韓 輝，伍 波，侯 穎，宋悅謙

（中國(guó)海關(guān)科學(xué)技術(shù)研究中心，北京 100026）

21 世紀(jì)以來(lái)，大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品、應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智慧決策、智能作業(yè)為特征的智慧創(chuàng)新模式已經(jīng)廣泛滲透并深刻影響著社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域［1-2］。大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用有助于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提升政府治理能力、保障和改善民生，因此受到各國(guó)政府高度重視并上升到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略［3］。海關(guān)是依法履行進(jìn)出境生物安全監(jiān)管的行政執(zhí)法機(jī)關(guān)，是國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)防控的第一道屏障。在全球生物安全形勢(shì)日趨嚴(yán)峻的大背景下，海關(guān)全面加強(qiáng)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究與實(shí)踐應(yīng)用，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，有助于快速感知和識(shí)別重大新發(fā)突發(fā)傳染病疫情、動(dòng)植物疫病和外來(lái)物種入侵等風(fēng)險(xiǎn)，做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置，既是維護(hù)國(guó)門生物安全的重要舉措，也是推進(jìn)智慧海關(guān)建設(shè)的必由路徑。

1 大數(shù)據(jù)在國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)防控中的實(shí)踐應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和信息化等技術(shù)的高速發(fā)展，生物安全相關(guān)數(shù)據(jù)量呈暴發(fā)式增長(zhǎng)，包括疫情疫病發(fā)病和死亡數(shù)據(jù)、人員貿(mào)易往來(lái)數(shù)據(jù)和醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也包括外來(lái)入侵生物特征圖片、視頻、音頻和地理位置信息等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。生物安全大數(shù)據(jù)潛藏的價(jià)值巨大，在海量的數(shù)據(jù)中挖掘?qū)ο嚓P(guān)性分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析等有重要價(jià)值的數(shù)據(jù)并結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等方法進(jìn)行深度分析，可以挖掘背后的規(guī)律，為相關(guān)部門科學(xué)決策提供參考。實(shí)踐證明，大數(shù)據(jù)在國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)防控和治理工作中有廣闊的應(yīng)用前景。

在公共衛(wèi)生領(lǐng)域，傳染病癥候群和病原學(xué)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)輿情數(shù)據(jù)、病媒生物和宿主動(dòng)物數(shù)據(jù)以及人口流動(dòng)數(shù)據(jù)等多來(lái)源渠道數(shù)據(jù)已被廣泛應(yīng)用于傳染病監(jiān)測(cè)預(yù)警工作，有助于新發(fā)突發(fā)傳染病的快速識(shí)別，提高監(jiān)測(cè)預(yù)警的敏感性和及時(shí)性［4］。在我國(guó)新型冠狀病毒感染疫情防控中，人口流動(dòng)、病原學(xué)監(jiān)測(cè)和互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎等多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，為傳染源和傳播鏈追溯、疫情動(dòng)態(tài)追蹤和研判預(yù)警、醫(yī)療衛(wèi)生資源調(diào)配等方面提供了強(qiáng)有力的支撐，為統(tǒng)籌疫情防控和經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展發(fā)揮了關(guān)鍵作用［5］。傳染病跨境傳播是全球各國(guó)面臨的重要公共衛(wèi)生問題。有研究人員利用大數(shù)據(jù)對(duì)傳染病跨境傳播的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。Rockl?v 等［6］利用往來(lái)有基孔肯雅熱疫情流行地區(qū)的國(guó)際航班客運(yùn)量、本地傳播媒介白紋伊蚊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和Twitter 用戶數(shù)據(jù)等評(píng)估了疫情輸入風(fēng)險(xiǎn)和輸入后引起本土傳播的風(fēng)險(xiǎn)，為傳染病輸入防控提供了依據(jù)。

