安全信息认知学的学科构建

陈沅江，王雅婷，冯 伟

（中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙 410083）

1 研究背景

信息不对称论认为，事故发生的根本原因在于信息不对称［1］。信息不对称问题主要是两个方面：信息缺失与信息失真。安全信息失真是风险的一个组成部分，安全信息的透明度越高，风险越低［2］。信息失真主要原因在信噪的负面影响以及信宿认知有误，而信息缺失一部分原因也可归咎于认知过程筛选不当，因此，认知正确与否对于解决信息不对称问题至关重要，也可以说，认知正确与否对于事故预防至关重要。在吴超［3］提出的安全信息认知（SIC）通用模型中，安全信息认知过程处在预测、决策之前；而由Slater［4］的多米诺骨牌理论以及雷雨等［5］所提出的“雪球模型”也可以知道，要想真正预防事故发生，预防策略应前移，应从不安全因素出现的前沿阶段抓起。因此，预防工作从安全信息认知开始抓起的策略是可靠的。

然而，如今的安全信息认知工作大多集中于偏实用性理论的中游领域，如：吕英华等［6］以信息认知为基础进行研究的泄露电磁波信息安全问题；康良国等［7］基于安全信息认知及其传播机理研究了矿山企业事故预防新途径；冯伟等［8］基于安全信息认知建立了SIC 事故致因模式……而对于上游的理论建设却是模棱两可的，安全信息认知缺乏系统性、导向性的研究基准，这不利于对安全信息认知的研究与应用。安全信息认知学的构建有助于为认知学在安全上的应用提供理论指导，对事故的预防有重要意义，因此，在安全信息认知理论上的安全信息认知学科构建迫在眉睫。据此，本研究对安全信息认知学进行构建研究。对于安全信息的认知需要从安全信息与认知两方面进行研究，首先需要明确安全信息的传播机理与安全信息失真、不对称的源头所在，其次需要掌握认知科学相关理论（如认知心理学、认知教育学、认知语言学等）。主要从以下几个方面进行：安全信息认知学的定义及内涵、学科理论基础及研究内容、安全信息认知学的初步构建依据、安全信息认知学的研究方法、安全信息认知学的应用前景。

2 安全信息认知学的定义及内涵、性质

2.1 安全信息认知学的定义

安全认知是指理性人对系统安全对象的认识过程［9］。也就是说，理性人对特定系统整体安全的认识。李敬［10］指出，信息认知是指获取特定目的信息的过程。信息认知涉及复杂的心理、生理过程。由包昌火［11］提出的安全信息认知通用模型可知，信源传递安全信息至信宿，实质上信宿最终得到并且加以利用的是其所获得的认知信息。认知实际上就是大脑将通过感觉器官（眼、耳、鼻、舌、肤）获取得到的信息进一步地分析、筛选、归纳、转化、记忆、加工、创新并加以利用的心理过程［10］。而情报工作的基本内容就是信息的搜集和分析，情报是思维产物，信息是原料,情报是产品［11］。故而，本研究将安全信息认知定义为：理性人对系统安全信息的接收和处理并产生相关认知信息的过程。

安全信息认知学是多学科、多领域交叉的一门学科，其具体学科交叉结构如图1 所示。安全信息学是结合安全科学和信息科学的基础理论，通过安全信息收集、挖掘、处理、储存、传递、显现等过程，反映系统现在和未来安全状态，并达到消除安全隐患、减少事故发生的目的，从而形成的一门安全科学分支学科［12］。若要优化系统状态，必须通过相关认识论来获取影响安全行为的安全情报，形成相应的安全信息策略［3］。安全认知学，按照Chen 等［13］的定义为：以预防系统事故发生为目的，运用安全科学和认知科学的基本原理和方法，揭示人的安全智能机制，进而提高系统的安全智能、开发智能安全设备的一门学科。综合以上定义及相关学科理论知识，本研究把安全信息认知学定义为：安全信息认知学是以预防系统事故发生为目的，通过运用安全科学技术、信息科学、认知科学的基本原理和方法来获取对应的安全情报，研究理性人的安全信息认知过程，进而提高人的安全智能、开发新的智能设备、推动系统智能化发展的一门学科。

