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本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2021年第5期

仅用于学术交流，原本版权归原作者和原刊所有

作者：

姚建义，金雅玲，汤晓勇，吴家兵，侯赛，刘晓青，张天琛，宋铁，肖建鹏，刘剑君

来源：

突发公共卫生事件智慧应急发展探讨[J].中国工程科学,2021,23(5):1-7

摘要

构建信息化、数字化、智能化的智慧应急新模式，旨在解决目前我国突发公共卫生事件应对过程中快速响应机制、多部门统一协调协作、信息交互流程等方面存在的薄弱环节以及应急管理效率低下等问题，全面提升公共安全领域应对与处置能力。本文采用描述性研究法，较为全面地分析了国外公共卫生应急体系建设与智慧应急发展现状，准确梳理了我国卫生应急管理的需求、现状和存在问题；提出了我国公共卫生智慧应期发展目标、重大任务、实现技术途径。研究建议，规划实施卫生应急国家生物综合监测预警建设重大工程，制定和修订新型智慧化卫生应急相关的法律法规，保持应急管理机制的数据融通和可持续发展，促进智慧化卫生应急产业发展，推动行业人才队伍“医防融合”，高水平建设我国预防型公共卫生应急体系网络。

关键词

智慧应急；监测预警；应急作业；医防融合

一、前言

       回顾COVID-19 疫情的应对过程可发现，这一过程既暴露出了传统卫生应急体系在大数据使用、信息交互等方面的薄弱环节和短板，也展现了新一代信息技术在病源追踪与隔离、科学高效救治等方面发挥的作用与前景。为此，本文针对突发公共卫生事件智慧应急的创新应用开展宏观探讨，着力提出我国智慧应急管理体系的中长期发展目标、重大任务、技术途径，以期为领域前瞻发展提供基础性参考。

二、突发公共卫生事件智慧应急的需求分析

       近年来，我国每年报告和处置的突发公共卫生事件都在千起左右，以传染病突发事件为最主要的报告类型，具有突发性强、破坏性大、波及范围广等特点。发生传染病突发事件，尤其是鼠疫、甲型H1N1 流感、COVID-19 疫情等重大传染病流行甚至是大流行，不仅严重威胁居民健康和生命安全，还会严重影响社会稳定和经济发展。

       目前，互联网、物联网、5G、大数据、云计算、AI 等新一代信息技术发展迅猛，推动新技术在突发公共卫生事件应急管理领域应用的深度融合势在必行；需要实施应急信息化迭代升级，创新应急管理模式，加强智慧应急能力建设，提升卫生应急管理效率等。

三、国外突发公共卫生事件应急管理进展

（一）美国

       美国通过国家突发事件管理系统（NIMS）提供了全国统一模板，以协调各部门并要求各州和地方政府据此处置突发事件 [5]。美国疾病预防控制中心历来重视公共卫生信息系统建设，共建立了28 类101 个监测系统；与突发公共卫生事件相关的有国家传染病监测系统、电子实验室报告系统（采集实验室电子信息报告）、国家症状监测项目（进行数据实时分析比对）等 [6]。2004 年，美国国土资源部建立了美国生物监测整合系统，通过收集、整合、分析人类疾病、食品、农业、水、气象、环境监测等方面的信息，力求早期发现自然疾病暴发和意外、故意使用生物战剂、新发生物危害事件。2012 年，美国发布《生物监测国家战略》，旨在建立高效整合的国家生物监测系统，收集整合包括人、动物、植物“全谱性”威胁在内的重要信息，实现生物威胁的早期发现预警、突发公共卫生事件的整体态势感知 [7]。美国还提出了建立智慧型国家职业健康安全监测系统的规划目标，保证监测数据的质量和效率，保护信息安全。相关数据的收集、分析、展示离不开标准化，需要具有丰富经验的工作人员参与 [8]。

（二）其他国家

      2012 年，世界卫生组织（WHO）启动了应急作业网络（EOC_Net）建设，各国的应急作业中心有着广泛应用并在突发事件处置响应中发挥了重要作用 [9,10]。欧盟、澳大利亚等国家和地区，WHO等国际组织，或建立独立的卫生应急指挥系统，或在政府指挥系统下建立卫生应急指挥子系统。欧盟疾控中心突发公共卫生事件应急指挥中心发展了多个专用信息管理工具，如监测风险并开展评估的风险跟踪工具、协调应对行动的早期预警和应对系统、实施风险评估的传染病情报系统；与欧盟成员国共建快速预警系统，签订了术语和程序协议，旨在实现共同操作、信息交流和共享。

四、我国突发公共卫生事件应急管理现状

（一）取得的成就

       一是卫生应急法规制度、预案体系逐步完善，突发公共卫生事件应急管理和运行不断健全。《中华人民共和国突发事件应对法》等70 多部相关法律法规、10 余个部门规章、一系列卫生应急技术规范与操作指南相继发布。国家、省级、地市级突发事件卫生应急指挥系统建设有序实施，视频会商、指挥协调、信息沟通、应急值守、资源管理与调度等辅助决策功能逐步落实 [11]。

