基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學生體質(zhì)健康“循數(shù)治理”路徑研究

霍鵬宇，史曙生

（南京師范大學 體育科學學院，江蘇 南京 210023）

習近平總書記在主持中央政治局第十八次集體學習時強調(diào)區(qū)塊鏈技術(shù)的集成應(yīng)用在新的技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)變革中起著重要作用， 對推動區(qū)塊鏈技術(shù)與第三產(chǎn)業(yè)的融合提出明確要求［1］。在2021 年可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際論壇上，總書記再一次指出，設(shè)立可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心是我國在第75 屆聯(lián)合國大會上宣布的支持落實聯(lián)合國2030 年可持續(xù)發(fā)展議程的重要舉措。 如今，區(qū)塊鏈技術(shù)正在進入體育領(lǐng)域，其特征對體育產(chǎn)業(yè)會起到巨大的影響， 學生體質(zhì)健康作為體育領(lǐng)域的一個重要組成部分，其測試方法、測試過程以及數(shù)據(jù)利用改良對結(jié)果的二次利用有著重要意義。 對于家庭來說，學生體質(zhì)健康情況直接影響到兒童青少年未來發(fā)展以及家庭健康環(huán)境的構(gòu)建；對于學校來說，學生體質(zhì)健康測試信息質(zhì)量直接影響學校體育課程的安排和改善學校特色體育發(fā)展方向； 對于政府來說，學生體質(zhì)健康測試信息質(zhì)量直接影響到教育、體育部門對學生的意見反饋和未來國民體質(zhì)健康測定標準設(shè)定。 在學生體質(zhì)健康測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計與上傳過程中， 只有保證數(shù)據(jù)的真實可靠、消除數(shù)據(jù)傳遞壁壘，完善學生體質(zhì)健康平臺的社會構(gòu)建與技術(shù)構(gòu)建， 國家機關(guān)才可以利用測試數(shù)據(jù)的變化趨勢做出合理的決策轉(zhuǎn)變。

1 我國學生體質(zhì)健康促進“循數(shù)治理”的發(fā)展現(xiàn)狀

我國教育理念存在顯著差異， 移動信息設(shè)備普及率大幅提升，學生休閑運動時間不斷減少，直接導致我國青少年體質(zhì)健康問題凸顯。 據(jù) 《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報告（2020年）》 顯示，6～17 歲兒童青少年超重率和肥胖率為11.1%和7.9%，18.9%的兒童青少年經(jīng)常飲用含糖飲料； 中國兒童青少年近視率已達53.6%，高中生則高達80%［2］。近年來，在科技革命的推動下，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，以云計算、數(shù)據(jù)挖掘與分析等為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)技術(shù)悄無聲息地出現(xiàn)， 不僅催生出經(jīng)濟規(guī)?？捎^的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)， 還以巨大的耦合力和滲透力促進了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整和經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型升級。 不可置否，我們現(xiàn)已身處大數(shù)據(jù)時代，學生體質(zhì)健康促進連同相應(yīng)治理活動也必然如此。

1.1 測試過程造假、測試數(shù)據(jù)失真與國家開展“循數(shù)治理”的矛盾

區(qū)塊鏈技術(shù)與體育的融合已經(jīng)成為新時代的必然趨勢，這催生了在學生體質(zhì)健康“循數(shù)治理”模式的形成。 在運用區(qū)塊鏈技術(shù)的前提下， 可以使數(shù)據(jù)由傳統(tǒng)的樹型傳播方式轉(zhuǎn)變成為網(wǎng)格化傳播方式，將學生體質(zhì)健康標準、制度的變化由從前的理論規(guī)范實踐轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝蓴?shù)據(jù)說話”的方式。 在學生體質(zhì)健康模式更迭前，需要通過大量的數(shù)據(jù)有效地收集、上傳，從而分析出現(xiàn)有問題找到解決思路。

