數(shù)字孿生:風(fēng)險、溯源及規(guī)制*

閆 晴

數(shù)字孿生(Digital Twin)是近年來深受熱捧且應(yīng)用迅速的新興信息技術(shù),它用于模擬、預(yù)測和優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)的整個生命周期[1],能夠重現(xiàn)實(shí)體產(chǎn)品及其生產(chǎn)過程信息,實(shí)現(xiàn)虛實(shí)孿生體之間的信息重合[2]。在我國,數(shù)字孿生技術(shù)已在智慧城市建設(shè)、智能制造推廣、智慧網(wǎng)絡(luò)搭建等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。黨的十九大報告明確提出要“加快建設(shè)制造強(qiáng)國”[3],《中國制造 2025》也提出“將智能制造作為兩化深度融合的主攻方向”[4]?？梢?數(shù)字孿生實(shí)踐應(yīng)用的范圍擴(kuò)展與效力增強(qiáng)屬于不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。但恰如一枚硬幣的兩面,與數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用前景廣闊相伴而生的是許多擔(dān)憂和質(zhì)疑[5]。 由于數(shù)據(jù)“繭房”、數(shù)據(jù)“煙囪”、數(shù)據(jù)“盲盒”、數(shù)據(jù)“黑箱”的存在,若不能及時從多維度規(guī)制數(shù)字孿生的風(fēng)險,勢必帶來對智能制造與數(shù)字經(jīng)濟(jì)的反噬。風(fēng)險揭示是優(yōu)化規(guī)制體系的起點(diǎn),本文首先客觀、系統(tǒng)、真實(shí)地描繪了數(shù)字孿生風(fēng)險“圖譜”,指明了風(fēng)險規(guī)制體系優(yōu)化的基本方向。成因剖析是從根源上防控風(fēng)險的前提,本文其次分析了數(shù)字孿生風(fēng)險的生發(fā)機(jī)理,為從源頭上規(guī)制數(shù)字孿生風(fēng)險奠定必要基礎(chǔ)。制度優(yōu)化是數(shù)字孿生風(fēng)險防控難題破解的“落腳點(diǎn)”,本文最后依據(jù)風(fēng)險內(nèi)容及其成因探索明確、可行、具體、可靠的優(yōu)化方案,以期消減數(shù)字孿生應(yīng)用帶來的隱患,推動新興技術(shù)的安全推廣與合理應(yīng)用。

1 問題凸顯:數(shù)字孿生的風(fēng)險揭示

1.1 定位風(fēng)險:數(shù)字孿生主導(dǎo)方的角色替代

數(shù)字孿生技術(shù)可通過構(gòu)建“物理空間社會”和“虛擬數(shù)字空間社會”共同鏈接的“二元空間”[6],并運(yùn)用數(shù)字計算、推理、模擬達(dá)到“以虛控實(shí)”的效果。這短期內(nèi)可有效提升數(shù)字應(yīng)用效率,但從長遠(yuǎn)來看,對技術(shù)治理的迷信和依賴亦可能造成社會治理創(chuàng)新不足、缺乏實(shí)質(zhì)增長的“內(nèi)卷化”現(xiàn)象[7]。這是因?yàn)?在數(shù)字孿生應(yīng)用的過程中,政府部門等技術(shù)使用人持續(xù)添加新的數(shù)據(jù)至已有的數(shù)字系統(tǒng)會直接增加其復(fù)雜度。受制于人類計算能力的局限,政府部門對數(shù)字孿生數(shù)據(jù)統(tǒng)計、情景再現(xiàn)、風(fēng)險預(yù)測、方案優(yōu)化等方面的功能愈加依賴。這會逐漸弱化主導(dǎo)主體的治理意識與創(chuàng)新觀念,甚至形成數(shù)字孿生取代人類成為實(shí)際上的制度決策者的局面,隨著數(shù)字孿生技術(shù)的多維應(yīng)用,最終會帶來政府決策的僵化與社會治理人文色彩的弱化,甚至進(jìn)一步激化政府與民眾的矛盾。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險:數(shù)字孿生技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系缺失

1.2.1 數(shù)字孿生指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)缺失

當(dāng)前,我國雖在《關(guān)于全面推進(jìn)實(shí)景三維中國建設(shè)的通知》[8]等文件中提出要運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)至城市建設(shè)、流域治理等領(lǐng)域,但上述文件均未涉及數(shù)字孿生的適用范圍、支持工具和技術(shù)平臺等標(biāo)準(zhǔn)參考要素。這導(dǎo)致數(shù)字孿生技術(shù)在實(shí)踐中的標(biāo)準(zhǔn)缺乏直接指引,間接擴(kuò)展了數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用主體的自由決策空間,增加了數(shù)字孿生技術(shù)不當(dāng)應(yīng)用的隱患,甚至?xí)l(fā)對數(shù)字工具合理使用的反噬。

