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智库观点 | 漫谈运用系统工程思维分析疫情防控系统
作者:浙江省标准化研究院(之江标准化智库)汤知源, 蒋建平来源:全国信标委软件与系统工程分委会添加时间:2021/08/13
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    疫情防控系统是一个符合系统之系统特征的有人参与的复杂巨系统,它是由相互作用、相互关联的不同分子系统构成,它包括了硬件、软件、数据、人员、过程、程序、设施以及服务等相关内容。它的复杂性已经增长到了前所未有的水平,对创建和使用这些系统的组织而言,复杂性的增长为疫情防控带来了巨大挑战。这些挑战存在于系统生存周期的全部阶段和所有层次的架构细节中。基于GB/T 22032-2021《系统与软件工程 系统生存周期过程》国家标准(ISO/IEC/IEEE 15288:2015,IDT)提出的ISO/IEC/IEEE WD 24748-9《系统和软件生存周期过程在疫情防控系统中的应用》国际标准提案从系统全生存周期的角度建立了通用框架,以适应于更为复杂的系统形式和应用环境,从而提升疫情防控系统的全面性、整体性、有效性。本文从我国的抗疫国际提案出发,为疫情防控复杂系统的研究提供了新的视角。

    目前,疫情防控系统模型有两种学术思路。一种从过程上把复杂系统分为预防与监视系统、决策策略系统、协调应对系统和评价改进系统等分子系统(European Coronationalism A Hot Spot Governing a Pandemic Crisis,Geert Bouckaert,Public administration review,2020)。另一种则从人类社会学的角度,把复杂系统分为自然系统、人口系统、卫生系统和经济系统等分子系统(Handling the COVID-19 crisis: Toward an agile model-based systems approach,Olivier de Weck,WILEY regular paper,2021)。

    其中第一种思路过程模型中,疫情防控系统拥有预防与监视系统、决策策略系统、协调应对系统(疫苗分配系统)、以及评价改进系统等分子系统。子系统预防与监视系统P:分析欧盟ECDC、美国CDC的预防与监视机制以及美国突发公共卫生事件应急机制(ESF8)以及中国联防联控机制,构建子系统模型;决策策略系统D:分析以英国为代表的“群体免疫”策略和以法国、德国为代表的“控制”策略以及中国的中央决策系统,构建子系统模型;协调应对系统C:分析在协调应对系统中有效的联系、沟通和协调专家和行政机构,政治人物和行政机构,中央政府和地区政府的有效模式,构建子系统模型;疫苗分批系统:分析世卫组织、美国、欧洲和中国的疫苗分配策略与机制,构建基于COVAX机制的疫苗分配模型;评价改进系统A:基于大量的基础比对数据,从战略和政策、能力、环境、输出和效果四个方面构建分析比较模型。

    另一种思路是C4模型,它研究构建一个整体性的C4系统模型,即Computerized(信息化), Command(命令化), Control(控制化), and Communications(沟通化)等四大策略,包括自然环境子系统、人口子系统、卫生子系统和经济子系统。理论上危机的产生和发展可以定义为一个具有时滞的反馈控制问题,并且具有部分的可控性和可观测性。在系统工程仿真模拟中,可以使用定量模型(蒙特卡罗模拟)来测试各种假设,如检测能力、决策迟缓、行动缓慢、受感染人口比例、政策有效性、封锁时间,以及提前解除社会距离限制对疫情发展指数产生的影响。

    以上阐述了ISO/IEC/IEEE WD 24748-9《系统和软件生存周期过程在疫情防控系统中的应用》中涉及的概念和过程,对系统工程思维在疫情防控系统中的实践域进行了过程方法和复杂系统的两个维度的剖析。

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