學生體質(zhì)健康測試通常由學校體育組安排教師在課上組織進行，但是中小學教師教學壓力大、課堂任務(wù)重及勞動回報過低等情況導致教師在測試過程中產(chǎn)生厭煩情緒， 上傳的測試過程草草了事、 測試數(shù)據(jù)真假難辨給后期數(shù)據(jù)分析人員造成了極大的困擾。 多省市近年采取外部監(jiān)督的形式對被測數(shù)據(jù)的真實性進行把控，但疫情防控及人力物力問題實屬巨大，規(guī)劃目標難以實現(xiàn)， 真實數(shù)據(jù)很難上傳至國家體質(zhì)健康數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，“循數(shù)治理”目標難以實現(xiàn)［3］。

1.2 大數(shù)據(jù)時代服務(wù)器信任度與節(jié)點權(quán)限問題考量

學生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)上傳至信息平臺， 即完成單節(jié)點任務(wù)后，送至學生體質(zhì)健康促進研究中心進行儲存、分析并進行縱向比對得到分析數(shù)據(jù)（圖1）。但是中心的主要任務(wù)是承擔學生體質(zhì)健康監(jiān)測中的分析工作， 開展學生體質(zhì)健康促進學術(shù)研究，為政府部門提供政策建議和咨詢意見。 這類信息運營機制使得信息反饋需要經(jīng)過層層壁壘， 難以及時將建議反饋到學校、學生。

圖1 學生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)傳遞模型

層層傳遞的學生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)使研究中心只能分析出學生不同年份的身體發(fā)育或運動能力情況。 但學生的體質(zhì)健康影響因素極多，例如：家庭、學業(yè)因素等，僅通過學生的一套測試數(shù)據(jù)很難對其運動、營養(yǎng)、課程進行建議。 新型學生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)管理體系的建立已然迫在眉睫。

1.3 西方民主思想與我國豎直化治理體系的理念沖突

以去中心化、 匿名性和不可篡改性為主要特征的區(qū)塊鏈技術(shù)，本質(zhì)上是一種西方平等哲學在技術(shù)領(lǐng)域的運用［4］。 西方民主平等思想是對當前西方代議制民主困境的積極回應(yīng)，區(qū)塊鏈則是此類思想在技術(shù)層面的一次創(chuàng)新與變革。 在我國學生體質(zhì)健康管理體系中豎直化治理是較為普遍的模式， 即由上層政府頒布政策，下層部門推動實施，基層干部落實條例。三層豎直化的治理體系使群眾參與度較低， 對政策的認同感普遍偏低。 在學生體質(zhì)健康治理環(huán)節(jié)中加入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，可以使管理模式轉(zhuǎn)向扁平化， 其實際意義在于緩解了少數(shù)與多數(shù)間的矛盾，為群眾提供了民主、平等的協(xié)同治理機會。 區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用是在最大程度上放大了基層學校、 家庭的主體地位，讓其有機會參與到治理中的監(jiān)督、建議、管理等流程中，真正做到將“民主自治”的思想深入人心。

西方民主思想與我國豎直化治理體系間的沖突不僅僅存在于某項治理環(huán)節(jié)中，而是整個社會管理思維的沖突。 能否將西方民主思想運用于學生體質(zhì)健康促進中， 單從區(qū)塊鏈的技術(shù)層面是可以實現(xiàn)的， 但是社會層面的意識重塑是短時間內(nèi)難以改變的問題。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建學生體質(zhì)健康 “循數(shù)治理”平臺的優(yōu)勢

“循數(shù)治理”是大數(shù)據(jù)時代衍生出的新型治理模式，樹立數(shù)據(jù)意識或信息意識，養(yǎng)成大數(shù)據(jù)的思維方式，在充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)及時、高效、便捷地收集全面完整數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，真正利用數(shù)據(jù)進行治理［5］。學生體質(zhì)測試的特殊性導致了測試所得數(shù)據(jù)的多角度性與多利益性，存在信息存疑、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一、無人監(jiān)管等系列問題，這些痛點與區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化等特點，智能合約機制相契合，實現(xiàn)構(gòu)建“循數(shù)治理”平臺的最終理想。

2.1 精準追溯學生體測數(shù)據(jù)

