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钱聪, 杨晓新.数字孪生赋能出版业协同创新发展基[J]. 出版与印刷, 2022(5): 1-7.

摘要 | 为探索数字孪生如何赋能出版业发展、增添出版业信息化动能，文章基于管理创新方法，从出版的内容、出版的用户、出版的决策等方面分析数字孪生在出版业中的应用价值；从产业效益优先的发展机制、用户需求为核心的生产机制、知识内容为主的服务机制、科学决策为目标的运行机制四个维度出发，探索数字孪生在出版业的创新管理机制，以实现数字孪生赋能出版业协同创新发展。

关键词 |数字孪生；出版业；协同发展；科学决策；个性服务

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数字孪生（Digital Twin）的概念起源于工业产品的研究，其通过建立数字模型来实时映射物理实体的运行，以确保数字结果与物理世界保持一致。数字模型作为真实物体的替身能够进行虚体测试和实体创新。随着数字技术的快速推进，数字孪生的思想逐步应用在新闻出版领域。在2022年北京冬季奥运会上，国际奥委会主席巴赫（Thomas Bach）借助全息虚拟形象，与1770多名记者进行了一场跨越了1200千米的交流，为中外媒体带来近乎真实的采访互动体验；^{[1]97由中央戏剧学院、北京理工大学和腾讯公司合作打造的虚拟人——梅兰芳孪生数字人，能够从形、神、韵等多维视角复现梅兰芳大师年轻时的风采，为中国的文化传承开辟了新路径。}

数字技术正深刻地改变和重新定义“出版”，作为元宇宙的核心技术之一，数字孪生的重要性日益凸显。QIU Chan等^{[2]提出数字孪生技术具有虚实融合和交互控制的特点，为复杂产品的生产与制造带来了机遇和挑战；袁小群等[3]指出数字孪生技术可以作为创新驱动力推进跨行业之间的融合发展，以构建出版业态转型发展新格局；陈昌凤等[4]认为虚拟现实技术催生了沉浸式传播，重构了用户对事实的临场感知；曲茹等[1]97认为数字孪生为共情传播提供了更多维的研究视角，有助于构筑情感共同体，有效提升传播效果。不同学者从不同角度论述了数字孪生技术对新闻出版的影响，但现有研究并未提及数字孪生何以赋能出版业发展。随着数字孪生与大数据、5G等技术融合不断深化，有力地推动了出版业智能化的发展进程。以“数化”“互动”“先知”“先觉”“共智”等为特征的数字孪生，在出版资源数据化、用户互动个性化、出版决策科学化等方面成为推动出版业发展的强大动力。基于此，本文从数字孪生技术在出版业的应用价值入手，探索数字孪生技术如何融入出版业的协同创新发展，以推进出版业和高新技术的高质量融合。}

一、数字孪生在出版业的应用价值

数字孪生是充分运用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多频率的仿真过程，核心是现实和数字的关联映射互动，通过在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

数字孪生在出版业有其独特的应用价值：“数化”，可帮助构建出版物理世界的数字建模；“互动”，可促进出版物理世界与虚拟世界的泛在连接；虚拟世界对出版物理世界的映射可以做到“先知”“先觉”，从而完成出版业的“共智”。数字孪生有助于用更低的成本、更高的效率来认知世界，利用数字孪生构建虚拟动态模型，可以实现精细管理、按需出版、数智出版。

1.精细管理：出版资源数据化

出版业经过多年的积累，传统纸质媒介及衍生产品所承载的内容资源是出版机构最宝贵的财富，出版资源的数据化（数化静态建模和动态交互）是指出版业相关数据的积累、处理、分析。涉及的出版业数据包括内容数据（图书、期刊、报纸、有声读物等）、发行数据（销售量、码洋、库存等）、印刷数据（印数、印张等）、出版物元数据（ISBN、ISSN等）、网站数据（页面浏览量、独立用户数、访问次数等）以及第三方平台的用户行为数据、消费数据、社交数据等。