图1 安全信息认知学的学科交叉结构

2.2 安全信息认知学的内涵

（1）安全信息认知学融合了多学科的理论方法，目的在于提高理性人对安全信息认知的精确度与安全智能，推动安全设备与系统智能化的开发。其中，安全智能是安全智慧与安全能力的结合，它融合与安全相关的语言、思维、逻辑、行为、管理和创造等范畴。毋庸讳言，人的安全智能的提高是系统安全智能提高以及系统安全智能化的必要条件。信息不对称论认为，解决安全信息缺失问题是预防事故的发生的关键［14］。因而，安全信息认知学的建立有助于减少由于信息失真、误解而导致的事故的发生，从而正确地指导后续的安全行为。对于安全信息的良好认知有助于智能化开发设计的灵活迁移，进而促进安全领域的智能化发展。

（2）影响安全信息认知主要包含三大要素：信源、信道、信宿。王秉等［15］的研究提出，安全信息（信源）是本学科认识和研究的客体和目标对象，是系统行为与变化的表征，信宿是认知活动的行动者，是信息认知过程主观决定因素，信道是信源的传递通道，认知过程以这三者为认知对象，而认知影响因素主要源于以上三者，信源本身的完整度、真伪性，信宿本身的认知水平、安全信息素养、性格特征、身心素质等，信道的通畅度、有序度，决定了影响的正负特性，是安全信息认知过程主要干扰因素。

（3）安全信息认知学是安全科学、认知科学、信息科学等相互交叉、融合而成的一门学科，是安全信息学、安全认知学、信息认知学三者直接渗透、结合的产物，安全信息认知学就是以认知科学角度来解决安全领域信息失真问题。

（4）对于安全信息认知学的研究充分体现了事故致因理论中“预防为主”的原则，认知过程处于信息流动前沿位置，从安全信息认知开始寻求策略相当于抓住事故的关键。

（5）安全信息认知学将理论与实践研究结合进行。安全信息认知学既从理论层面研究安全信息认知过程动态变化与通用规律特征来为信息不对称问题提供解题思路，又从实践应用角度力求将安全信息认知学的理论投入于生产实践当中，为智能化时代的发展“添砖加瓦”。

2.3 安全信息认知学的性质

（1）安全信息认知具有差异性。真信源通过信道以及载体传递给理性人的感觉器官，经过理性人的个体（组织）认知从而产生认知信息。首先，从信源看，信源流动至信宿的过程会受到多方面干扰，如环境条件不同致使信噪影响的差距性、个体感觉器官敏感度差异，从而导致不同理性人感受到的信息完整度甚至是失真率不同，即感知信息出现差异。其次，即使对于相同的安全信息，信宿所认知到的信息也可能不同，信息在传播过程中的价值会因信宿的不同出现动态变化［16］。这源于不同理性人的认知水平、安全信息素养、辨析能力、逻辑水平、侧重方向等不同，因而，认知信息所控制的后续响应动作的差异性随之产生，从而，其反馈给认知主体的信息差异性也不同，获得的信息价值也可能天差地别。因此，在信息认知过程容易出现各色各样的差异性的认知结果。

（2）安全信息认知具有创新性。人作为安全信息认知主体，其认知过程依靠感觉、知觉、记忆、思维加工，实质上就是对感知信息的内部消化，是安全信息的筛选、编码、加工、记忆过程，是由浅入深的挖掘过程，而安全信息认知的创新性就源于该过程，思维加工起主要作用，将信息与知识结合成为安全情报，而信宿的知识水平不同、对信息的理解不同，其产生的创造性也不同。这里提到的创新性可正可负，正向的创新性有助于事故的预防甚至可能推动该领域的进步，在某些情况下，可能抵消部分失真或不对称；而负向的创新性实际是对信息的扭曲，不利于预测、决策、执行以及反馈环节的发展。而认知的正负特性对于信宿的道德修养与知识储备、政府的合理规制等提出了要求，有利于促进人才培养、健全安全法律法规。

（3）安全信息认知具有系统性。一方面，这里的认知不仅仅是对感知到的信息的认知，同样，要对认知信息指导的安全行为结果反馈的信息进行认知，认知是一个循环反复的闭环过程；另一方面，对于安全信息的认知不能仅仅局限于现有的信息，更应该从系统的角度去全面考虑总体性、历史性、经济性及预测性信息，从而方能作出系统的安全信息认知、预测及决策，进一步保障系统的安全性。

（4）安全信息认知学具有实用性。安全信息认知学是一门非常注重实用意义的学科，是信息科学与认知科学在安全领域的具体应用，其所研究的一切理论与方法都要有实用性，当然，其理论与方法也须建立在实用意义的基础上。认知的安全信息必须是具体的安全信息才能谈认知问题，否则，只是空中楼阁而已。而它的实用意义不仅仅是体现在从信息的角度进行事故预防方面，Marcus［17］认为，人工智能需要借助人类认知才能更好地理解外界环境。因此，人类对于安全信息的认知研究对于人工智能在安全领域的发展有一定的推动作用。