國家政府治理的一項重要舉措便是“循數(shù)治理”，而測試數(shù)據(jù)的真實性正是構(gòu)建學生體質(zhì)測試平臺的基礎(chǔ)。 學生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)的準確上傳可以推動學生體育的政策改革， 側(cè)面反映了頂層設(shè)計的治理成效。 通過區(qū)塊鏈技術(shù)的運用，社會、學校、 學生能在所構(gòu)建的新型學生體質(zhì)健康平臺中找到各自的關(guān)注所在［6］。 社會方面對學生體質(zhì)健康變化趨勢會更多的關(guān)注，形成最基本的社會監(jiān)督作用；學校方面對測試數(shù)據(jù)反饋信息會格外關(guān)注，針對數(shù)據(jù)對體育教學課程進行修改；學生個人方面則對自身測試成績的逐年變化感興趣， 進而引起社會關(guān)注［7］。 而這些關(guān)注所展開的前提便是上傳數(shù)據(jù)的真實性，真實性的提高使政府的決策更加精確，瞄準學生的精準需求，通過主體的客觀需求給予建議反饋， 滿足的公眾在大數(shù)據(jù)時代對政府治理的監(jiān)管監(jiān)察需求，彌補上層建筑與基層社會相脫節(jié)，決策者根據(jù)虛擬數(shù)據(jù)盲目指揮的實際問題。

2.2 完善基層節(jié)點信任激勵制度

學生體質(zhì)健康測試所測的成績與政府二次抽查數(shù)據(jù)的一致性極低，這是因為在國務(wù)院發(fā)布的《健康中國行動（2019-2030 年）》中明確提出了將學生體質(zhì)健康狀況納入學?？冃Э己饲覍W校師生不注重體質(zhì)健康測試數(shù)據(jù)分析反饋， 且虛假數(shù)據(jù)的上傳無任何實際成本， 種種矛盾所產(chǎn)生的基層節(jié)點信任度越來越低問題難以解決。

利用區(qū)塊鏈技術(shù)完善信任激勵機制能有效地在數(shù)據(jù)實時監(jiān)測的基礎(chǔ)上加強政府對于基層學校的深入了解， 同時也可以保證數(shù)據(jù)再上傳到平臺后保證不被篡改。 上傳時由數(shù)據(jù)上傳者加蓋簽名， 允許學生體質(zhì)健康平臺實時追蹤到全部數(shù)據(jù)的錄入過程和查詢、下載記錄，利用社會監(jiān)督和政府監(jiān)管的雙重干預對數(shù)據(jù)完整性強的學校采取表揚機制， 在學校評獎評優(yōu)上也給予加分，對數(shù)據(jù)模糊或失真學校采取全省通報批評，并加強今后該校學生體質(zhì)測試投入力度。 在區(qū)塊鏈技術(shù)的多方位的監(jiān)管下完善基層節(jié)點信任激勵制度， 從而徹底解決數(shù)據(jù)差別不對等的問題所在。

2.3 提升平臺數(shù)據(jù)吞吐和安全監(jiān)管能力

平臺的數(shù)據(jù)上傳需要經(jīng)歷多個階段的數(shù)次傳遞， 才能將數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)分析部門，包括多輪的數(shù)據(jù)下載與上傳，易催生出上報信息困難、反饋信息滯后、測試信息泄露等一系列問題［8］。運用區(qū)塊鏈技術(shù)的獨特分布性特點重新構(gòu)建學生體質(zhì)健康平臺，既能削減學生體質(zhì)測試數(shù)據(jù)的上傳復雜性，也能在一定程度上完善平臺的安全系數(shù)。 其中智能合約與非對稱加密技術(shù)皆是為數(shù)據(jù)所服務(wù)的區(qū)塊鏈內(nèi)部算法， 智能合約技術(shù)在提升數(shù)據(jù)吞吐量上起到了重要的作用， 緩解了身份認證的遲緩和數(shù)據(jù)上傳復雜過程， 另一方面在政府數(shù)據(jù)庫回返建議時能減少傳輸時間，提升時效性。 非對稱加密技術(shù)則利用公鑰和私鑰的不對等性以此來滿足學校與學生對于體質(zhì)健康建議的返回數(shù)據(jù)， 學校更加希望收到的建議是針對學校學生健康的大方向趨勢，而學生則更希望收到針對個人的健康管理意見，此時利用公鑰加密，私鑰解密；私鑰簽名，公鑰驗證的非對稱方式才能獲得個人權(quán)限內(nèi)的信息［1］。

