安全信息認知學的學科構建

陳沅江，王雅婷，馮 偉

（中南大學資源與安全工程學院,湖南長沙 410083）

1 研究背景

信息不對稱論認為，事故發生的根本原因在于信息不對稱［1］。信息不對稱問題主要是兩個方面：信息缺失與信息失真。安全信息失真是風險的一個組成部分，安全信息的透明度越高，風險越低［2］。信息失真主要原因在信噪的負面影響以及信宿認知有誤，而信息缺失一部分原因也可歸咎于認知過程篩選不當，因此，認知正確與否對于解決信息不對稱問題至關重要，也可以說，認知正確與否對于事故預防至關重要。在吳超［3］提出的安全信息認知（SIC）通用模型中，安全信息認知過程處在預測、決策之前；而由Slater［4］的多米諾骨牌理論以及雷雨等［5］所提出的“雪球模型”也可以知道，要想真正預防事故發生，預防策略應前移，應從不安全因素出現的前沿階段抓起。因此，預防工作從安全信息認知開始抓起的策略是可靠的。

然而，如今的安全信息認知工作大多集中于偏實用性理論的中游領域，如：呂英華等［6］以信息認知為基礎進行研究的泄露電磁波信息安全問題；康良國等［7］基于安全信息認知及其傳播機理研究了礦山企業事故預防新途徑；馮偉等［8］基于安全信息認知建立了SIC 事故致因模式……而對于上游的理論建設卻是模棱兩可的，安全信息認知缺乏系統性、導向性的研究基準，這不利于對安全信息認知的研究與應用。安全信息認知學的構建有助于為認知學在安全上的應用提供理論指導，對事故的預防有重要意義，因此，在安全信息認知理論上的安全信息認知學科構建迫在眉睫。據此，本研究對安全信息認知學進行構建研究。對于安全信息的認知需要從安全信息與認知兩方面進行研究，首先需要明確安全信息的傳播機理與安全信息失真、不對稱的源頭所在，其次需要掌握認知科學相關理論（如認知心理學、認知教育學、認知語言學等）。主要從以下幾個方面進行：安全信息認知學的定義及內涵、學科理論基礎及研究內容、安全信息認知學的初步構建依據、安全信息認知學的研究方法、安全信息認知學的應用前景。

2 安全信息認知學的定義及內涵、性質

2.1 安全信息認知學的定義

安全認知是指理性人對系統安全對象的認識過程［9］。也就是說，理性人對特定系統整體安全的認識。李敬［10］指出，信息認知是指獲取特定目的信息的過程。信息認知涉及復雜的心理、生理過程。由包昌火［11］提出的安全信息認知通用模型可知，信源傳遞安全信息至信宿，實質上信宿最終得到并且加以利用的是其所獲得的認知信息。認知實際上就是大腦將通過感覺器官（眼、耳、鼻、舌、膚）獲取得到的信息進一步地分析、篩選、歸納、轉化、記憶、加工、創新并加以利用的心理過程［10］。而情報工作的基本內容就是信息的搜集和分析，情報是思維產物，信息是原料,情報是產品［11］。故而，本研究將安全信息認知定義為：理性人對系統安全信息的接收和處理并產生相關認知信息的過程。

安全信息認知學是多學科、多領域交叉的一門學科，其具體學科交叉結構如圖1 所示。安全信息學是結合安全科學和信息科學的基礎理論，通過安全信息收集、挖掘、處理、儲存、傳遞、顯現等過程，反映系統現在和未來安全狀態，并達到消除安全隱患、減少事故發生的目的，從而形成的一門安全科學分支學科［12］。若要優化系統狀態，必須通過相關認識論來獲取影響安全行為的安全情報，形成相應的安全信息策略［3］。安全認知學，按照Chen 等［13］的定義為：以預防系統事故發生為目的，運用安全科學和認知科學的基本原理和方法，揭示人的安全智能機制，進而提高系統的安全智能、開發智能安全設備的一門學科。綜合以上定義及相關學科理論知識，本研究把安全信息認知學定義為：安全信息認知學是以預防系統事故發生為目的，通過運用安全科學技術、信息科學、認知科學的基本原理和方法來獲取對應的安全情報，研究理性人的安全信息認知過程，進而提高人的安全智能、開發新的智能設備、推動系統智能化發展的一門學科。

