大数据驱动公共卫生应急
治理的智慧表征与实践图景
文章整体部分请参见左下角“阅读原文”。转载请注明“刊载于《电子政务》2021年第6期”。陈潭、王鹏：大数据驱动公共卫生应急治理的智慧表征与实践图景[J]. 电子政务，2021(06): 85-99.作为数字社会的精良产物，大数据有助于把控传统管理模式向现代治理模式过渡的均衡点，开拓新技术与治理之间的良性互动点，靶向服务供给与民众需要的精密交互点。大数据技术不仅具有泛在的文本结构和多样的功能属性，而且还具有其固有的算法模型，即预测分析、趋势分析、语义分析、关联分析、轨迹分析以及可视分析，助推刻板、单一、低效的公共卫生应急管理向敏捷、多元、智能的公共卫生应急治理转变。因此，从功能呈现而言，公共卫生应急治理应是建立在多边、精密、动态数据算法基础上的智能化应急治理。为了生动、详尽且客观地彰显公共卫生治理的算法驱动，以武汉市为研究对象分别阐述监测预警、研判决策、病例诊治、病体溯源、足迹描绘与人流勘测等方面的智能化。大数据预测分析是基于各要素的内在关联和因果结构通过利用海量数据集和预测算法模型，对“面向已经发生的过去”的数据进行缜密分析以精算出“面向即将发生的未来”的概率。大数据技术在公共卫生领域里发挥的预测功能主要体现在对搜索数据、流动数据、病例数据的分析，其中检索词指数的预测分析运用为先，早在2009年，谷歌基于网络公民搜索关键词的倾向对流感爆发进行成功的预测，其预测的数据比美国CDC提供的数据早一周以上。检索词指数助力疫情超前监测预警的优势在于其可间接或直接反应网络公民的心理和行为倾向。基于网络检索词数据展开突发公共卫生事件超前监控、预测、预警基于这样一个前提假设：人们在患病后，在内心焦虑、恐慌和求知欲的驱动下，会通过各搜索引擎查找与病情相关的名称、症状、特点以及治疗方法等信息，据此医疗或疾控机构能通过跟踪出现异常波动的检索词进行监测预警。为验证检索词出现的频率高低与疫情突发是否有直接关联，我们以天为单位提取在2020年1月15日至2月14日期间新冠肺炎初期症状诸如呼吸困难、干咳、发烧等百度指数（百度指数是指网民在一段时间内关键词搜寻频率高低的数据集），并将武汉新冠肺炎爆发时百度指数的变化情况与2018年和2019年进行对比得出相关性程度。图3中显示了新冠肺炎在武汉暴发初期网民搜索呼吸困难、干咳与发烧关键词的频率数据（数据源于http://index.baidu.com），经分析可知，虽然冬春季是流感盛行期，但从百度指数得知2018年至2019年1月和2月份网民搜索相关症状的次数总体趋于平稳，而2020年1月和2月份数据总体成山峰状，尤其是1月24日搜索呼吸困难、干咳、发烧关键词凸显高峰，与武汉疫情暴发初期时间上大致相吻合。迫于恐慌、焦虑和求知等情绪驱动，网民纷纷上网查询自己是否得了该病症，致使新冠肺炎发生的初期症状搜索指数起伏总体比去年和前年表现异常，由此，相关部门可依据检索词的异常变化作出及时的疫情监测预警。利用网络引擎搜索数据对历史海量数据进行挖掘、分析并找出数据与结果之间的内在联系，有助于对病情的突发展开精准、动态、全面、超前的监测预警，有利于强化“防患于未然”的意识并迅速采取防控措施以遏制疫情的蔓延和扩散，为疫情阻击战构筑坚实的“第一道防线”。大数据趋势分析是依据数据报表中同类指标的历史数据比较和不同时段的数据变化，从而确定未来走向、变化趋势和变化规律的一种分析方法。智能化社会的语境促使以传统纸质数据收集和靠工作经验为主的决策与时代脱轨。大数据集所蕴含的流动数据、病例数据、健康数据、轨迹数据等信息，为公共卫生应急决策研判提供了精准、可靠的信息文本，循数、循证化的决策研判成为潮流。依托大数据技术平台，透过对人流动向、人流规模、病例增幅等数据展开趋势分析，既有助于从宏观层面动态、全面地把握疫情变化态势、变化规律及未来走向，又有利于针对疫情态势全貌作出智能、科学的数字化决策研判。