警務(wù)大數(shù)據(jù)在公安實踐中的應(yīng)用

張文元，馬麗雅

(1.烏魯木齊鐵路公安局哈密公安處刑事技術(shù)支隊, 新疆哈密　 839000;2.中國人民公安大學(xué)警務(wù)信息工程學(xué)院, 北京　100038)

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警務(wù)大數(shù)據(jù)在公安實踐中的應(yīng)用

張文元1，馬麗雅2

(1.烏魯木齊鐵路公安局哈密公安處刑事技術(shù)支隊, 新疆哈密 839000;2.中國人民公安大學(xué)警務(wù)信息工程學(xué)院, 北京100038)

摘要近年來，隨著信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)量迅猛增加，數(shù)據(jù)生成速度也大幅度提升，挖掘海量數(shù)據(jù)中隱藏的有價值的情報對公安工作中案件偵破和預(yù)警起到重要作用。構(gòu)建警務(wù)大數(shù)據(jù)平臺，必須優(yōu)化技術(shù)架構(gòu)，加強警務(wù)數(shù)據(jù)共享，才能充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)在公安實踐中的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞警務(wù)大數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)挖掘； 技術(shù)架構(gòu)

0引言

隨著信息時代發(fā)展步伐的加快，人們的生活和工作模式發(fā)生了前所未有的變化。云計算、物聯(lián)網(wǎng)等科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與普及，各種移動設(shè)備、無線傳感器等無時無刻不在進行著數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和交叉[1]，極大的催生了數(shù)據(jù)量的迅猛增加，數(shù)據(jù)類型也已經(jīng)不單純局限于單一的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，現(xiàn)代社會已經(jīng)步入大數(shù)據(jù)時代。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相比，大數(shù)據(jù)具有更大的數(shù)量、更豐富的多樣性、更快的生成速度以及更高的實用價值。警務(wù)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)的一種，它在公安部門應(yīng)對復(fù)雜的治安形勢過程中起到至關(guān)重要的作用。如美國曾經(jīng)把某城市近十幾年的犯罪活動數(shù)據(jù)和交通事故相關(guān)數(shù)據(jù)在地圖上分析比對后，得出二者的發(fā)案時段和地點都具有極高的相似性，這引起了美國相關(guān)部門的高度重視，通過部門間聯(lián)手合作，最終使該地的治安形勢得到極大改善[2]。在我國，為應(yīng)對復(fù)雜的社會治安形勢和高技術(shù)的犯罪手段，就必須順應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展潮流，改變傳統(tǒng)辦案方式，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)中隱藏的有價值信息，進一步提升公安隊伍的核心戰(zhàn)斗力。

1新形勢下的犯罪特點

隨著我國社會經(jīng)濟、文化的不斷發(fā)展，各種新技術(shù)的應(yīng)用使犯罪分子的作案手段變得先進而隱蔽，大大增加了案件偵破的難度，公安機關(guān)肩負(fù)著保衛(wèi)國家與人民生命財產(chǎn)安全的重任，承受著巨大的工作壓力。在新的治安形勢下的犯罪有以下幾方面的特點：

(1)智能型犯罪

互聯(lián)網(wǎng)、移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，各種利用網(wǎng)絡(luò)進行犯罪的違法活動層出不窮，其中電信詐騙最為常見。該類犯罪活動大多通過網(wǎng)絡(luò)和電話進行，手段多變，不易察覺，公安部門在破案過程中取證較為困難，而且利用高科技犯罪往往會造成大范圍的影響和危害，使人民的財產(chǎn)安全受到嚴(yán)重威脅。

(2)流竄型犯罪

當(dāng)前，社會經(jīng)濟的發(fā)展，人口的流動性越來越大，犯罪分子往往借助便捷的交通工具進行跨區(qū)域流竄作案，案發(fā)后迅速逃到其它地方。由于信息共享不暢通，使案件的偵破難度大大增加。除此之外，由于信息獲取渠道增多，犯罪分子通過電視、報紙以及其它媒體宣傳工具對公安機關(guān)的工作方式有一定的了解，具有一定的反偵察能力，作案時留下的證據(jù)會更少，增大破案難度。

