基于文本分析的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)政策研究

付婷婷 苗蘊(yùn)慧

摘 要： 現(xiàn)階段工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提速，其安全問題也飽受重視。通過選取12篇政府出臺(tái)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策并提取匯總政策文本，運(yùn)用Python統(tǒng)計(jì)文本高頻詞匯，通過SPSS對其進(jìn)行因子分析和聚類分析，從而得到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)政策的關(guān)鍵內(nèi)容。結(jié)果表明工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全政策主要包括以下四類：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全建設(shè)及防護(hù)、建立與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相匹配的保障能力及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)應(yīng)用安全機(jī)制、建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全管理體系、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的服務(wù)水平。

關(guān)鍵詞： 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 安全 文本分析 ]

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)受到了更多的關(guān)注，與此同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全也面臨著在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的復(fù)雜環(huán)境下捉襟見肘的問題。自2016年來，我國有關(guān)政府部門紛紛出臺(tái)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)政策，研究學(xué)者對我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的分析也逐漸增多。

何洪流、尚朝鋒（2019）分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全面臨威脅來源廣、工業(yè)系統(tǒng)設(shè)備自身脆弱等問題，對《國務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2018—2020年）》等政策的探討，提出了要出臺(tái)政策指引，強(qiáng)化安全保障;健全管理體系，完善管理機(jī)制等建議。王新霞、李璇等（2020）通過分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、開放、設(shè)備生產(chǎn)商、有關(guān)工作人員管理等諸多方面面臨的問題，提出了相關(guān)建議。孫念、傅為政（2020）基于大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下，分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所面臨的挑戰(zhàn)，并提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。

上述學(xué)者，大多對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全問題進(jìn)行了純定性分析，還有一些學(xué)者則使用Python、SPSS等軟件對文本進(jìn)行分析。袁野、于敏敏等（2018）選取了2017年6月—2018年6月，16個(gè)省級層面的人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃作為研究樣本，運(yùn)用Python、Gephi等文本挖掘與可視化方法，從高頻關(guān)鍵詞和內(nèi)容關(guān)聯(lián)度著手，對政策主體，研究熱點(diǎn)，重點(diǎn)領(lǐng)域和相關(guān)舉措進(jìn)行分析。馬曉玲、楊思琦等（2019）以120篇北美公共圖書館推廣閱讀的相關(guān)政策為樣本，利用Python進(jìn)行分詞、合并同義詞、統(tǒng)計(jì)高頻詞匯，構(gòu)建高頻詞匯的共詞矩陣、相異矩陣、相關(guān)矩陣，并利用SPSS進(jìn)行因子分析和聚類分析最終得出政策文本內(nèi)容主要包括四大類。

基于上述分析，本文通過選取有關(guān)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的政策文本，利用Python進(jìn)行分詞，統(tǒng)計(jì)高頻詞匯，并通過SPSS軟件進(jìn)行因子分析和聚類分析，最終得出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)政策主要包括的內(nèi)容。

二、研究設(shè)計(jì)

（一）樣本來源

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全政策，是指由國家工業(yè)和信息部等有關(guān)部門出臺(tái)的關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面的指導(dǎo)意見、發(fā)展規(guī)劃、工作計(jì)劃、評價(jià)方法等政策性文件。樣本主要通過人工搜索“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”“互聯(lián)網(wǎng)安全”等關(guān)鍵詞，在中國政府網(wǎng)等官方網(wǎng)站中搜索，得到政策文件12個(gè)。

（二）研究工具和方法

本文的研究工具主要借助于Pycharm軟件和SPSS.25.0版本的軟件。首先在Pycharm中利用Python的第三方庫jieba對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的政策文本進(jìn)行分詞、統(tǒng)計(jì)詞頻等操作;再將統(tǒng)計(jì)好的高頻詞匯導(dǎo)入到excel中構(gòu)建共詞矩陣，然后將共詞矩陣導(dǎo)入到spss25.0版本軟件中，計(jì)算相關(guān)矩陣，對數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行因子分析，并根據(jù)因子分析的結(jié)果確定分類數(shù)目，進(jìn)而對樣本進(jìn)行聚類分析，再根據(jù)聚類結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究。

