安全信息学论纲

2018年2月Feb.摇2018JOURNALOFINTELLIGENCE

安全信息学论纲

王摇秉1,2摇摇吴摇超1,2

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2.中南大学安全理论创新与促进研究中心摇长沙摇410083)

摘摇要摇[目的/意义]在当今信息时代,安全信息学已成为安全科学与信息科学交叉领域势在必建的分支学科,目前该学科已初步形成,其学科基本框架研究对促进安全信息学研究、实践与发展具有十分重要的理论与现实意义。[方法/过程]基于学科建设高度,充分论证创立安全信息学的缘由,并深入探讨安全信息学的10个学科基本问题,即学科名称、学科定义、学科内涵、学科属性、学科基础、学科外延、学科任务、研究对象、研究内容与研究方法。[结果/结论]结果表明,建构安全信息学具有坚实的现实基础与充分的理论依据,本文研究既可为安全信息学研究奠定坚实的学科理论基础,亦可为安全信息学研究与发展提供清晰严谨的整体性框架,有利于促进安全信息学研究实现“规范化冶与“系统化冶,有利于指导构建完善的安全信息学的学科理论体系。关键词摇安全信息学摇安全信息摇学科基本问题摇研究对象摇研究内容摇研究方法

中图分类号摇G25摇摇摇摇摇摇文献标识码摇A摇摇摇摇摇摇文章编号摇1002-1965(2018)02-0088-09引用格式摇王摇秉,吴摇超.安全信息学论纲[J].情报杂志,2018,37(2):88-96.DOI摇10.3969/j.issn.1002-1965.201708298

(1.中南大学资源与安全工程学院摇长沙摇410083;

TheOutlineofSafetyInformatics

WangBing1,2摇WuChao1,2

2.Safely&SecurityTheoryInnovationandPromationCenter,CentralSouthUniversity,Changsha摇410083)

Abstract摇[Purpose/Significance]Incurrentinformationtimes,safetyinformaticsasabranchofsafetyscienceandinformaticsisinur鄄gentneedtobeestablished,andithasbeeninitiallyformedatpresent.Therefore,itisofgreattheoreticalandpracticalimportancetostudytheoutlineofsafetyinformaticsforpromotingtheresearch,practiceanddevelopmentofsafetyinformatics.[Method/Process]Fromthedisciplineconstruction,thispaperfullyprovesthereasonsforestablishingsafetyinformatics.Meanwhile,thisarticlesystematicallydiscus鄄sesthetenbasicdisciplineissuesofsafetyinformatics(includingdisciplinename,disciplinedefinition,disciplineconnotation,subjectat鄄tribute,disciplinefeatures,disciplinefoundation,disciplineextension,disciplinetask,researchobject,researchcontentsandresearchmethods).[Result/Conclusion]Resultsofthisstudyshowthatestablishingsafetyinformaticshassolidrealisticfoundationandsufficienttheoreticalbasis,andtheycouldnotonlylaydisciplinefoundationforthesafetyinformaticsresearch,butalsodrawaclearandstrictframeworkforthesafetyinformaticsresearch,whichwillhelpguidethesafetyinformaticsresearchachievestandardizationandsystemati鄄zation,andtheconstructionofasounddisciplinetheoreticalframeworkforsafetyinformatics.

Keywords摇safetyinformatics摇safety-relatedinformation摇basicdisciplineissues摇researchobject摇researchcontents摇researchmeth鄄ods

(1.SchoolofResourcesandSafetyEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha摇410083;

0摇引摇言

在高度信息化和智能化的今天,信息在人类生产

生活中的地位日趋重要。正因如此,信息科学便应运而生。人们普遍认为,信息科学是信息时代的标志性学科,是21世纪,乃至今后很长一段时间里最具生命

收稿日期:2017-08-28摇摇摇摇摇修回日期:2017-09-30

基金项目:国家自然科学基金重点项目“安全科学原理研究冶(编号:51534008)研究成果之一。

作者简介:王摇秉(ORCID:0000-0001-6742-3073),男,1991年生,博士研究生,研究方向:安全信息学、安全信息视阈下的系统安全学和安全文化学;吴摇超(ORCID:0000-0002-6352-0332),男,1957年生,教授,博士生导师,博士,研究方向:安全科学基础理论。

摇第2期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇王摇秉,等:安全信息学论纲·89·

力的学科[1]。其实,“信息冶一词自被提出,就被诸多学科广泛使用[1],这便为信息科学与其他学科领域的特别是在当今世界科学技术高度“分化与综合冶总发展趋势的驱动和影响下,信息科学与其他学科的互动与互补关系愈加显著,这为子系信息学科(即二级信息学科分支)的快速形成和发展构筑了良好的学科发展平台与学术背景。近年来,信息科学与其他学科综合而衍生出的二级信息学科分支学科层出不穷(诸如医学信息学、生物信息学、体育信息学、化学信息学与互动和交叉研究提供了充分可能并奠定了坚实基础。