数字孪生可以通过出版虚拟动态模型对优质原创出版资源数据进行多级拆分和清洗，对文字、图表、音频、视频等各类格式媒体信息进行结构化处理、存储；将原先以学科分类等作为出版单元的内容资源按照行业知识标引，进行知识点实体抽取、关系抽取和属性抽取，形成知识数据元；以数据元为核心、应用场景为脉络、检索条件为框架，通过不间断的知识推理和更新，构建知识图谱，将已打散的知识基因整合为数据资源池，完成数据基础设施的创建，从而对出版资源的数据进行精细化管理。此外，数字孪生能将出版业的物理出版产品与虚拟出版产品有机结合，在充分实现受众阅读需求的过程中，整合人工智能、全息映射、区块链、计算视觉等技术，打通出版作品与受众的壁垒，让出版作品更加形象，为出版行业提供实现实时交互的技术可能性，满足受众需求，准确服务用户。

2.按需出版：用户互动个性化

数字孪生技术极为重视受众实时反馈与交互数据，将受众反馈建议纳入出版产品质量提升的范围，与目标受众高效对接，响应受众对优质内容的需求，深层次挖掘内容价值。借助边缘计算、机器学习、数据挖掘算法，从海量数据中提炼出应用场景，构建用户画像，精准发行，使出版物的有形知识变为无形的个性化知识服务和辅助决策解决方案。数字孪生通过虚拟动态模型与用户交互，让每个人都有机会成为创作者，表达观点，展现创意。数字孪生能够对接每一个用户，通过主动感知和动态检测，对目标用户、资源和服务进行深刻洞察，提供集内容服务、数据分析、技术支持、运营保障于一身的新型服务业态，提升出版业的智慧化效能。数字孪生能够进一步深化“按需出版”，这个“需”不仅仅是用户的印数需求，与传统意义上的“按需印刷”有本质区别，包括用户的知识整合需求、多元阅读需求、大数据采集与分析需求等。数字孪生能够提供新型的“按需出版”服务，例如多语种服务，知识组织和知识图谱构建、数据出版、学术评价服务，大数据采集与分析服务，以及各种项目服务等。

面对多样化的用户需求，数字孪生能够打造“内容+服务”，除了为客户提供定制图书、定制期刊、定制报纸、定制绘本等内容产品，还能提供定制数字产品、定制数据库产品、定制知识服务产品等高阶产品。用户可以与数字孪生体、群体孪生体、空间系统孪生体交换数据和合作，以确保出版产品直观地反映用户对出版资源的个人需求。如此一来，数字孪生在支撑业务的同时，还起到提效降本的作用。另外，通过数字孪生可以实现知识关联发现，快速重组知识资源并进行智能分析，提供知识重组构建服务、垂直学科知识服务、行业报告服务等。数字孪生能够全流程、全生命周期地赋能产品开发运作，提供相应的咨询、技术、流程、成本控制、运营、用户使用行为等数据，实现多角色在线连接，推动出版服务的互动化转型，同时进行数字协同互动，形成价值网络。

3.融合智慧：出版决策科学化

在人机共同智慧时代，出版业可以利用海量数据来提高决策效率，数据化决策可以帮助经营者细化管理过程，比如设置指标评估任务执行效果，对风险进行辨识、检测和预警，通过数据监控生产程序以保证出版物的品质。^{[5]同时在内容分发方面，通过挖掘用户反馈数据来辅助出版企业根据用户画像展开精准分发，为用户提供个性化的增值服务和特殊体验。}

