疫情防控系統是一個符合系統之系統特征的有人參與的復雜巨系統,它是由相互作用、相互關聯的不同分子系統構成,它包括了硬件、軟件、數據、人員、過程、程序、設施以及服務等相關內容。它的復雜性已經增長到了前所未有的水平,對創建和使用這些系統的組織而言,復雜性的增長為疫情防控帶來了巨大挑戰。這些挑戰存在于系統生存周期的全部階段和所有層次的架構細節中。基于GB/T 22032-2021《系統與軟件工程 系統生存周期過程》國家標準(ISO/IEC/IEEE 15288:2015,IDT)提出的ISO/IEC/IEEE WD 24748-9《系統和軟件生存周期過程在疫情防控系統中的應用》國際標準提案從系統全生存周期的角度建立了通用框架,以適應于更為復雜的系統形式和應用環境,從而提升疫情防控系統的全面性、整體性、有效性。本文從我國的抗疫國際提案出發,為疫情防控復雜系統的研究提供了新的視角。
目前,疫情防控系統模型有兩種學術思路。一種從過程上把復雜系統分為預防與監視系統、決策策略系統、協調應對系統和評價改進系統等分子系統(European Coronationalism A Hot Spot Governing a Pandemic Crisis,Geert Bouckaert,Public administration review,2020)。另一種則從人類社會學的角度,把復雜系統分為自然系統、人口系統、衛生系統和經濟系統等分子系統(Handling the COVID-19 crisis: Toward an agile model-based systems approach,Olivier de Weck,WILEY regular paper,2021)。
其中第一種思路過程模型中,疫情防控系統擁有預防與監視系統、決策策略系統、協調應對系統(疫苗分配系統)、以及評價改進系統等分子系統,見圖1。子系統預防與監視系統P:分析歐盟ECDC、美國CDC的預防與監視機制以及美國突發公共衛生事件應急機制(ESF8)以及中國聯防聯控機制,構建子系統模型;決策策略系統D:分析以英國為代表的“群體免疫”策略和以法國、德國為代表的“控制”策略以及中國的中央決策系統,構建子系統模型;協調應對系統C:分析在協調應對系統中有效的聯系、溝通和協調專家和行政機構,政治人物和行政機構,中央政府和地區政府的有效模式,構建子系統模型;疫苗分批系統:分析世衛組織、美國、歐洲和中國的疫苗分配策略與機制,構建基于COVAX機制的疫苗分配模型;評價改進系統A:基于大量的基礎比對數據,從戰略和政策、能力、環境、輸出和效果四個方面構建分析比較模型,見圖2。
圖1 過程模圖2 疫情防控系統評價
另一種思路是C4模型,它研究構建一個整體性的C4系統模型,即Computerized(信息化), Command(命令化), Control(控制化), and Communications(溝通化)等四大策略,包括自然環境子系統、人口子系統、衛生子系統和經濟子系統,見圖2。理論上危機的產生和發展可以定義為一個具有時滯的反饋控制問題,并且具有部分的可控性和可觀測性。在系統工程仿真模擬中,可以使用定量模型(蒙特卡羅模擬)來測試各種假設,如檢測能力、決策遲緩、行動緩慢、受感染人口比例、政策有效性、封鎖時間,以及提前解除社會距離限制對疫情發展指數產生的影響。
以上闡述了ISO/IEC/IEEE WD 24748-9《系統和軟件生存周期過程在疫情防控系統中的應用》中涉及的概念和過程,對系統工程思維在疫情防控系統中的實踐域進行了過程方法和復雜系統的兩個維度的剖析。
作者:浙江省標準化研究院(之江標準化智庫)湯知源, 蔣建平