圖2 非對稱加密技術(shù)在學生體質(zhì)健康平臺的運用

3 運用區(qū)塊鏈技術(shù)“循數(shù)治理”的學生體質(zhì)健康促進路徑構(gòu)建

“循數(shù)治理”的治理基礎(chǔ)是真實可信的數(shù)據(jù)，同時區(qū)塊鏈技術(shù)是基于大數(shù)據(jù)發(fā)展下的時代產(chǎn)物， 現(xiàn)如今的運用大多是原有技術(shù)的改良。 而存在去中心化、多方參與和錄入輸出數(shù)據(jù)情況， 各方參與應(yīng)存在相互信任機制的特點正符合學生體質(zhì)健康平臺建立的根本。 運用區(qū)塊鏈技術(shù)獲得數(shù)據(jù)進而開展“循數(shù)治理”，才是現(xiàn)有技術(shù)的完整學生體質(zhì)健康平臺框架構(gòu)建。

3.1 實現(xiàn)傳統(tǒng)思維向互聯(lián)網(wǎng)思維的轉(zhuǎn)變

新興技術(shù)的前期開展最困難的是用戶思維模式的轉(zhuǎn)變，不論是學生體質(zhì)健康測試數(shù)據(jù)， 還是數(shù)據(jù)庫平臺的構(gòu)建都停留在老舊模式。 基層節(jié)點對新事物的接納程度與采集數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)上報的真實性存在正相關(guān)， 切實通過思維模式的轉(zhuǎn)變對現(xiàn)實存在起到顯著的變化［9］。在學生體質(zhì)健康平臺框架的構(gòu)建中，依靠新興技術(shù)的推廣作為基石，在基層培訓過程中對新知識的學習，打造從基層開展的完整新型互聯(lián)網(wǎng)思維網(wǎng)圖，同時運用區(qū)塊鏈技術(shù)的獎勵機制， 對率先使用新型學生體質(zhì)健康平臺的學校進行排名，采取名次獎勵辦法。

區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用是民主治理思想的實質(zhì)技術(shù)化形，其最重要的去中心化的特點給予了更多群眾參與協(xié)同治理的機會，有利于縮短管理者與受眾之間的交流距離，減少治理流程中可避免的困難，加快自主治理的推進步伐，努力建成扁平化治理的學生體質(zhì)健康促進體系， 民主治理的思想在健康干預過程中得到傳播，為日后更好地發(fā)展“全過程民主”打下群眾基礎(chǔ)，從而使區(qū)塊鏈技術(shù)成為完善學生體質(zhì)測試流程，健全學生體質(zhì)測試平臺，實現(xiàn)國家“循數(shù)治理”的重要推動力。

3.2 整合區(qū)塊鏈技術(shù)分環(huán)節(jié)構(gòu)建學生體質(zhì)健康平臺

3.2.1 測試數(shù)據(jù)上傳環(huán)節(jié)

各基層節(jié)點在數(shù)據(jù)上報環(huán)節(jié)時， 平臺會自動運用智能合約技術(shù)，很大限度上能保證數(shù)據(jù)上傳的一致性與準確性，在限制上傳修改時間并自動與上次體質(zhì)測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行比對，若是數(shù)據(jù)有激增或激減則都會有提示并將內(nèi)容發(fā)送給設(shè)區(qū)市教育部門［10］。 同時會進行區(qū)塊激勵體系，對率先將他人錯誤數(shù)據(jù)上報的基層節(jié)點進行獎勵。 采取節(jié)點間的相互監(jiān)督更有利于各基層學校積極健康的相互提升測試質(zhì)量， 也極大程度上保證了平臺數(shù)據(jù)防止篡改方便追溯的營運體系。

圖3 智能合約技術(shù)在學生體質(zhì)測試數(shù)據(jù)上報中的運用

3.2.2 完善隱私保障環(huán)節(jié)

新型平臺的構(gòu)建對隱私安全的保障有著極高的需求，特別是在信息上傳環(huán)節(jié)和反饋建議回復基層節(jié)點學校這兩個環(huán)節(jié)。 對于后者而言，怎樣避免他人查看反饋信息中針對單個學校以及針對學生個人意見是目前問題所在， 倘若使用傳統(tǒng)文件下發(fā)形式則會引發(fā)信息反饋周期過長等一系列問題。