以武汉“封城”为起始点，基于武汉市卫计委统计的数据整合了为期2个月的武汉累计病例数量和每日病例环比增幅。在下达“封城”指令后，虽然武汉市每日新增病例数与日俱增，甚至病例日增破万，但根据钟南山团队的SEIR优化模型和AI预测，相比于延迟“硬核干预”的措施来讲，后者新增数量更为惊人，将有可能是前者新增数量的3倍之多。随着每日新增病例呈现稳步下降的趋势，武汉市疫情防控由应急态向常态化转变，复工复产、中小学陆续开学、各娱乐商圈开放成为常态景象。伴随无症状病例的零星出现以及境外病例输入的压力，武汉市政府作出精密研判决策，提出“内防扩散、外防输入”的防疫方针，并采取严把“四道关”、全面启动健康申报制度、严格开展入境检疫与隔离等防控举措，此举在一定程度上有助于巩固抗疫成果，防止疫情的进一步恶化。由此可见，从防疫的“战时举措”向“防备措施”的转变体现出武汉市依据国内外疫情病例的实时变化趋势而作出的具有科学性、合理性、前瞻性的决策研判。虽然大数据公共卫生应急决策需收集海量的数据作为信息源，但并不意味着决策完全依赖数据文本，而应在此基础上推动决策者的数字自觉，实现对数据“杂质”的过滤，并将过滤后的数据付诸社会实践，真正做到心中有“数”，实现“实事”应急决策研判。大数据语义分析主要是理解数据中的词语、句子和篇章的意义、主题、类别和相似度等语义方面的信息。面向复杂文本的大数据智能过滤系统可作为自然语言处理工具进行关键词提取、词频统计、新词发现等方面的工作，可以实时智能识别关键词音变、形变与拆字等常见变体，可以观测词语、句子和文本中客观存在的各种关联，并实现语义的精准排歧。借用大数据信息处理平台对患者的感受和病症表露开展远程词语、句子的提取、筛选、分析、排歧、统计进而判断患者的病因，这已成为智慧医疗中的一个重要分支和新颖的研究方向。在病疫流行期间，远程诊断的需求度大幅提高，其作用功效广泛显现。大数据技术的运用推动传统面对面的诊断方式向“智慧诊断”“云诊治”和“语义诊断”等模式转变，患者病症信息的数据化、智能过滤系统的语句识别、辨析与数据库已有病例信息的筛选、输送推动病因诊断准度的提高。在疫情期间，浙江省人民医院远程会诊中心通过远程会诊系统助力武汉抗击疫情，由两地组建的专家组通过远程医疗系统生成的临床病人数据、肺音电子听诊数据、保真舌苔成像数据已为若干名新冠肺炎确诊或疑似患者进行远程会诊，并协力指导了县区定点医院会诊确诊患者或疑似人员，为智慧医疗的研究与发展提供丰富的实地经验。此外，远程诊断将医疗资源推向“移动端”,促使居民只需“指尖触摸”便可连接专家获取“一手”诊断结果。例如，阿里健康、腾讯微信、丁香园、好大夫等互联网平台均提供在线问诊服务，为高原、边远地区居民的问诊设立服务平台，有效破解了基层居民看病难的问题和满足疫情防控阶段对“非接触”式医疗的刚需。概而言之，基于互联网数字智能的远程医疗系统将医疗资源与服务推向互联化、移动化与数字化，传统的面对面式问诊与纸质诊断将向“智慧诊断”“云诊断”与“语义诊断”等模式蜕变，足不出户、“指尖触摸”等样式的问诊模式逐渐成为现实。大数据关联分析是在复杂的人类社会关系网络的基础上挖掘隐藏在人与人、人与物、物与物之间的潜在关系的过程。数据的动态属性是实现数据关联、追踪与溯源的前提条件和基础，数据一方面流动于市场间的交易活动，另一方面穿梭于数据处理器的处理过程，通过重现大数据流动于市场间和穿梭于数据处理器间的传播途径和演变路径，可实现对数据的实时追踪与溯源。鉴于病毒人传人的特性，实际操演大数据关联分析以寻出传染源及其接触人群变得尤为突出和紧迫。通过数据关联分析寻出确诊病例或疑似病例与其同行人群之间的时空点面的碰撞，不仅能确定一次传染源所处的时间长短与空间密封程度，而且还可基于一次密接体锁定二次密接体，甚至三次密接体，有助于彻底切断病毒传播途径与传播链，遏制病情的扩散与蔓延。