三、分析過程

（一）高頻詞匯共詞分析

由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的指導(dǎo)意見、發(fā)展規(guī)劃等政策性文件大多為綜合性文件，只有《加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全指導(dǎo)意見》是對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的全面說明，其他的文件中只包括部分與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)的意見說明等政策。因此，本文通過人工預(yù)處理，將所選取的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)政策性文件中與安全相關(guān)的部分內(nèi)容提煉出來，作為后續(xù)處理的政策文本。

首先，將提煉出來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全政策文本使用Python的第三方庫jieba包進(jìn)行分詞。分詞是為了在自然語言處理過程中，更好地處理句子，把句子拆分成一個(gè)一個(gè)的詞語，從而更好地分析句子的特性。其次，自定義用戶詞典。因?yàn)橥衷~后可能將原本屬于一個(gè)詞匯的兩個(gè)字或詞拆分成兩個(gè)或多個(gè)，例如，分詞結(jié)果將“大數(shù)據(jù)”拆分成“大”和“數(shù)據(jù)”兩個(gè)詞。此時(shí)，為了更好地分析和理解文本，需要重新定義詞典。同時(shí)，還需要將與語義無關(guān)的停用詞和標(biāo)點(diǎn)符號刪除，例如：“和”“關(guān)于”“通過”等用于連接句子，且與語義表達(dá)無關(guān)的詞語。在統(tǒng)計(jì)高頻關(guān)鍵詞時(shí)，需要建立同義詞語料庫。將一些文字不同但表達(dá)含義相同或相似的詞語合并為一個(gè)詞語，例如：本文將“加強(qiáng)”“強(qiáng)化”等語義相同的詞匯合并為“加強(qiáng)”一詞;將“建設(shè)”“建立”等詞合并為“建設(shè)”一詞;將“推動(dòng)”“促進(jìn)”等詞合并為“推動(dòng)”一詞。進(jìn)行上述步驟后，再統(tǒng)計(jì)高頻關(guān)鍵詞，經(jīng)過分詞后統(tǒng)計(jì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)政策的高頻關(guān)鍵詞，選擇詞頻為10以上的詞語作為高頻關(guān)鍵詞，一共得到了40個(gè)高頻關(guān)鍵詞，如表1所示。

在得到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)政策的高頻關(guān)鍵詞后，為了更好地研究高頻關(guān)鍵詞之間的內(nèi)在聯(lián)系，本文將高頻關(guān)鍵詞詞匯表導(dǎo)入到excel中，建立了40〖*〗40的高頻關(guān)鍵詞共詞矩陣，如表2所示。

（二）因子分析

在構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)政策高頻關(guān)鍵詞共詞矩陣的基礎(chǔ)上，將共詞矩陣導(dǎo)入到SPSS25.0軟件中，計(jì)算生成高頻關(guān)鍵詞的相關(guān)矩陣。數(shù)值越大，說明兩個(gè)詞匯之間的相關(guān)程度越高;數(shù)值越小，說明兩個(gè)詞匯之間的相關(guān)程度越小。部分高頻關(guān)鍵詞相關(guān)矩陣如表3所示。并利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)政策高頻關(guān)鍵詞相關(guān)矩陣進(jìn)行因子分析，通過碎石圖顯著陡峭、特征根大于1和累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%，這三個(gè)特征可知，將高頻關(guān)鍵詞設(shè)置成4個(gè)類別，可以覆蓋政策文本97.926%的信息。部分因子分析結(jié)果如表4所示，碎石圖如圖1所示。

