方便及時有效地對其進行排查與回溯，并做好相關接觸場所的消毒與隔離。(4)提高了各級政府部門、組織機構和街道社區(qū)的應急響應與協(xié)同防控能力。傳統(tǒng)的疫情防控職能單位之間由于手續(xù)繁瑣、人力物力耗費巨大、冗余數(shù)據(jù)資源過多等問題導致其相互之間的交互響應周期較長，且成本過高。利用區(qū)塊鏈、人工智能和大數(shù)據(jù)技術，可以根據(jù)疫情發(fā)展態(tài)勢，提前做好各類預案，有效縮短應急響應時間，合理地制定出群防群控措施，實現(xiàn)全社會、全國乃至全球性的協(xié)同防控[15]。

三、基于區(qū)塊鏈的大規(guī)模疫情快速智能決策技術架構

本文將區(qū)塊鏈技術應用于突發(fā)性大規(guī)模疫情資源管理中，以數(shù)據(jù)安全整合、大規(guī)模突發(fā)性疫情預測、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息傳輸以及防疫安全管控為技術核心，設計基于區(qū)塊鏈的疫情管理技術架構，如圖3所示。

圖3 基于區(qū)塊鏈的疫情防控技術架構

基于區(qū)塊鏈的大規(guī)模疫情快速智能決策技術架構主要包含五層，即數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、合約層和應用層，每層分別根據(jù)國家政府機關監(jiān)管以及疫情協(xié)調防控措施進行本地化改良。(1)數(shù)據(jù)層作為疫情防控技術架構的基礎層，包含了數(shù)據(jù)區(qū)塊、時間戳、鏈式數(shù)據(jù)結構、哈希函數(shù)、可信樹、橢圓曲線加密(Elliptic Curves Cryptography，ECC)等信息。其中，時間戳為所有疫情防控的大數(shù)據(jù)資源標記了時間維度；運用數(shù)字簽名對數(shù)據(jù)區(qū)塊進行鏈式鏈接，有助于數(shù)據(jù)溯源，基于區(qū)塊鏈的疫情防控架構的鏈式數(shù)據(jù)結構由中心化、多中心化和弱中心化三種模式組成，針對突發(fā)性大規(guī)模疫情管理中不同數(shù)據(jù)接收者、管理人群等發(fā)揮其各自的技術優(yōu)勢，為區(qū)塊鏈應用于疫情協(xié)同防控工作中的數(shù)據(jù)處理與應急響應提供技術支持；哈希函數(shù)、可信樹、橢圓曲線加密則為疫情防控資源數(shù)據(jù)提供了安全、可靠、可追溯的分布式存儲能力。(2)網(wǎng)絡層內部封裝了區(qū)塊鏈維護預先設定好的P2P對等網(wǎng)絡、傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)以及傳播機制，疫情防控網(wǎng)絡建立在TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議基礎上，通過P2P傳輸構建分布式存儲和通信模塊。(3)大規(guī)模疫情快速智能決策架構的共識層是指在國家政府的監(jiān)督下共同制定，由政府機關進行集中管理，主要包含面向公安機關、衛(wèi)生健康組織、疫情防控指揮部以及其他涉密部門的私有鏈共識機制，面向組織團體、防疫一線人員、醫(yī)療機構等的聯(lián)盟鏈共識機制，以及面向公眾人群的信息公開、透明的公有鏈共識機制。同時，共識層內部封裝了實用拜占庭容錯算法(Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT)、非拜占庭Raft算法、權益證明算法(Proof of Stake，PoS)、委托權益證明算法(Delegated Proof of Stake，DPoS)以及相互改進的混合共識算法，既保證了疫情資源分布式管理系統(tǒng)中的安全穩(wěn)定狀態(tài)，又防止了網(wǎng)絡延遲或分節(jié)點設備故障及離線等原因引起的通信問題。(4)大規(guī)模疫情快速智能決策架構的合約層是在國家法律法規(guī)和政府相關政策的基礎上，制定的智能數(shù)字合約。在普通的智能合約模板中加入義務條約、獎勵機制、榮譽機制，使其可以有效地提高數(shù)據(jù)更新的及時性、準確性，并極大降低了人為干預、人為失誤帶來的誤差風險，降低了疫情防疫管理系統(tǒng)的運營成本。(5)應用層為整個區(qū)塊鏈疫情防控架構的最頂層，其屬于模型核心，應用層面向的群體主要是參與疫情協(xié)同防控的政府機關、企事業(yè)單位、各職能組織、一線防疫工作者以及普通民眾。應用層為各組織單位提供服務器、數(shù)據(jù)接口與智能決策計算。私有鏈接入政務機關等涉密部門、聯(lián)盟鏈接入疫情防控指揮中心、公有鏈接入疫情防控實施和管理部門以及普通民眾，通過區(qū)塊鏈的鏈式架構，實現(xiàn)身份權限驗證、歷史數(shù)據(jù)獲取、物資資源查詢以及進行大數(shù)據(jù)分析、人工智能預測等態(tài)勢感知數(shù)字化與可視化功能。