       二是突发公共卫生事件监测预警能力不断提升。我国启用了世界规模最大的传染病、突发公共卫生事件网络直报系统，平均报告时间由过去的5 d 缩短到当前的4 h。进一步整合相关平台的监测信息，建立起制度化的突发事件公共卫生风险评估机制。相关信息系统在COVID-19 疫情信息管理、信息可视化、传播模型建立、趋势预测分析等方面进行了规模化应用，提供了较为全面、较高自动化水平的管理和服务 [12]。

        三是突发事件现场卫生应急能力、卫生应急物资保障能力显著增强。自2010 年以来，我国部署了4 类58 支国家卫生应急队伍，建立了国家卫生应急物资储备体系，完善了应急物资协调调用机制，在历次重特大突发事件应对中发挥了重要保障作用。例如，我国派遣整建制应急队伍参加2014 年西非埃博拉出血热疫情、尼泊尔里氏8.1 级地震救援，为构建世界公共卫生安全屏障做出了应有贡献。

（二）存在的不足

       一是信息技术手段在防控决策和管理中的应用有限，能够及时探测新发传染病及异常病例的科技手段缺乏，针对多渠道来源信息的收集、整合、分析等支撑能力不够。现行的传染病预警系统是2008 年建设运行的，平台架构、数据管理、模型构建等是10 多年前的技术，AI、大数据、算法识别等技术未得到深入应用。

        二是监测预警信息来源单一、共享机制不健全 [13]。当前，监测预警系统主要源自医疗机构的确诊病例信息，数据内容单一，缺失对早期监测预警具有重要意义的关键信息（如症状、接触史、旅行史等）；“医防融合”和协作不够紧密，预警时间关口明显滞后；卫生健康系统内部、跨行业部门之间未能建立有效的信息共享机制。此外，疾病预防控制机构人员短缺，“医防”机构之间呈现“碎片化”管理 [14]，信息收集、分析的效率低下，健康服务缺乏精准化、及时性的问题愈发显现。

       三是信息化基础设施不健全，信息收集整合能力不足。多个应急管理系统之间缺乏必要的信息交互 [15]，管理部门存在条块分割与信息壁垒；应急数据呈现分散化，农业、动物等机构的信息收集更是困难重重。分散化平台建设与环境信息标准尚不统一，各个部门的数据形式多样、标准不一；参考体系的不同，给应急大数据的跨部门检索、整合、共享造成困难。在医疗卫生单位外，其他渠道的卫生健康信息收集较多依靠效率低下的人工检索方式；国际信息则依赖国际组织及相关机构的被动通报，很难获得及时、完整、综合的应急信息。

五、我国突发公共卫生事件智慧应急的发展目标与重大任务

（一）发展目标

       到2025 年，新一代信息技术广泛应用于卫生应急管理领域，“资源整合、智慧技术、共享共建、全面感知、科学高效、反应灵敏、协同联动、高效调度”的突发公共卫生事件智慧应急体系基本建成并启用；应急响应、核心救援、应急保障等能力显著改善，应急救援队伍、物资装备体系不断完善；早期预防、及时发现、快速反应、有效处置能力大幅提高并与国际接轨；最大程度地预防和降低突发急性传染病在我国的暴发与流行。

        到2035 年，全面建成现代化突发公共卫生事件智慧应急体系，高效应对公共卫生安全风险挑战，适应全面建成小康社会要求，与新一代信息技术协同发展并高度融合，便于全社会共同参与；全面实现全球、全危害、全因素、全过程的智慧化监测预警多点触发机制和精准预报，建立现代化、智能化的卫生应急决策与指挥系统；持续提升应急管理、核心应急救援、综合应急保障、社会协同应对等能力，涉外应急能力与发达国家同步，全面建成“海陆空”立体化的紧急医学救援体系。

（二）重大任务

 1. 基于信息技术的智慧化多点触发传染病监测预警平台

       立足我国传染病联防联控方面的机制优势，打通管理部门、执行机构之间与传染病相关的数据壁垒，利用大数据、5G、区块链、云计算、AI 等技术，建立多元数据共享机制，搭建现代化、智慧化的多点触发监测预警系统。从多监测点、多个渠道自动化地采集突发公共卫生事件相关信息，开展公共卫生大数据的融合、治理、可视化、探测分析，及早并智能判别突发公共卫生事件发生风险或已出现的“苗头”，自动发出预警信号，为科学防控决策提供支撑。

