标准数字化发展现状及趋势研究.docx

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1、一、前言随着产业数字化进程的不断推进，数字技术得以大规模应用，产业效率得到空前提升。2019年,全球47个主要经济体的数字经济规模达到了31.8万亿美元，占国内生产总值(GDP)增加量的41.5%；我国数字经济的增加值占GDP比重也达到了36.2%,名义增速高于同期GDP7.85%。面对经济社会如此快速的发展态势，在数字化转型的背景下满足产业发展对标准制定效率、使用方式等方面的需求，成为国内外标准化领域普遍关注的问题。标准数字化的相关研究与发展始于开源与标准化领域的互动。一方面，开源领域积极引进标准化原理与方法。丹麦国会2006年首次提出了对开放标准的三类要求，成为后续各标准组织将开源技术引入

2、标准化领域的开端。随后，开源社区与标准化组织的合作更加紧密，出现了开放容器计划(OCI)等开源标准组织，在开展开源项目时同步推进标准制定，将开源技术引入标准制定过程。OCI自2015年开始，先后推出了运行时规范标准(RUntime-SPeC)等开源标准以及与之适应的标准化文件制定程序。另一方面，标准化组织也在积极主动地与开源社区合作，共同完成标准的制定、实施和推广。2017年，欧洲标准化委员会(CEN)欧洲电工标准化委员会(CENE1.EC)发布的CEN-CENE1.EC数字化转型战略计划正式提出，期望通过标准数字化来确保工业领域数字化转型的标准化需求得到满足，使CEN、CENE1.EC的标准

3、化体系更加敏捷并适应市场与技术创新的需要。受此影响，国际标准化组织(ISO)也于2019年提出了StandardsMachineApplicable,ReadableandTransferable(SMART)标准的概念，以机器可读标准为方向推动标准数字化工作。技术领域的研究则集中在标准数据挖掘、知识管理、智能化应用等方面。虽然目前各主体标准数字化研究的技术路径与阶段不尽相同，但的确影响着未来世界数字生态的格局。2021年是我国十四五规划开局之年，为了有效把握世界数字化契机、提升我国标准数字化水平与国际竞争力，有必要对当今标准数字化现状、问题以及未来趋势进行系统梳理和展望。二、标准数字化的需求

4、来源标准数字化指利用数字技术（云计算、大数据、区块链、物联网、人工智能等）对标准本身及生命周期全过程赋能，使标准承载的规则与特性能够通过数字设备进行读取、传输与使用的过程。它的产生和发展既是经济社会发展的客观需要，又是标准化自身对数字技术变革的响应，更是国际间战略博弈的焦点。（一）标准数字化是我国经济社会发展的客观需要当前，数字技术已经对我国产业发展、日常生活、政府管理与服务等各方面产生深刻影响。我国领导人及相关部门充分认识到数字化对国民经济发展的作用,2018年，习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话中提出，要把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机，推

5、动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。2021年3月，中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要中将加快数字化发展建设数字中国作为独立篇章提出，其中标准数字化是数字经济、数字社会、数字政府建设的标准化基础。2021年10月发布的国家标准化发展纲要中明确要求，发展机器可读标准、开源标准，推动标准化工作向数字化、网络化、智能化转型。也要注意到，我国目前的标准数字化水平与经济社会发展还不匹配，如手机产业的更新换代周期一般为半年，相关关键技术几个月就会更新一次，而我国传统的标准制定周期平均为30个月。因此，建设标准数字化能够升级我国质量基础设施（NQI）的数字化水

6、平与能力，是实现数字中国战略的基础性需求。（二）标准数字化是标准化应对数字技术变革的需要标准数字化是技术发展的产物，也是数字时代的基本需求、标准制定与使用现代化进程的必然阶段。随着开源、区块链等数字方法与技术的持续发展，出现了开源标准、开放标准、SMART标准、数字标准、BSIFIeX等多种标准数字化相关概念、标准形式与制定方式，以满足各行业领域的自身特点和发展需求。适时开展标准数字化研究，能够从基础角度对相关概念、原理、方法、共性技术、领域应用等方面进行梳理，提出适合国情的标准数字化技术路线。（三）标准数字化成为国际间标准竞争的制高点ISO.IEC.CEN、CENE1.EC等国际和区域层面的