(3)團伙型犯罪

團伙作案是目前犯罪案件較為突出的特點。近年來，團伙作案的數(shù)量激增，尤其是一些組織性很強的暴恐犯罪事件時有發(fā)生，由于作案人數(shù)較多，而且犯罪活動隱蔽性較強，給社會安定帶來極大威脅。同時，由于國際形勢的日益復(fù)雜化，一些犯罪團伙跨國從事犯罪活動，對國家和人民的安全造成嚴(yán)重影響。而目前信息數(shù)據(jù)的利用效率又比較低，對罪犯的追捕和案件的取證帶來一定困難。

因此，為了扭轉(zhuǎn)公安人員在案件偵查中被動、低效率的工作方式，應(yīng)該充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過對海量數(shù)據(jù)的分析和研判[3]，挖掘出隱藏在數(shù)據(jù)背后的線索，為打擊犯罪提供重要依據(jù)，從而推動公安工作的科學(xué)向前發(fā)展。

2警務(wù)大數(shù)據(jù)在公安工作中的作用

(1)快速鎖定目標(biāo)

目前，在我國各地警力配備都普遍不足的情況下，面對日益嚴(yán)峻的犯罪形勢，要做到“更快一步”就必須向科技借警力。通過將人口基本信息登記系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、高速卡口記錄系統(tǒng)、指紋登記系統(tǒng)等公安內(nèi)部系統(tǒng)以及社會各行業(yè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行整合，提取有關(guān)涉案人員的相關(guān)信息，實現(xiàn)對個人身份信息、視頻、指紋甚至DNA等數(shù)據(jù)的融合處理、辨析[4]，快速鎖定目標(biāo)，有針對性的開展打擊與防范。

(2)警務(wù)預(yù)測機制

充分利用好大數(shù)據(jù)中潛在的信息是警務(wù)預(yù)測的必要前提。研究發(fā)現(xiàn)，通過數(shù)據(jù)分析，人類行為有93%是可以預(yù)測的[5]，在公安工作中，借助數(shù)學(xué)算法和模型對海量的警務(wù)數(shù)據(jù)進行分類、挖掘、研判，得到隱藏在數(shù)據(jù)背后有價值的信息，從而改變?nèi)狈碚撘罁?jù)和數(shù)據(jù)支撐僅靠經(jīng)驗、僅直覺的傳統(tǒng)決策模式，這對于維護國家安全穩(wěn)定的大局具有重要意義，尤其近年來我國多次發(fā)生恐怖犯罪活動，對國家安定團結(jié)的局面構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。如果能夠?qū)⒋髷?shù)據(jù)的價值充分發(fā)揮出來，公安機關(guān)就可以做到事前預(yù)知。如通過分析各大社交媒體上發(fā)表的公眾言論是否存在敏感信息，或者從住宿登記信息中判斷是否有異常的外來人員聚集等行為，可以對一些群體性事件或暴恐事件進行預(yù)測預(yù)警。人類的個體活動雖然有差異，但群體行為往往具有可預(yù)測性，只要利用好大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過尋找海量數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，對即將發(fā)生的犯罪活動做出預(yù)測，公安民警就能在事件發(fā)生的初期捕捉到事態(tài)，從而進行干預(yù)和制止。因此，公安機關(guān)要抓住時機，將大數(shù)據(jù)技術(shù)和警務(wù)預(yù)測緊密結(jié)合，把控治安局勢，做到提前預(yù)防。

(3)合理分布警力

通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，還能夠優(yōu)化警力分布。對某一城市近幾年的案發(fā)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，通過分析得出某一地點在不同季節(jié)、不同時段的發(fā)案情況，根據(jù)這些統(tǒng)計結(jié)果合理部署警力，使有限的警力得到最優(yōu)化的部署，有效地降低案發(fā)率，充分體現(xiàn)科技指導(dǎo)警務(wù)的思想。

另外，為了能更好地服務(wù)群眾，充分保障群眾的安全，可以通過問卷、街道民警上門走訪等形式對群眾進行調(diào)查，分析反饋信息，掌握群眾關(guān)注的社會治安突出問題以及公安機關(guān)打擊防控的薄弱環(huán)節(jié)，從而制定有針對性的方案，保障人民生活的穩(wěn)定與和諧。