隨著國(guó)際貿(mào)易往來(lái)的不斷發(fā)展，外來(lái)生物入侵問題愈加突出。外來(lái)物種的跨境傳播、擴(kuò)散，不僅會(huì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞，同時(shí)也會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著外來(lái)入侵物種相關(guān)數(shù)據(jù)的大量積累，大數(shù)據(jù)技術(shù)也被逐步應(yīng)用于外來(lái)入侵生物防控和治理工作中。研究人員利用有害生物的地理分布信息、形態(tài)特征信息、DNA 條形碼以及氣候地理信息等數(shù)據(jù)，結(jié)合生態(tài)位模型、GIS 空間分析技術(shù)和聚類分析方法等模型與算法對(duì)外來(lái)入侵生物在本國(guó)的擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)、適生區(qū)和適生程度、入侵后定殖的可能性以及潛在的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行了預(yù)測(cè)，為外來(lái)有害生物入侵的早期預(yù)警和快速反應(yīng)提供了技術(shù)支撐［7］。

2 海關(guān)大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀和存在的問題

多年以來(lái)，海關(guān)已積累了一定的檢驗(yàn)檢疫、監(jiān)管和統(tǒng)計(jì)等各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，以及與其他部委、國(guó)外官方組織機(jī)構(gòu)交換和采購(gòu)的數(shù)據(jù)，形成了大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)資源池，加強(qiáng)了數(shù)據(jù)挖掘和分析，初步讓大數(shù)據(jù)應(yīng)用融入國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)防控工作中，但仍存在諸多問題和局限性，主要表現(xiàn)在以下三方面。

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源不足，多部門間數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通

國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警工作需要多系統(tǒng)、多部門共同參與，包括民航、旅游、公安和工信等部門。各部門均有比較完善的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，相關(guān)數(shù)據(jù)資源均可作為生物安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警的重要數(shù)據(jù)源。然而，海關(guān)在進(jìn)行生物安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警時(shí)主要依賴于海關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，例如在衛(wèi)生檢疫領(lǐng)域，主要依賴于世界衛(wèi)生組織等權(quán)威機(jī)構(gòu)通報(bào)的傳染病疫情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和口岸傳染病輸入病例檢疫發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)。海關(guān)與各部門之間缺乏長(zhǎng)效的信息共享機(jī)制，面臨“數(shù)據(jù)壁壘”的挑戰(zhàn)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)擴(kuò)展、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和整合分析尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)。為提高生物安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的及時(shí)性、敏感性和特異性，還需要綜合分析疫情疫病流行國(guó)家和地區(qū)媒介生物、環(huán)境、人口免疫水平、人口流動(dòng)和國(guó)際貿(mào)易等數(shù)據(jù)，而在海關(guān)實(shí)際工作中相關(guān)數(shù)據(jù)涉及較少，極大地限制了國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警能力。

2.2 預(yù)警技術(shù)落后，智能化分析手段未得到廣泛應(yīng)用

生物安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)將直接影響到預(yù)警結(jié)果的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)繁雜的特點(diǎn)。在利用大數(shù)據(jù)開展分析時(shí)，要求能夠有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘、分析預(yù)測(cè)的技術(shù)，以及對(duì)需求進(jìn)行梳理并建立模型解決問題的能力，從而為海關(guān)提供有效的決策參考。近年來(lái)迅猛發(fā)展的人工智能方法，如機(jī)器學(xué)習(xí)、云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘等新型智慧技術(shù)已逐漸成熟，可對(duì)海量的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、高速便捷和人工智能化的處理分析，在國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方面有巨大的應(yīng)用價(jià)值。然而，海關(guān)在生物安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警工作中使用的技術(shù)仍較為落后，主要通過建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)警數(shù)學(xué)模型判定風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，或者依靠專家的經(jīng)驗(yàn)判斷，機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能和云計(jì)算等新技術(shù)的應(yīng)用較少，導(dǎo)致已有數(shù)據(jù)資源的使用效率不高，有效信息的挖掘能力不足。