圖1 安全信息認知學的學科交叉結構

2.2 安全信息認知學的內涵

（1）安全信息認知學融合了多學科的理論方法，目的在于提高理性人對安全信息認知的精確度與安全智能，推動安全設備與系統智能化的開發。其中，安全智能是安全智慧與安全能力的結合，它融合與安全相關的語言、思維、邏輯、行為、管理和創造等范疇。毋庸諱言，人的安全智能的提高是系統安全智能提高以及系統安全智能化的必要條件。信息不對稱論認為，解決安全信息缺失問題是預防事故的發生的關鍵［14］。因而，安全信息認知學的建立有助于減少由于信息失真、誤解而導致的事故的發生，從而正確地指導后續的安全行為。對于安全信息的良好認知有助于智能化開發設計的靈活遷移，進而促進安全領域的智能化發展。

（2）影響安全信息認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）是本學科認識和研究的客體和目標對象，是系統行為與變化的表征，信宿是認知活動的行動者，是信息認知過程主觀決定因素，信道是信源的傳遞通道，認知過程以這三者為認知對象，而認知影響因素主要源于以上三者，信源本身的完整度、真偽性，信宿本身的認知水平、安全信息素養、性格特征、身心素質等，信道的通暢度、有序度，決定了影響的正負特性，是安全信息認知過程主要干擾因素。

（3）安全信息認知學是安全科學、認知科學、信息科學等相互交叉、融合而成的一門學科，是安全信息學、安全認知學、信息認知學三者直接滲透、結合的產物，安全信息認知學就是以認知科學角度來解決安全領域信息失真問題。

（4）對于安全信息認知學的研究充分體現了事故致因理論中“預防為主”的原則，認知過程處于信息流動前沿位置，從安全信息認知開始尋求策略相當于抓住事故的關鍵。

（5）安全信息認知學將理論與實踐研究結合進行。安全信息認知學既從理論層面研究安全信息認知過程動態變化與通用規律特征來為信息不對稱問題提供解題思路，又從實踐應用角度力求將安全信息認知學的理論投入于生產實踐當中，為智能化時代的發展“添磚加瓦”。

2.3 安全信息認知學的性質

（1）安全信息認知具有差異性。真信源通過信道以及載體傳遞給理性人的感覺器官，經過理性人的個體（組織）認知從而產生認知信息。首先，從信源看，信源流動至信宿的過程會受到多方面干擾，如環境條件不同致使信噪影響的差距性、個體感覺器官敏感度差異，從而導致不同理性人感受到的信息完整度甚至是失真率不同，即感知信息出現差異。其次，即使對于相同的安全信息，信宿所認知到的信息也可能不同，信息在傳播過程中的價值會因信宿的不同出現動態變化［16］。這源于不同理性人的認知水平、安全信息素養、辨析能力、邏輯水平、側重方向等不同，因而，認知信息所控制的后續響應動作的差異性隨之產生，從而，其反饋給認知主體的信息差異性也不同，獲得的信息價值也可能天差地別。因此，在信息認知過程容易出現各色各樣的差異性的認知結果。

（2）安全信息認知具有創新性。人作為安全信息認知主體，其認知過程依靠感覺、知覺、記憶、思維加工，實質上就是對感知信息的內部消化，是安全信息的篩選、編碼、加工、記憶過程，是由淺入深的挖掘過程，而安全信息認知的創新性就源于該過程，思維加工起主要作用，將信息與知識結合成為安全情報，而信宿的知識水平不同、對信息的理解不同，其產生的創造性也不同。這里提到的創新性可正可負，正向的創新性有助于事故的預防甚至可能推動該領域的進步，在某些情況下，可能抵消部分失真或不對稱；而負向的創新性實際是對信息的扭曲，不利于預測、決策、執行以及反饋環節的發展。而認知的正負特性對于信宿的道德修養與知識儲備、政府的合理規制等提出了要求，有利于促進人才培養、健全安全法律法規。

（3）安全信息認知具有系統性。一方面，這里的認知不僅僅是對感知到的信息的認知，同樣，要對認知信息指導的安全行為結果反饋的信息進行認知，認知是一個循環反復的閉環過程；另一方面，對于安全信息的認知不能僅僅局限于現有的信息，更應該從系統的角度去全面考慮總體性、歷史性、經濟性及預測性信息，從而方能作出系統的安全信息認知、預測及決策，進一步保障系統的安全性。

（4）安全信息認知學具有實用性。安全信息認知學是一門非常注重實用意義的學科，是信息科學與認知科學在安全領域的具體應用，其所研究的一切理論與方法都要有實用性，當然，其理論與方法也須建立在實用意義的基礎上。認知的安全信息必須是具體的安全信息才能談認知問題，否則，只是空中樓閣而已。而它的實用意義不僅僅是體現在從信息的角度進行事故預防方面，Marcus［17］認為，人工智能需要借助人類認知才能更好地理解外界環境。因此，人類對于安全信息的認知研究對于人工智能在安全領域的發展有一定的推動作用。

