數字孿生在我國檔案管理中的應用前景、難點與建議

摘要：數字孿生技術旨在以數字化方式創建物理實體的虛擬模型，進而模擬、驗證、預測物理實體在現實環境中的各項行為，最終實現決策優化。論文對數字孿生在檔案管理中的應用前景進行了詳細剖析，分析了現階段數字孿生應用于檔案管理的難點，并從政策支持層面、人才支持層面和技術支持層面提出了針對性建議，以期為檔案管理領域中應用數字孿生提供參考。

關鍵詞：數字孿生 檔案管理 檔案數字化數字中國 智慧城市

2021年，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中明確提出“探索建設數字孿生城市”，[1]并將數字孿生技術作為智慧城市建設的重要抓手之一。數字孿生概念起源于2002年邁克爾·格里夫（Michael Grieve）教授提出的“鏡像空間模型”，歷經20多年的不斷發展和迭代，目前已經成為融合模型、感知、位置、交互、AI等技術的綜合性技術。[2]數字孿生技術旨在以數字化方式創建物理實體的虛擬模型，進而模擬、驗證、預測物理實體在現實環境中的各項行為，最終實現決策優化。[3]當前數字孿生技術的應用場景主要集中于機械制造、建筑施工、城市建設等領域。數字孿生技術在檔案管理領域尚處于探索論證階段，已有數字化基礎較好的檔案館開展了試點運行工作，且有學者從數字檔案館和智慧檔案館建設、物質文化遺產保護、檔案數據管理、檔案服務等角度進一步探討數字孿生在檔案管理中的應用，這為數字孿生在檔案行業的廣泛應用提供了可能。本文對數字孿生在檔案管理中的應用前景進行剖析，分析現階段數字孿生應用于檔案管理的難點，并提出相應建議。

一、數字孿生在檔案管理中的應用前景

（一）借虛擬實，實現檔案場館全景仿真

數字孿生可以對檔案場館實體要素進行實時全景仿真，包括檔案館實體空間、檔案館員、檔案用戶、檔案材料、館內設施裝備等，全天候模擬檔案場館情景，分析檔案場館物理實體的各種資源要素。[4]未來，數字孿生模擬的檔案場館要素將與實體檔案場館要素別無二致，實現場館中的“庫、柜、架、層、位”全景仿真，并且檔案管理者通過相應的數字孿生空間即可對檔案場館進行統籌部署和管理運營，從而確保業務流程更加精細化和智能化，提升管理效能，在業務工作中做出科學、合理的決策。

（二）由虛映實，優化檔案資源建設路徑

數字孿生主要從實體檔案和數字檔案兩個維度為檔案資源數字化、數據化轉型提供動力。一方面，數字孿生可以輔助實體檔案數據的采集。[5]例如，嘉興市檔案館利用數字孿生對館藏實物檔案進行采集、建模、存檔利用，以實現實物檔案的數據化和可視化。[6]另一方面，數字孿生可助力數字檔案全生命周期管理。數字孿生產品的全生命周期會產生多種類型的數據，如管理與服務數據、運行狀態數據、過程監控數據等，[7]將這些數據歸檔保存后形成的全生命周期檔案為產品的全過程追溯和持續改進奠定了基礎。未來，隨著信息技術的不斷發展和檔案業務流程的不斷優化，檔案資源建設將面臨新的挑戰和機遇。通過對檔案的模擬映射，數字孿生將不斷創新和優化檔案資源建設路徑。

（三）虛實交互，創新檔案利用服務模式

數字孿生為創新檔案利用服務模式提供技術支撐。首先，數字孿生可提供交互化服務。對于傳統的檔案展覽等，用戶往往走馬觀花地參觀，欠缺沉浸式體驗，檔案展品與觀眾的交互性較為不足。應用數字孿生后，用戶不僅能夠通過遠程分類、分層次、分權限查詢利用檔案，還可以進行互動操作。例如，北京市檔案館推出結合3D建模的“奧林匹克教育數字孿生館”網上展館，用戶可以通過AR互動來追溯奧林匹克運動的起源與發展歷程。[8]其次，數字孿生可提供個性化服務。孿生下的數字檔案系統能夠對海量數字檔案資源、用戶數據進行實時管理和有效分析，分析和預測用戶利用行為，從而提供個性化服務。最后，數字孿生可提供智能化服務。孿生下的數字檔案系統通過沉浸式可視化場景為用戶提供智能的虛擬體驗。與此同時，數字檔案系統會根據用戶體驗不斷升級迭代，優化完善。[9]

