面向實戰的公安大數據創新實踐訓練平臺建設

陳 鵬， 楊 磊

（中國人民公安大學a.信息網絡安全學院；b.網絡信息中心，北京100038）

0 引 言

隨著大數據、物聯網、云計算等技術在公安領域的深度應用，公安科技也得以迅速發展。2019年5月7日，習近平總書記在全國公安工作會議上強調，要把大數據作為推動公安工作創新發展的大引擎、培育戰斗力生成新的增長點，全面助推公安工作質量變革、效率變革、動力變革。在這一指示精神下，近年來，全國各級、各地公安部門紛紛加大了對公安信息化建設的投入，打造現代化的大數據警務體系，各類數據警務、智慧公安、云警平臺等相繼投入使用，并在實戰中取得了良好的戰績［1］。但是與此同時，與之相匹配的人才培養體系建設卻嚴重滯后，公安大數據應用人才缺乏的短板效應日益凸顯，制約了公安大數據戰略發展。

公安大數據應用人才主要指能夠精通警務大數據應用，善于從海量的警務數據資源中挖掘其內在價值，對各類社會安全風險隱患能夠實現敏銳感知和預測預警的復合型警務人才［2-4］。與其他行業的大數據應用人才相比，公安大數據應用人才不僅需要掌握大數據平臺架構與運維、大數據分析及可視化、大數據決策等通用性技術，還需要有公安工作的基礎知識背景以及豐富的公安工作經驗，以便于其利用大數據技術創造性地解決公安實戰工作中的各種問題［1］，因此，從人才培養的根本性要求，公安大數據應用人才需要緊密依托公安院校來進行培養。目前，全國34所公安本專科院校中（本科26所，專科8所）［1］，僅有中國人民公安大學、中國人民警察大學等少數院校開設了警務信息技術、數據警務等相關專業或專業方向，在公安大數據應用人才培養上進行了一定的探索。但是從實踐過程來看，公安大數據應用人才培養還面臨著一系列的問題，其中最為突出的是缺乏高質量的公安大數據創新實踐訓練平臺。對此，中國人民公安大學信息網絡安全學院通過借鑒國內外高水平院校的大數據創新人才培養模式，并結合學校具體情況，積極探索以實戰為驅動的公安大數據創新實踐訓練平臺建設，并以此為基礎開展了公安大數據應用創新人才的培養。

1 公安大數據創新實踐訓練平臺建設面臨的主要問題

大數據人才培養的關鍵是要將大數據技術與行業需求緊密結合，而要實現這一目標就需要有一個能夠綜合集成前沿大數據技術和實戰化應用場景的實踐訓練環境。當前，公安大數據創新實踐訓練平臺建設面臨的困難和問題主要集中在缺乏大數據實踐基礎環境、缺少大數據實戰化應用場景以及高水平實踐訓練指導團隊等［5］。

（1）缺乏大數據應用實踐基礎環境。大數據應用實踐的基礎環境主要是指服務和支撐大數據運行的一系列的軟硬件設施，包括物聯感知設備、數據中心、高速網絡、大數據分析架構、大數據分析算法等。要實現這樣一套完整的大數據實踐訓練基礎環境需要投入大量的資金、人力、技術成本。但是當前公安院校受限于辦學經費的限制，很難能夠承擔起這樣一套完整的大數據基礎環境的建設。目前，雖然公安部及地方省廳直屬的一些公安和警察高校開設了計算機、網絡安全等相關專業，并建立了一些實驗、實訓基礎環境，但實際上主要是一些機房建設，主要用途為計算機教學實驗，缺乏大數據實踐訓練所必需的云計算、高速網絡等基礎設施，并且由于建設時間早、設備更新慢，已無法適應和支撐大數據實踐訓練基礎環境的建設需要。

（2）缺少大數據的實戰化應用場景。對公安大數據人才來說，實戰化的應用場景是其成長和養成的重要一環。公安大數據實戰化應用場景包括了跨數據庫檢索、目標畫像、異常行為識別、大數據決策等多個方面，涉及到刑偵、技偵、經偵、國保、禁毒、反恐等多個業務領域［6-7］，覆蓋從前端數據采集與感知、后臺數據運維與管理、數據分析與研判決策等多個環節［8］，構成了數據的全周期的閉環應用。但是當前公安院校開展的一些大數據分析及應用類實驗、實訓課程大多還僅僅局限于一些簡單的大數據分析算法應用和驗證，不僅缺少面向公安大數據分析應用的教學案例，還缺乏貼近實戰化的應用場景設計，大多數數據分析實驗所采用的案例和數據還主要借鑒于醫療、電商、物流等領域，無法給學生營造出實戰化的實踐體驗［9］。

