大數據視域下安全信息資源管理模式研究

吳 林，吳 超，吳 娥

（1.中南大學資源與安全工程學院；2.中南大學安全理論創新與促進研究中心，湖南長沙 410083）

隨著社會信息化程度的逐步提高，信息被視作像物質資源和能源一樣的基本資源，于是“信息資源”的概念應運而生，即信息本身和諸多信息活動要素的集合［1］13。在安全科學領域，李思賢［2］重塑安全信息資源的概念，指具有安全屬性的信息資源且可為人類安全活動提供重要支撐。安全信息資源處于運動狀態，以安全信息資源流形式存在于系統中，因此安全信息資源管理是通過對安全信息資源流進行計劃、組織、協調和控制等活動，實現對安全信息資源的優化配置和合理利用，進而實現既定安全目標。在大數據時代，大數據與信息資源管理緊密結合，其思維不斷促進信息資源管理的變革［3］，而安全信息資源管理作為信息資源管理理論與安全思維的交叉融合產物，在大數據背景下面臨著新的挑戰和機遇，呈現新發展趨勢，故大數據為安全信息資源管理提供了新的發展契機。

安全信息資源管理是在信息資源管理理論基礎上發展而成的，不斷影響著人類安全活動的效率和質量水平，而大數據可為其提供理論指導和技術支撐［4］，具有重要意義。信息資源管理理論豐富，主要有Ricks 等［5］、馬費成等［6］、賴茂生［7］學者的突出貢獻，在此基礎上，李思賢［2］融入安全科學原理，完善安全信息資源管理理論。大數據作為一種新思維，在諸多領域都得到廣泛應用，如計算科學［8］、智慧農業［9］、疾病探測等［10］，引起社會廣泛關注。在安全科學領域，Wang 等［11］、Ouyang 等［12］對大數據在安全科學領域的應用進行了一定探索。此外，易明等［3］探討了基于大數據的信息資源管理創新，研究了大數據應用于信息資源管理相關領域的可行性。綜上所述，大數據方法是安全信息資源管理發展的新方向，但既有研究中真正將二者融合分析的較少。

鑒于此，本文主要從安全信息資源管理理論出發，分析其在大數據背景下的發展新趨勢，以此提出大數據視域下的安全信息資源管理模式并分析模式的內涵和關鍵指標。在此基礎上，探討大數據在安全信息資源管理中的應用前景及優勢，并提出相應的促進意見，為有效服務于人類安全發展提供理論指導。

1 大數據視域下的安全信息資源管理

1.1 安全信息資源管理理論基礎

任何系統都由物質、能量、信息三者及其關聯關系構成［13］，且信息可串聯系統內部各要素，以表征系統內部運動的狀態和方式。本文主要研究認識論信息［14］，即主體所表述的該事物運動狀態及變化方式（主體認知和利用）。隨著信息化的逐步普及，信息被視作不可或缺的基本資源，信息資源主要涵蓋信息本身和信息技術、信息生產者、信息設備等信息活動要素（廣義），具有潛在性、共享性、可塑性和不同一性等特征［1］14-16，具體內涵如表1 所示。在安全科學領域，安全信息是系統安全與危險運動狀態的外在表現形式，可用于指導人們的生產活動并有助于預防和控制事故［15］。類似引申出安全信息資源的概念，即具有安全屬性的信息資源，面向并服務于大眾的安全發展。安全系統具有動態性，其內部動態變化主要依靠安全信息資源流形式來完成，即安全信息資源沿著一定的信道（信息通道）從信源（發送者）流向信宿（接受者）的過程［16］。安全信息資源流動過程主要包括安全信息資源的采集、整序、存儲、檢索和利用等環節，結合反饋機制構成動態循環過程。安全信息資源流的有序性、穩定性和有效性直接關系著使用者利用安全信息資源的效率，因此對安全信息資源進行有效管理尤為重要。

表1 信息資源特征內涵解釋

表1（續）

安全信息資源管理是通過對安全信息資源流過程中的各環節進行合理組織和控制，使安全信息資源流可控有序，在一定時空下流向既定使用者，實現安全信息資源的有效供給和合理使用，以便實施安全信息管理活動。安全信息資源管理過程主要包括采集管理、整序管理、存儲管理、檢索管理和利用管理等5 個環節，如圖1 所示。其中采集管理是按照使用者的安全需求將分散的有用安全信息資源聚集起來，利用恰當的采集方法且遵循適用性原則；整序管理是利用合理整序方法將紊亂的安全信息資源進行動態整理，使之呈現系統有序的狀態；存儲管理是在整序的基礎上對安全信資源進行有序的存放與保管的過程，利用適當方法將其以介質形式進行有效存儲；檢索管理是為滿足具體安全需求，從存放完好的安全信息資源序列中快速搜尋有用安全信息資源的過程，檢索方法、流程和人員信息素養水平都會直接影響檢索效果；利用管理是使用者利用安全信息資源產品實施安全信息管理（安全管理）行為的過程，即進行安全分析、安全預測、安全評價和安全決策等過程，進而指導安全執行行為［17］。安全信息資源管理過程的5 個環節彼此聯系緊密，按照采集、整序、存儲、檢索、利用的鏈式結構交替進行，循環調整可幫助使用者進行最優安全決策。

