发挥综合集成方法在应急管理中的决策支持作用
2020-03-14中国航天系统科学与工程研究院
中国航天系统科学与工程研究院
薛惠锋
当前,信息革命推动了新一代信息技术、大数据、人工智能的飞速发展,我们正经历着从“物理社会”走向“信息社会”,并逐步迈向“智慧社会”的深刻变革。此次新冠肺炎疫情正是对当下科技水平的一次考验,从某种程度上说,疫情阻击战也是一场科技攻坚战。
一、运用信息技术实现 决策方式的转变
信息技术在本次疫情防控过程中发挥了“桥头堡”作用,让14 亿人共同参与的全民战“疫”更加从容坚定。4000 万“云监工”在线24 小时实时了解火神山医院的进展情况;部分医院和平台开始进行远程视频问诊与网上问诊,在一定程度上缓解了医疗资源的紧张状况;使用机器人为病人运送药品、食物、生活用品,大大节省了劳动力;每日更新的疫情数据、同乘人员查询工具、实时发布的疫情防护知识,都为民众做好疫情防护提供了重要支持。
不仅如此,信息技术还发挥了“减震器”作用,在一定程度上对冲了疫情造成的经济社会损失。与正在遭受巨大损失的实体经济相比,以在线办公、在线教育、在线医疗、无人智慧零售等为代表的“数字经济”展现出逆势上涨的蓬勃生机。疫情的冲击让许多信息化程度高的行业直接受益:对人工依赖较小的生产线自动化趋势可能会受疫情的驱动进一步强化;智慧城市管理需求大幅提升;高清视频、VR 娱乐等将更获市场青睐。
更为重要的是,信息技术在某种程度上起到了“智囊团”作用,开始为疫情防控阻击战提供决策支持。我国在经历了2003 年的SARS 疫情之后,中央和地方共同投资建立了应对传染病和突发公共卫生事件的网络直报系统,以便医院能够快速上报情况,卫生部门与疾控系统能够快速分析和研判形势。但是由于种种原因,网络直报系统的使用率并不高,很多医生并不知道这个系统的存在。直到此次疫情爆发,2020 年1 月24 日,中国疾病预防控制中心“传染病网络直报系统新型冠状病毒感染的肺炎动态监测功能”上线,才重新唤醒了这个系统,对各地的疫情信息上报及汇总发挥了重要作用。
当然,信息技术、大数据技术、人工智能发展到今天,决策支持系统仅仅发挥信息上报和汇总的基础性作用,是远远无法满足决策者综合研判的需要。多年来,美国、英国、加拿大等发达国家也同样致力于将信息技术应用于公共卫生管理领域,开发了许多决策支持系统,应用于医疗服务、医院管理和公共卫生管理等领域。无论是何种类型的决策支持系统,其核心都是将物理的信息数字化、分散的数据体系化、数据的价值最大化,具备“收集—处理—分析—监测—评估—预测—研判”等功能,达到“数据—信息—知识—智能—智慧”的梯级涌现,以有效预防、预警和处置公共卫生应急事件,实现从传统以经验为主的决策方式向“智慧决策”飞跃。
二、促进决策科学化的 综合集成方法与实践
在这种目标下,决策支持系统的关键在于“数据”,难点在于如何挖掘“数据”价值。在这一点上,军事领域的研究应用往往走在了技术发展的最前沿,将战争形态由“信息化战争”发展到“智能化战争”,具有相当的启示与借鉴意义。早在1991 年的海湾战争,就让我们第一次认识到智能化战争和全球精确打击体系的威力,让我们看到信息化战争和机械化战争的“代差”。美军在实施“沙漠风暴”行动前,对部队训练水平和可能的战争进程进行了大规模的兵棋推演,并根据推演的结果,提出了从沙漠中攻击伊军侧翼的方案,并据此制定了著名的“欢呼玛丽”行动,以极小的伤亡,粉碎了萨达姆的“战争之母”计划。2019 年10 月,美国兰德公司发布了《美国海军陆战队的下一代兵棋推演》,旨在让美军运用兵棋推演来评估行动方案,以达到支持概念生成、作战支持能力发展及决策支持等作用。
需要看到的是,单纯的作战仿真是个相对简单的系统,而公共卫生系统是一个涉及政治、经济、社会、文化、生态等众多要素的社会系统,其决策的难点在于公共卫生应急事件中有太多“人”的参与,这就让公共卫生应急决策变得更加复杂多变,这属于一类开放复杂巨系统的社会系统工程问题。
为解决社会这一开放复杂巨系统中的各类问题,20 世纪80 年代,钱学森首次提出打造“从定性到定量的综合集成研讨厅体系”。他指出,“我们把处理开放复杂巨系统的方法定名为从定性到定量的综合集成方法,把运用这个方法的集体称为总体设计部”。这一方法是钱学森在长期指导中国航天事业发展过程中,开创的一套既有中国特色,又有普遍科学意义的系统工程管理方法与技术,包括“总体协调、系统优化”的最佳原则,也包括“一个总体部、两条指挥线、科学技术委员会制”的管理模式,后来该方法逐渐发展完备。实践证明,这套方法也同样适用于社会系统。
在社会系统中,总体部思想的运用在很大程度上是为解决决策问题提供支撑。在运用系统工程去解决实际问题时,首先必须要有总体设计部这样的研究实体,有了这个实体,这门技术才能得到应用,才能解决问题。总体设计部是由熟悉社会系统各个方面的多种领域、多门学科的专家和领导所构成的一个实体组织机构。其是将信息、知识和智慧综合集成的决策支持机构,起到参谋部的作用,促进决策科学化、民主化。
综合集成方法的实质是将专家体系,数据、信息与知识体系,以及计算机体系有机结合起来,构成一个高度智能化的人·机结合与融合体系。这个体系具有综合优势、整体优势、智能和智慧优势。它能把人的思维、思维的成果,人的经验、知识、智慧,以及各种资源综合集成,从多方面将定性认识上升到定量认识。