3警務(wù)大數(shù)據(jù)技術(shù)框架

從數(shù)據(jù)的處理流程來看，警務(wù)大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)構(gòu)框架可分為4部分，分別是數(shù)據(jù)來源層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)處理層以及應(yīng)用層。結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。

圖1　警務(wù)大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)構(gòu)框架

3.1數(shù)據(jù)來源層

數(shù)據(jù)來源層的主要功能是廣泛收集來自不同行業(yè)、社交網(wǎng)絡(luò)平臺以及公安內(nèi)部系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各種社交行為以及日常社會活動都會催生大量的數(shù)據(jù)，豐富、多途徑的數(shù)據(jù)來源是大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，為正確的警情決策提供重要保障，因此，最大限度地對各行業(yè)、各系統(tǒng)、各類型的數(shù)據(jù)進行全面收集至關(guān)重要。對于公安系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)來源可從以下幾個方面考慮：

(1)公安系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

公安系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要是指公安內(nèi)部各警種在工作中統(tǒng)計存儲的的各種數(shù)據(jù)，如身份戶籍信息、出入境信息、各交通卡口的通行信息等。

(2)服務(wù)行業(yè)數(shù)據(jù)

隨著服務(wù)行業(yè)的興起，每天都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。在銀行辦理業(yè)務(wù)時，個人的資金流轉(zhuǎn)情況會被記錄在銀行內(nèi)部系統(tǒng)中；在進行網(wǎng)上購物或者購票時，購買信息也會被存儲在供應(yīng)商的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；通過對不同服務(wù)行業(yè)的數(shù)據(jù)進行整合分析處理，往往能為公安機關(guān)的案件偵破以及犯罪預(yù)警提供重要依據(jù)。

(3)社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

QQ、微信、微博等各種各樣的社交軟件已經(jīng)成為人們?nèi)粘＝涣魃踔潦枪ぷ髦斜夭豢缮俚墓ぞ撸缃粩?shù)據(jù)的涵蓋面較為廣泛，在進行交流中，往往會無意識地暴露一些私人的、隱蔽的信息。另外，通過對社交網(wǎng)絡(luò)言論的深入分析，還可以對一些敏感詞匯進行鎖定，一旦出現(xiàn)相關(guān)言論，立即進行調(diào)查，這對于預(yù)防群體性事件有著重要的預(yù)警作用。

3.2數(shù)據(jù)存儲層

如何高效快速的存儲大量數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)技術(shù)框架面臨的重要問題。分布式存儲方式憑借其獨特的可擴展能力成為大數(shù)據(jù)存儲的主流架構(gòu)。它采用普通的硬件設(shè)備作為基礎(chǔ)設(shè)施，大大降低了存儲成本，而且通過分布式哈希表(Distributed Hash Table，簡稱DHT)來組織管理成員節(jié)點[6]，極大提高了數(shù)據(jù)的存儲和查詢速度。這種存儲方式將數(shù)據(jù)均勻的分布在各個節(jié)點上，既提高了數(shù)據(jù)的存取效率，又保障了整個系統(tǒng)的安全性，不會因為某個節(jié)點上的數(shù)據(jù)遭到破壞而影響整個存儲系統(tǒng)，目前流行的云存儲采用的就是分布式架構(gòu)。此外，要實現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用，還必須統(tǒng)一規(guī)范數(shù)據(jù)的存儲格式。

在大數(shù)據(jù)建設(shè)中，數(shù)據(jù)的安全性也是一個必須關(guān)注的重點問題。如果將公安內(nèi)部系統(tǒng)信息以及社會各服務(wù)行業(yè)信息整合在同一個數(shù)據(jù)中心，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)的泄露或篡改，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果，所以，必須通過相應(yīng)的安全措施進行數(shù)據(jù)保護。通過采取系統(tǒng)防火墻、訪問控制、數(shù)據(jù)加密以及身份識別等機制，對數(shù)據(jù)在傳輸和訪問過程中進行保護，確保數(shù)據(jù)操作的可靠性和安全性。