圖1 安全信息資源管理過程

1.2 安全信息資源管理發展新趨勢

大數據面向社會各個領域，給人們的生活、工作和思考方式造成巨大影響。大數據的定義尚未進行有效統一，但都對大數據進行了細致分析，如趙剛［18］概括了大數據具有“4V”特點，即數據量大（volume）、處理速度快（velocity）、數據類型多（variety）和價值密度低（value）等，且總結出大數據是一種區別于傳統科學理論的新思維，推動科學技術發展變革。大數據的系統框架主要包括數據生成、數據采集、數據存儲、數據分析和呈現展示等環節［19］；大數據的主要核心技術有云計算、物聯網、云數據庫、分布式文件系統、分布式數據庫等，這些技術的興起使大數據完美融入科學技術領域。綜上所述，大數據有其系統化的理論，且這些理論顯示大數據是一種新思維，在傳統基礎上進行突破創新，指導思維方式的重大轉變（注重整體性、效率性和相關性［3］），使得科學研究更加客觀、有效和合理，加快了科學研究的發展步伐。

安全信息資源管理需要一定的理論和技術，在大數據背景下呈現新的發展趨勢。安全信息資源管理面臨著諸多挑戰［20］，主要表現在研究范式、研究緣由、研究假設、服務對象、基本過程、應用場景等諸多方面，如表2 所示。同時，大數據為其提供新的發展機遇，即提供手段支撐和理念指導［4］，具有重要意義。在手段支撐方面，主要涵蓋技術、經濟和法律手段等3 個方面，其中技術手段是契合大數據時代的要求，即具備更強大的收集（物聯網）、存儲和計算（云計算）、傳遞（移動互聯及脫敏技術）等能力；經濟手段是協調管理過程各參與方的利益關系，起到調節、控制和核算等作用；法律手段是通過法律法規來保障管理過程的順利實施，保護數據安全和個人隱私。在理念指導方面，首先確立價值創造為核心理念，以大數據為特征的安全信息資源必須受到高度重視；其次，鼓勵全員參與，人人都是數據的生產者和使用者；再者，全過程貫徹大數據理念；最后，進行突破變革。同時，大數據與安全科學相契合，從相應數據庫中進行分類提取，形成安全大數據［21］，為安全科學研究提供新的方向。大數據為安全信息資源發展帶來新的挑戰和機遇，為其提供了新的技術手段、指導理念和發展方向，使其呈現新的發展趨勢，不斷驅動其進步與創新發展。

表2 大數據背景下安全信息資源管理研究面臨的挑戰

2 數據視域下的安全信息資源管理模式

2.1 模式的提出

將大數據融入安全信息資源管理過程，進而有效利用安全信息資源進行安全管理行為，不僅需要先進的技術手段，更離不開相關理論知識的支撐［3-4,23］。為使大數據與安全信息資源管理緊密結合，提出大數據視域下的安全信息資源管理模式，如圖2 所示。

圖2 大數據視域下的安全信息資源管理模式

2.2 模式內涵解析

安全數據作為安全信息的載體，在一定程度上二者可進行相互轉化，因此安全信息資源管理與數據信息密切相關。大數據視域下的安全信息資源管理模式以安全信息資源管理過程為核心，契合大數據的研究視角，以大數據對安全信息資源管理的驅動過程為基本范式。模式主要涵蓋安全信息資源管理過程、安全大數據的生成過程、安全信息資源管理支撐手段和指導理念等3 個部分，具體內涵如下：

（1）安全信息資源管理過程，是整個模式的核心。該過程包括安全信息資源生產者及使用者、安全信息資源流的五大環節、反饋機制等，主要描述安全信息資源的產生、采集、整序、存儲、檢索、利用和產品化的全生命周期過程，且通過反饋機制實現安全信息資源的有效供給和優化調整。

（2）安全信息資源管理支撐手段和指導理念，是整個模式的基礎，為安全信息管理過程提供技術支撐和理念指導，且貫穿整個安全信息資源管理過程。該部分主要從經濟、技術、法律等3 個方面采取相應手段，支撐管理全過程；同時堅持以價值創造為核心、全員參與為基礎、深化改革為要求等理念，指導整個管理過程的逐步推進。