1.2.2 數(shù)字孿生實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)缺失

在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域,由于直接利益的誘導(dǎo),市場主體往往比政府部門更加積極。通用、西門子、微軟、達(dá)索系統(tǒng)、光環(huán)新網(wǎng)、字節(jié)跳動等公司均已開始在數(shù)字孿生領(lǐng)域布局。但截至目前,數(shù)字孿生概念的外延仍有爭議。這說明多主體對于數(shù)字孿生的認(rèn)識是不同的,難以形成研發(fā)與實(shí)施的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。此外,由于缺少數(shù)字孿生相關(guān)模型、數(shù)據(jù)、服務(wù)、鏈接等標(biāo)準(zhǔn)的參考,各公司研發(fā)的數(shù)字孿生產(chǎn)品差異度較大且難以兼容。這導(dǎo)致數(shù)字孿生產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成困難且匯總結(jié)果公信度偏低,為數(shù)字孿生產(chǎn)品的實(shí)踐應(yīng)用埋下了難以估量的隱患。

1.3 技術(shù)風(fēng)險:數(shù)字孿生虛擬模型真實(shí)度不足

1.3.1 數(shù)字孿生數(shù)據(jù)復(fù)刻難度較大

數(shù)據(jù)的模擬是數(shù)字孿生技術(shù)運(yùn)行的第一步。受制于人類的認(rèn)知水平、感應(yīng)能力與技術(shù)水平,數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建起來的虛擬模型可能與實(shí)體存在一定的脫節(jié)。如在數(shù)字孿生城市建設(shè)過程中,受制于城市物理死角、偶發(fā)信號干擾、突發(fā)設(shè)備故障、支撐能源供給等問題,網(wǎng)絡(luò)無法保障百分之百的全方位覆蓋與隨時暢通[9]。在數(shù)字孿生運(yùn)行過程中,任何一處數(shù)據(jù)錯漏都有可能顛覆后續(xù)的仿真分析,大幅削弱數(shù)據(jù)孿生技術(shù)的實(shí)踐效能。

1.3.2 數(shù)字孿生數(shù)據(jù)失真難以及時發(fā)現(xiàn)

數(shù)字孿生虛擬模型構(gòu)建過程中,信息采集死角難以避免,且全面采集自然人的信息可能觸及倫理與法律的“敏感地帶”甚至“禁區(qū)”。如在數(shù)字孿生醫(yī)療服務(wù)過程中,雖然可通過數(shù)據(jù)時刻監(jiān)測患者的身體狀態(tài)并對可能的疾病作出及時預(yù)警,但患者的心理承受能力、情感變化等因素難以得到必要考慮。此時數(shù)字孿生虛擬模型成果的真實(shí)度難以保障,再加上僅有少量主體掌握數(shù)字孿生虛擬模型,即使存在數(shù)據(jù)失真的現(xiàn)象也難以及時發(fā)現(xiàn)。這直接增大了數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的風(fēng)險并降低了虛擬模擬結(jié)果的公信力,一定程度上增加了數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)圍的難度。

1.4 安全風(fēng)險:數(shù)字孿生數(shù)據(jù)安全保障度偏低

1.4.1 數(shù)字孿生數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險偏高

數(shù)字科技長期面臨著單點(diǎn)故障和人為攻擊的安全隱患[10]。數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用過程中,海量數(shù)據(jù)分布于用戶、服務(wù)器、生產(chǎn)終端、數(shù)據(jù)監(jiān)控等多種設(shè)備上,任何一個設(shè)備遭受攻擊都可能引發(fā)系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險。且隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)應(yīng)用深度融合,黑客可攻擊的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險點(diǎn)大量增加,入侵方式與攻擊路徑也大幅擴(kuò)展,數(shù)字孿生虛擬模型的安全系數(shù)堪憂。更重要的是,隨著虛擬模型逼真度的提升,數(shù)據(jù)威脅人們隱私的方式從了解行動軌跡轉(zhuǎn)移至記錄神經(jīng)活動模式[11]。當(dāng)前蘋果、臉書、微軟、谷歌等科技巨頭已通過指紋、人臉識別等方式驗(yàn)證信息,未來音頻、虹膜等識別方式也會加入其中[12],這些生物識別技術(shù)與自然人永久關(guān)聯(lián)且不可更改,一旦被泄露則為自然人帶來終生的安全隱患,從而大幅降低數(shù)字孿生技術(shù)的整體安全系數(shù)。

1.4.2 數(shù)字孿生算法“黑箱”操作空間偏大

在數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用過程中,算法屬于底層邏輯的必要支撐。由于代碼的“封箱”化,界面、數(shù)據(jù)與模型的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個天然的算法“黑箱”。例如,在智慧城市的運(yùn)行過程中,算法依據(jù)路況、車況、行人數(shù)量等實(shí)時信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析并計算出最佳調(diào)控方案,社會公眾只能看到紅綠燈的指揮而不能獲取算法決策邏輯信息。在數(shù)字孿生時代,算法封箱模式廣泛應(yīng)用于移動APP、智慧醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,操作空間難以估量。算法“黑箱”的持續(xù)存在與廣泛操作會增大在社會中出現(xiàn)“算法專政”或“算法霸權(quán)”的風(fēng)險[13],從整體上大幅降低數(shù)字孿生運(yùn)行的公正度與安全度。