毋庸讳言,作为一门安全科学的新兴学科分支,安全信息学尚显得极其稚嫩。单就安全信息学研究而言,由于安全信息学方面的实践应用明显先于安全信息学研究,再加之传统的安全科学研究者以理工科背景学者为主,导致尽管目前学界已取得众多应用层面的安全信息学研究成果,但鲜有基础理论与应用基础层面的研究成果,尤其是学科建设高度的研究极少,尚未明晰安全信息学的学科体系,导致安全信息学的基础理论极为薄弱,导致学界对安全信息学的认识和理解仍非常片面(即大多停留在信息技术在安全科学研材料信息学等)[1-3]进创新发展的巨大作用,并已在多个学科领域中发挥了促。同样,在安全科学领域,近年来,安全科学的“信息学化冶特征亦日趋显得更加明显,“信息就是安全,安全就是信息冶已成为信息时代的一条最基本和最重要的现代安全管理思想和理念[4-7]经到来。,且全面实施由此表明,““II(冶Information安全管理手段已是大势所趋和)冶安全管理时代已安全科学研究实践所需。正因如此,安全科学与信息科学的结合,即安全信息学的创立和发展已成为安全科学与信息科学拓展的历史必然,目前该学科已初步形成[8-13]近年来。

,安全信息学研究是安全科学领域的研究热点之一。概括而言,已有的安全信息学研究与实践成果主要体现在以下5方面:淤信息技术(主要包括传感与测量技术(信息获取技术)、通信与存储技术(信息传递技术)、计算与信息处理技术(信息认知技术)、智能决策技术(信息再生技术)、控制与显示技术(信息执行技术)、信息系统技术(信息全局优化技术)及自动化技术等)被广泛应用于现代安全管理之中,并已取得显著应用成效[14-16]致因模型(如文献[4-6,17;于-20]),“研究基于信息流的事故安全信息缺失是导致事故的根本原因,解决安全信息缺失问题是预防事故的关键冶这一观点在学界与实践界已达成基本共识;盂安全信息服务不断推进,相关安全信息服务业已初步形成[21]具代表性的研究成果主要包括;榆安全信息学理论研究已多方开展:文献[4,8,11]均指(较出,创立安全信息学的基础与时机已基本成熟,极有必要将安全信息学作为一门安全科学的新兴学科分支开展专门研究;文献[9,13]提出安全信息学的相关学科分支;文献[10,12]开展学科层面的安全信息学原理等研究);虞安全信息相关教育在安全科学教育中已被逐渐渗入并稳步实施[7,19]研究与实践而言,安全信息学的设立在国内外学术界。总之,就目前安全科学已达成基本共识。安全信息学理应是安全科学领域势在必建的分支学科,亦必是目前乃至今后安全科学领域最具活力的新兴分支学科领域。

究实践中的应用层面),导致安全信息学研究的理论性、学理性、规范性和系统性明显不足,导致安全信息学研究、实践与发展方向模糊不清。鉴于此,亟需开展学科建设层面的安全信息学的基本架构研究,以期构建完整的安全信息学学科体系,从而促进安全信息学的建设及其研究与实践。同时,以期进一步丰富、发展和更新安全科学与信息科学的研究方法、研究视角、研究领域和研究内容,从而为安全科学与信息科学发展注入无限生机。

1摇科学层面的安全信息定义及创立安全信息学的

缘由论证

摇全信息作为安全信息学的研究对象1.1摇科学层面的安全信息定义及其释义,是安全信息学的摇显然,安最基本和最重要概念。因而,为准确定义与理解安全信息学,极有必要深究安全信息这一概念。限于篇幅,这里仅扼要阐释科学层面的安全信息定义。尽管安全信息这一概念提出已久,但学界鲜有给出安全信息的明确定义。根据信息科学的研究习惯,需重点了解2个重要层次(即本体论与认识论)的安全信息定义,具体解释如下:

本体论安全信息。目前,较具代表性与科学性的安全信息的定义,仅有王秉和吴超[4]从安全科学与系统相结合视角给出的本体论层面的安全信息定义:安全信息是系统安全状态及其变化方式的自身显示。换言之,任何系统的本体论安全信息是指该系统所呈现(义表述,需说明)的安全状态及其变化方式3点:a.该定义中所说的。“就该安全信息定系统冶包括系统内的所有与安全相关的人、物和事;b.该定义中所说的“的安全状况和态势安全状态冶是指系统在特定时空中呈现的相对稳定;c.该定义中所说的“安全状态改变的方式冶是指系统的安全状态随时空的变化而变化的动态样式。显然,本体论安全信息的表述者是系统本身。因而,本体论安全信息仅与系统本身的因素有关,而与安全信息认识主体(即安全信宿)的因素无关。

摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇情摇报摇杂摇志摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇第37卷·9摇0·