（3）安全大數據的生成過程，是整個模式的連接中樞，可串聯上述兩個部分，具有重要意義。大數據與安全科學原理及數據庫技術相結合，形成安全大數據，具有縱橫交錯的戰略地位：縱向上將支撐手段和指導理念真正應用于安全信息資源管理過程，橫向上將安全信息資源生產者與使用者緊密聯系在一起。

（4）安全信息資源生產者是模式的邏輯起點，契合一定安全需求和安全目標，產生安全信息資源。大數據使得物理世界、人類社會和信息空間等三元世界相互融合，因此安全信息資源主要源于“人-人、人-物、物-物”等三類關系。從社會層面來看，具體來源于政府部門、社會組織、社區成員等之間的相互關系。

（5）安全信息資源管理過程的五大環節，在大數據背景下呈現新特點。采集主要注重實時性，而且從多源角度進行獲取；整序要對其進行有效及動態分類；存儲要進行集中存放，構成系統性的智能信息資源庫；檢索要更加智能化，讓檢索的流程變得可視化；利用要沿著合理的方向，進行綜合利用。

（6）安全信息資源利用者是模式的邏輯終點，主要利用安全信息資源管理的產品進行安全信息管理行為過程，如安全分析、安全預測、安全評價和安全決策等，進而指導安全執行行為，實現既定安全目標，且通過邏輯判斷層進行逐步優化調整，實現最優利用過程。

（7）安全大數據的數據來源主要有云數據庫、實時監測數據庫、基礎數據庫以及其他數據庫等，各個數據庫的聯合作用，促進安全大數據的生成。這些數據庫具有其自身含有的信息，又可以通過生產者收到反饋后的循環流程演變進行一定更新，促進安全大數據的優化。

（8）經濟手段主要包括數據資產（控制）、權屬分明（調節）、價值定量（核算）、綜合調控（協調配合）等4 個方面，提供一定的經濟支持；技術手段主要涵蓋云計算、物聯網、移動互聯和脫敏技術等科學技術，提供技術支撐；法律手段主要包括標準制度、立法保障、責任承擔、動態平衡等，保障管理過程的順利實施。

2.3 模式關鍵指標分析

模式給出了大數據驅動下的安全信息資源管理基本框架，具有豐富的內涵，但大數據常常面向技術科學和工程技術層面，需要一定的量化支撐。現依托于模式框架，從定量角度對模式關鍵指標進行刻畫，結合定性理論，相互融合有助于科學把握模式的內涵。

（1）安全信息資源儲量的度量。安全信息資源（可再生）不同于礦產資源（不可再生），其儲量尚無統一的度量方法，現主要利用豐裕度指標來度量安全信息資源儲量［24］，其中豐裕度是安全信息資源的生產儲備能力與發展潛力的度量指標，且設R 為豐裕度，R1為生產能力、R2為發展潛力，則：

式中，U1、U2、U3、U4分別代表安全數據庫數量、安全期刊出版數、安全產品生產數、安全專利數目，M為被測地區的安全人員總數；S1、S2分別代表安全信息資源的儲備潛力和處理潛力。故通過豐裕度公式可計算安全信息資源的生產能力和發展潛力，以此來測算安全信息資源的儲量。

（2）安全信息資源作用效果的刻畫。安全信息資源狹義上指安全信息本身，因此根據Shannon［16］提出的“信息是用來消除不確定性的東西”，可推算安全信息資源的主要作用是消除安全系統的不確定性，以便更好地顯示系統安全與危險的運動狀態，故在一定數學假設下，安全信息資源作用效果可用Shannon 的概率熵理論進行刻畫：

式（4）中，Hs（p1，…，pN）表示不確定性的測度，Pi（i=1～N）表示隨機事件X1，X2，…，XN出現的概率，K為正常數。通過概率熵公式可計算安全系統的不確定性，來刻畫安全信息資源的作用效果。

（3）安全信息資源管理效果的刻畫。安全信息資源管理效果主要體現在使用者安全執行行為結果與安全目標的契合程度，鑒于安全信息資源處于運動狀態，因此可通過安全信息資源的傳遞效率來刻畫管理效果，且傳遞效率愈高，管理效果愈佳。主要針對安全信息資源管理的全生命周期過程，即產生、采集、整序、存儲、檢索、利用和產品化的過程，包括6 個階段，如圖3 所示。現主要利用傳遞效率計算公式進行刻畫：

式（5）中，ωi是修正系數，其大小主要受各過程間關聯程度、正負效果、安全文化環境、安全信噪干擾等指標的影響，R代表安全信息資源儲量（豐裕度），△R表示安全信息資源豐裕度的變化值，ηi表示傳遞效率。因此通過公式計算安全信息資源的傳遞效率，以刻畫安全信息資源管理的效果。