1.5 應(yīng)用風(fēng)險:數(shù)字孿生應(yīng)用危機(jī)多元

1.5.1 數(shù)字孿生應(yīng)用范圍過度擴(kuò)張

數(shù)字孿生概念近兩年非?；馃?甚至涌現(xiàn)出“萬事萬物皆可數(shù)字孿生”的觀點(diǎn)。事實(shí)上,人工智能、元宇宙、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等新興技術(shù)均具有自己的局限性,若過度強(qiáng)調(diào)其技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用價值則可能適得其反,甚至增加行業(yè)運(yùn)行的風(fēng)險。比如,烹飪、幼兒看護(hù)、疑難病癥診斷、心理康復(fù)治療等領(lǐng)域工作的順利開展需以豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),并結(jié)合對象反應(yīng)進(jìn)行方案調(diào)適才能獲取良好的效果。若數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用范圍擴(kuò)展至上述領(lǐng)域,從短期看可能降低生產(chǎn)成本,但從長期看則可能在安全、健康層面帶來巨大的威脅。

1.5.2 數(shù)字孿生預(yù)測風(fēng)險失準(zhǔn)

數(shù)字孿生技術(shù)迅速推廣應(yīng)用的重要原因在于其充分利用物理模型、運(yùn)行歷史、傳感器更新等數(shù)據(jù),形成了多學(xué)科、多尺度、多概率的仿真過程,并有助于評估未來風(fēng)險。如我國黃河防凌汛多年來屬于“難啃的骨頭”,數(shù)字孿生技術(shù)基于實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史信息可生成凌汛災(zāi)害的模擬仿真演進(jìn)過程,強(qiáng)化針對凌汛災(zāi)害的預(yù)演能力[14]。但我國在機(jī)理建模、仿真分析、數(shù)據(jù)集成等方面尚存在較為明顯的技術(shù)短板,且部分核心技術(shù)被國外龍頭企業(yè)壟斷,運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)作出的風(fēng)險預(yù)測可能與實(shí)際走勢不相符合。數(shù)字孿生預(yù)測風(fēng)險的失準(zhǔn)不僅會導(dǎo)致錯誤指引,更會降低社會公眾對數(shù)字孿生技術(shù)的信任度與期待,阻礙數(shù)字孿生技術(shù)的推廣應(yīng)用。

1.6 監(jiān)管風(fēng)險:數(shù)字孿生監(jiān)管難度偏大

1.6.1 數(shù)字孿生監(jiān)督主體偏少

對于數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用活動,政府部門、社會公眾、新聞媒體均有權(quán)進(jìn)行監(jiān)督。然而,在實(shí)踐中,數(shù)字孿生虛擬模型僅僅掌握在研發(fā)主體與應(yīng)用主體手中,政府部門可能掌握少量的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),社會公眾與新聞媒體難以直接接觸到數(shù)字孿生產(chǎn)品的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。此時,數(shù)字孿生產(chǎn)品的監(jiān)督淪為政府部門難以開展的“獨(dú)角戲”,社會公眾與新聞媒體更是毫無爭議地扮演了“橡皮圖章”的角色。這勢必降低數(shù)字孿生監(jiān)督的整體效果,導(dǎo)致數(shù)字孿生研發(fā)與應(yīng)用活動得不到應(yīng)有的規(guī)制,間接增加了數(shù)字孿生活動的隱患。

1.6.2 數(shù)字孿生監(jiān)管手段要求過高

對虛擬模型的系統(tǒng)監(jiān)管需建立在掌握相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,但數(shù)字孿生系統(tǒng)中不同的主體間存在“數(shù)據(jù)煙囪”現(xiàn)象,許多部門的數(shù)據(jù)難以獲得或者無法通過數(shù)字化的方式來獲得[15]。如深圳海綿城市建設(shè)涉及氣象、水溫、地形、排水、水路等數(shù)據(jù)類型,但市政排水管等方面的數(shù)據(jù)難以獲取,數(shù)字孿生虛擬模型的構(gòu)建困難重重。在缺少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的前提下,監(jiān)管部門需自主搭建數(shù)據(jù)系統(tǒng)并進(jìn)行詳細(xì)分析才有可能實(shí)現(xiàn)對數(shù)字孿生應(yīng)用活動的監(jiān)督。實(shí)踐中,政府部門的監(jiān)管手段相對落后于市場主體的研發(fā)活動,這導(dǎo)致政府部門對數(shù)字孿生活動的監(jiān)管淪為“一紙空談”,監(jiān)督效果不盡人意。

2 追根溯源:數(shù)字孿生風(fēng)險的成因分析

2.1 天然屬性:新興技術(shù)發(fā)展的復(fù)合效應(yīng)

2.1.1 新興技術(shù)發(fā)展的外部性影響

技術(shù)發(fā)展利弊共生,既能大幅提升生產(chǎn)效率與生活便利度,又會給生產(chǎn)經(jīng)營與社會運(yùn)行帶來一定危機(jī)。如人工智能可降低運(yùn)營成本,卻又帶來了失業(yè)率上升的風(fēng)險。數(shù)字孿生技術(shù)亦是如此。數(shù)字孿生技術(shù)利用數(shù)據(jù)構(gòu)建實(shí)體的虛擬鏡像并進(jìn)行實(shí)時監(jiān)管與風(fēng)險預(yù)測[16],為運(yùn)營模式的選擇、監(jiān)管活動的開展、預(yù)警機(jī)制的構(gòu)建提供了必要的數(shù)據(jù)參考,開啟人類敘事新可能[17]。但數(shù)字依賴特性決定了與之相伴而生的必然是模擬真實(shí)度偏差、安全系數(shù)偏低、監(jiān)管難度較大等風(fēng)險,為數(shù)字孿生的應(yīng)用埋下巨大隱患。