认识论安全信息。任何安全信息认识主体(即安全信宿)关于某系统的安全信息,是安全信息认识主体所表述的该系统的安全状态及其变化方式,包括安全状态及其变化方式的形式、含义和效用。认识论安全信息的表述者是安全信宿,它既与系统本身的因素有关,亦与安全信宿的因素有关,是主观(认识主体)与客观(系统客体)相互联系、相互作用的结果。需指出的是,根据“全信息冶的定义[1],认识论安全信息本质是一种典型的“全信息冶类型,这是因为它同时涉及了系统的安全状态及其变化方式的形式(称为语法安安全状态的过程是一个安全信息过程。基于此,可得出安全信息角度的系统安全管理失败的基本发生模式,即“安全信宿所需的安全信息缺失寅系统安全行为失误寅系统安全管理失败冶[4,22]。由此可见,系统安全管理失败的根源原因可统一归为安全信息缺失,解决安全信息缺失问题是避免系统安全管理失败的根本抓手[4-5]。

e.安全信息与安全行为(安全相关行为)间的区

别与联系:安全行为开始于安全信息,安全行为活动过程就是安全信息的运动过程,干预安全行为则需从安全信息)、含义(称为语义安全信息)和效用(称为语用安全信息),即是它们三者的有机统一体。

此外,这里从科学层面出发,基于上述安全信息的定义,对安全信息的定义进行简要释义:

a.安全信息具有整合功能,安全信息是安全科学中普遍存在的研究对象。从系统的角度看,安全科学的具体研究对象是系统内的所有与安全相关的人、物和事,安全科学的研究对象亦可统一概括为所有与安全相关的人、物和事,而安全信息作为与安全相关的人、物和事的安全状态及其变化方式的表征[4,17]此观之,安全信息可将所有安全科学研究对象整合为。由一体,即安全信息是安全科学所有研究对象的集合体,是安全科学中普遍存在的研究对象。换言之,安全信息在安全科学研究中无处不在,无时不有,普遍存在于安全生命科学、安全自然科学、安全社会科学、系统安全科学及安全工程技术科学等安全科学分支学科领域。

b.安全信息与安全物质(安全相关物质)间的区别与联系:安全物质是安全信息的载体,安全物质的运动是产生安全信息的基本源泉,但安全信息仅是系统(表征包括系统内的安全物质,并非是系统(包括系统内的安全物质)安全状态及其变化方式的)的本身。

c.安全信息与安全能量(安全相关能量)间的区别与联系:传递安全信息和处理安全信息均需安全能量,驾驭安全能量(事故致因理论之能量意外释放理论[22]表明,事故是因能量意外释放所致。因此,从能量的角度看,防控事故需从控制能量着手)则需安全信息。另外,安全信息是安全物质的安全状态及其变化的表征,安全能量则是安全物质产生安全破坏力的本领。

d.由本体论安全信息和认识论安全信息的定义可知,系统安全行为主体(个体或组织)若要认识系统安全状态就必须要获得系统的安全信息(本体论安全信息),优化(包括控制)系统安全状态则必须通过利用相关认识论安全信息形成相应的安全策略信息。因而,系统安全行为主体认识系统安全状态和优化系统

全信息着手,即基于安全信息的安全行为干预[22]外,安全信息又是安全行为及其变化的表征。

。此其次,为进一步准确理解与把握安全信息的定义与内涵,有必要厘清安全信息与信息安全间的关系。一般认为,信息安全主要包括5方面内容,即保证信息的保密性、真实性、完整性、未授权拷贝与所寄生系统的安全性[23]息与信息安全间关系。基于此及安全信息的定义:a.区别:二者所强调的侧重点明,易知安全信显不同,安全信息所强调的重点是“信息冶(只不过是用于降低直至消除系统未来安全状态的不确定性的信息而已),而信息安全所强调的重点是“安全冶(只不过安全保护对象是信息本身或信息系统而已);b.联系:就安全信息而言,安全信息作为信息的一种类别,其本身显然涉及信息安全问题,就信息安全而言,信息本身与信息系统的安全性显然也可通过其自身的安全信息来表征和反映。

摇具备充分的学科普适性与独立性及极强的学科必要性1.2摇创立安全信息学的重要缘由论证摇理论而言,重要性是创立一门新学科的基本前提条件。换言之,就建立安全信息学而言,即需回答“安全信息学,何以成立?何以为用?冶这一关键问题。因而,需深入论证创立安全信息学的重要缘由。

a.安全信息学的雏形已清晰显现于我国现行的学

科划分标准之中。根据我国现行的学科划分标准[9]安全信息相关学科,即“安全信息论(代码为

,6202720)冶(息论冶一样[1]需说明的是,与“信息科学冶不等同于论冶,具体理由这里不再赘述,“安全信息学冶)与亦不等同于“公共安全信息工程“安全信息“信冶已被划归为“安全科学技术(代码为620)冶下的2门三级学科。

b.创立安全科学与信息科学发展的必然产物。就安全科学自身学科体系内部而言,安全信息学的概念、理论与方法已逐渐向安全科学的各个分支学科领域广泛渗透,成为一门纵横交叉的新兴学科。事实上,安全信息学的发展已为系统安全学、安全管理学与安全行为学等提供了大量新颖的研究课题、方法和思路。摇第2期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇王摇秉,等:安全信息学论纲·91·