四、基于區(qū)塊鏈的大規(guī)模疫情協(xié)同防控體系構建

為了充分發(fā)揮現(xiàn)代數(shù)字化技術對疫情協(xié)調防控的積極作用，筆者提出了一種基于區(qū)塊鏈的突發(fā)性大規(guī)模疫情信息共享、快速智能決策和協(xié)同防控管理模型。根據(jù)疫情防控決策部門、疫情數(shù)據(jù)監(jiān)測分析機構、疫情數(shù)據(jù)管理組織三方的特點，設計了疫情防控指揮中心面向民眾的公有鏈、面向疫情防控相關組織之間的聯(lián)盟鏈和面向政府機關內部涉密體系的私有鏈，構建出突發(fā)性大規(guī)模疫情背景下的大數(shù)據(jù)智能共享、隱私保護、安全可靠的綜合型區(qū)塊鏈服務體系。其總體可分為四個部分，即公共數(shù)據(jù)獲取、疫情區(qū)塊處理、數(shù)據(jù)交互和智慧決策以及疫情快速智能決策與協(xié)同防控，具體如圖4所示。

圖4 基于區(qū)塊鏈的突發(fā)性大規(guī)模疫情快速智能決策與協(xié)同防控管理體系

(一)公共數(shù)據(jù)獲取

公共數(shù)據(jù)獲取是突發(fā)性大規(guī)模疫情快速智能決策與協(xié)同防控的第一步，信息渠道及數(shù)據(jù)獲取來源主要包括城市物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡以及線上信息。在城市物聯(lián)網(wǎng)中，車輛終端、鐵路公交地鐵、共享車聯(lián)網(wǎng)、民航與物流系統(tǒng)等都時刻記錄大規(guī)模人流數(shù)據(jù)，各主要交通干道、商業(yè)區(qū)、城市街道、學校醫(yī)院等區(qū)域的監(jiān)控系統(tǒng)保存了行人行車的詳細信息，上到大型交通設施，下到可移動電子終端的定位系統(tǒng)，都可以進行物理空間的位置報告與智能防護，當大規(guī)模疫情發(fā)生時，可以實現(xiàn)風險區(qū)域(疫情傳播源或者確診患者接觸地)以及特定人群(如疫情疑似患者)的識別監(jiān)管，充分明確各類人流情況，為突發(fā)性大規(guī)模疫情的協(xié)同防控工作提供大量數(shù)據(jù)支持和預警與決策；在通信網(wǎng)絡中，RFID傳感器記錄的生物體征、紅外數(shù)據(jù)，無線智能手機存儲的用戶全方位的生活、工作、娛樂和使用習慣信息，基站通信系統(tǒng)記錄的語音、文字、圖像、視頻信息等，都為疫情精準防控以及各防疫職能部門協(xié)同防控提供有效支撐；互聯(lián)網(wǎng)中，大規(guī)模疫情暴發(fā)時的線上輿情信息和互聯(lián)網(wǎng)瀏覽記錄等能夠有效反應媒體和人們的輿論情況，可以通過及時有效的數(shù)據(jù)信息管控與引導，杜絕謠言并避免恐慌，同時進行積極的疫情防控信息傳播，加強各方面的疫情協(xié)同群防群控力度[16,17]。