在保護與限制訪問權(quán)限的特殊要求下運用非對稱加密技術(shù)，針對基層學校節(jié)點發(fā)放特殊私鑰，給學生個人發(fā)放個人私鑰，不論是誰當他們擁有私鑰時即可獲得查詢權(quán)限，進而保證了學生的隱私。 任何不相關(guān)的用戶都不可以讀取加密文件，而擁有私鑰的節(jié)點則可以在不同私鑰權(quán)限下對不同信息領(lǐng)域進行訪問。 同時在同一權(quán)限某私鑰在訪問數(shù)據(jù)庫時，其余節(jié)點會收到信息，但無法知道具體訪問節(jié)點信息，在某種程度上保護了查看處理數(shù)據(jù)的個人信息。

圖4 非對稱加密技術(shù)在隱私保障環(huán)節(jié)中的運用

3.2.3 多方信息共享環(huán)節(jié)

新時代的數(shù)據(jù)共享技術(shù)的創(chuàng)新其目的是針對消除原始信息壁壘、打通多個異構(gòu)系統(tǒng)，使得學生體質(zhì)測試數(shù)據(jù)在鏈上節(jié)點是完全透明的［11］。 此舉能有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同時多次使用、縮短上報時間等問題，應(yīng)用該數(shù)據(jù)實現(xiàn)不同區(qū)塊的不同功能，以解決學生用戶、學校用戶、區(qū)縣政府用戶等的實際問題。 如國家體質(zhì)健康平臺中心節(jié)點可以對數(shù)據(jù)進行針對性分析， 地方教育部門可針對數(shù)據(jù)進行課程改革。 通過區(qū)塊鏈技術(shù)對學生體質(zhì)健康平臺構(gòu)建進行改良，加強數(shù)據(jù)共享保障與安全，同樣可以在很大程度上降低數(shù)據(jù)傳遞帶來的經(jīng)濟、時間成本，提升辦事效率，增加鏈上溝通，切實變化傳統(tǒng)信息傳導模式。

圖5 非對稱加密技術(shù)在隱私保障環(huán)節(jié)中的運用

3.3 保障平臺數(shù)據(jù)庫對接體系

通過區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建學生用戶綜合信息分析鏈式網(wǎng)絡(luò)是開展數(shù)據(jù)庫對接的第一步，建立平臺數(shù)據(jù)庫保障體系，完善公私鑰分發(fā)機制，基本實現(xiàn)節(jié)點權(quán)限線上智能發(fā)放。 將學生體質(zhì)健康平臺與學生現(xiàn)有用戶檔案進行捆綁， 最終與學生終身檔案進行串聯(lián)，補充原有機制。 平臺可結(jié)合多方因素對學生體質(zhì)健康影響因素進行綜合考量，如家庭因素、學業(yè)因素等。 提供學生體質(zhì)測試數(shù)據(jù)終端對接平臺， 利用區(qū)塊鏈技術(shù)完善平臺數(shù)據(jù)庫，連接并整合學生內(nèi)外部影響因子庫，構(gòu)建新型學生體質(zhì)健康平臺，為國家開展“循數(shù)治理”提供數(shù)據(jù)保障［12］。

4 結(jié)語

通過信息技術(shù)的發(fā)展與區(qū)塊鏈技術(shù)的實際應(yīng)用， 構(gòu)建出符合我國實際情況的新時代學生體質(zhì)健康平臺發(fā)展路徑，基本實現(xiàn)基層學校上報和政府信息反饋之間溝通透明化， 增強了數(shù)據(jù)共享的安全性，提升了體測數(shù)據(jù)的實際利用效率，將群眾治理與國家“循數(shù)治理”有效結(jié)合［13］。 運用區(qū)塊鏈技術(shù)的整合，轉(zhuǎn)變當前社會思維模式，提供大眾透明化、可視化的測試數(shù)據(jù)，滿足政府“循數(shù)治理”的切實需要，真正解決學生體質(zhì)健康發(fā)展過程中的困難，為2035 年我國基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化打下堅實的健康基礎(chǔ)。