此外,在安全信息学理论的促使下,一大批安全信息技术亦迅速发展起来了,成为了当代新的安全工程技术的中流和核心。

c.就实践层面而言,创立安全信息学具有坚实的现实基础和充分的现实条件(上文已论述,这里不再赘述)。此外,需重点补充的是,根据我国于2017年印发的《安全生产“十三五冶规划》[24],安全信息化相关研究与实践是我国“十三五冶期间安全工作的重点之一。

建研究具有重要的学术与实践价值,极有必要对其开展研究和探索。

2摇安全信息学的提出

摇2.1摇学科名称摇“名不正,则言不顺冶。因此,一门学科的学科名称的确立就显得尤为重要。在过去一段时间里,甚至现在,在学界和实践界存在“信息冶与“情报冶概念用法混淆现象。1992年10月,中国国家科委为使技术术语规范化,规定在科学技术领域将“情报冶d.就科学层面而言,创立安全信息学具备充分依据、可能和必要。根据上述安全信息的定义及其释义,可得出3条重要结论:安全信息普遍存在于安全科学研究之中(细言之,在安全科学领域,安全信息是无处不在,无时不有的一类研究对象);安全信息不等同于安全物质、安全能量与安全行为任意一种;安全信息作用巨大(毋庸置疑,安全信息是一切安全工作的基础,研究安全信息是所有安全科学研究的起始点。其实,以往的安全科学,尤其是系统安全学研究与实践对安全信息的广泛关注亦可反证这一结论的正确性。此外,随着现代社会逐步进入信息时代和大数据时代,安全科学的“信息学化冶特征会日趋变得更加明显,安全信息的作用会日趋变得更加凸显)。由此,运用严密的逻辑推理方法,可得出以下3条重要推论:

推论1摇安全信息普遍存在于安全科学研究之中

圯研究具有普适性意义与价值在安全科学领域,对安全信息现象及其运动规律的圯安全信息学的学科普适性成立。

推论2摇安全信息不等同于安全物质、安全能量与安全行为任意一种夷概括而言,传统安全科学的特定研究对象可统一概括为安全物质、安全能量与安全行为3种(传统安全自然科学的特定研究对象是安全物质和安全能量,传统安全社会科学的特定研究对象是安全行为)圯在安全科学领域,对安全信息现象及其运动规律的研究自然应当成为一门独立的安全科学分支学科(换言之,在安全科学领域,以安全信息为基本研究对象的安全信息学本身就是传统安全科学学科分支无法替代的一门独立的学科)圯安全信息学的学科独立性成立。

推论3摇安全信息作用巨大圯为能够更好地实现与利用安全信息的巨大价值,就极有必要,亦亟需深入地研究安全信息圯安全信息学的学科必要性与重要性成立。

经论证,创立安全信息不仅具备坚实的现实基础,且具备充分的学科普适性与独立性及极强的学科必要性和重要性。此外,安全信息学的设立在国内外学术界已达成基本共识[4,8,11]。因而,开展安全信息学的创

一词改用“信息冶。同时,就含义与范畴而言,“信息冶均比“情报冶更为丰富而全面。因而,经调研考察,在安全科学领域,“安全信息冶一词已被广泛使用,且绝大多数学者一致赞成使用“安全信息冶一词而非“安全情报冶。此外,学界习惯于用“学科研究对象XX+学冶的方式来命名一门学科的学科名称,即“XX科学冶或显然“XX,学我们可将以安全信息为研究对象的科学或学问冶(如安全科学领域的安全文化学)。鉴于此,

命名为“安全信息学冶。

摇XX2.为称谓的学科2摇学科定义,摇即经分析XX科学,就直接以学科研究对象,人们一般采用“XX科学是研究XX现象及其运动规律的科学冶的方式来定义这门学科。显然,安全信息作为安全信息学的研究对象,类似于人们对任何其他科学的定义,我们亦可将安全信息学定义为:安全信息学是研究安全信息现象及其运动规律的科学。

毋庸置疑,上述安全信息学定义是完全正确的。不过,由于该安全信息学定义过于简洁、原则而笼统,不易清晰而系统地理解和把握安全信息学的内涵。鉴于此,这里给出更为科学、精确而具体的安全信息学的定义:安全信息学是以“系统安全管理失败的根源原因可统一归为安全信息缺失冶为基本理论依据,以安全信息为研究对象,以全部安全信息运动过程的规律为研究内容,以安全科学和信息科学为学科基础,以解决系统安全管理过程中的安全信息缺失问题为侧重点,以实现与拓展系统安全行为主体,即系统安全信宿(全信息的系统安全行为干预为最终研究目的的一门新人)的安全信息功能为直接研究目标,以实现基于安兴交叉综合学科。

摇安全信息学的基本内涵2.3摇学科内涵摇根据安全信息学的定义。安全信息学的基本内涵是指,扼要剖析在安全科学领域研究与实践中,以安全科学知识体系为根本基础,融合信息科学理论与方法,应用计算机科学、数学、统计学与管理学等中的各种工具与方法,研究安全信息运动过程(包括安全信息的产生、搜集、整合、存储、检索、研究、报道、服务与利用等安全信息活动过程)的规律和方法手段,最大程度地优化系统安摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇情摇报摇杂摇志摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇第37卷·9摇2·