（四）以虛控實，推進檔案安全體系建設

推進檔案安全體系建設是我國檔案事業發展規劃目標之一，數字孿生的應用可為之賦能。一方面，數字孿生可以助力檔案修復和保護，如愛爾蘭借助數字孿生技術修復損毀嚴重的歷史檔案，[10]通過創建歷史檔案的孿生體進行修復，可以防范風險，提升修復的成功率。另一方面，數字孿生可以助力檔案安全管理。孿生檔案館可將涉密的信息系統按照不同的標準進行分割，形成若干個安全等級明確的子系統，與區塊鏈技術相結合，對檔案數據進行隱私保護和權限管理，最大程度上確保孿生檔案信息資源的真實性、完整性和安全性，同時在此技術框架下保證檔案信息的可用性，促進共享。[11]另外，數字孿生可以為數字檔案進行安全備份，提升數字檔案館應對自然災害或突發狀況的能力。數字檔案館（室）建設是大勢所趨，數字孿生在檔案安全體系建設方面大有可為。

二、數字孿生應用于檔案管理的難點分析

（一）檔案行業數字孿生應用相關標準規范有待出臺與完善

目前國內數字孿生技術相關標準化建設仍處于探索階段，各行業應用數字孿生技術的合規性和有序性有待加強。據中國信通院發布的《數字孿生城市白皮書（2023年）》統計，截至2023年10月底，我國現行數字孿生相關技術國家標準1項、行業標準10余項、團體標準44項，且已有信息處理和存儲支持服務領域相關標準，[12]這對檔案行業制定數字孿生應用相關標準具有借鑒意義。當前，數字孿生在檔案行業的應用尚處于由部分數字化水平較高的檔案館自主探索的階段，而該技術在檔案領域的進一步推廣，必須以成熟的標準實施經驗作為支撐。目前檔案行業缺乏數字孿生應用的標準規范，一定程度上制約了數字孿生應用從個別探索向群體實踐邁進。

（二）檔案工作者對數字孿生技術缺乏了解

由于當前我國檔案學高等教育和檔案專業人員培訓體系中較少涉及數字孿生技術相關內容，多數檔案工作者對數字孿生認識不足，導致技術應用后檔案工作者的能力體系、知識框架面臨嚴峻挑戰。在進行系統、軟件研發時，檔案工作者難以準確向承包方描述設計需求，導致數字孿生技術產品不能完全滿足檔案工作者實際管理的需求。檔案工作者運用數字孿生產品時僅作為管理員執行基本操作，如遇故障排除等特殊情況則需要求助外部技術人員，長此以往將造成數字孿生環境下檔案管理權的部分讓渡，動搖檔案工作者在檔案管理中的主體地位，在合作中難以實現共研共創。如果承包商在軟硬件系統中留有“后門”而檔案工作者無法及時察覺，甚至會對檔案管理的安全帶來極大隱患。

（三）數字孿生技術要求與檔案管理現狀間存在落差

數字孿生是檔案管理領域較前沿的新技術，有望為我國檔案事業帶來新驅動力，但目前數字孿生技術應用是在數字檔案館、智慧檔案館建設基礎上的飛躍，需要結合綜合檔案館、專門檔案館、企業檔案館的數字化轉型、數字遷移現狀和下一階段發展需求，慎重決定是否投入資源研發和應用。首先，現階段數字孿生的應用場景是大規模的機械制造、能源工業和建筑工程項目等，其體量和復雜性與檔案管理有較大差異。因此，需著重關注數字孿生在檔案管理業務場景中的投入產出比，盲目開展研發和應用極有可能造成資源浪費。其次，數字孿生應用需要扎實的信息化基礎和對技術理念的深刻理解。即便在工業、交通等領域，數字孿生技術也僅在部分先進制造產業中被應用，而目前我國各級各類檔案機構數字化、智慧化建設程度和水平不一，很難全面配備用于支撐數字孿生技術體系的仿真模型以及相應信息化設備等，檔案行業應用數字孿生的基礎尚不穩固。

（四）數字孿生應用于檔案行業的專業化和專門化程度有待提升

數字孿生在工業制造、城市交通等領域的應用表明了數字孿生在產品制造、流程控制、物理空間模擬上存在一定的通用性、普適性。但是由于不同行業在信息基礎設施、業務流程、運行邏輯方面存在差異，數字孿生技術服務提供方通常針對不同的垂直細分領域進行有針對性的項目研發而非搭建一個通用平臺，進而導致目前的數字孿生解決方案在檔案領域可復制性不強，甚至需要重新思考技術應用開發的路徑和方法。由于檔案管理領域尚未表現出對數字孿生技術較為迫切的需求，面向檔案管理的數字孿生應用產品市場有待開拓，相關服務提供商在檔案管理領域積累的技術經驗和服務經驗相對較少，針對我國目前檔案管理體制機制、業務流程、標準體系所做的研發較少。因此，數字孿生要想從宏觀的智能制造、智慧城市、智慧農業等領域向檔案管理滲透，需要突破技術壁壘、行業壁壘與思維差異。