(二)疫情信息區(qū)塊化處理

疫情信息區(qū)塊化處理是對疫情資源數(shù)據(jù)等進行上鏈與發(fā)布，將獲取到的公共安全數(shù)據(jù)進行整理、整合、細分及歸檔。按照相關部門制定的標準進行有效數(shù)據(jù)采集以獲取實時數(shù)據(jù)，然后對其進行數(shù)據(jù)匿名、數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)裝載。經(jīng)過預處理后，與其所對應的區(qū)塊鏈上原數(shù)據(jù)進行完整性與一致性的比對，適配該疫情區(qū)塊上的共識機制。在基于區(qū)塊鏈疫情防控管理體系的初期執(zhí)行過程中，各分布式區(qū)塊節(jié)點保存的數(shù)據(jù)異步滿足共識機制后，會接入至分布式數(shù)據(jù)庫接口以待發(fā)布，下一階段則進行區(qū)塊鏈的錄入及數(shù)據(jù)有效性確定，根據(jù)區(qū)塊數(shù)據(jù)的公開性、隱私性、安全性、受體敏感性及合規(guī)性，在國家政府機關與相關監(jiān)督監(jiān)察機構的監(jiān)管下分別在針對民眾的公共區(qū)塊鏈、針對政府相關疫情防控部門的聯(lián)盟鏈以及針對相關安全和保密機構的私有鏈上發(fā)布信息。

(三)疫情數(shù)據(jù)交互和智能決策

疫情協(xié)同防控資源管理存在著諸多問題與困難，例如普通民眾的個人用戶隱私安全需求、企事業(yè)單位商業(yè)管理機密數(shù)據(jù)安全、國家政府機構涉密信息安全，以及疫情發(fā)生時確診人員與疑似人員的個人詳細信息、防疫一線人員物資操作流程等敏感性問題。通過區(qū)塊鏈的分布式存儲技術和共識機制能夠為上述問題提供合理有效的解決方案，將疫情的傳播、管理、應急等公開決策“上鏈”至區(qū)塊鏈，安排相應的信用激勵、榮譽激勵、物質激勵和法律法規(guī)制度約束，利用人工智能技術對大數(shù)據(jù)進行深度挖掘。在基于區(qū)塊鏈的疫情協(xié)同防控基礎上，提出針對普通民眾的公有鏈，針對國家政府機關和企事業(yè)單位的聯(lián)盟鏈以及針對保密體系的私有鏈的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡場景，同時在國家政策指引下和相關監(jiān)督機構監(jiān)管下，制定有效的激勵機制與相關法律法規(guī)，以此促進疫情數(shù)據(jù)交互與智能決策能力，實現(xiàn)突發(fā)性大規(guī)模疫情協(xié)同防控大數(shù)據(jù)的高效、安全、智能、可靠、權威可信的處理水平。

1.國家政府機關面向普通民眾的公有鏈

2016年2月，中共中央發(fā)布《關于全面推進政務公開工作的意見》，提出要推進政務公開，尤其是公共安全信息的落實，保證政府信息受到監(jiān)督、敏感信息受到保護、普通信息合法使用。因此，針對普通民眾的公有鏈上的信息數(shù)據(jù)需要在政府機構的監(jiān)管下進行分類、處理以及發(fā)布，例如公交、地鐵、鐵路與航班信息的實時動態(tài)數(shù)據(jù)、突發(fā)性疫情的實時確診人數(shù)與感染區(qū)域范圍等與普通民眾密切相關的信息。區(qū)塊鏈技術的發(fā)展讓更多組織團體、學者專家、普通民眾都能參與到疫情防控與治理中來，利用人工智能和大數(shù)據(jù)挖掘，分析疫情防控形勢，鼓勵全民參與，通過群體智能對區(qū)塊鏈的交互和使用，對疫情防控事件作出預測與基礎防治。通過制定相應信用激勵、榮譽激勵、物質激勵以及相關法律法規(guī)，從而激發(fā)專業(yè)人員、商業(yè)機構和民間團體對疫情防控數(shù)據(jù)進行深度挖掘，提供實用有效的建議和交流渠道，以此提高國家職能部門的業(yè)務能力、降低疫情二次暴發(fā)概率和大規(guī)模傳播速度與擴散程度，以保障全國乃至全世界人民的生命安全。