全行为主体的安全信息行为(即指导和促使系统安全行为主体最大程度地阐明和理解大量安全信息(包括安全数据)所包含的安全科学意义,并充分利用认识论安全信息),以期解决系统安全管理过程中的安全信息缺失问题,并为基于安全信息的系统安全行为(包括安全预测行为、安全决策行为与安全执行行为[17])干预提供理论依据与方法,从而进一步发展安全科学理论与方法,为安全科学研究、实践与发展提供新理念、新理论与新方法,并加快安全科学的现代化发展。

学方法是一种系统安全学研究的重要方法论。

c.系统安全学研究与实践离不开安全信息。“安全信息冶一词的滥觞最早出现于系统安全学,安全信息一直被视为一种必要而重要的系统安全要素,是系统安全学的最基本和最重要概念之一[4,17],安全信息的经典定义亦是从系统安全学角度出发定义的。

总上可知,相关学者及我国现行的学科划分标准[9]将安全信息学相关研究划归为安全科学二级学科分支之系统安全学的一个分支学科,是具有充分的理论依据和现实基础的,是科学而合理的,笔者亦持这一摇应用普及2.4摇学科属性,各个学科均在形成一个关于本学科信息问摇随着信息技术在各个学科领域的题的系统性知识体系。因而,与安全管理学、安全文化学与安全经济学等一样,安全信息学既是安全科学“势信息化。细言之冶的产物,安全信息学是信息科学理论与方法在安,亦是信息科学本身发展的必然趋全科学领域的渗透与应用,其介于安全学科与信息学科的交叉处,属安全学科与信息学科通过交叉与综合而派生出的边缘性学科。同时,安全基础科学研究安全事物运动的一般规律,信息科学研究信息运动过程的一般规律,而安全信息学研究安全信息运动过程的专门规律。因而,安全信息学与安全科学、信息科学的关系亦是一般与特殊的关系和共性与个性的关系。此外,鉴于以下3点重要原因:

a.安全信息学与系统安全学的基本性质(综合性、基础性、普遍性与媒介性)完全一致。安全科学、信息科学同属交叉综合性学科,安全信息学研究与实践必然涉及安全科学二级学科分支(如安全自然科学、安全社会科学、安全生命科学及安全工程技术科学等)多学科知识,安全信息学类属于上述各安全科学分支学科的交叉范畴,具有高度的综合性。与此同时,鉴于安全信息是一切安全工作的基础,研究安全信息是所有安全科学研究的起始点,每一门安全科学的分支学科必然离不开安全信息学的支持与影响。由此观之,安全信息学是安全科学内部各分支学科进行交叉融合的产物,亦是安全科学各分支学科间的媒介科学。其实,就安全科学二级学科分支而言,唯有系统安全学亦完全具备安全信息学的上述性质[4]b.信息科学方法是一种系统安全学研究的重要方

。

法论[8,17]某一复杂系统运动过程的规律性认识的一种研究方。所谓信息科学方法,就是基于信息视角对法[1]系统的有目的性的运动抽象为一个信息传递和变换。细言之,信息科学方法是指运用信息的观点,把(信息流程的分析和处理主要包括输入、存储、处理,获得对某一复杂系统运动过、输出、反馈)过程,通过对程的规律性认识的一种研究方法。由此可知,信息科

观点。此外,根据学科结合的不同形式,可将学科结合的类型划分为线性(即将一门学科的原理与方法应用至另一门学科之中)、结构性(即2门或2门以上的学科融合生成一门新学科)、约束性(即在一个具体目标要求的约束下,进行多学科的协调与融合)3种[25]显然,安全信息学是安全科学与信息科学2门学科通。

过“线性冶与“结构性冶学科结合形式形成的一门新兴学科。再加之安全信息学本身具有基础性与普遍性。因而,在安全科学学科体系中,将信息科学定位为一门安全科学基础学科分支更为科学而合理(尽管过去不少学者单纯从“线性冶学科结合形式角度,将安全信息学误解为应用型科学或安全工程技术科学)。

摇安全科学与信息科学的共同理论基础2.5摇学科基础摇对动态现象的运动规律的认识是。由安全信息学的定义,及上文对安全信息学的交叉综合属性的分析可知,从狭义角度看,安全信息学的直接理论基础是安全科学与信息科学原理与方法。此外,由安全信息学的综合性、基础性、普遍性与媒介性性质可知,从广义角度看,安全信息学研究与实践必然会涉及其他安全科学分支学科,乃至其他一般性学科的原理与方法。换言之,安全信息学的理论基础应是安全信息学研究和实践所涉及的各学科理论的交叉、渗透与互融。由此,根据各学科与安全信息学间的联系的紧密程度,构建安全信息学的学科基础体系,如图1所示。需说明的是,图1中仅罗列一些与信息科学(安全信息学)研究和实践较为密切的学科,其余学科不再一一列出。图1摇安全信息学的学科基础体系