3 安全信息認知學的構建依據、理論基礎及研究內容

3.1 安全信息認知學的構建依據

（1）安全信息認知學的出現是安全信息學蓬勃發展與智能化時代崛起的必然產物。近年安全信息學的基礎理論已有所建樹，基于信息角度解決安全領域問題已成為一種漸進性的趨勢，而我國“人工智能2.0”計劃也在啟發與促進智能化研究，安全領域的研究自然應當謹遵大勢而為，而且近年來基于安全信息認知的研究也日趨漸多，因此安全信息認知學的建立恰逢其時。

（2）人本身認知的重要性與復雜性有待研究。安全信息認知主體是人，一旦人對安全信息的認知有誤，緊接著可能出現人的不安全行為，進一步將可能導致事故發生；而人的認知涉及太多影響因素，如自身的認知水平、安全信息素養、本身性格特征、認知環境、身體素質、工作經歷等等，這些都要求建立系統性的理論與方法來系統地解決。

（3）安全信息認知缺乏系統的理論指導。目前，隨著安全信息理論的日漸發展，多數人開始關注與安全信息相關理論，安全信息認知雖被多人用于解決安全問題（如事故致因建模等），卻始終缺乏系統的理論與方法，因此筆者在此初步提出構建安全信息認知學。

（4）推動安全信息學的發展。近年來，對于安全信息方面的研究日漸盛行，認知信息作為信息流動過程重要一環，其研究勢在必行，這也將有力推動安全信息學的發展，同時豐富了安全信息學的學科體系。

（5）安全信息認知學的出現為信息不對稱理論提供重要解題思路。由信息不對稱理論可知，信息完全對稱是不可能實現的，然而，信息不對稱又是造成事故的關鍵，因此，若想真正預防事故，獲取有預測性指導意義的安全情報，可從減少信息不對稱入手。安全信息認知作為信息流動過程重要一環，是信宿利用信源的關鍵，解決認知問題從某種意義上來說就是減少信息傳遞過程有用信息的差值。

（6）安全信息認知學將為事故預防提供新的方向與思路。事故致因理論將事故歸因于物的不安全狀態、人的不安全行為兩個方面［18］。在以往的事故預防研究工作中，多將二者分開有針對性地研究探索，而安全信息認知學的出現可將兩個問題一并解決。首先，由于行為受控于認知，故而正確的信息認知有助于糾正人的不安全行為；其次，安全信息認知學研究的目的在于開發智能安全設備，安全設備的智能化無疑能在很大程度上解決物的不安全狀態問題。因此，對于安全信息認知作一個專門的研究很有必要。

3.2 安全信息認知學的理論基礎

（1）安全信息認知學是交叉學科，為事故預防提供了新思路，既要研究安全信息接收、處理、傳遞等過程的特征與規律，又要研究認知主體的認知特點、認知影響因素，故而既要用認知科學的理論與方法來研究安全信息的一般問題，又要用信息科學來研究安全認知活動的一般規律與特點。認知科學幫助解決安全信息在人工智能開發上的應用，信息科學幫助解決認知科學用于安全領域的技術性問題。同時，由于研究的范圍是安全領域，且安全信息認知過程主要與認知主體有關，因此認知主體的思維方式、認知素養、心理素質、性格特征等均是安全信息認知學需要研究和解決的內容，故而，對于如安全管理學、安全教育學、安全心理學、安全情報學等安全學科的研究也必不可少。

（2）哲學方法是科學研究的重要方法，研究安全信息認知學理論與方法時要以聯系和發展的眼光、唯物辯證的思維去研究問題。安全信息認知主體是人，認知過程是一種復雜的生理心理過程，因此會涉及復雜的倫理、決策等哲學問題。安全信息認知過程是一個動態發展變化的過程，不是靜態不變的，其發展變化與之前的安全行為密切相關，同時也會深切影響之后的安全行為與行為結果，因此，必須以聯系和發展的眼光來研究分析。安全物質是安全信息的載體，其運動是安全信息產生的基本源泉，因此，需要聯系辯證唯物主義的理論。鑒于以上，哲學理應為安全信息認知學的重要理論基礎。

（3）安全信息認知學研究安全領域問題，而安全涉及人類生活生產的各個方面，因此若要真正將安全信息認知滲透到實際的問題，真正地用于實際問題的解決，還需其他實用性、技術性學科的共同支撐，如運籌學、人工智能、數學分析等。