我们以病株溯源、病例接触人群追溯为例展开大数据关联分析。2021年1月10日，河北省卫健委在政务网公布了石家庄H区第57号病例曾旅居于武汉市，对此，武汉市卫健委立即开展流行性病学调查、大数据接触群体追溯，并在此基础上对密接人群进行核酸检测和居家隔离，对病例在汉活动场所进行全方位消杀，有效避免了病情的进一步扩散。通过整合相关数据，我们以武昌站为轴心绘制了以河北省H区第57号病例为中心的病原体传播扩散路径。从绘制的病例关联网得知，通过借助大数据技术的关联算法，有助于精确靶向二次密接客体，甚至三次密接客体，并精准锁定其主要活动场域和线路，有利于明确疫情防控工作的开展方向，提高疫情“断源截流”的效度与准度。概言之，将人们的行为惯性与数据文本的产生进行无缝拼接，并不断深挖数据之间的内在联系和因果结构，可在一定程度上实现病株的溯源、排查，促使病例密接群体的追溯有证可循、有数可依，进而推动疫情防控隘口的前移。大数据轨迹分析是通过GIS地理信息系统、GPS全球定位系统、RS遥感技术生成的时空数据展开的导航、定位和路径分析，更多呈现出“人+时间+空间”的规划表达、动态曲线和镜像点缀，能够清晰地反映居住空间、地理位置、轨迹路径、出行足迹、交通流量，为病例监测、病例轨迹刻画分析以及风险地区划分提供强有力的算法支撑。2020年4月1日，武汉市卫健委通过流行病学调查和轨迹图貌分析，公布了首例境外输入病例的详尽行为踪迹：英国纽卡斯机场（3月21日）→迪拜机场转机→北京首都机场（3月22日）→武汉站（3月23日）→蔡甸区医院，并迅速组织相关部门对其路径点进行排查、消杀，对密接群体进行定点隔离和核酸检测，在一定程度上抑制了外输病例的积聚扩散，巩固了武汉市抗疫防疫的战果。由此可知，通过利用大数据轨迹分析技术可将境外输入病例漫入和漫出的点、面用一条平滑的路径线进行连接，并据此汇集成一幅病例足迹地图，不仅能清晰描绘出病株携带体流经的各大城市和国家的路线，而且还可具体、翔实地标记出流经的时间段与先后顺序，为政府悉知其行踪安排和活动区域、扩大疫情监测空间、追溯与其同行时间较长的人员提供了生动的实体景象。此外，在疫情期间，武汉市政府基于空间数据的定点分析形成了以区级行政单位为参考点的病例空间分布图，将病例所处的空间节点信息以点缀式、在线化、集中化的形式呈现在卫星地图上。从武汉市卫健委统计的区域病例空间数据得知，截至2020年3月1日，武昌区、江汉区、硚口区的累计确诊病例数量较多，占比依次为16.71%、14.82%和14.71%，据此，武汉市政府加强了对这几个区的人流管控和新增病例的隔离，并及时对潜在或高风险的乡镇、社区进行全方位、无死角的网格式排查和地毯式摸排。可见，空间数据的标记和分析有助于强化地方性风险意识，实现地方政府的相机决断，为打通“防疫的最后一公里”，牢牢把握战疫的主动权提供了强力支撑。总而言之，迁徙数据、空间数据内容的丰富性以及具象位置绘制的深化推动了病例轨迹可视化、病例位置信息具象化以及响应等级层次化的实现，提高了疫情预警研判、风险区域划分与防控措施实施的及时性、精准性和科学性。大数据可视化分析主要借助于功能强大的可视化数据分析平台，利用计算机图形学及图像处理技术将平流数据转换为图形或图像的形式以直观呈现。大数据凭借其能赋予物以量化的优势已然助推迁徙数据、空间数据、基础数据成为流动热力图形成的主要燃料与驱动力因素。热力图的产生本质上是结合原始数据的特点和画布将大量的点数据转变成栅格图像的过程，其能将人流数据按时间序列转化成颜色对比鲜明的层次结构图像，而且颜色的深浅变化起着预警预示的功效，本质而言，颜色深浅的变化直观反映了人流密度的大小更替。