       一是完善主动监测和调查技术，提升多源监测数据质量和获取效率。选择重点省份、重点地区建立症候群主动监测系统，部署传染病监测智能软件，通过数据自动提取技术（不依赖于疾病诊断信息）从医院信息系统读取具有传染病指示症状的疑似病例信息，结合规则和机器学习模型等智能判断，实时、主动抓取传染病早期预警关键信息；在不影响诊疗行为过程、不增加临床医生工作量的基础上，前移预警关口、实现早期预警。对相关数据进行加密和管理，搭建公共卫生大数据监测预警系统、智慧化预警所需的数据仓库，实时动态展示多源监测数据的时间变化趋势、空间分布特征。

       二是加强传染病预测预警研究，优选传染病预警智能算法。高效、科学的探测预警算法是实现预警的关键环节。随着多源监测大数据和公共卫生事件的深度融合，虽有多种数据资源用于预测预警，但对预警方法的有效性、预警结果的精确度提出了更高要求。研究融入机器学习、深度学习、无监督学习等AI 算法，搭建智慧化的多点触发预警系统；鉴于新发传染病预警的复杂性、多变性，在实际应用中动态修正（调整）模型参数，平衡预警的灵敏度和特异度；筛选适宜本地应用的智能传染病预测预警模型，边运行、边评价、边完善。

 2. 全流程覆盖、“人机物”全面互联的智慧应急响应指挥平台

      以全面感知、融合通信、公共安全技术为支撑，建立反应灵敏、协同联动、高效调度的智慧应急响应指挥系统。挖掘突发公共卫生事件预防准备与处置响应等全部要素，汇聚并呈现突发公共卫生事件态势，实现事件接报、应急响应、指挥调度、研判分析、协同会商、应急评估等的全流程管理，为应急响应指挥智能化、扁平化、一体化提供信息化手段支撑。

       一是搭建智能化公共卫生应急响应和指挥平台（应急作业中心）。基于5G、AI、无人机、卫星定位导航等技术，发展卫生应急指挥和远程协作系统，保障卫生应急作业在各类区域（如灾区、边远地区）的高效顺畅运作，保障前方指挥部、后方指挥中心的互联互通、实时对接。

      二是打牢数字设施基础建设，搭建智能化公共卫生应急人员物资调配平台，支撑对应急事件指挥的快速反应。将各级各类应急预案存入电子预案库，开展数字化预案的分类管理，实现预案审核、备案、修订等的在线全流程化。

       三是集约感知网络和数据资源。部署感知网络，汇聚跨部门共享数据、社会及互联网数据，获取各类实时监测信息，对公共卫生事件规模、现场实况、医疗资源等进行动态感知。依托应急通信网络、公共通信网络、低功耗广域网等进行数据感知采集，加强卫生应急感知网络的感知层、传输层能力建设。

3. 智慧决策辅助支持系统

       基于现有卫生应急管理的信息化、数据基础，结合大数据挖掘和AI 辅助分析，建立事件链、预案链的综合分析模型，立体研判突发公共卫生事件，通过闭环反馈逐步优化决策。依托卫生应急管理“一张图”，开展多图层的建设和集成，实现监测感知数据综合展示、空间信息智能检索，开展多源大数据的治理、管理、可视化。结合突发公共卫生事件特征，建设专题研判、智能方案生成、专题辅助决策可视化、总结评估等功能，为精准高效防控决策提供支撑手段。

      一是完善基于地理信息系统的应急管理功能。对接“数字政府”地理信息公共服务平台，制定相关的标准规范要求，开展各类卫生应急管理业务的图层、路径规划，开发关联分析、数据可视化、综合查询等功能和服务。

       三是建立综合风险评估应用体系。开展区域、 时间（年度、季度、月度等）、专题等风险评估应用研究，发展展示信息和分析模型，在事件接报后能够自动匹配并进入专题研判程序。建立面向各类公共卫生事件的辅助决策知识模型，采用系统自动生产、人工干预等方式，分析明确各类公共卫生事件的发生特点、演化特征、处置难点，提出风险防护、应急处置、救援转移等决策建议。

4. 基于物联网技术的应急资源保障与应用平台

      研究建立“统一指挥、协调有序、运转高效”的公共卫生应急资源保障与应用平台，健全应急物资储备统一共享机制，形成“横向到边、纵向到底”的公共卫生应急资源保障网络。在应急状态下，根据实际需要，按照就近、最快的原则打破地域、层级界限，建立上下联动、横向协同、扁平化的应急物资调拨机制，快速机动调拨物资以满足救灾减灾需要。推广应用基于物联网无线射频识别技术，建设应急资源智能仓储系统。在平时例行开展各类资源的管理、维护、查询、统计，在应急时为突发事件所需资源的调拨、分配提供数据支撑。通过信息化手段，实现应急物资申请、分配、发放全过程的高效监管。

六、对策建议

（一）规划实施国家卫生应急生物综合监测预警建设重大工程

（二）制定和修订智慧化卫生应急相关的法律法规

（三）保持应急管理机制的数据融通和可持续发展

（四）促进智慧化卫生应急产业发展

（五）推动行业人才队伍“医防融合”

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