但是完全的数据决策欠缺人的理性思维，处理复杂程度高的问题时略显不足，内容推广容易出现茧房效应，现阶段还需要专业人士予以支持和校正。智能数据分析能力和智能数据处理能力能够为出版机构和用户提供有力的支持，但也不能过于激进，应合理地融合、融洽人机关系，做到人机共同智慧。数字孪生在大数据、云计算的基础上，应用机器学习、深度学习、知识图谱、RPA（Robotic Process Automation，机器人流程自动化）等人工智能技术进行多重融合与发展。通过数字孪生，可以组织出版业中各个领域的力量，结合多学科交叉点，构建出版业数字孪生综合应用系统，减少出版产品与受众之间的壁垒，发挥数字孪生在出版业的综合效应。出版数字孪生系统除了能实现自动规范化稿件、高效自动化排版、丰富版式、多格式数据同步输出等智能编排功能，还能实现多产品形态、多服务模态等拓展功能，从而拓展渠道和用户群，形成“内容＋关系＋服务”的新生态，并配合人的决断，实现科学化决策，以提升出版业的抗冲击能力和发展韧性。

二、发挥引导职能，实现学术期刊高质量发展

数字孪生在出版业的应用具有模拟环境数据、与物理环境互动映射、信息同步更新传输、智慧分析协助决策等功能，有助于解决出版产品制作、流通、产业链管理以及数字化发展中的痛点，包括打破出版机构与受众的信息不对称壁垒，提高出版产业管理效率；推动出版产业横向整合，提升出版物生产效率；推进出版产业纵向整合，提高出版业市场效率；推动出版产业数字化整合，促进出版业协同创新发展等。数字孪生一方面能够逼真模拟现实出版业的时空规律，另一方面又能提供超现实的出版知识服务，呈现事理的流动、转化及逻辑关联，从而达到为出版企业提供科学决策的目的。

1.以产业效益优先的发展机制

出版业的效益包括社会效益和经济效益。出版业的社会效益是要为人民群众创造丰富、优质的精神食粮，要为推动人类文明进步和加强世界各民族的相互了解做出贡献，要为提升社会生产力提供基础支持。出版业的经济效益主要指遵守市场经济一般规律，努力实现更大盈利，进一步发展壮大出版产业。在出版业运用数字孪生要采取“产业效益优先”的发展机制，要以社会效益作为依据和评价标准，以经济效益作为核心竞争力，促进出版业的长期、健康、可持续发展，统筹兼顾社会效益和经济效益协调发展，促进产业效益的最大化实现。

为了能更好地实现社会效益，出版业可以利用数字孪生将知识积累、理论经验、生活技巧、民俗文化等知识元素以文字、音频、视频、知识图谱、资料库等不同载体记录下来，形成出版数字孪生系统。数字孪生系统的“数化”将现有出版资源力量凝聚起来，借由出版数字孪生系统的互动，实现各出版机构资源横向整合，各学科体系纵向延伸，最后通过“共智”实现出版的科学化决策。数字孪生系统助力出版活起来，赓续中华文脉，保护好、传承好、利用好出版资源，促进出版行业真正地走近大众，服务社会。

为了能更好地实现经济效益，出版业需利用数字孪生实现服务拓展，以满足经济效益的提升。数字孪生最重要的价值是其预测功能，当产品制造过程出现问题时，可以基于数字孪生对生产策略进行分析，优化生产策略后组织生产。就出版产品而言，出版服务逐渐从提供有形的出版产品过渡到提供无形的知识产品，除了出版物，数字孪生的应用还能够提供知识图谱、智能报告、资料库、语言库、智库等产品，极大地拓展了出版业的服务边界；就服务流程而言，传统出版业一直遵循“内容—产品—营销”的逻辑，而数字孪生不仅能打破纸质出版产品的界限，而且致力于将所有出版流程向线上迁移，无论是内容生产还是营销交易都可以线上进行，拓展了现代出版业的服务类型；就服务目的而言，出版服务的目的是在原有出版物的基础之上为用户提供解决实际问题的方案，延长出版服务的周期，增加经济收益，出版服务注重将知识进行有序整合和深度分析，为用户提供精细化服务。^[6]