3 安全信息认知学的构建依据、理论基础及研究内容

3.1 安全信息认知学的构建依据

（1）安全信息认知学的出现是安全信息学蓬勃发展与智能化时代崛起的必然产物。近年安全信息学的基础理论已有所建树，基于信息角度解决安全领域问题已成为一种渐进性的趋势，而我国“人工智能2.0”计划也在启发与促进智能化研究，安全领域的研究自然应当谨遵大势而为，而且近年来基于安全信息认知的研究也日趋渐多，因此安全信息认知学的建立恰逢其时。

（2）人本身认知的重要性与复杂性有待研究。安全信息认知主体是人，一旦人对安全信息的认知有误，紧接着可能出现人的不安全行为，进一步将可能导致事故发生；而人的认知涉及太多影响因素，如自身的认知水平、安全信息素养、本身性格特征、认知环境、身体素质、工作经历等等，这些都要求建立系统性的理论与方法来系统地解决。

（3）安全信息认知缺乏系统的理论指导。目前，随着安全信息理论的日渐发展，多数人开始关注与安全信息相关理论，安全信息认知虽被多人用于解决安全问题（如事故致因建模等），却始终缺乏系统的理论与方法，因此笔者在此初步提出构建安全信息认知学。

（4）推动安全信息学的发展。近年来，对于安全信息方面的研究日渐盛行，认知信息作为信息流动过程重要一环，其研究势在必行，这也将有力推动安全信息学的发展，同时丰富了安全信息学的学科体系。

（5）安全信息认知学的出现为信息不对称理论提供重要解题思路。由信息不对称理论可知，信息完全对称是不可能实现的，然而，信息不对称又是造成事故的关键，因此，若想真正预防事故，获取有预测性指导意义的安全情报，可从减少信息不对称入手。安全信息认知作为信息流动过程重要一环，是信宿利用信源的关键，解决认知问题从某种意义上来说就是减少信息传递过程有用信息的差值。

（6）安全信息认知学将为事故预防提供新的方向与思路。事故致因理论将事故归因于物的不安全状态、人的不安全行为两个方面［18］。在以往的事故预防研究工作中，多将二者分开有针对性地研究探索，而安全信息认知学的出现可将两个问题一并解决。首先，由于行为受控于认知，故而正确的信息认知有助于纠正人的不安全行为；其次，安全信息认知学研究的目的在于开发智能安全设备，安全设备的智能化无疑能在很大程度上解决物的不安全状态问题。因此，对于安全信息认知作一个专门的研究很有必要。

3.2 安全信息认知学的理论基础

（1）安全信息认知学是交叉学科，为事故预防提供了新思路，既要研究安全信息接收、处理、传递等过程的特征与规律，又要研究认知主体的认知特点、认知影响因素，故而既要用认知科学的理论与方法来研究安全信息的一般问题，又要用信息科学来研究安全认知活动的一般规律与特点。认知科学帮助解决安全信息在人工智能开发上的应用，信息科学帮助解决认知科学用于安全领域的技术性问题。同时，由于研究的范围是安全领域，且安全信息认知过程主要与认知主体有关，因此认知主体的思维方式、认知素养、心理素质、性格特征等均是安全信息认知学需要研究和解决的内容，故而，对于如安全管理学、安全教育学、安全心理学、安全情报学等安全学科的研究也必不可少。

（2）哲学方法是科学研究的重要方法，研究安全信息认知学理论与方法时要以联系和发展的眼光、唯物辩证的思维去研究问题。安全信息认知主体是人，认知过程是一种复杂的生理心理过程，因此会涉及复杂的伦理、决策等哲学问题。安全信息认知过程是一个动态发展变化的过程，不是静态不变的，其发展变化与之前的安全行为密切相关，同时也会深切影响之后的安全行为与行为结果，因此，必须以联系和发展的眼光来研究分析。安全物质是安全信息的载体，其运动是安全信息产生的基本源泉，因此，需要联系辩证唯物主义的理论。鉴于以上，哲学理应为安全信息认知学的重要理论基础。