2.針對國家職能部門間的聯(lián)盟鏈

政府機構擁有較為完善和高性能的數(shù)字化信息管理平臺，但由于大部分機構的業(yè)務流程處于新舊轉換階段，或是依然沿用傳統(tǒng)工作方式方法，物理型的“數(shù)據(jù)孤島”情況導致各部門之間因數(shù)據(jù)資源割裂而無法進行實時數(shù)據(jù)的交互共享。一旦發(fā)生大規(guī)模突發(fā)性疫情時，各防疫部門難以應對海量異構數(shù)據(jù)，例如對交通樞紐、口岸安檢、檔案管理、審計流程等資料庫的全面挖掘應用。由此，提出針對國家政府機關、各類單位團體、防疫部門和街道社區(qū)的聯(lián)盟鏈，使用時間戳、哈希函數(shù)、Merkle樹、ECC加密等技術以保證疫情協(xié)同防控數(shù)據(jù)的隱私安全、追蹤溯源與問責追責。智能合約與共識機制實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動化管理和數(shù)據(jù)便捷性交互使用，創(chuàng)造了安全、可靠，且值得各方信任的大數(shù)據(jù)共享資源。激勵機制與法律法規(guī)共同推動國家職能部門和其他各單位的數(shù)據(jù)資源規(guī)范統(tǒng)一，做到實時獲取、實時交互、實時監(jiān)測，提升其跨維度合作程度，使得政府機關、衛(wèi)生防疫機構和其他組織能夠快速高效地協(xié)同防控。

3.針對保密體系的私有鏈

大數(shù)據(jù)關聯(lián)可以有效解決疫情數(shù)據(jù)的物理型孤島現(xiàn)象，但大量的數(shù)據(jù)關聯(lián)亦會產生一定的敏感信息泄露風險，當疫情信息的關聯(lián)發(fā)布涉密或涉及公民個人隱私時，就可能被別有用心的人員利用，甚至侵害國家權益和個人利益。因此，針對疫情協(xié)同防控中的涉密體系內容，提出使用區(qū)塊鏈技術中的私有鏈利用哈希與加密技術對涉及到國家絕密、政務機密、秘密資料以及個人隱私的信息進行非對稱加密，以實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)資料的脫敏保護。根據(jù)區(qū)塊鏈的密鑰驗證體系，將具有保密數(shù)據(jù)的私有鏈進行讀寫權限劃分，在國家層面以及相關機構制定的規(guī)則制度管理下，對不同組織、部門和個人劃分出不同的操作權限，以便根據(jù)不同等級的數(shù)據(jù)進行安全操作，并保證所有數(shù)據(jù)的安全可靠、不可篡改以及可追溯。

突發(fā)疫情協(xié)同防控大數(shù)據(jù)的三種類型區(qū)塊鏈實行分鏈式管理，極大地減少了各分布式節(jié)點的負載壓力，在進行快速決策計算與數(shù)據(jù)交互時，能夠體現(xiàn)出耗時短、耗能低、便捷高效的特點。所提出的三種區(qū)塊鏈類型也可以相互作用，當政府機構需要時，可根據(jù)共識機制與相關法律法規(guī)，實時性地修改與獲取各公有鏈、聯(lián)盟鏈以及私有鏈的管理規(guī)則，得到監(jiān)管部門和所有節(jié)點的許可后，進行跨鏈式的深度挖掘與智能獲取，以實現(xiàn)在統(tǒng)一領導指揮下的全方位、多層次、立體式的協(xié)同聯(lián)防聯(lián)控。