7、标准化组织以及英国、美国、德国等发达国家，都将实现标准数字化转型纳入其标准化战略，率先在工业、建筑业、社会治理等领域开展研究与应用。在国际层面，IEC发展规划(2017)提到，IEC将继续对影响其核心运营的根本变革做好准备，如开源和开放数据趋势以及直接通过机器使用的新型数字标准。在区域层面，2020年发布的CEN-CENE1.EC战略(2030)以为客户提供数字解决方案为目标，要求根据客户不断变化的需求和期望进行调整，由此及时提供与市场相关的数字标准。在国家层面，2016年发布的德国标准化战略要求，将数字技术纳入标准化发展进程并在委员会工作中充分利用数字资源。2018年,美国国际战略研究中心(

8、CSlS)发布的美国机器智能国家战略报告认为，美国政府可以从协调其自身的数据结构和标签标准入手，与企业合作制定标准，以实现政府与行业之间的数据共享来推动标准数字化工作。三、标准数字化的发展现状(一)国际发展现状1 .ISO的SMART标准当前，ISO的出版物都是面向全体公众的，致力于将人类作为标准的用户。然而，有关行业、领域的利益相关方正在探索一种新型交付机制以快速研制并应用标准。2019年，ISO提出了一种名为SMART标准的新型标准概念，对其数字化背景下的标准重新进行了定义。机器可读标准是标准数字化发展的阶段性产物,以新的格式呈现，机器可直接读取并执行（即自动在系统中工作），具有较短的制定

9、周期，典型的如数据库标准、含有代码组件的标准等。ISo针对性地成立了机器可读标准特别工作组（MRS）以及机器可读标准战略咨询小组（SAGMRS）OSAGMRS主要负责标准数字化的前期研究工作，如制定SMART标准技术路线图，介绍和实施SMART标准（包括对这些标准的认识和解读，考虑现有国家和区域的相关举措），详细规划ISO标准从基于文本到标准数字化转换的优先级，为ISO相关技术委员会制定关于标准数字化实施及其解释方面的指南。现阶段,ISO已基于该小组的工作成果定义了SMART标准的发展阶段及特征，依据标准内容与机器的交互程度将标准的演进划分为纸质文本开放数据格式”机器可读文档机器可读内容机器可

10、交互内容5个阶段（见图1）;各阶段对数字技术的使用逐步深入，如文本识别、可扩展标记语言（XM1.）本体建模、知识图谱等。ISO将自身的标准数字化水平定义在机器可读文档阶段，即借助XM1.实现标准内容的结构化，进而快速识别与检索标准内容，这也是当前标准数字化研究的焦点。CEN.CENE1.EC、德国标准化学会（DlN）虽然也处于第3个阶段，但已基于自身的产业实践开始探索研制与标准文本配套的标准化软件，用于承载标准所定义的规则与特性并能直接被机器所执行。机器功能实现机器功能局限阶段1纸旗文本I机器交互的可能性为零阶段2腮数据屏赛阅读及检索A基础检索在线预览机器交互的可能性很低阶段3机器结构化的标准

11、内容可读文档内容可通过软件进行处理113 筒维标记 筒单检索 文档结构化 文档能够被软件简小解析机器无法理解检索到的结果与内容阶段4机器内容语义化以供选择性的访问可读内容按照需求获取标准内容 标记的语义描述 对已定义要索的高级检索 对公式、图衣和代码的白动杳找与处理本体无法理解上下文的逻辑关系阶段5要求内容及关系的信息建模机器日学习以改善内容处理及访问方式可交互内容价值链中无中断的数据流自动问答与智能内容推送标记要素关系的本体构建标准化文件的自动生成机器对内容的自动识别与掾作图IISO对标准发展阶段和定义特征的定义2 .欧洲区域标准化组织CEN、CENE1.EC对标准数字化的研究早于ISO,2