（3）安全信息认知学研究安全领域问题，而安全涉及人类生活生产的各个方面，因此若要真正将安全信息认知渗透到实际的问题，真正地用于实际问题的解决，还需其他实用性、技术性学科的共同支撑，如运筹学、人工智能、数学分析等。

安全信息认知学的理论基础如图2 所示。

图2 安全信息认知学的理论基础

3.3 安全信息认知学的研究内容

3.3.1 理论研究内容

安全信息认知学作为一门多学科、多领域交叉而成的学科，其研究内容涉及整个安全领域的信息认知问题，主要针对理论方面的探讨。本研究将安全信息认知学的研究内容分为学科基础理论与应用基础理论两大层面进行探讨，具体如表1 所示。

表1 安全信息认知学研究内容

3.3.2 重点研究内容

对于安全信息的认知需要从安全信息与认知两方面进行研究。认知主要针对的是认知主体，也就是信宿本身；而信宿本身的问题源于信宿知识程度，针对该问题主要通过教育、筛选有能之士。而对于安全信息的研究重点无非是事故发生关键问题，即信息缺失问题，这也是本学科的侧重研究难点。信息缺失的缘由根源于信息传递过程，信息传递过程涉及信宿、信源本身以及信道3 个要素。信源本身所导致的信息缺失问题主要与信源本质上的显隐程度以及真伪性有关，是客观存在的问题，主要依赖于信宿对信息的敏感程度以及辨别真伪、筛选能力，主观上还是信宿问题；纯信宿造成信息缺失的原因主要是各个信宿接收信息的侧重点与关注方向不同，容易忽略自认为无关信息，从而每级信宿接收的信息都是加工过的、非完整的信息，而安全信息认知学就要去解决信宿间信息差的最小化问题；而信道造成信息缺失的原因是多方面的，如气候条件、噪声等，如何去营造一个“0”干扰的信息传递环境是安全信息认知学需要重点研究的内容。

4 安全信息认知学学科分支及分类

安全信息认知学是一门多学科交叉学科，研究整个安全领域的信息认知，涉及范围较广。由于实践层面研究偏薄弱，故而这里从理论层面来讨论，可以将安全信息认知学以不同应用领域、研究范围、研究途径、研究对象、侧重点、应用对象等划分成多个分支。笔者根据安全信息认知学的特征、规律及属性等，以及学科分类方式、研究层面等，将安全信息认知学进行划分，具体如表2 所示。

表2 安全信息认知学学科分类

5 安全信息认知学的研究方法、研究程序及应用前景

5.1 安全信息认知学的研究方法

一门学科的建立且成熟的标志是其研究方法体系的确定。安全信息认知学涉及多学科、多领域，故而借鉴安全信息学、认知科学、信息科学等学科方法体系，针对安全信息认知学本身特点，提出本学科的方法体系建设。具体如表3 所示。

表3 安全信息认知学的研究方法

5.2 安全信息认知学的研究程序

安全信息认知过程是从接收信息到产生认知结果并加以利用的过程，大致可分为接收信息过程、处理过程、利用过程、执行过程以及反馈过程。认知主体接收信息后，对信息进行分析，结合自身的知识将安全信息转化为具有针对性作用的安全情报，安全情报通过信道以及载体传递至下一认知主体，下一认知主体利用获取的安全情报对于系统的趋势进行预测分析，综合预测结果以及实际情形进行决策，并在执行过程中加以严格地管控，产生的执行结果作为新一轮的信息继续被接收、认知与利用。

根据安全信息认知过程，安全信息认知的研究程序也相应地因此确定。在正式认知之初，首先要确定被认知的系统以及涉及的认知主体，然后就是收集信息、处理信息、利用信息，最后就是执行结果的反馈过程。具体研究程序如图3 所示。

图3 安全信息认知研究程序

5.3 安全信息认知学的应用前景

（1）事故预防与控制。在安全信息方面，事故预防的关键就是防止安全信息不对称现象的出现，而安全信息认知学就是解决信息流动过程中自感知流动至认知环节的信息不对称问题，该环节起着承前启后的关键作用，认知过程既需要辨析筛选感知信息，又需要作为预测、决策、执行的信息指导。在应急事件处理方面，安全信息是具有重要安全价值的重要资源，安全信息量的大小直接影响应急管理的效果和事故的后果［19］，迅捷、敏锐而精确的信息认知将现场信息转化为有针对性的安全情报，有效地利用该情报有助于尽快掌握现场，作出正确合理地判断、指挥与执行，从而预防或控制事故发生。因此，安全信息认知学对于事故预防与控制有着重要意义。