2.1.2 新興技術(shù)主導(dǎo)者的復(fù)雜博弈

在實(shí)踐中,數(shù)字孿生技術(shù)的有效應(yīng)用往往需要多個主體的配合,但主體間的利益沖突則催生出數(shù)據(jù)使用亂象。如在數(shù)字孿生城市建設(shè)中涉及規(guī)劃分析、投資決策、功能設(shè)計、開發(fā)施工、竣工驗(yàn)收、建設(shè)運(yùn)營等多項(xiàng)環(huán)節(jié),需要城建、國土、交通等多個政府部門協(xié)調(diào)配合,甚至需要科技企業(yè)給予必要的技術(shù)支持。受制于政府部門間或政府部門與企業(yè)間的利益博弈[18],上述主體在進(jìn)行數(shù)據(jù)合作時難免存在數(shù)據(jù)缺口、數(shù)據(jù)失真、數(shù)據(jù)泄露、數(shù)據(jù)“煙囪”等現(xiàn)象,阻礙了數(shù)字孿生技術(shù)的有效應(yīng)用。

2.1.3 新興技術(shù)責(zé)任的邊界模糊

數(shù)字孿生技術(shù)運(yùn)行過程具有較強(qiáng)的隱秘性與專業(yè)性,導(dǎo)致責(zé)任主體難以確定。這并非基于研發(fā)者或使用者的數(shù)據(jù)隱藏,主要原因在于數(shù)字孿生本身的復(fù)雜性。依據(jù)傳統(tǒng)的問責(zé)規(guī)則,研發(fā)者往往屬于風(fēng)險的責(zé)任主體。然而在數(shù)字孿生技術(shù)環(huán)境中,參與者包括但不限于出資者、研發(fā)者、使用者、監(jiān)督者。研發(fā)者僅僅屬于參與者的組成部分,若強(qiáng)制要求其承擔(dān)責(zé)任難免遭受責(zé)任分?jǐn)偛还馁|(zhì)疑,但若歸責(zé)于數(shù)字孿生技術(shù)本身則必然陷入問責(zé)無力的困境。數(shù)字孿生技術(shù)邊界的模糊性降低了研發(fā)者與使用者的警惕度,間接誘發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)缺失、數(shù)據(jù)泄露、過度應(yīng)用等風(fēng)險。

2.2 利益誘導(dǎo):數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)性

2.2.1 數(shù)據(jù)的直接經(jīng)濟(jì)效益

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)的價值常常被類比為“石油”[19]?！吨泄仓醒雵鴦?wù)院關(guān)于構(gòu)建更加完善的要素市場化配置體制機(jī)制的意見》明確將數(shù)據(jù)列為五大生產(chǎn)要素之一。市場經(jīng)濟(jì)實(shí)踐中,數(shù)據(jù)行業(yè)發(fā)展迅速,數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、整合、脫敏、甄別、匯總可在市場中迅速轉(zhuǎn)化為資本,甚至可以說,數(shù)據(jù)即權(quán)力[20]。數(shù)字孿生技術(shù)以數(shù)據(jù)形式再現(xiàn)物理實(shí)體的現(xiàn)狀與趨勢,根據(jù)數(shù)字孿生虛擬模型可掌握物理實(shí)體的系統(tǒng)信息,并可通過數(shù)據(jù)交易獲取直接的經(jīng)濟(jì)利益。在數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用過程中,數(shù)據(jù)的直接經(jīng)濟(jì)效益增大了其被竊取、泄露與不當(dāng)應(yīng)用的風(fēng)險,也增加了數(shù)字孿生監(jiān)管活動的難度。

2.2.2 數(shù)據(jù)的間接經(jīng)濟(jì)價值

大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展造就了“萬物皆可數(shù)據(jù)化”的景象,原本僅是信息載體的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為評估當(dāng)前形勢與預(yù)測未來走勢的重要資源。例如,購物平臺會依據(jù)消費(fèi)者的搜索內(nèi)容、購物習(xí)慣、商品偏好、經(jīng)濟(jì)能力等因素傾向性地推送消費(fèi)者更喜歡的商品以提升交易成功率。數(shù)字孿生技術(shù)用數(shù)據(jù)重現(xiàn)物理實(shí)體進(jìn)而提供個性化服務(wù)[21],將數(shù)據(jù)運(yùn)用提升到前所未有的高度,也擴(kuò)展了研發(fā)者與使用人的利益空間。標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建將約束數(shù)字孿生技術(shù)的使用方式并減少其利益總量。這導(dǎo)致諸多研發(fā)者消極甚至拒絕構(gòu)建數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系,增大了數(shù)據(jù)竊取或泄露的風(fēng)險,也增加了數(shù)字孿生應(yīng)用監(jiān)管的難度。