安全信息認知學的理論基礎如圖2 所示。

圖2 安全信息認知學的理論基礎

3.3 安全信息認知學的研究內容

3.3.1 理論研究內容

安全信息認知學作為一門多學科、多領域交叉而成的學科，其研究內容涉及整個安全領域的信息認知問題，主要針對理論方面的探討。本研究將安全信息認知學的研究內容分為學科基礎理論與應用基礎理論兩大層面進行探討，具體如表1 所示。

表1 安全信息認知學研究內容

3.3.2 重點研究內容

對于安全信息的認知需要從安全信息與認知兩方面進行研究。認知主要針對的是認知主體，也就是信宿本身；而信宿本身的問題源于信宿知識程度，針對該問題主要通過教育、篩選有能之士。而對于安全信息的研究重點無非是事故發生關鍵問題，即信息缺失問題，這也是本學科的側重研究難點。信息缺失的緣由根源于信息傳遞過程，信息傳遞過程涉及信宿、信源本身以及信道3 個要素。信源本身所導致的信息缺失問題主要與信源本質上的顯隱程度以及真偽性有關，是客觀存在的問題，主要依賴于信宿對信息的敏感程度以及辨別真偽、篩選能力，主觀上還是信宿問題；純信宿造成信息缺失的原因主要是各個信宿接收信息的側重點與關注方向不同，容易忽略自認為無關信息，從而每級信宿接收的信息都是加工過的、非完整的信息，而安全信息認知學就要去解決信宿間信息差的最小化問題；而信道造成信息缺失的原因是多方面的，如氣候條件、噪聲等，如何去營造一個“0”干擾的信息傳遞環境是安全信息認知學需要重點研究的內容。

4 安全信息認知學學科分支及分類

安全信息認知學是一門多學科交叉學科，研究整個安全領域的信息認知，涉及范圍較廣。由于實踐層面研究偏薄弱，故而這里從理論層面來討論，可以將安全信息認知學以不同應用領域、研究范圍、研究途徑、研究對象、側重點、應用對象等劃分成多個分支。筆者根據安全信息認知學的特征、規律及屬性等，以及學科分類方式、研究層面等，將安全信息認知學進行劃分，具體如表2 所示。

表2 安全信息認知學學科分類

5 安全信息認知學的研究方法、研究程序及應用前景

5.1 安全信息認知學的研究方法

一門學科的建立且成熟的標志是其研究方法體系的確定。安全信息認知學涉及多學科、多領域，故而借鑒安全信息學、認知科學、信息科學等學科方法體系，針對安全信息認知學本身特點，提出本學科的方法體系建設。具體如表3 所示。

表3 安全信息認知學的研究方法

5.2 安全信息認知學的研究程序

安全信息認知過程是從接收信息到產生認知結果并加以利用的過程，大致可分為接收信息過程、處理過程、利用過程、執行過程以及反饋過程。認知主體接收信息后，對信息進行分析，結合自身的知識將安全信息轉化為具有針對性作用的安全情報，安全情報通過信道以及載體傳遞至下一認知主體，下一認知主體利用獲取的安全情報對于系統的趨勢進行預測分析，綜合預測結果以及實際情形進行決策，并在執行過程中加以嚴格地管控，產生的執行結果作為新一輪的信息繼續被接收、認知與利用。

根據安全信息認知過程，安全信息認知的研究程序也相應地因此確定。在正式認知之初，首先要確定被認知的系統以及涉及的認知主體，然后就是收集信息、處理信息、利用信息，最后就是執行結果的反饋過程。具體研究程序如圖3 所示。

圖3 安全信息認知研究程序

5.3 安全信息認知學的應用前景

（1）事故預防與控制。在安全信息方面，事故預防的關鍵就是防止安全信息不對稱現象的出現，而安全信息認知學就是解決信息流動過程中自感知流動至認知環節的信息不對稱問題，該環節起著承前啟后的關鍵作用，認知過程既需要辨析篩選感知信息，又需要作為預測、決策、執行的信息指導。在應急事件處理方面，安全信息是具有重要安全價值的重要資源，安全信息量的大小直接影響應急管理的效果和事故的后果［19］，迅捷、敏銳而精確的信息認知將現場信息轉化為有針對性的安全情報，有效地利用該情報有助于盡快掌握現場，作出正確合理地判斷、指揮與執行，從而預防或控制事故發生。因此，安全信息認知學對于事故預防與控制有著重要意義。