12、018年启动了在线标准化“未来标准开源创新3个项目，均与标准数字化直接相关。“在线标准化项目旨在支撑CEN、CENE1.EC标准制定的现代化和数字化转型，主要工作围绕在线协作写作平台展开，旨在与IS。/IEC联合，为CEN、CENE1.EC技术机构提供高端定制化的写作环境；2019年完成了技术评估和试点准备，2020年正式启动实施。未来标准项目旨在支持CEN、CENE1.EC利用XM1.对标准内容进行重构以使其机器可读和可翻译，在建筑、石油领域启动了标准应用试点工作。“开源创新项目旨在充分挖掘开源技术在标准化领域中的应用潜能，为标准数字化提供潜在的创新技术支持。2019年，CEN、CENE1.

13、EC围绕数字标准内容的知识产权（IPR）保护开展法律分析，旨在解决标准文本向机器可读/可翻译内容转变所带来的法律问题、与开源和在线标准写作平台相关的知识产权问题。3 .主要国家的相关工作英国标准协会（BSl）在2019年针对现行标准的适用性与未来趋势开展了调研，认为标准的性质需要改变才能提高其实用性，缩短可交付成果的制定周期至关重要。因此，BSl启动了在数字化环境中进行标准协作开发的敏捷流程，能够在数周时间内形成可交付成果，显著缩短标准制定周期。基于上述研究，BSl于2020年正式提出了BSIFleX标准，作为对BS、PAS标准的补充，以应对快速变化的市场需要。BSIFlex是一套基于规则的在

14、线标准制定方法，能够高度共享实践经验，每个新版本都经过公开征询意见和审查并可供各类用户使用，通过该方法制定的标准即为BSIFlex标准。该方法采用了GitHubStackOverflow等开源社区平台，支持开发、共享、实现的快速迭代，具有开发灵活、快速迭代、进化响应、开放协商等特点，适用于新兴或快速演进的领域。目前，BSl推出了两项BSIFieX标准并面向公众征求意见，用于应对新型冠状病毒肺炎疫情、车联网方向的标准需求。4 国国家标准学会（ANSI）认为标准数字化工作主要有3个方向：创造新的工具和方法来制定标准，让更多人参与标准化工作，形成新类型的标准交付物;探索不同的发布格式，如更为灵活稳定

15、的XM1.技术；将标准直接集成到产品、系统和服务中。2019年，ANSI和美国的行业合作者开始推行ISOSMART标准，将ISo标准的内容整合到产品、过程和服务以显著节省时间和成本；相关工作主要由ISo/IECJOimTeChniCalCe)mmittee：I(JTC1)承担。2019年，美国国家人工智能研发战略计划开始推动使用标准化或开放格式的资源、用于表示语义信息的开放标准，逐步建立和完善相关领域的数字标准本体。2020年，ANSI在年度报告中将isosmart标准列举为6个正在协作制定技术解决方案的新兴前沿技术之一，认为SMART标准具有战略层面的重要性；世界正在向数字化发展，标准内容的开发和使用也应实现数字化。德国的标准数字化发展与工业4.0战略密不可分，从决策机制、实现模式、产业应用等角度与产业数字化进程全面关联。德国建立了由标准化委员会、面向企业的实验室网络、工业4.0平台组成的三元决策治理结构；设立了专门的模式工作组，利用数字技术推动标准-产业-应用模式链条的实现；依托工业4.0资产管理壳DetailsoftheAssetAdministrationShelia系列规范,构建了可在信息物理系统(CPS)上直接使用的标准集成模型，用以在数字世界中描述企业资产(见图2)。现阶段，德国逐步将标准数字化重点转向数字挛生领域，以适应