2.3 要素失衡:數(shù)字孿生主體間的信息不對稱

2.3.1 數(shù)字孿生使用者間的信息不對稱

在數(shù)字孿生應(yīng)用過程中,諸多使用者可以視為一個整體,共同采集、甄別、匯總前期數(shù)據(jù),并經(jīng)過技術(shù)加工參照物理實(shí)體構(gòu)建虛擬模型。但由于當(dāng)前數(shù)字孿生技術(shù)尚處于初級階段且未明確關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的提供范圍,數(shù)字孿生使用者更傾向于提供少量數(shù)據(jù)。這導(dǎo)致形成的孿生產(chǎn)品僅僅是物理實(shí)體的“簡化版”,難以精準(zhǔn)評估物理實(shí)體的運(yùn)營現(xiàn)狀與未來趨勢。如在智慧園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的管理過程中需提前輸入門禁、停車、安防、水電、辦公等多領(lǐng)域繁雜的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),但部分使用者擔(dān)憂利益受損而消極或拒絕提供,這就與其他使用者間形成信息不對稱態(tài)勢。數(shù)字孿生園區(qū)運(yùn)行過程中上述任何信息的缺失都可能增加復(fù)刻差異、預(yù)測失真、監(jiān)管乏力的風(fēng)險。

2.3.2 數(shù)字孿生使用者與監(jiān)督者間的信息不對稱

數(shù)字孿生的使用者與監(jiān)督者在一定程度上存在利益沖突。這是因?yàn)閿?shù)字孿生的使用者探索新技術(shù)的目的是為減少管理成本并獲取更多的經(jīng)濟(jì)利益,而監(jiān)督者更看重新技術(shù)的規(guī)范使用。因而,數(shù)字孿生使用者與監(jiān)督者往往會做出差異化甚至截然相反的選擇。更重要的是,數(shù)字孿生技術(shù)具有較高的隱秘性,使用者僅提供部分?jǐn)?shù)據(jù)給監(jiān)督者,監(jiān)督者難以核實(shí)數(shù)據(jù)的真實(shí)性與完整度。此時,監(jiān)督者對數(shù)字孿生使用者的系統(tǒng)監(jiān)管難度較大,新聞媒體與社會公眾的監(jiān)督更是無從談起。

2.4 約束乏力:數(shù)字孿生法律體系的缺憾

2.4.1 數(shù)字孿生風(fēng)險規(guī)制立法的疏漏

當(dāng)前,我國雖在《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確“探索數(shù)字孿生城市”[22],在《關(guān)于推進(jìn)“上云用數(shù)賦智”行動培育新經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》中明確提及“數(shù)字孿生創(chuàng)新計劃”[23],即在城市建設(shè)、交通管理、制造技術(shù)、醫(yī)療服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)搭建等方面加強(qiáng)數(shù)字孿生的應(yīng)用。上述文件多是挖掘數(shù)字孿生的可為空間并鼓勵其在多方面開展應(yīng)用,但尚未有立法明確展示數(shù)字孿生的風(fēng)險并提出系統(tǒng)的規(guī)制方案。數(shù)字孿生是一個迅速發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域,應(yīng)用中利弊共生,其立法的疏漏表明我國尚未對其構(gòu)建起預(yù)先治理機(jī)制。這導(dǎo)致實(shí)踐中數(shù)字孿生風(fēng)險規(guī)制措施無法可依,難以及時矯正其不當(dāng)研發(fā)與應(yīng)用行為并消除未來隱患。

2.4.2 數(shù)字孿生法律評估機(jī)制的缺失

法治評估直面“實(shí)踐中的法治”“行動的法治”[24],已在世界范圍內(nèi)得以廣泛應(yīng)用。數(shù)字孿生強(qiáng)調(diào)運(yùn)用數(shù)據(jù)在虛擬空間中重構(gòu)物理實(shí)體,是對人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的超越與發(fā)展。若依然采用傳統(tǒng)的技術(shù)風(fēng)險防控方案則難以及時發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對數(shù)字孿生的實(shí)踐挑戰(zhàn),甚至引發(fā)社會公眾對新興技術(shù)的質(zhì)疑。因此,我國需構(gòu)建并持續(xù)完善數(shù)字孿生法律評估機(jī)制并動態(tài)調(diào)適風(fēng)險規(guī)制的相關(guān)規(guī)則。而數(shù)字孿生法律評估機(jī)制的缺失導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險難以量化,甚至反向激發(fā)研發(fā)者或應(yīng)用者不當(dāng)使用數(shù)字孿生技術(shù)的熱情,擾亂新興技術(shù)研發(fā)秩序。

3 未來探索:數(shù)字孿生風(fēng)險的規(guī)制路徑

3.1 明確定位:闡明數(shù)字孿生的輔助角色

作為一種數(shù)據(jù)工具,數(shù)字孿生在智慧城市等項(xiàng)目運(yùn)行過程中應(yīng)扮演一種輔助者的角色,否則將面臨過度機(jī)械化的風(fēng)險。其一,在數(shù)字孿生發(fā)展制度中明確其輔助角色。如在關(guān)于科技發(fā)展的政府文件中明確指出數(shù)字孿生屬于推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要“抓手”,且政府部門在數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用中起主導(dǎo)作用,從而防控數(shù)字孿生越位的風(fēng)險。其二,構(gòu)建使用者對數(shù)字孿生角色異化的預(yù)先治理機(jī)制。我國科技部門應(yīng)在數(shù)字孿生使用者中定期、高頻地開展技術(shù)局限、科技風(fēng)險、依賴危機(jī)等方面的講座,強(qiáng)調(diào)人類在技術(shù)使用方面的獨(dú)立性與數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的判斷力,并通過文字、視頻等方式介紹智能駕駛等數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域因過度依賴技術(shù)而導(dǎo)致事故的案例。數(shù)字孿生角色異化預(yù)先治理機(jī)制的構(gòu)建可以提升使用者的警惕度,促使其及時發(fā)現(xiàn)并規(guī)制數(shù)字孿生在標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、安全、應(yīng)用、監(jiān)管等方面的風(fēng)險,從而推動數(shù)字孿生技術(shù)合理、有限的使用。