（3）缺少高水平實踐訓練指導團隊。大數據應用人才的培養離不開高素質、高水平師資團隊的指導。大數據技術由于本身的技術更新周期短、迭代速度快［8］，精通和熟悉大數據技術的高水平人才屬于稀缺資源。而公安院校由于在大數據專業的設置和建設上的相對滯后，以及師資招錄的流程等諸多問題，導致很難通過正常的人才引進或招聘渠道招錄到理想的師資［1］。目前，一些公安院校采取了一些替代性的方案，如選派在職教師赴部屬或地方高水平院校的大數據專業和大數據企業開展相關技術培訓，提升其在大數據技術方面的知識積累，以彌補公安院校在教學資源上的不足等，但是受限于公安院校教師自身的專業方向不對口、知識體系陳舊、專業基礎薄弱等問題，導致其對大數據技術的學習和應用程度不深，影響了在實踐過程中對學生的指導和高水平人才的培養質量。

2 公安大數據創新實踐訓練平臺建設

2.1 建設思路

針對當前公安大數據創新實踐訓練平臺建設面臨的突出困難和問題，信息網絡安全學院提出了“以服務公安實戰為導向，充分發揮學院平臺優勢，匯聚各方優質大數據資源，培養公安大數據創新人才”的總體建設目標，通過對內協調、對外合作的方式，積極整合校內外資源，打造和建立以實戰化為導向的公安大數據創新實踐訓練平臺。①平臺的定位，以服務和支撐公安實戰工作中的大數據應用為目標，將其提升為直接為公安工作提供大數據應用服務的支撐載體，加強公安高等院校的教育教學訓練與實戰應用之間的銜接性；②建設模式，充分發揮學院在公安大數據應用人才培養與支撐公安大數據實戰應用創新工作方面的有利條件和獨特優勢，引進校內智慧校園大數據平臺、校外大數據企業和公安實戰單位的數據、技術、產品和案例資源［10］，形成多方共建、共同支撐實戰應用的平臺建設模式［11］；③運作模式，以公安大數據的實戰化創新應用為核心牽引，形成以實戰應用問題為導向，學院、公安實戰單位、大數據企業共同開展公安大數據應用創新的運作模式［12］，并以學科專業發展、問題解決方案、技術功能迭代升級作為學院、公安實戰單位、大數據企業的正向反饋，形成多方參與、合作共贏。

2.2 實踐訓練平臺的基礎功能建設

在創新實踐訓練平臺的功能建設上，建立了以大數據基礎架構環境為基礎、校園大數據和實戰大數據環境為拓展的功能體系（見圖1）。支撐大數據應用的關鍵基礎技術架構：①通過整合校內資源，依托學校網絡中心建立大數據創新實踐訓練平臺計算環境；②通過校企合作關系，通過設備捐贈、租賃等方式獲得一批高性能的計算設備，作為計算環境的資源補充。同時，通過大數據企業技術援助等方式依托硬件環境建立了Hbase、HDFS、MySQL、Spark、ElasticSearch等大數據存儲和計算架構，以及TensorFlow、Caffe、Torch、PyTorch等開源大數據分析技術框架和多個大數據分析及可視化應用產品。而在大數據應用環境方面，積極引進在線大數據服務資源，構建大數據應用實戰化場景。①與公安大學在建的智慧校園大數據平臺進行對接，接入學校一卡通數據、人事數據、校園監控數據、校園門禁數據、出入卡口的車輛數據等各類實時數據資源，建立虛擬的公安大數據實戰化應用場景［8］，開展學生學業畫像、圖書借閱分析、校園疫情管控、外來人員管理等各項大數據實踐應用工作，同時在實踐過程中提升參加實踐訓練學生的大數據運維、管理、分析、應用等基本技術能力，而大數據分析結果還可通過智慧校園模擬指揮中心大屏進行可視化展示，為校園的智慧管理應用和決策提供分析能力支撐（見圖2）；②引入公安實戰單位的各類案事件、人員、交通、視頻等各項實戰化數據，并根據已有典型案例構建治安風險分析、高危人員預警、警衛路線分析、視頻偵查分析等各類公安大數據實戰應用場景，培養學生的公安大數據實戰應用能力和意識，同時基于公安實戰單位的實時性需求開展定制化的大數據系統構建、問題解決方案以及非定制化的大數據挖掘和建模等創新實踐性活動，提升學生的實戰化大數據應用能力，并為公安機關的實戰應用提供技術架構和分析能力支撐。