（三）高頻詞匯聚類分

所謂的聚類分析，是指根據(jù)一批樣品的多個(gè)指標(biāo)值，具體找出一些能夠度量樣本或指標(biāo)之間相似程度的統(tǒng)計(jì)量，將相似程度高的樣本或指標(biāo)劃分為一類，把不同的類型一一劃分出來，形成由小到大的分類系統(tǒng)。在進(jìn)行因子分析后，判別可以將高頻關(guān)鍵詞分為4類，本文采用系統(tǒng)聚類，聚類方法選擇組間聯(lián)結(jié)法，計(jì)算距離選擇歐式平方距離，輸出聚類結(jié)果——譜系圖，如圖2所示。高頻關(guān)鍵詞分類結(jié)果如表6所示。

四、結(jié)論

由上述聚類分析結(jié)果可知，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)政策文本主要分為以下四大類：

第一類是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的建設(shè)與防護(hù)。主要包括詞匯：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全、安全、建設(shè)、加強(qiáng)、企業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、平臺(tái)、行業(yè)、工業(yè)、能力、防護(hù)、技術(shù)。由以上詞匯可知，政府發(fā)布的指導(dǎo)意見和政策建議，主體上圍繞著建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全平臺(tái)，加強(qiáng)工業(yè)行業(yè)的信息安全防護(hù)能力，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的技術(shù)手段。提升工業(yè)企業(yè)的自身互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)防護(hù)，明確了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全要圍繞著平臺(tái)安全、技術(shù)安全建立。

第二類是建立與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相匹配的保障能力及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)應(yīng)用的安全機(jī)制。主要包括詞匯：標(biāo)準(zhǔn)、保障、開展、發(fā)展、試點(diǎn)，推動(dòng)、評估、要求、指導(dǎo)、應(yīng)用、支持、機(jī)制、創(chuàng)新、數(shù)據(jù)。“開展”“發(fā)展”“推動(dòng)”“支持”表述了我國政府對建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全平臺(tái)的大力支持，鼓勵(lì)推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)等重點(diǎn)領(lǐng)域安全標(biāo)準(zhǔn)的制定，同時(shí)也希望企業(yè)能夠建立與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相匹配的技術(shù)保障能力?！皯?yīng)用”、“試點(diǎn)”、“機(jī)制”，說明要建立健 全工業(yè)應(yīng)用程序應(yīng)用前的安全機(jī)制，培育創(chuàng)新性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全企業(yè)，并在汽車、電子信息、能源等重點(diǎn)領(lǐng) 域展開試點(diǎn)示范，推廣應(yīng)用。

第三類是建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全管理體系。主要詞匯包括：產(chǎn)品、系統(tǒng)、應(yīng)急、管理、國家、監(jiān)測、責(zé)任、檢測、工作、風(fēng)險(xiǎn)、處置、體系、設(shè)備。其中，“管理”“監(jiān)測”“監(jiān)測”“風(fēng)險(xiǎn)”“體系”，要求建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全管理體系，強(qiáng)化平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)等重點(diǎn)領(lǐng)域的安全監(jiān)督檢查及風(fēng)險(xiǎn)評估，升級企業(yè)的安全監(jiān)測系統(tǒng)，重點(diǎn)檢測網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)產(chǎn)品要求。以提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)測、評估、檢測和應(yīng)急處置等能力為重點(diǎn)，建設(shè)國家工業(yè)信息安全保障中心，為制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展提供安全支撐。

第四類是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的服務(wù)水平。主要詞匯包括：服務(wù)。是指通過以上三類：建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全管理體系，搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全平臺(tái)假設(shè)，開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的檢測評估，從而提高工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的服務(wù)水平，加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的公共服務(wù)能力，為我國先進(jìn)制造業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)I造出一個(gè)良好的安全環(huán)境。

在今后的研究工作中，希望能夠擴(kuò)大樣本容量，將政策樣本劃分到隸屬于哪個(gè)部門，以便更深入地了解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的發(fā)展情況。