3.2 確定標(biāo)準(zhǔn):構(gòu)建數(shù)字孿生技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

3.2.1 建立數(shù)字孿生指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)

指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字孿生風(fēng)險規(guī)制的“指南針”。其一,構(gòu)建多元主體參與的數(shù)字孿生指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)制定方案。在數(shù)字孿生指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)方案制定的過程中,鼓勵科技企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、社會民眾、新聞媒體等主體積極通過移動設(shè)備、官網(wǎng)平臺等渠道向政府部門反映數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)制定的建議,并以可視化的方式反饋建議吸納程度與應(yīng)用效果,從而壓縮數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的自由決策空間,以多元共治規(guī)制技術(shù)應(yīng)用風(fēng)險。其二,結(jié)合實(shí)踐細(xì)化數(shù)字孿生指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字孿生指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)“牽一發(fā)而動全身”,在其制定上應(yīng)遵循“由粗到細(xì)”的規(guī)律。如在數(shù)字孿生研發(fā)方面,應(yīng)先規(guī)定數(shù)字孿生的可研發(fā)空間,再結(jié)合實(shí)踐規(guī)定研發(fā)者在信息報送、應(yīng)用規(guī)范、監(jiān)管配合等方面義務(wù)的履行標(biāo)準(zhǔn)。通過逐步構(gòu)建數(shù)字孿生指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)體系緩慢提升其行為的規(guī)范度,從而防控數(shù)字孿生不當(dāng)應(yīng)用的風(fēng)險。

3.2.2 設(shè)立數(shù)字孿生實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字孿生實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一可大幅減少其在應(yīng)用、合作、交易方面的阻力。其一,設(shè)置基本的數(shù)字孿生實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。在技術(shù)層面應(yīng)統(tǒng)一數(shù)字孿生模型、數(shù)據(jù)、服務(wù)、鏈接等標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)用戶、交易、資產(chǎn)等數(shù)字要素的互通。同時,逐步確立數(shù)字孿生領(lǐng)域市場普遍認(rèn)可的統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與審核程序,推動多主體數(shù)字孿生產(chǎn)品的兼容與配合,提升數(shù)字孿生產(chǎn)品群的實(shí)踐效果。其二,鼓勵各應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)合其特點(diǎn)制定差異化實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字孿生實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)化應(yīng)遵循應(yīng)用領(lǐng)域差異化前提,如數(shù)字孿生城市的建設(shè)應(yīng)相對重視交通數(shù)據(jù)傳輸?shù)募磿r性,數(shù)字孿生醫(yī)療體系的構(gòu)建應(yīng)將安全作為首要實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),數(shù)字孿生智能制造體系的優(yōu)化則應(yīng)重點(diǎn)考慮成本的降低。差異化實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的確立可大幅增加數(shù)字孿生技術(shù)紅利的合力,推廣數(shù)字孿生產(chǎn)品的實(shí)踐應(yīng)用范圍。

3.3 優(yōu)化技術(shù):提升數(shù)字孿生虛擬模型真實(shí)度

3.3.1 提升數(shù)字孿生精準(zhǔn)復(fù)刻能力

數(shù)據(jù)復(fù)刻能力是數(shù)字孿生虛擬模型構(gòu)建的“基石”。其一,綜合利用多種技術(shù)提升數(shù)字孿生虛擬模型復(fù)刻的精準(zhǔn)度。在促進(jìn)數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展的過程中應(yīng)推動其與其他信息技術(shù)融合發(fā)展,如運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)協(xié)助采集關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)塑造虛擬體系,并運(yùn)用區(qū)塊鏈等技術(shù)的數(shù)據(jù)鏈接功能核實(shí)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度,從而提升數(shù)字孿生技術(shù)的數(shù)據(jù)復(fù)刻能力。其二,提升數(shù)字孿生工作人員的專業(yè)水平。我國應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)數(shù)字孿生工作人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)工作,提高具體操作人員的科技認(rèn)知與技術(shù)水平,為數(shù)字孿生虛擬模型的精準(zhǔn)復(fù)刻提供必要的人才支持。