(四)突發(fā)疫情快速智能決策與協(xié)同防控

疫情快速智能決策與協(xié)同防控是協(xié)同防控體系的綜合應用。疫情各類資源經(jīng)過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘、模型建立和人工智能技術處理后，在應用層可以解決數(shù)據(jù)的信息服務與智慧共用閉環(huán)，實現(xiàn)良性的反饋循環(huán)，從而加強大規(guī)模突發(fā)性公共衛(wèi)生事件的預防與管控，提升防疫工作的快速智能決策、應急響應與協(xié)同防控能力。

1.基于區(qū)塊鏈的疫情智能決策管理

疫情智能決策管理體系從大規(guī)模疫情事件的生命周期角度，可以劃分為疫情事件發(fā)生前的監(jiān)控與預測、疫情事件發(fā)生時的應急響應與處理、事件發(fā)生后的反饋與管控。

(1)突發(fā)性大規(guī)模疫情事件發(fā)生前，監(jiān)控與預測體系主要包括實時數(shù)據(jù)查詢分析、異常情況預警及智能數(shù)據(jù)檢索。根據(jù)三種區(qū)塊鏈類型所提供的數(shù)據(jù)，可進行實時數(shù)據(jù)資源收集、處理與分析，構建智能風險預警模型。政府職能機構在數(shù)據(jù)的智慧檢索和異常實時監(jiān)控基礎上，結合歷史數(shù)據(jù)反饋與專業(yè)技術人員的檢測處理，分析突發(fā)性重大疫情發(fā)生的概率，提升對突發(fā)疫情的預防與應對能力。

(2)大規(guī)模性疫情突發(fā)時，應急響應主要應包括資源跨鏈調配、識別疫情有關人群并制定解決方案。國家機關可以跨公有鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈進行高效的數(shù)據(jù)追溯與獲取，如疫情所在地和傳播區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、疑似感染人群的歷史行蹤、歷史感染傳播記錄資料等，以便高效識別確診和疑似人群分布情況，快速制定隔離與治療方案，將疫情的傳播速度與人員的感染死亡率盡可能降到最低。

(3)大規(guī)模突發(fā)性疫情發(fā)生后，則進入了一個漫長而且關鍵的疫情防控階段。該階段需要反饋管控體系對其管理的有效性，反饋管控主要包括輿情監(jiān)管(含防疫信息宣傳)、次生危險監(jiān)測(疫情的傳播監(jiān)測以及密切接觸者追蹤)，以及事后處理方案的制定(包括感染人員的救治與相關配套資源整合)。

2.基于區(qū)塊鏈的疫情協(xié)同防控

疫情協(xié)同防控包括各部門的高效信息交互與高效智能管控兩個部分。一方面，在共識機制的協(xié)調下搭建協(xié)同信息網(wǎng)絡，保證疫情大數(shù)據(jù)的安全管理、個人隱私與涉密信息的保護、高效跨域響應以及政府部門有效監(jiān)管；另一方面，突發(fā)事件響應決策平臺是突發(fā)性公共事件的中樞系統(tǒng)，國家相關職能機構在區(qū)塊鏈信息共享基礎上，通過統(tǒng)計分析、機器學習、深度學習與神經(jīng)網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)挖掘及群體智能方法，制定完善的突發(fā)事件處理方案。通過應用疫情大數(shù)據(jù)，建立相應地算法模型以及事件處理反饋機制，使單位和個人均能做到各負其責，實現(xiàn)最優(yōu)化目標。

五、結語

面臨突如其來的大規(guī)模疫情事件，一些組織或部門存在管理制度僵化、協(xié)同防控部署遲緩、公共大數(shù)據(jù)共享管理模式滯后等諸多問題，對此，筆者基于區(qū)塊鏈、人工智能和大數(shù)據(jù)等新一代信息技術，探索并提出了面向突發(fā)性大規(guī)模疫情的快速智能決策與協(xié)同防控機制，具有廣泛、重要的實踐意義。