摇体现在信息技术在系统安全管理2.6摇学科外延摇就安全信息学的外延而言、安全产品研发,其主要、安全科学相关文献与情报研究,以及安全科学教育与科研

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等方面的应用,具体主要内容如图2所示。可在整个科学体系中占据应有的地位。顾名思义,安

全信息学的研究对象是安全信息。细言之,安全信息学的研究对象是客观存在着的安全现象相关信息与整个安全信息运动过程。此外,理论而言,对于某一现象的领域所特有的某一种矛盾的研究,图2摇安全信息学的学科外延

摇息学的侧重点是解决系统安全管理过程中的安全信息2.7摇学科任务摇由安全信息学的定义可知,安全信缺失问题,其直接研究目标是实现与拓展系统安全行为主体的安全信息功能为,其最终研究目的是实现基于安全信息的系统安全行为干预。基于此,可得出安全信息学的基本任务:通过对安全信息的有效研究与组织、管理与控制及开发与应用,从而实现安全信息(为包括安全知识(即系统安全管理)的充分利用与共享)的效率和质量,。提高系统安全行此外,从实践的角度看,安全信息学手段与方法的应用与更新具有4项基本功能(见表1)。因而,从实践角度看,安全信息学的基本任务是实现安全信息学手段与方法的重要功能。

表1摇安全信息学手段与方法的4项基本功能

功能名称具体释义

整合功能

安全信息产生与发展的基本规律对安全科学实践及系统安全管理领域中的相关流程、职能与要素等进行整合辅助功能

使系统安全管理技术向现代化与智能化发展,不仅能帮助安全管理者“看冶,还可帮安全管理者“想冶

利用安全信息规律,增强与扩展人(包括安全管理者)的信息/智力功能,主要包括增强人的感觉功能(即安全信

拓展功能

息的提取、检测与传递等功能),拓展人的思维功能(即安全信息的转化、存储、识别与处理等)及安全行为功能(即利用安全信息进行调整与优化人的安全行为)

系统安全行为支持系统的应用将为系统安全行为主体提

支撑功能

供更好的系统安全管理和系统安全促进支持,尽可能避免系统安全行为出现失误,从而极大地提高系统安全管理水平与质量

3摇安全信息学的研究对象、研究内容及研究方法

明确一门学科的学科基本问题是建构这门学科并推动其发展的首要问题。因此,极有必要基于安全信息学的定义与内涵,系统阐释并明晰安全信息学的学科基本问题。上文已对安全信息学的7个学科基本问题(学科名称与学科定义等)进行了分析。在此,详细阐释安全信息学的研究对象、研究内容及研究方法3个基本学科问题。

摇有的研究对象3.1研究对象,才可确定其理论体系和研究内容等摇一门新学科唯有确定自身明确而特,才

就构成某一门科学的研究对象[3]个安全科学领域,普遍存在大量而庞杂。在各的安全信息(如安全数据、标准规范与文

献等)现象,这些现象中所特有的基本矛

盾是安全信宿的安全信息需求与安全信息供给的各类矛盾。由此观之,将安全信息学的研究对象定位为安全信息是科学而合理的。对于安全信息的定义与基本含义,前文已从科学层面作了详细探讨,这里不再赘述,这里仅从安全信息的整合功能角度出发,深入解读安全信息学的研究对象。

从现代科学意义上讲,从系统安全和“流冶的角度看,可将安全科学具体研究对象及系统安全影响因素归纳为以下4类,即安全物质(safety-relatedmaterial,SM)流、安全能量(safety-relatedenergy,SE)流、安全行为(safety-relatedbehavior,SB)流(包括安全经济行为流与安全文化行为流)与安全信息(safety-relatedinformation,SI)流[4,11,17]可提出“四流合一冶系统安全理论。根据安全信息的整合功能:某一系统内的SM,流、SE流与SB流可统一整合为SI流。因而,从表面看,安全信息学的研究对象是SI流;从深层看,安全信息学的研究对象实则是SM流、SE流与SB流的信息化统一体。由此也不难发现,现代系统安全管理所利用的表征性安全资源是安全信息资源,这是安全信息学为什么在当今时代问世的根本原因。

综上可知,“四流合一冶系统安全理论是从安全信息视角对系统安全问题的深层次认识,其理应是系统安全学与安全信息学的核心理论之一。此外,由于安全信息学逐渐被安全科学理论界与实践界所广泛关注和重视,以“SM—SE—SB冶为中心观念的传统安全科学(系统安全学)研究与实践逐渐必然会被以“SM—SE—SB—SI冶为中心观念的现代安全科学(系统安全学)研究与实践所替代。

摇划分为上游研究3.2摇研究内容(摇学科基础理论研究一般而言,一门学科的研究内容可)、中游研究(应用基础研究)与下游研究(实践应用研究)3个不同层次。鉴于此,这里分别论述安全信息学的上游研究内容、中游研究内容与下游研究内容。

研究3).内容2.1摇摇安全信息学的上游研究安全信息学的上游研究内容是安全信息(学科基础理论

学基础理论,主要是研究安全信息的性质及其运动规

摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇情摇报摇杂摇志摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇第37卷·9摇4·