3.3.2 提高數(shù)字孿生數(shù)據(jù)失真識別能力

及時識別數(shù)字孿生虛擬模型中的失真數(shù)據(jù)是規(guī)制數(shù)字孿生風(fēng)險的“報警器”。其一,在數(shù)字孿生技術(shù)中補(bǔ)充智能復(fù)核功能。面對多維風(fēng)險,我國應(yīng)圍繞數(shù)字孿生應(yīng)用的全過程構(gòu)建24小時的智能復(fù)核體系,確保虛擬模型數(shù)據(jù)的真實(shí)性以及基于數(shù)字孿生發(fā)出的指令符合實(shí)踐需求,從而降低數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用風(fēng)險。其二,在數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)補(bǔ)充人工審核程序。為提升數(shù)字孿生應(yīng)用的安全度,我國應(yīng)在其關(guān)鍵環(huán)節(jié)增加人工審核步驟,通過數(shù)據(jù)測算兼人工評估的方式為數(shù)字孿生失真數(shù)據(jù)識別提供“雙保險”,從而確保數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確度與有效性。

3.4 維護(hù)安全:提高數(shù)字孿生數(shù)據(jù)安全保障度

3.4.1 降低數(shù)字孿生數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險

數(shù)據(jù)的多維鏈接與黑客的無孔不入決定了數(shù)字孿生工程中的數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)得到持續(xù)完善。其一,明確數(shù)字孿生數(shù)據(jù)泄露的責(zé)任制度。面對數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險,我國應(yīng)在數(shù)字孿生相關(guān)立法中明確責(zé)任體系,即系統(tǒng)攻擊者承擔(dān)主要的法律責(zé)任,系統(tǒng)研發(fā)者與應(yīng)用者若不能證明已開展必要的風(fēng)險防控工作則可推定其承擔(dān)一定的過失責(zé)任。數(shù)字孿生數(shù)據(jù)泄露責(zé)任體系的明確為問責(zé)提供了必要的政策依據(jù),也警示研發(fā)者與應(yīng)用者盡到必要的數(shù)據(jù)保護(hù)義務(wù)。其二,重視生物識別技術(shù)的限制范圍。由于與個人隱私聯(lián)系密切,我國在建設(shè)數(shù)字孿生工程時應(yīng)秉持必要性原則與科技向善理念,僅在必需時采集生物數(shù)據(jù)。數(shù)字孿生工程系統(tǒng)中應(yīng)嵌入生物數(shù)據(jù)鎖定技術(shù),禁止其他主體無合理理由剪切、復(fù)制生物數(shù)據(jù),從而防控數(shù)字孿生數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險。

3.4.2 提升數(shù)字孿生算法透明度

算法透明是解決算法“黑箱”問題最直接、有效的方式[25]。其一,推動建立數(shù)字孿生技術(shù)算法策略體系公示制度。我國不應(yīng)僅將代碼作為數(shù)字孿生技術(shù)算法公開的唯一內(nèi)容,而應(yīng)將范圍擴(kuò)展至參數(shù)權(quán)重、計算公式、理由解釋、結(jié)果告知、影響評估等內(nèi)容,通過海量數(shù)據(jù)透明度的提升減少甚至消除算法“黑箱”,謹(jǐn)慎開展數(shù)據(jù)挖掘活動[26],提升數(shù)字孿生算法的透明度與安全度。其二,構(gòu)建數(shù)字孿生算法“黑箱”的預(yù)警機(jī)制。我國應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)對數(shù)字孿生活動的行為監(jiān)管與風(fēng)險控制。具體而言,對于數(shù)字孿生工程應(yīng)嵌入風(fēng)險提示功能,在發(fā)現(xiàn)算法可能存在問題時即啟動警示功能并進(jìn)行算法透明度評估,從而推動數(shù)字孿生工程中算法“可視正義”的實(shí)現(xiàn)。

3.5 規(guī)范應(yīng)用:積極化解數(shù)字孿生應(yīng)用危機(jī)

3.5.1 明確數(shù)字孿生的應(yīng)用范圍

應(yīng)用范圍的明確為數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用設(shè)置了“安全閥”。其一,明確規(guī)定數(shù)字孿生的可應(yīng)用范圍。我國應(yīng)在數(shù)字孿生相關(guān)立法中明確規(guī)定其可適用領(lǐng)域,從而為數(shù)字孿生技術(shù)的有效應(yīng)用劃定合理范圍。其二,明確數(shù)字孿生技術(shù)的暫時應(yīng)用“禁區(qū)”。對于疑難病癥診斷、高風(fēng)險醫(yī)療手術(shù)、心理康復(fù)治療、嬰幼兒看護(hù)等事項(xiàng)可暫時納入數(shù)字孿生的應(yīng)用“禁區(qū)”,堅持主要依靠人力解決上述難題,從而防控數(shù)字孿生的應(yīng)用風(fēng)險。其三,明確數(shù)字孿生技術(shù)的緩慢探索區(qū)域。對于數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的存疑領(lǐng)域,應(yīng)鼓勵科技能力突出的主體在有限范圍內(nèi)探索其應(yīng)用方式與可能隱患并及時公開探索結(jié)果,逐漸明確數(shù)字孿生技術(shù)在上述領(lǐng)域的應(yīng)用限度,從而在防控數(shù)字孿生風(fēng)險的前提下明確其應(yīng)用范圍。