随着人工智能的不断发展,其对社会生产力的推动作用日益增强,人工智能发展表现出了“用机器代替人”这一倾向性。但是,从人工智能发展的三大核心要素(即终端、算法和算力)来看,机器(终端)能够更好地发挥作用,就是通过“算力”和“算法”的不断优化(机器“逻辑思维”优势)来实现的,但无论“算法”如何优化,都是人为的预先设定,这使得机器不能、也不可能产生“形象思维”和“创造思维”。而创造思维才是智慧的源泉,逻辑思维和形象思维都是手段。从这个角度看,机器无法真正取代人的“形象思维”和“创造思维”作出“智慧”的决策。因此,只有依靠“人·机结合、人·网结合、以人为主”的方式,才能够真正到达智慧的最高端。
在钱学森的指导下,最早运用系统仿真方法,解决了开放复杂巨系统问题的典型案例,当属 1983—1985 年间完成的财政补贴、价格、工资综合研究,以及国民经济发展预测工作。课题组按照系统工程方法,建立了以市场平衡为中心的系统模型,进行了105 种政策模拟,寻求最优、次优、满意和可行的调整政策,选择了5 种政策建议上报中央,为党中央决策提供了重要参考。
为了把社会系统工程应用到国家层次上的组织管理,钱学森曾多次提出建立国家总体设计部的建议。1991 年3 月8 日,钱学森向当时的中央政治局常委集体汇报了关于建立国家总体设计部的建议,受到中央领导的高度重视和充分肯定,但最终未能实现。在他临去世的前几天还念念不忘,感慨国家总体设计部在20 世纪未能实现,可能要到21 世纪的某个时期才能实现了。这成为了永远的“钱学森之憾”。
三、运用综合集成方法提升 应急管理决策能力
2020 年2 月14 日召开的中央全面深化改革委员会第十二次会议强调,要鼓励运用大数据、人工智能、云计算等数字技术,在疫情监测分析、病毒溯源、防控救治、资源调配等方面更好发挥支撑作用。这一高瞻远瞩的部署为提高我国公共卫生应急管理水平指明了方向,也对提升公共卫生应急管理决策能力提出了更高要求。为使公共卫生应急管理决策更加科学化、专业化,可运用“从定性到定量的综合集成方法”,打造“从定性到定量的综合集成研讨厅体系”,为公共卫生应急管理提供决策参考。
在思想理念上,坚持系统论思想,寻求公共卫生应急管理多目标的动态平衡。20 世纪八九十年代,钱学森首次提出系统论,他强调:系统论,既不是整体论,也非还原论,而是整体论与还原论的辩证统一。系统论强调从系统整体、动态等观点出发,如实地把研究对象视为完整的有机体和开放的复杂巨系统,把定性和定量结合起来分析和处理问题,从而为现代科学技术的研究提供一套崭新的方法论原则和程序。公共卫生应急管理是一项复杂的系统工程,是一场跨部门、跨层级、跨领域的全民战役,是一场融合了多目标、多主体、多需求的组织管理战役,既要处理好公共卫生与国家安全之间的动态平衡,也要处理好人员防护与恢复产能之间的动态平衡,还要处理好公民权利与社会治理之间的动态平衡。因此,决策中必须通盘考虑、统筹谋划,不能顾此失彼、按下葫芦起了瓢,以免造成次生灾害。
(版画作品:《分秒必争》 作者:刘松柏)
在支撑形式上,建立总体设计部,打造跨领域、跨层次、跨专业的专家队伍。在我国的公共卫生应急管理体系中,中国疾控中心作为公共卫生领域的决策执行部门,总体设计部则可以成为“参谋部”“智囊团”,作为研究性实体机构,为应急管理提供决策依据和参考。公共卫生事件的处置涉及跨领域、跨层级、跨学科的复杂性问题,搭建专家库体系平台,医学专家唱主角,其他专家打配合,从而对公共卫生管理过程中涉及的政治、经济、文化、社会、生态、人自身建设与改进行分析,包括数据工程师挖掘数据价值,经济学家研究如何恢复产能,外交专家研究如何妥善处理对外关系,系统工程专家研究如何实现整体最优方案,这一切都在综合集成研讨厅中相互配合、彼此协调地进行,最终达到专家知识融合的效果,为疫情防治决策提供解决方案,供决策者参考。
在支撑方法上,运用综合集成法,实现机器的逻辑思维与人的创造思维相融合。通过从定性到定量的综合集成方法,结合专家研讨体系,研究各种复杂系统分析方法,例如,采用基于模型的系统工程方法、政策仿真推演方、项目发展走势预测方法,同时研究各种不同类型模型的集成及其在解决复杂问题中的综合运用情况,为公共卫生应急管理决策提供解决方案,形成应急决策支持机制。综合集成方法的关键在于大数据、人工智能、信息技术等的“智能”支撑,更为关键的是专家的“智慧”集成,通过“人机结合、人网结合、以人为主”的信息、知识、智慧的综合集成技术,使“跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨行业、跨领域”的综合集成与统筹设计成为可能,打造“从定性到定量的综合集成研讨厅体系”。
在这个特殊时期,加强对公共卫生应急管理的研究具有更加现实的意义与作用。为推动应急管理决策能力的进一步提高,应充分运用信息技术构建辅助决策的综合集成研讨厅体系,建立健全公共卫生应急管理的“智慧决策”系统,为有效应对突发重大公共卫生事件提供有力保障,为保障人民生命健康构筑牢不可破的坚固防线。