2.3 專業(yè)人才不足，大數(shù)據(jù)應(yīng)用相關(guān)政策法規(guī)不完善

生物安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警工作具有極強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性，高水平、專業(yè)化、復(fù)合型人才隊(duì)伍是全面加強(qiáng)海關(guān)大數(shù)據(jù)研究與應(yīng)用的根本保障。目前，海關(guān)專業(yè)人才的質(zhì)和量均明顯不足，從事人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和云計(jì)算等與大數(shù)據(jù)緊密相關(guān)領(lǐng)域的人才存在缺口，精通海關(guān)業(yè)務(wù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的復(fù)合型人才更是十分匱乏，嚴(yán)重制約了大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，無(wú)法滿足新形勢(shì)下國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)防控工作的需求。構(gòu)建海關(guān)大數(shù)據(jù)應(yīng)用支撐體系，不僅需要人才和技術(shù)作為支撐，還需要法律法規(guī)和規(guī)章制度作為保障。目前，海關(guān)在生物安全大數(shù)據(jù)資源采集、質(zhì)量控制、安全存儲(chǔ)和開放共享等方面的政策法規(guī)尚不健全，與其他政府部門之間數(shù)據(jù)流通和共享的機(jī)制壁壘尚未打通。因此，亟需構(gòu)建和完善海關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)制度，促進(jìn)數(shù)據(jù)合規(guī)、高效的流通與使用。

3 構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)的對(duì)策建議

當(dāng)前，生物安全相關(guān)數(shù)據(jù)資源日益豐富，并且數(shù)據(jù)采集、挖掘和分析等技術(shù)也在不斷發(fā)展。然而，海關(guān)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用仍處于起步階段，為彌補(bǔ)當(dāng)前海關(guān)在大數(shù)據(jù)資源收集、挖掘和應(yīng)用等方面存在的不足，滿足國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)早期預(yù)警和快速處置的需求，保障人民群眾健康和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展，需加強(qiáng)以下幾方面工作。

3.1 拓寬多數(shù)據(jù)來(lái)源渠道，打破數(shù)據(jù)壁壘

大數(shù)據(jù)的利用必須打破部門、領(lǐng)域和地域等的壁壘，克服“信息孤島”現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源數(shù)據(jù)真正意義上的交換和共享。海關(guān)需拓寬數(shù)據(jù)的來(lái)源渠道，通過加強(qiáng)與民航局、移民局、文旅局、外交部、工信部、公安部等部委以及國(guó)際組織機(jī)構(gòu)的合作，利用區(qū)塊鏈［8］、智能合約［9］、聯(lián)邦學(xué)習(xí)［10］等技術(shù)，在保障數(shù)據(jù)安全和隱私的前提下，推動(dòng)建立高效運(yùn)行的數(shù)據(jù)共享機(jī)制和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，促進(jìn)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，打通不同部門和系統(tǒng)之間的壁壘。通過高效整合多種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)和新型數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)的多維度預(yù)警。

3.2 建立預(yù)警模型和算法，實(shí)現(xiàn)智慧化預(yù)警

實(shí)現(xiàn)國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)智慧化預(yù)警的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是高效的預(yù)警模型和算法。高效的模型和算法可使得生物安全相關(guān)數(shù)據(jù)的處理、分析、預(yù)警等環(huán)節(jié)更加自動(dòng)化和智能化。海關(guān)在國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警工作中可結(jié)合時(shí)間模型、空間模型和時(shí)空模型等模型，充分融入機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等人工智能算法技術(shù)，充分提取多源數(shù)據(jù)中的有效信息，改善數(shù)據(jù)低效、碎片化應(yīng)用的局面，彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的觀測(cè)偏差和漏報(bào)，避免傳統(tǒng)模型參數(shù)不準(zhǔn)確等問題，提升預(yù)警的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)預(yù)警智慧化。

3.3 加強(qiáng)專業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)，完善頂層設(shè)計(jì)

海關(guān)需進(jìn)一步強(qiáng)化在國(guó)門生物安全風(fēng)險(xiǎn)防控中廣泛應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的思維，以數(shù)據(jù)分析結(jié)果作為決策支撐。要加大對(duì)大數(shù)據(jù)方面人才培養(yǎng)、經(jīng)費(fèi)投入和推廣應(yīng)用等的支持與保障，分級(jí)分類建立一支涵蓋大數(shù)據(jù)處理和分析、生物安全風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急處置、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和流行病學(xué)調(diào)查等專業(yè)人員的隊(duì)伍，充分發(fā)揮專業(yè)特色和優(yōu)勢(shì)。尤其需加大對(duì)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)力度。同時(shí)，需盡快完善海關(guān)大數(shù)據(jù)應(yīng)用相關(guān)規(guī)章制度，破除數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用等各個(gè)層面的體制機(jī)制障礙，將大數(shù)據(jù)應(yīng)用納入法治軌道，夯實(shí)大數(shù)據(jù)應(yīng)用基礎(chǔ)。