圖1 公安大數據創新實踐訓練平臺基礎功能構成

圖2 智慧校園模擬指揮中心可視化大屏

2.3 實踐訓練平臺的管理運行模式

在實踐訓練平臺管理和運作模式上，堅持以實戰為導向，匯集學院、實戰單位和企業的知識、技術和專家資源，實現公安大數據應用創新實踐活動的良性運轉。

（1）指導教師團隊建設。組建了由學院專業教師、實戰單位教官、企業技術專家組成的聯合導師團隊，采取分工協作的方式對學生進行大數據實踐指導。其中實戰單位教官負責結合實踐訓練平臺的大數據環境設計和構建各類公安大數據實戰應用訓練場景，將公安工作中常見的數據分析任務轉換為適合于學生開展實踐訓練的相應訓練項目；企業技術專家則對學生在實踐訓練過程中出現的各類技術、方法問題進行培訓和指導［13］；學院教師則負責對學生進行大數據應用分析方面的基礎知識輔導和實踐的全過程管理。

（2）實踐過程管理。為學生提供多樣化的公安大數據應用創新實踐環境。在實踐學生的選拔上，打破專業限制，在每年秋季學期開學初從警務信息技術、視頻偵查技術、安全防范技術、網絡安全執法等專業大三的本科生中選拔一批學習成績較好、基礎知識扎實的學生進入平臺開展實踐，學院為進入平臺的學生根據其不同的專業方向和興趣安排相應的指導教師、外聘教官和技術專家，指導學生利用實踐訓練平臺的大數據環境和資源開展大數據運維管理、人員畫像、情報建模、大數據偵查等不同類型的實踐訓練活動。

建立宣傳動員機制，明確宣傳內容、宣傳方式、宣傳責任等具體內容，做到第一時間宣傳防災避災預警信息和知識，第一時間對內、對外宣傳報道，第一時間收集現場汛情、災情和抗災救災工作圖片資料。各單位對外宣傳和縣防指保持互通。

（3）人才培養方向。建立和堅持多元化的公安大數據應用實踐人才培養目標，鼓勵參與實踐的學生根據其自身能力和特長發展多樣化的成長路徑。對于技術能力較強、擁有濃厚產品開發興趣、在實踐和實習過程中被企業認可的學生，實踐訓練平臺重點培養其向大數據工程師方向發展；對于創新思維活躍、創新能力突出、對大數據分析研判興趣濃厚的學生，則重點培養其成為大數據情報分析師。

通過這種實踐過程的設計與實現，實現了學院學科建設、實戰單位服務、企業技術發展等多方共贏的局面。一方面，實戰單位可以借助實踐訓練平臺將公安工作中無法實現的數據環境、分析任務、應用場景進行構建，以驗證各種數據應用場景和業務流程的可行性，同時借助于平臺的數據分析實踐操作，為實戰單位提供各項數據分析支撐服務和問題解決方案；另一方面，企業將其技術產品應用于實踐訓練平臺，在支撐各項實踐訓練的同時，還可以在模擬的各種公安大數據業務場景中檢驗其產品的技術性能，發現存在的技術瓶頸和功能短板，為其進一步進行產品的迭代和完善提供方向。此外，通過引導和管理公安大數據應用實踐訓練平臺建設與應用過程，學院指導教師得以系統的總結和提煉實戰單位的大數據應用需求和方向、技術體系和方法、人才能力要求等要素，從而進一步的建設和完善學科發展方向（見圖3）。

圖3 公安大數據應用實踐訓練平臺的管理與運行模式

3 建設成效

經過連續5年建設，目前，公安大數據創新實踐訓練平臺已和北京市公安局、武漢市公安局、威海市公安局等實戰單位建立了院局合作協議，與海康威視、云從科技等多家高科技企業建立了院企合作關系，聘請實戰單位教官4人，校外高校和企業技術專家6人。