基于此，我们以武汉“封城”前武汉站人流动态变化为例，通过对腾讯区域热力图（https://heat.qq.com/heatmap.php）的分析得知，除凌晨时刻外，武汉站热力图的颜色显著且鲜红，并随着时刻的增多而愈发突现，尤其是在“封城”的前一天，人流热力图显示的人流密度达至临近时间段的峰值，具体表现为武汉站的东、西广场每100平方米的人流数量大致在25以上，进而可以得知，在武汉“封城”前，有大量人员持续离汉，或将引发其他省、市面临着巨大的输入性压力。可见，基于大数据可视分析技术生成的热力图像能为疾控中心、公共卫生机构和政府研判疫情流行时危险系数大小、相机调整应急响应等级和实施不同程度的防控手段提供可视化算法支撑，不仅推动着突发公共卫生事件的处置由被动向主动的转变，而且也增强了社会整体抵御公共卫生风险的能力。
【通讯作者】王鹏（1997—），湖南衡阳人，广州大学公共管理学院2020级MSW硕士研究生，主要从事数字社会、创新管理与社会治理研究。
【全文链接】《电子政务》微信公众号@“电子政务杂志”
陈潭、王鹏：大数据驱动公共卫生应急治理的智慧表征与实践图景
编辑|王 颖
编审|廖令剑
监制|杨 芳
现代大学教育之发展，瞬息万变。而社会国家及宇宙太空事物，无时不在变动之中。故培育人才，如何以适应社会之需要，如何以改进社会之事业，以达到社会福利之最高标准，大学教育之责任重大也——陈炳权（广州大学创校校长）
广州大学公共管理学院（英文简称“GUPA”，中文简称“谷琶”）始创于2004年，是珠三角政务服务、都市治理和社会工作教学中心和科研重镇。面向国际国内学术前沿、面向国家治理体系与治理能力现代化、面向粤港澳大湾区战略发展需求，坚守“立德树人、经世致用”目标，坚持“本土化、个性化、国际化”方针，努力打造“基础牢实、聚焦前沿、面向需求、服务社会”的地方综合性大学新文科教育样本，注重知识、能力和素质协调发展，培养具有公共精神和国际视野的“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的复合型创新型高层次管理人才。
GUPA拥有国家一流专业1个、省级重点专业1个、省级综合改革专业1个、省级人才培养基地2个、省级实践教学示范基地2个、省部级教研团队5个，拥有省市智库4个。设有政府管理系和社会学系2个教学机构以及8个学术机构，拥有行政管理和社会学2个本科专业，拥有公共管理、社会学2个学术型硕士授权点和社会工作（MSW）、公共管理（MPA）2个专业硕士授权点以及管理决策与创新、社会政策与统计方向博士点，相关学科工商管理、教育学、统计学拥有一级学科博士授权点。目前拥有教职员工67人（专任教师54人），其中教育部新世纪优秀人才、南粤优秀教师、广东青年文化英才等省部级高层次人才7人，博士生导师7人，90%教师具有海内外博士学位，20%教师毕业于国外一流大学，60%教师具有国外访学经历，40%教师具有基层部门和社会组织挂职任职经历。近几年来，承担了国家社科基金重大项目、重点项目、一般项目、青年项目和国家自然科学基金项目50余项，主持省部级项目100余项，获得省部级一等奖、二等奖、三等奖共10余项，在《中国社会科学》《政治学研究》《社会学研究》《管理世界》《中国行政管理》等海内外刊物发表SCI/SSCI/CSSCI论文300余篇。创办有《南方治理评论》《社会创新研究》2本学术辑刊。与美国、欧洲、澳洲、东南亚和港澳台50余个海外学术机构建立了学术战略合作伙伴关系。
GUPA 秉持“培育公共精神，创造健康社会”理念，坚守“立德树人，经世致用”目标，坚持“本土化，个性化，国际化”方针，积极营造“民主，团结，和谐，高尚”氛围，努力创建“体面的学术社区、博雅的知识高地、愉快的精神家园”，奋发成为“立足广州，服务广东，辐射国内，对接国际”的高水平创新型学院。
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