圖3 安全信息資源全生命周期過程

3 應用前景及促進意見

3.1 應用前景

大數據與安全信息資源管理相互契合，為安全信息資源管理提供技術支撐和理念指導，可提高安全信息資源管理的效率，為使用者提供安全信息資源產品，以開展安全管理活動。大數據應用于安全信息資源管理具有一定優勢，如表3 所示。因此，大數據視域下的安全信息資源管理模式在傳統基礎上進行了突破創新，提升了管理過程的效率，進而提高使用者安全信息管理決策的可靠性，具有良好的應用前景：

（1）大數據視域下的安全信息資源管理將與企業安全生產有關的信息資源進行整合，實現行業間互聯以及實時安全信息資源的有效共享，避免“信息孤島”現象，為企業提供合適及優化的安全信息資源，以此提升企業管理者安全信息管理的效率，提高企業安全水平的同時也減少企業安全投入的成本，具有重要意義。

（2）過去的管理研究都集中于“事后型”應急管理，致力于事故發生后的完善修補，具有一定的局限性；大數據時代在處理安全事件時，可利用大數據的快速處理能力，從中獲取有效的安全信息資源（安全情報），進行最優化決策，實現“預先型”安全信息管理，做好有效預防和風險管控，有效保障系統安全。

（3）大數據視域下的安全信息資源管理模式將企業的安全管理決策過程變得可視化、合理化和智能化，秉承全員參與管理的理念，降低了安全信息決策對少數人主觀經驗的依賴性，有助于提升安全信息管理的力度和效率，便于政府安全監管，營造“政府-企業-員工”協同參與安全決策的組織安全氛圍。

（4）大數據視域下的安全信息資源管理推進動態安全決策，利用安全信息資源流動不斷改進信息管理決策過程，每一次調整改進都是新的決策，將調整結果通過云存儲技術放在實時監測&云數據庫中，進而逐步優化企業安全狀態，通過持續改進，企業的整體安全水平將會穩步增長。

表3 大數據應用于安全信息資源管理的優勢

3.2 促進意見

（1）以信息資源管理相關理論、安全科學基礎理論和大數據思維為基點，夯實安全信息資源管理的理論基礎。安全信息資源管理是一個新領域，目前主要青睞于基于安全信息資源的管理，即安全信息管理，還需要從多維度不斷擴展，且改變傳統的目標驅動式管理，形成安全信息資源管理理論體系，加上實證研究，提升安全信息資源管理學科的社會地位。

（2）推進安全信息資源的資產化管理，構建“五位一體”的管理新格局。安全信息資源的資產屬性凸顯，考慮多種社會因素，達成“資產化認識”，實現安全信息資源的生產者、保管者、利用者、消費者和監管者的協同匹配，如圖4 所示，構建協同、創新、循環、優化、共享的安全信息資源管理新格局，促進安全信息資源與人類社會及物理世界的相互融合，更好的服務于人類和社會的發展。

（3）推進安全信息資源的產品化研發，更好地滿足人類需求。將安全信息資源應用于物質、能源資源中，在傳統安全產品上進行創新，且重視提升安全信息資源的服務體驗，提供實時及個性化服務，結合消費者的反饋意見，不斷優化產品，讓人們真正體會到安全信息資源的價值所在，促進產品更好的服務于人們的安全管理活動。

圖4 安全信息資源管理格局（“五位一體”）

4 結論

結合信息資源管理理論、安全科學原理和大數據等內容，運用理論思辨、模型和文獻分析等研究方法，提出大數據視域下的安全信息資源管理模式，得到如下結論：

（1）安全信息資源是具有安全屬性的信息資源，面向并服務于人們的安全發展；安全信息資源管理是動態循環過程，即對安全信息資源流動過程的采集、整序、存儲、檢索和管理等環節進行合理組織和控制，實現安全信息資源的有效供給和合理使用；安全信息資源管理在大數據背景下呈現發展新態勢，面臨諸多挑戰的同時也迎來新的發展機遇，大數據為其提供新的支撐手段和理念指導，不斷驅動其進步與發展。

（2）提出大數據視域下的安全信息資源管理模式，主要涵蓋安全信息資源管理過程（核心）、安全大數據的生成過程（中樞）、管理支撐手段和指導理念（基礎）等3 個部分，其中安全信息資源管理過程是動態循環過程，其內部各環節在大數據背景下具有新的特點，生產者、使用者分別對應邏輯起點和終點，利用反饋構成循環結構，不斷進行優化調整；同時利用定量手段對模式的關鍵指標進行刻畫，結合定性理論，有助于科學把握模式的內涵。

（3）大數據視角相較于傳統視角，具有一定的優勢，且在提高安全信息管理的效率、有效預防和保障系統安全、推動安全信息決策的持續優化、提升安全信息資源管理力度等方面具有廣闊的應用前景；同時，該模式還需要在推進安全信息資源的產品化研發、資產化管理以及夯實安全信息資源管理的理論基礎等3 個方面實現突破創新。