3.3數(shù)據(jù)處理層

豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源以及優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲框架為技術(shù)人員從海量數(shù)據(jù)中獲取有用信息提供保障，而最終決定能否從中獲取對公安工作有價值的情報信息則取決于所選用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的優(yōu)劣。目前，常見的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法、決策樹算法等。以決策樹算法為例，它借助樹的分支結(jié)構(gòu)自上而下進行屬性分類，樹中的節(jié)點表示對某個屬性的判斷。在決策樹的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)挖掘模型，再結(jié)合聚類分析、關(guān)聯(lián)分析預(yù)測、模式評估、結(jié)果分析等一系列操作，為熱點區(qū)域劃定、串并案處理、預(yù)警研判等實際應(yīng)用提供有效線索。

4警務(wù)大數(shù)據(jù)建設(shè)亟待解決的難題

從警務(wù)大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)構(gòu)框架來看，目前警務(wù)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和發(fā)展還處于初級階段，要想真正發(fā)揮大數(shù)據(jù)的作用，必須解決好以下幾個問題。

(1)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的優(yōu)化

隨著數(shù)據(jù)量的迅猛增加，大量的數(shù)據(jù)都存儲在分布廣泛的不同類型的服務(wù)器上，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)已經(jīng)無法滿足海量數(shù)據(jù)的響應(yīng)需求，因此必須優(yōu)化技術(shù)架構(gòu)，打造一個面向警務(wù)應(yīng)用的“云計算中心”[7]，切實提高對大量數(shù)據(jù)的分析存儲能力，推進智能化交通、視頻監(jiān)控、信息快速搜索等系統(tǒng)的建設(shè)，為提升警務(wù)信息化能力提供保障。其中，Hadoop分布式文件系統(tǒng)(簡稱HDFS)所特有的高容錯性、高吞吐量等特點能夠提供有效的數(shù)據(jù)存儲和運算解決方法。

HDFS是以Hadoop為軟件基礎(chǔ)框架搭建而成的分布式文件系統(tǒng)，具有較高的容錯率和吞吐量，數(shù)據(jù)訪問效率高，尤其適合使用在擁有大量數(shù)據(jù)集的應(yīng)用程序上，而且它對硬件配置要求較低，部署方便。由Apache基金所開發(fā)的分布式系統(tǒng)Hadoop屏蔽了底層細(xì)節(jié)，使文件系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計更加便捷。在基于Hadoop框架的系統(tǒng)中，最為核心的技術(shù)就是分布式文件系統(tǒng)以及Map函數(shù)和Reduce函數(shù)。分布式文件系統(tǒng)的主要功能是為海量的數(shù)據(jù)提供存儲空間和管理方式，而Map函數(shù)和Reduce函數(shù)則為數(shù)據(jù)的分析和處理提供具體方法。Hadoop框架下數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2　Hadoop框架下數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)

在Hadoop框架基礎(chǔ)上，以分散式的方法對收集到的數(shù)據(jù)文件進行管理，并將文件拆分為多個block數(shù)據(jù)塊。HDFS含有兩種節(jié)點，分別是NameNode和DataNode ，NameNode上存儲元數(shù)據(jù)，它就像文件目錄一樣，上面記錄著一個數(shù)據(jù)文件被拆分為幾個block以及這些block分別存儲在哪些DataNode節(jié)點上。DataNode除了響應(yīng)來自客戶機的數(shù)據(jù)讀寫請求以外，還接收來自NameNode節(jié)點的創(chuàng)建、復(fù)制數(shù)據(jù)塊的指令并進行相應(yīng)操作。因此，通過對NameNode的查看，即可迅速找到數(shù)據(jù)的存儲位置，大大提高讀取、查詢數(shù)據(jù)的速度。在數(shù)據(jù)處理方面，Hadoop提供強大的數(shù)據(jù)處理機制——MapReduce。MapReduce提供了高效率并行處理海量數(shù)據(jù)的方法，將需要進行處理的任務(wù)并行運行在集群中的多個計算機節(jié)點上，在數(shù)據(jù)存儲的位置上執(zhí)行處理工作，提高處理能力。