3.5.2 提升數(shù)字孿生預(yù)測風(fēng)險的精準(zhǔn)度

預(yù)測風(fēng)險是數(shù)字孿生的重要功能,提升精準(zhǔn)度方能推動技術(shù)的推廣適用。其一,補(bǔ)齊數(shù)字孿生技術(shù)短板并改變議程設(shè)置模式。利用增加財政支持與稅收優(yōu)惠力度等方式減輕企業(yè)研發(fā)數(shù)字孿生技術(shù)的經(jīng)濟(jì)壓力,促進(jìn)數(shù)字孿生技術(shù)的研發(fā)者突破技術(shù)發(fā)展的限制,推進(jìn)技術(shù)短板的補(bǔ)齊進(jìn)程,提升我國在機(jī)理建模、仿真分析、數(shù)據(jù)集成、決策制定等方面的技術(shù)能力。同時,利用知識圖譜、語義識別、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法對已采集數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘分析,通過實(shí)體工程的數(shù)字孿生再現(xiàn)預(yù)測其未來走勢并測算風(fēng)險系數(shù),從而提升數(shù)字孿生技術(shù)預(yù)測風(fēng)險的精準(zhǔn)度。其二,提升數(shù)字孿生技術(shù)決策的合理性并縮短決策周期。對于突發(fā)情況,在監(jiān)測到異常數(shù)據(jù)后,數(shù)字孿生智能中樞層應(yīng)迅速進(jìn)行態(tài)勢研判并自動生成決策方案,經(jīng)過人工審核后自動發(fā)送給相關(guān)部門執(zhí)行,或向智能設(shè)備發(fā)送任務(wù)指令。然后依據(jù)實(shí)時反饋數(shù)據(jù)評估上述指令的實(shí)踐效果,縮短“信息抓取—數(shù)據(jù)解讀—決策生成—效果評估—方案優(yōu)化”的周期,通過數(shù)字孿生與物理實(shí)體的數(shù)據(jù)互動提升物理實(shí)體在城市運(yùn)行、災(zāi)害防治等方面風(fēng)險預(yù)測與應(yīng)對的精準(zhǔn)度與有效性。

3.6 增強(qiáng)監(jiān)管:優(yōu)化數(shù)字孿生監(jiān)管機(jī)制

3.6.1 增加數(shù)字孿生監(jiān)督主體

多主體的協(xié)同監(jiān)督才能讓數(shù)字孿生“運(yùn)行在陽光下”。其一,增強(qiáng)政府部門對數(shù)字孿生的監(jiān)督能力。在數(shù)字孿生工程構(gòu)建與運(yùn)行過程中,城管、工信、紀(jì)檢、監(jiān)察等政府部門應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生相關(guān)數(shù)據(jù)的共享,通過大數(shù)據(jù)分析增加及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)險的可能性,且各級人大及其常委會應(yīng)積極利用日常檢查等機(jī)會加強(qiáng)對數(shù)字孿生工程的監(jiān)督,從而防控數(shù)字孿生研發(fā)與運(yùn)行的風(fēng)險。其二,鼓勵社會公眾、新聞媒體等及時反饋數(shù)字孿生的可疑信息。紀(jì)檢、監(jiān)察等部門應(yīng)在官網(wǎng)、微信公眾號等平臺上設(shè)置信息反饋模塊,允許社會公眾、新聞媒體等主體隨時反饋數(shù)字孿生領(lǐng)域的可疑信息,協(xié)助政府部門及時、準(zhǔn)確地識別數(shù)字孿生的風(fēng)險并予以有效規(guī)制。

3.6.2 加強(qiáng)數(shù)字孿生監(jiān)管的技術(shù)支持

先進(jìn)技術(shù)的支持是數(shù)字孿生風(fēng)險防控的必要條件。其一,提升政府部門數(shù)字孿生數(shù)據(jù)的共享度與分析水平。我國應(yīng)在提升政府部門間數(shù)字孿生數(shù)據(jù)共享度的同時在日常辦公軟件中嵌入?yún)^(qū)塊鏈等先進(jìn)技術(shù),詳細(xì)、全面、準(zhǔn)確地記錄數(shù)字孿生的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),從而為數(shù)字孿生監(jiān)管夯實(shí)數(shù)據(jù)基石。其二,提升政府部門工作人員的數(shù)字孿生監(jiān)管能力。監(jiān)督部門應(yīng)增加區(qū)塊鏈等方面技術(shù)的人才儲備,并通過技術(shù)培訓(xùn)等方式提升監(jiān)督人員在數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集、甄別、匯總、配置、鏈接等方面的能力,從而對數(shù)字孿生工程進(jìn)行全過程、多領(lǐng)域、無死角的監(jiān)督。

4 結(jié)語

作為一種新興技術(shù),數(shù)字孿生應(yīng)用利弊共生,有效使用可增強(qiáng)對城市管理、網(wǎng)絡(luò)搭建、制造發(fā)展等領(lǐng)域的管理能力,但不當(dāng)使用則可能為社會發(fā)展埋下難以估量的隱患。因而,我國應(yīng)保障數(shù)字孿生技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用“行使在法治的軌道上”。當(dāng)前,數(shù)字孿生技術(shù)在定位、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、安全、應(yīng)用、監(jiān)管等維度均面臨著不同程度的風(fēng)險,唯有構(gòu)建引導(dǎo)性、明確化的規(guī)制措施方能有效約束其研發(fā)與使用行為,營造安全、有序的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用環(huán)境。