数字孪生支持出版在产品、流程、目的等方面延伸，形成以产业效益优先的发展机制，提供全面、纵深的出版服务，包括资料获取、资源整合、成果发布、学术科研、动态交流、对外宣传等，从而有效推动社会效益和经济效益的融合。

2.以用户需求为核心的生产机制

在出版产业中，获悉用户需求至关重要，提升用户的体验是出版业未来发展的重点。目前移动阅读终端数据存储量小，不同类型的视听阅读软件加载慢，兼容性差，数字孪生的应用可以极大地改善这些问题。在数据孪生空间中搭建的出版虚拟动态模型，可以使用户随时随地于任意终端、任意场景体验沉浸式云阅读，实现虚实融合出版。

数字孪生支持出版业以用户需求作为核心要义，结合虚拟现实，打破物理界限。第一，满足用户移动化的场景服务需求。用户在不同场景中所需的服务不同，数字孪生不仅能在固定场景中提供多感官服务体验，还能在碎片化移动场景中提供针对性、便捷式服务体验。第二，满足用户定制化的知识内容需求。定制化的知识服务在互联网时代具有重要意义，出版机构可以通过数字孪生分析用户的使用习惯、特点、爱好、消费趋向等，更有针对性地满足用户的内容需求，在内容生产方面持续深耕，帮助用户在信息汪洋中搜寻、获取自己真正需要的内容。第三，满足用户情景化的获取过程需求。数字孪生能够通过判断环境的动态变化，相应调整知识的关联部分，实现情景感知，并融入知识服务中，以适应用户的多元化场景需求，这意味着原本立体纵深的学科知识出版产品开始逐渐向用户的生活场景转化，嵌入其现实生活场景。第四，满足用户互动化的交流反馈需求。数字孪生能够弥补传统出版“作者—出版机构—受众”三方的互动缺失，增强知识服务体验，促进互动交流从补充功能提升为核心功能。

3.以知识内容为主的服务机制

数字孪生通过物联网、大数据、信息物理系统等技术，建立出版实体系统的多维、多时空、多尺度、多物理量的虚拟动态模型，利用传感系统感知物理实体运行状态，梳理物理、社会、网络要素等关系，支撑出版产业链的服务应用，提供多重内容服务。在数字孪生出版虚拟动态模型中通过信息处理技术分析知识内容，进行资源整合，生成出版服务产品，并与已有出版物进行比较，提供决策建议，同时预判用户群体。出版虚拟动态模型能将虚拟空间和信息内容结合起来，并整合到出版实体空间中，从而优化出版物内容，丰富出版物形式。（见图1）

图1 数字孪生出版虚拟动态模型

数字孪生出版虚拟动态模型的构建以基础资源层为起点，由服务器、存储设备、网络设备、传感器、模拟仿真等形成基础资源层，依靠数字建模、信息结构化处理、知识抽取、边缘计算、机器学习、数据挖掘算法、虚拟现实、人工智能等技术，构建出版数字孪生体系。出版数字孪生体系内含数据资源感知层、资源处理融合层、数字孪生仿真层、迭代优化层，能够提供多语种出版服务、数据出版服务、知识图谱服务、学术项目服务、学术共同体服务、出版评价体系服务等，可应用于沉浸式传播、共情传播、出版资源数据化、用户互动个性化、出版决策科学化等方面。以数字孪生出版虚拟动态模型为推手，借由多媒介出版、可持续出版、动态交互、数字化全流程管理、多媒介多形态产品、信息和知识服务、学术科研服务、知识/智能服务等，利用仿真手段，可以模拟出版服务在不同用户需求环境下的属性、产品、规则，实现对物理出版运行状态的映射并发挥提前感知、资源优化、决策指挥等功能。