律,总结和提炼安全信息学的方法论,以及研究安全信息学的学科框架。其中,就研究安全信息的性质及安全信息学方法论与学科框架研究而言,比较容易理解(所谓安全信息的性质研究,主要是指研究安全信息的定性本质与定量测度方法;所谓安全信息学方法论研究,主要是指从哲学高度,基于哲学、信息科学方法论与安全科学方法论等理论,以安全信息学研究为主体,总结并提炼对安全信息学的研究方法与范式体系等内容起宏观指导作用的研究方法;所谓安全信息学的学科框架研究,主要指研究安全信息学的学科基本问题,本研究就隶属于安全信息学学科框架研究);就研究安全信息的运动规律而言,其相对抽象,需从安全信息运动过程模型着手才可准确理解和把握。

根据安全信息认知通用模型[26]及安全信息处理的“3-3-1冶通用模型钟义信

[1]

[22]

规律主要包括本体论安全信息生成规律、安全信息行为规律(包括安全信息获取(感知)规律、安全信息认知规律与安全信息再生规律等)、基于安全信息的安全行为生成(干预)规律(安全信息行为与安全行为二者间的互动规律)、安全信息传递规律、安全信息运动过程中的安全信息缺失规律及其解决方法,以及安全信息系统(安全信息运动过程的基本模型本身是一个抽象的安全信息系统)的组织与优化规律。

提出的信息过程的基本模型,可构建安全信

,借鉴中国著名信息科学学者

内容摇根据的上游研究(学科基础理论研究)内容及已有的安全信息学的中游研究(应用基础研究)成果,经分析归纳,可概括归纳出安全信息学的中游研究(应用基础研究)的12方面具体研究内容,具体如图4所示。

3.2.2摇安全信息学的中游研究(应用基础研究)

图3摇安全信息运动过程的基本模型

息运动过程的基本模型,如图3所示。该模型是由对象系统、认识主体(系统安全行为主体)、安全信息、安全信息行为与安全行为5个核心要素所构成的抽象安全信息系统。根据该模型,可将安全信息运动过程最直观简明地描述为:对象系统产生本体论安全信息作用于认识主体寅认识主体产生安全信息行为,同时产生两类认识论安全信息寅认识主体基于策略型安全信息产生主体安全行为反作用于对象系统。细言之,安全信息运动过程是:对象系统产生本体论安全信息寅本体论安全信息通过主体的感知功能转换为第一类认识论安全信息寅第一类认识论安全信息通过主体的认知功能

生成安全知识寅在目标引导下通过再生功能把安全知识转换为第二类认识论安全信息(策略型安全信息)寅策略型安全信息指导主体发出相应的主体安全行为反作用于对象系统,且安全信息传递贯穿于上述安全信息运动过程。

由图3可知,安全信息学所研究的安全信息运动

图4摇安全信息学的中游研究(应用基础研究)内容体系

内容摇由于安全信息学的下游研究内容是在安全信息学的上游研究内容与中游研究内容基础之上的进一步拓展,极为广泛,很难进行逐一罗列。鉴于此,从理论思辨层面出发,笔者仅对安全信息学的下游研究内容

3.2.3摇安全信息学的下游研究(实践应用研究)

摇第2期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇王摇秉,等:安全信息学论纲·95·

的分类方法进行扼要分析,以期指导安全信息学的具体下游研究。根据安全科学的一般应用实践内容,可从安全信息学应用层面、安全信息学应用领域、典型行业安全信息与具体对象系统等角度出发,构建安全信5所示)。此外,需指出的是,图5中给出的各安全信息学的下游研究(实践应用研究)内容还可进一步细分出更多的研究内容。

息学的下游研究(实践应用研究)内容分类体系(如图

摇摇毋庸讳言,传统安全科学的研究对象主要集中在安全物质、安全能量和安全行为3个领域,弱化甚至忽视了安全信息现象与观念。对于相对简单的系统安全问题,忽略安全信息对解决系统安全问题的影响不大(例如,在静态或动态机械系统安全设计时,只要把机械系统的安全物质结构、安全能量(主要涉及力学问题)与人机交互关系研究清楚,就可解决该系统的相关安全问题),但在涉及复杂系统安全问题研究时往

往会显得力不从心,即仅用安全物质与安全能量的观点是不可能真正揭示所有系统安全规律的。由此可知,建构安全信息学亦是安全科学方法论发展之需,安全信息学必然要问世的理由亦是极为明显而明确的。此外,需特别说明的是,安全信息学方法论并非与原有的传统安全科学方法论无关,恰恰相反,安全信息

方法论是原有安全科学方法论的重要补充与发展。

综上可知,安全信息学方法具有自身相对独立而完整的体系结构。这里,笔者根据安全信息学的定义、特点及已有安全信息学相关研究文献,提出安全信息学方法论体系结构的构成要素。理论而言,完整的安全信息学方法论体系结构由相互紧密联系的3个基本层次的要素(即科学观、主体研究方法与研究准则)构成。根据文献[1,4],对安全信息学方法论体系结构的构成要素进行具体阐释(见表2)。