3.1 人才培養成績顯著

從2016年公安大數據創新實踐訓練平臺創建以來，人才培養效果十分顯著。近5年來，參與實踐訓練平臺訓練的學生達60余人，參加中國地理科學展示大賽、全國高校GIS大賽、全國大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生大數據技能競賽、全國大學生數學建模競賽、公安院校學生科技應用創新大賽等各類國家級、省部級科技競賽活動達40余人次，累計獲得各類獎勵近30項，其中國際級三等獎1次，國家級一、二、三等獎共8次，省部級特等獎、一等獎、二等獎6次。此外，學生在教師和教官的聯合指導下累計申報和承擔各類科技項目課題19項，獲中國人民公安大學本科學生科技創新成果獎2項，研發各類軟件系統7個，申請軟件著作權7項。已畢業的學生中，被字節跳動科技有限公司錄用1人，繼續攻讀本校研究生16人，前往地市級公安實戰單位科技信息化、大數據建設辦公室、技術偵查等大數據相關應用部門工作近20人。

3.2 服務支撐公安實戰能力提升

通過與公安實戰單位開展實踐訓練平臺建設，參與公安大數據應用創新實踐訓練的學生得以近距離接觸各類公安大數據實戰應用場景，并在學院教師和實戰單位教官的聯合指導下進行各類公安大數據應用創新訓練活動。近5年來，參加實踐訓練平臺訓練的學生參與了多次公安大數據實戰分析工作，為武漢市公安局、威海市公安局撰寫治安態勢研判、重點人員管控等專項數據分析報告6份，為公安實戰單位開展專項行動決策提供了有效的支撐作用。此外，參與實踐訓練的學生還參與研發了武漢市公安局大數據客流監測系統、北京市公安局情報線索文本結構化模型等軟件工具，特別是在2020年初的新冠疫情防控工作中，實踐訓練平臺學生為威海市公安局緊急研發了疫情防控大數據監測與分析系統，為公安實戰單位開展疫情防控工作提供了有力的支撐。

4 結 語

針對當前公安高校在大數據創新實踐訓練平臺建設上存在的諸多困難，以校內、校局、校企合作為契機，積極整合各方資源，以支撐公安實戰為導向，建立了服務于應用創新人才培養的公安大數據創新實踐訓練平臺。平臺的建設成果對提升當前公安高等院校數據科學專業建設、促進高水平人才培養、更好地服務公安工作具有較為顯著的示范意義。

（1）發揮專業平臺優勢，實現多方資源匯聚整合。公安院校是以公安工作為背景的行業性教育教學機構，其內在的驅動力是提升其人才培養與行業工作之間的銜接性、不斷加強和提高行業服務質量。因此，在為實戰單位繼續輸出高質量大數據人才的同時，以公安院校大數據相關專業為基礎，匯聚實戰單位的大數據應用經驗和大數據企業的技術產品等資源，打造和建設為公安實戰提供支撐與服務的大數據實踐訓練平臺，為公安大數據實戰應用和數據驅動警務發展提供重要補充。

（2）建立多方共贏合作建設模式，實現平臺的可持續運行。公安實戰單位的大數據應用需求主要集中于能夠利用大數據技術解決不斷發展變化的各類業務問題，但由于公安工作嚴苛的實戰化要求，很難容忍在實戰中開展各種未知性探索，而大數據企業面臨運營的壓力也很難能夠在未知領域進行較大的研發投入。相比之下，依托公安院校的大數據相關專業建立大數據創新實踐訓練平臺，不僅可以集中解決實戰單位和大數據企業應對未知應用和未知領域的探索，同時也可以在探索過程中及時發現前沿技術熱點，培育學科發展，積累應用經驗，從而形成多方參與、合作共贏、可持續發展的良好局面。

（3）堅持以服務實戰為導向，提升人才培養質量。公安大數據應用人才的核心要求是將大數據技術與實戰應用緊密結合，其中大數據技術是基礎，實戰應用是目標。通過建立面向實戰的公安大數據應用創新訓練平臺，實現技術環境和業務環境的有效融合，有效串聯起學生的理論學習、實操技能、業務認知，促進應用型創新人才脫穎而出，從而真正實現“教、學、練、戰一體化”的公安隊伍人才培養目標。