4.以科学决策为目标的运行机制

以数字孪生为代表的工业4.0时代，虚拟空间成为知识生产主体与学习者的交流平台，出版业以数字孪生为依托所构建的出版虚拟动态模型，能够融合算法、人工智能、虚拟仿真等新技术，提前预判潜在受众的阅读特征，评估图书出版的市场风险，帮助出版人提升市场敏锐感，提高判断质量。正因为人工智能技术的嵌入，出版业全流程的决策更趋于科学化。

数字孪生所驱动的出版虚拟动态模型需要基于用户不同的个性化偏好塑造不同的出版服务场景，首先对用户的个性化偏好进行智能感知、精准对接，其次出版用户可接受、可共享的产品，最后帮助用户实现科学化决策。出版虚拟动态模型通过评估虚拟出版场景与用户需求的匹配度，衡量出版虚拟动态模型的服务效果，根据用户不断迁移的行为偏好和知识获取习惯，对出版方案不断进行优化和调整，并不断完善与重构出版服务的内容、场景、布局、产品形式，使虚拟出版服务同步适应用户喜好变化，利用科学的决策管理，保证良好的用户满意度。

以产业效益优先的发展机制、以用户需求为核心的生产机制、以知识内容为主的服务机制、以科学决策为目标的运行机制，共同构建了数字孪生赋能出版业协同创新发展的管理机制。（见图2）

图2 数字孪生赋能出版业协同创新发展的管理机制

三、结语

数字孪生在出版业的应用，能够面向用户、面向出版企业、面向服务、面向文化等多个场景发挥其应用效能，为推进智能出版提供技术保障。数字技术在出版业的推广使用可以推动各类资源要素快捷流动，帮助出版市场主体重构组织模式，真正实现跨界发展，延伸产业链条，夯实数字经济发展的社会基础。数字孪生作为智慧出版的前沿趋势，其发展方兴未艾，但目前距离真正的全局管理、同步可视、虚实互动的数字孪生出版系统仍存在一定差距。基于AI、VR等新技术在专业领域的不断突破，数字孪生将给出版业的发展带来新的可能。

参考文献

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[1]曲茹，孔亮. 数字孪生 共情传播 以城为媒：2022北京新闻中心观察[J]. 新闻与写作，2022（8）：97-103.

[2]QIU C，ZHOU S，LIU Z，et al. Digital assembly technology based on augmented reality and digital twins：a review [J]. Virtual Reality Intelligent Hardware，2019，1（6）：597-610.

[3]袁小群，关灵爽. 虚实共生：数字孪生技术赋能出版及融合发展研究[J]. 出版发行研究，2022（2）：29-34.

[4]陈昌风，黄家圣. “新闻”的再定义：元宇宙技术在媒体中的应用[J]. 新闻界，2022（1）：55-63.

[5]王鹏涛. 学术出版数据化决策创新研究：全流程、场景化与智能驱动[J]. 科技与出版. 2018（12）：83-89.

[6]姚小玲，杨帅. 出版服务视角下出版人才的培养思考[J]. 科技与出版，2022（1）：128-132.

Title :Digital Twin Enables Collaborative Innovation and Development of the Publishing Industry

Author :QIAN Cong1)2),YANG Xiaoxin3)

Author Affiliation :1)School of Information Management, Nanjing University;2) Department of Chinese Languages and Literatures, Hetao College; 3)School of Educational Sciences, Nantong University

Abstract :Based on the management innovation method, the paper analyzes the application values of digital twins in the publishing industry from such aspects as publishing content, publishing users, publishing decision-making, etc, in order to explore how digital twins empower the development of the publishing industry and increase the momentum of information technologies in the publishing industry. It also explores the innovation management mechanism of digital twins in the publishing industry from the development mechanism with the priority of industrial benefits, the production mechanism with user demands as the core, the service mechanism with knowledge contents as the main, and the operation mechanism with scientific decision-making as the goal, so as to realize the collaborative innovation and development of digital twins in the publishing industry.

Keywords :digital twin; publishing industry; collaborative development; scientific decision-making; personalized service