(2)數(shù)據(jù)采集、錄入的規(guī)范全面化

對于警務(wù)大數(shù)據(jù)而言，除了要廣泛收集各種數(shù)據(jù)之外，還要保障數(shù)據(jù)的可用性，因為全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是能否挖掘出有價值信息的重要保障，而目前公安系統(tǒng)中普遍存在的問題就是許多警務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入具有不正確、不完整以及重復(fù)等。很多城市的人口流動性較大，但由于條件的限制，一些小型的旅店或者私人出租的房屋等場所無法將入住人員的信息及時存儲并上傳到網(wǎng)絡(luò)上。因此，責(zé)任區(qū)民警就需要定期將這些流動人口登記信息準(zhǔn)確完整地錄入到系統(tǒng)中，確保數(shù)據(jù)的完整性。全部的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)成了警務(wù)大數(shù)據(jù)，只有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確和全面的，才能真正發(fā)揮大數(shù)據(jù)的作用，有效指導(dǎo)公安工作的快速反應(yīng)，提升警務(wù)戰(zhàn)斗力。

(3)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的互聯(lián)一體化

除了公安內(nèi)部系統(tǒng)采錄的數(shù)據(jù)外，社會其他行業(yè)系統(tǒng)中存儲著的大量數(shù)據(jù)也能夠為公安工作提供重要依據(jù)。在以往的辦案過程中，公安民警如果需要借助社會其他行業(yè)的數(shù)據(jù)信息時，必須和有關(guān)

部門進行協(xié)調(diào)，這無疑會延誤破案的最佳時機，但如果能在相應(yīng)政策的支撐下，將公安系統(tǒng)內(nèi)部存儲的基礎(chǔ)信息和社會信息資源整合在一起，就會極大豐富警務(wù)數(shù)據(jù)的來源，為實施警務(wù)預(yù)測等提供全面、豐富的數(shù)據(jù)支撐。另外，還應(yīng)加強不同地區(qū)、不同警種之間的警務(wù)數(shù)據(jù)共享，打破地區(qū)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)各自壁壘，真正實現(xiàn)信息資源充分共享，為跨地區(qū)案件和串并案件的快速偵破創(chuàng)造有利條件。

5結(jié)語

大數(shù)據(jù)時代的來臨既為警務(wù)工作帶來契機，同時也帶來挑戰(zhàn)。警務(wù)大數(shù)據(jù)引領(lǐng)公安信息化的發(fā)展道路，是全面深化警務(wù)機制改革的重要內(nèi)容，公安機關(guān)應(yīng)該在政府相關(guān)政策的支持下積極構(gòu)建框架體系，充分發(fā)揮警務(wù)大數(shù)據(jù)的價值和作用，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力。尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)作為技術(shù)手段，將切實提高公安業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化和信息化水平。

參考文獻

[1]姜浩端.大數(shù)據(jù)的本質(zhì)及其可能的影響[J].中國經(jīng)濟報告,2013(6):16-22.

[2]涂子沛.中國如何應(yīng)對大數(shù)據(jù)時代的挑戰(zhàn)[J].商周刊，2014(6).

[3]王澄.數(shù)據(jù)整合及關(guān)聯(lián)分析在校園治安綜合系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].北京：北京工業(yè)大學(xué),2009.

[4]馮冠籌.大數(shù)據(jù)時代實施預(yù)測警務(wù)探究[J].廣東公安科技,2014,22(1):23-27.

[5]曹凱.人類行為93%是可預(yù)測的[J].中國醫(yī)院院長,2012(21):108.

[6]畢文娟.一種基于糾刪碼的分布式備份技術(shù)的研究[D].武漢：華中科技大學(xué),2013.

[7]肖薇,計春雷.面向移動警務(wù)應(yīng)用的云計算平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].微型電腦應(yīng)用,2013,29(1):8-11.

(責(zé)任編輯于瑞華)

作者簡介張文元(1976—)，男，新疆哈密人，副支隊長。研究方向為刑事技術(shù)、信息技術(shù)。

中圖分類號D631