（2）安全教育。在安全教育过程中警示教育者注重安全信息认知教育，而安全信息认知教育内容并不局限于安全科学、信息科学、认知科学3 个方面，而是强调多学科配合、促进、融合。一方面，安全信息认知学注重认知主体的安全信息素养，因此要求入职教育、在职教育须对参与认知过程的人员进行安全信息认知培训，这有利于多方面安全信息认知人才的培养；另一方面，这也为安全教育的发展增加了新的方向和要求。

（3）安全管理。首先，认知主体在安全信息认知过程中起决定性作用，因此如何选用合适且出色的认知主体至关重要。选择认知主体可根据安全信息认知学中要求认知主体需要具备的素质以及严厉禁止的品行特征等来进行，这也就促进安全管理任人唯才。其次，准确、高效的信息认知将大量冗余、普遍意义的信息转化为对安全管理更具有实践指导意义、更有安全价值的安全情报［19］，安全情报是安全管理的必用之宝［20］，因此，信息认知的研究对于安全管理的意义不言而喻，这也是安全信息认知在安全管理上的应用体现。另外，安全信息认知需要借助安全管理来提供合适的认知环境，使得认知环境在人体感知认知所适宜的合理范围内，如控制现场噪声、保证温度适宜、适当调休防止疲劳或注意力下降等，防止因个体精神状态不足而导致信息失真，力求为认知主体提供良好的氛围。

（4）控制舆情。安全信息的完全对称基本上是不可能事件，这与安全信息在传播过程中的波动性有关。正是由于信息的不对称导致虚假的情报在舆论传播中泛滥成灾，这对于社会公共安全、政府或企业的公信力、市场经济、企业运营等都造成了不同程度的威胁，如若为信息素养低下乃至道德素养低下之人所掌握，甚至可能导致不安全事件发生，而安全信息认知阐明了舆情的发展过程［2］。因此，在文明的现在，要避免危险的舆情的出现，避免道德风险滋生，避免安全信息的逆向选择［21］，正确的安全信息认知显得尤为重要。

（5）促进未来智能安全设备等高科技的研发。近年来，以认知计算为主来研究智能设备已成为大势所趋，如基于认知而研发的智能儿童玩具、智能老人手机等等。唐宁等［22］提出了“从人类的认知研究中探寻小样本学习机制，可能是推进通用人工智能系统的希望所在”的观点。对于安全信息认知学的研究，认知涉及复杂的信息与多变的安全环境，安全信息认知学首先将海量的数据转化为小样本信息，再对信息加工、分析、处理的过程正是人工智能系统所需的研究机制样本；而人工智能的发展也有利于安全信息的有效认知，进而根据安全生产、安全人员的需求来确定智能系统的应用与开发。

（6）促进安全领域智能化发展。安全信息认知学通过分析安全信息认知流程，归纳总结认知者的信息接纳模式、认知特征以及认知者的行为习惯，从而探索精准认知信息之路。基于此，可对认知流程中的安全设备进行智能化设计，通过提高安全信息传递过程的认知，顺应安全人员的认知特点、行为习惯等对安全智能设备进行交互设计，增强安全人员的认知与未知安全信息的递进性［23］，从而不仅提高整个安全系统的智能化建设，而且对推动我国“人工智能2.0”计划的前进也起到了强化认知的作用。

6 结论

通过安全信息认知学的构建研究，得到以下结论：

（1）安全信息认知学是以预防系统事故发生为目的，通过运用安全科学技术、信息科学、认知科学的基本原理和方法来获取对应的安全情报，研究理性人的安全信息认知过程，进而提高人的安全智能、开发新的智能设备、推动系统智能化发展的一门学科。主要包含三大要素：信源、信道、信宿。安全信息认知学是具有差异性、创新性、系统性以及实用性的一门学科。

（2）安全信息认知学是安全科学技术、信息科学、认知科学、哲学以及其他学科交叉形成的产物，具有坚实的理论基础。本学科将研究内容分为理论与实用侧重两大层面进行了探讨。

（3）安全信息认知学的构建基于时代所需的充分性与安全生产研究的必要性。

（4）安全信息认知学的研究方法是基于多学科交叉层面而有针对性地提出如对照实验法、微观-宏观法、调查法、数学法、系统法等一系列研究方法。

（5）安全信息认知学对于安全领域的发展有着较大的应用前景，如事故预防与控制、安全教育、安全管理、控制舆情、开发安全智能设备、促进安全系统智能化发展等。