（2）安全教育。在安全教育過程中警示教育者注重安全信息認知教育，而安全信息認知教育內容并不局限于安全科學、信息科學、認知科學3 個方面，而是強調多學科配合、促進、融合。一方面，安全信息認知學注重認知主體的安全信息素養，因此要求入職教育、在職教育須對參與認知過程的人員進行安全信息認知培訓，這有利于多方面安全信息認知人才的培養；另一方面，這也為安全教育的發展增加了新的方向和要求。

（3）安全管理。首先，認知主體在安全信息認知過程中起決定性作用，因此如何選用合適且出色的認知主體至關重要。選擇認知主體可根據安全信息認知學中要求認知主體需要具備的素質以及嚴厲禁止的品行特征等來進行，這也就促進安全管理任人唯才。其次，準確、高效的信息認知將大量冗余、普遍意義的信息轉化為對安全管理更具有實踐指導意義、更有安全價值的安全情報［19］，安全情報是安全管理的必用之寶［20］，因此，信息認知的研究對于安全管理的意義不言而喻，這也是安全信息認知在安全管理上的應用體現。另外，安全信息認知需要借助安全管理來提供合適的認知環境，使得認知環境在人體感知認知所適宜的合理范圍內，如控制現場噪聲、保證溫度適宜、適當調休防止疲勞或注意力下降等，防止因個體精神狀態不足而導致信息失真，力求為認知主體提供良好的氛圍。

（4）控制輿情。安全信息的完全對稱基本上是不可能事件，這與安全信息在傳播過程中的波動性有關。正是由于信息的不對稱導致虛假的情報在輿論傳播中泛濫成災，這對于社會公共安全、政府或企業的公信力、市場經濟、企業運營等都造成了不同程度的威脅，如若為信息素養低下乃至道德素養低下之人所掌握，甚至可能導致不安全事件發生，而安全信息認知闡明了輿情的發展過程［2］。因此，在文明的現在，要避免危險的輿情的出現，避免道德風險滋生，避免安全信息的逆向選擇［21］，正確的安全信息認知顯得尤為重要。

（5）促進未來智能安全設備等高科技的研發。近年來，以認知計算為主來研究智能設備已成為大勢所趨，如基于認知而研發的智能兒童玩具、智能老人手機等等。唐寧等［22］提出了“從人類的認知研究中探尋小樣本學習機制，可能是推進通用人工智能系統的希望所在”的觀點。對于安全信息認知學的研究，認知涉及復雜的信息與多變的安全環境，安全信息認知學首先將海量的數據轉化為小樣本信息，再對信息加工、分析、處理的過程正是人工智能系統所需的研究機制樣本；而人工智能的發展也有利于安全信息的有效認知，進而根據安全生產、安全人員的需求來確定智能系統的應用與開發。

（6）促進安全領域智能化發展。安全信息認知學通過分析安全信息認知流程，歸納總結認知者的信息接納模式、認知特征以及認知者的行為習慣，從而探索精準認知信息之路。基于此，可對認知流程中的安全設備進行智能化設計，通過提高安全信息傳遞過程的認知，順應安全人員的認知特點、行為習慣等對安全智能設備進行交互設計，增強安全人員的認知與未知安全信息的遞進性［23］，從而不僅提高整個安全系統的智能化建設，而且對推動我國“人工智能2.0”計劃的前進也起到了強化認知的作用。

6 結論

通過安全信息認知學的構建研究，得到以下結論：

（1）安全信息認知學是以預防系統事故發生為目的，通過運用安全科學技術、信息科學、認知科學的基本原理和方法來獲取對應的安全情報，研究理性人的安全信息認知過程，進而提高人的安全智能、開發新的智能設備、推動系統智能化發展的一門學科。主要包含三大要素：信源、信道、信宿。安全信息認知學是具有差異性、創新性、系統性以及實用性的一門學科。

（2）安全信息認知學是安全科學技術、信息科學、認知科學、哲學以及其他學科交叉形成的產物，具有堅實的理論基礎。本學科將研究內容分為理論與實用側重兩大層面進行了探討。

（3）安全信息認知學的構建基于時代所需的充分性與安全生產研究的必要性。

（4）安全信息認知學的研究方法是基于多學科交叉層面而有針對性地提出如對照實驗法、微觀-宏觀法、調查法、數學法、系統法等一系列研究方法。

（5）安全信息認知學對于安全領域的發展有著較大的應用前景，如事故預防與控制、安全教育、安全管理、控制輿情、開發安全智能設備、促進安全系統智能化發展等。