三、在我國檔案管理中應用數字孿生的建議

（一）政策層面支持：全面融入數字中國、智慧城市建設

在檔案管理領域應用數字孿生技術，將對目前我國的檔案管理基礎設施和檔案數字化建設水平等提出更高要求，進一步凸顯檔案數字化建設的基礎性、支撐性地位。以新技術應用為導向，檔案數字化轉型與發展需要更強的驅動力。檔案數字化建設應融入國家發展戰略規劃，爭取政策資源支持，如劉越男認為推動檔案數字化轉型應當與數字中國戰略對接，并提出了與數字中國“2522”體系框架相映射的檔案數字化轉型“2522”體系框架，在檔案數字化語境下充分闡釋了數字中國戰略的深刻內涵。[13]數字中國建設是檔案數字化轉型和數字孿生應用的機遇，需要在更為宏觀的格局下詮釋檔案數字化的內涵，依托數據資源大循環的契機，強化其在數字政務、數字文化、數字社會、數字生態文明領域的泛在性，爭取廣泛的政策資源支持，為數字孿生的應用打下基礎。

檔案館作為城市的公共服務基本單元承擔著重要的社會化服務職能，在數字化、智慧化建設的進程中應與智慧城市建設形成呼應。數字孿生技術在檔案行業的應用將促進檔案服務融入智慧城市建設、檔案應用系統接入智慧城市的公共信息服務平臺。[14]在數字孿生廣泛運用于智慧城市建設的背景下，數字檔案館、智慧檔案館的數字孿生體構建與相應管理模式的實施將推動檔案管理與智慧城市的深度交叉融合。借助智慧城市建設對城市公共服務數字化、智慧化的廣泛關注和一體化發展需求，檔案界可以有力推動相關政策的出臺落實，支持數字孿生在檔案管理領域的試點和推廣。

（二）人才層面支持：優化檔案數字化管理人才培養與供給

以數字孿生為代表的新型信息技術在檔案管理領域的運用離不開本領域人才的培養和持續供給。檔案學高等教育是信息化時代檔案管理人才培養的基礎，高?？蓪底謱\生相關基礎學科知識和技術應用方法納入課程內容，結合新型檔案人才劃分標準進行有針對性的授課，支持對檔案管理技術研發與應用感興趣的學生開展深入研究學習，通過對人才培養方向的細粒度劃分和深層次培養，為各類檔案機構輸送適應數字孿生應用需求的檔案管理專門人才。另外，檔案專業人員繼續教育是檔案學高等教育的延伸和拓展，檔案工作者通過系統學習前沿理論和技術、參加學術會議、開展業務實踐等方式，一方面加強對數字孿生技術基本知識框架、專業前沿動態的持續學習，另一方面參考并借鑒行業內先進的數字孿生技術研究與應用成果，不斷充實自身知識儲備，為應用數字孿生開展檔案管理工作奠定基礎，確保自身在技術應用中的主體地位。

（三）技術層面支持：以政產學研用深度結合，推動數字孿生技術研發和標準化建設

在技術層面，數字孿生在檔案管理領域的應用需要綜合考慮技術研發和標準化建設。在宏觀上需要依靠多機構多部門的協同合作：其一，政府部門圍繞發展戰略規劃，通過對各類主體和資源的統籌協調，創建數字孿生技術研發與標準化建設相關項目并給予專項資金支持，完善配套政策舉措以充分支持各類主體的研發創新工作；其二，明確高科技企業在數字孿生技術創新方面的主體地位，圍繞高科技企業的研發工作構建創新產業鏈，暢通高科技企業與科研院所、一流大學、機關和企事業單位檔案館之間的溝通渠道，形成“機關和企事業單位檔案館在實踐中提出需求、高科技企業主導技術研發創新、高校科研院所主持標準制定與論證”的技術攻關與標準化建設生態，將技術創新與理論研究相結合；其三，將數字孿生技術研發和標準化建設成果在條件成熟的機關和企事業單位檔案館開展有序試點、積累實踐經驗并提供反饋，促進高科技企業和高校科研院所優化技術和標準化建設成果，形成該研發生態的良性循環。在微觀上，需要推動數字孿生相關技術向檔案管理場景的全面滲透和應用：其一，對以高性能計算、先進傳感采集、數字仿真、智能數據分析、虛擬現實為核心的數字孿生在檔案管理場景的適用性展開充分論證，[15]在應用程序設計中嵌入技術標準要求，研發部署數字孿生、人工智能應用程序，覆蓋相關應用場景；其二，在管理系統層面推動其設計邏輯的更新迭代，使其能夠融入數字空間管理理念，最終形成涵蓋孿生檔案館運行全生命周期的新型技術框架，保障數字孿生技術在檔案領域的高效應用和持續創新。[16]

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作者單位：1.江蘇省規劃設計集團技術研究與質管中心2.深圳交易集團有限公司3.深圳公共資源交易中心