摇3.3摇研究方法摇由于安全信息学具有特有的研究对象和全新的研究内容,尤其是安全信息学在安全科学学科体系中所具有的基础性、普遍性与媒介性,决定安全信息学必然要形成自身独特的科学观、主体方法与研究准则,统称为安全信息学方法论。也正是因为安全信息学具有全新的研究对象和研究内容,安全信息学就不能完全依靠传统的安全科学方法论来解决问题,而需开创一套与安全信息研究对象和研究内容相适应的新的科学方法论。

层次名称

具体要素名称

图5摇安全信息学的下游研究(实践应用研究)内容分类体系

表2摇安全信息学方法论体系结构的构成要素

具体释义

一是从安全信息视角出发考察和研究系统安全问题,把系统内安全相关事物的运动过程抽象为安全信息的传递与转换过程;二是研究者在研究以安全信息为主导影响因素的系统安全问题时,为便于观察、研究和揭示主导系统安全影响因

信息观

素的运动规律,应暂且撇开系统中的安全物质因素、安全能量因素与安全行为因素或运用“四流合一冶系统安全理论将上述3方面因素统一为安全信息因素,从而准确地抓住主导系统安全影响因素(即安全信息因素),深入观察、分析和研究系统的安全信息运动过程及其规律

科学观

系统观

为确保对于开放复杂安全信息系统的安全信息运动规律进行全面研究和准确把握,研究者在研究开放复杂安全信息系统时,应当强调系统地、整体地把握安全信息现象及其运动规律。所谓系统地、整体地把握安全信息现象及其运动规律,是指在“全时空冶条件下研究整个安全信息运动过程

机制观

为深刻明晰开放复杂安全信息系统的本质,安全信息学研究需将开放复杂安全信息系统的工作机制作为研究的根本目标,而非仅仅满足于追求阐明安全信息系统的具体结构、功能、行为或其他表面性现象

在其他安全科学分支学科中,信息科学研究方法尚未突出体现。显然,信息科学研究方法是安全信息学研究方法的核

主体方法

信息科学主体研究方法

心,是安全信息学的主体研究方法。信息科学的主体研究方法是信息转换方法。有鉴于此,安全信息学的主体方法应是安全信息转换方法,具体包括安全信息系统分析法(其主要解决高级复杂开放的安全信息系统的工作机制认识问题)、安全信息系统综合法(其主要解决高级复杂开放的安全信息系统的工作机制的实现问题)与安全信息系统进化法(其主要解决高级复杂开放的安全信息系统的优化与完善问题)

整体准则

研究准则

“四流合一冶准则

系统安全学研究强调整体准则。安全信息学作为系统安全学的分支学科,其研究理应遵守整体准则。细言之,信息科学方法运用于系统安全问题研究,并非是割断系统内各系统安全影响因素之间的联系,并非是用孤立的、局部的、静止的方法研究系统安全问题,而是需直接从整体出发,尝试用关联的、系统的、转化的观点去综合分析系统内安全要素的运动过程

为了实现安全信息学研究的整体准则,安全信息学理应遵循“四流合一冶准则,即“安全物质流—安全能量流—安全行为流—安全信息流冶四流一体准则(已在前文阐释“四流合一冶系统安全理论作了详细探讨,此处不再赘述)

摇摇此外,需指出3个不同层次的安全信息学方法论体系结构的构成要素之间的关系。从安全信息学方法

论体系结构的内部看,安全信息学的科学观、主体研究方法与研究准则构成了一个完整而科学的安全信息学

摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇情摇报摇杂摇志摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇第37卷·9摇6·

方法论体系结构。其中,3个基本的安全信息学的科学观是整个安全信息学方法论体系的根基和灵魂;1个主体研究方法是安全信息学方法论体系的主干和本体(安全信息学研究所涉及的其他学科的具体研究方法是安全信息学方法论体系的分支);2个基本研究准则是保证安全信息学方法论体系正确而有效实施的法则和标准。

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4摇总结与展望

安全信息学作为安全学科与信息学科通过交叉与综合而派生出的一门边缘性学科,安全信息学的设立已在学界达成广泛共识,其是当前安全科学与信息科学领域势在必建的分支学科,亦必是目前乃至今后安全科学领域最具活力和生命力的新兴学科分支领域。本文在国内外学者研究的基础上,首次充分论证创立安全信息学的缘由,并重点深入剖析安全信息学的学科基本框架(主要包括学科定义、学科内涵、学科属性、研究对象、研究内容与研究方法等10个安全信息学的学科基本问题)。本文研究不仅在理论层面为未来的安全信息学研究实践绘制了一幅科学严谨的“研究大纲冶(特别是明晰了安全信息学的基本研究框架和思路),对于完善安全信息学的学科理论体系、深化和丰富安全信息学学科内涵与研究内容、促进安全信息学研究与发展具有重大的理论意义,也在实践层面对安全信息学应用实践具有重要的指导意义。此外,毋容置疑,今后尚需围绕本文确立的安全信息学的基本学科框架,开展大量后续安全信息学研究与实践,从而促进安全信息学研究快速发展。

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(责编:王摇菊;校对:贺小利)