船舶与海上设施数字系统检验验证指南
通则
适用范围与一般要求
本指南适用于船舶与海上设施及其附属设备的数字系统及数据活动的检验验证，涵盖数据标识、采集、集成、模型与应用等核心要素，旨在验证数字系统的技术标准符合性、功能完整性、模型可验证性、软硬件设施可靠性和网络及数据安全性。数据类型包括设备数据、结构数据、状态数据、运动数据、姿态数据、保养数据、生产数据和人员数据等。
一般要求
数字系统需按指南要求进行数据标识，并建议按《船舶数据质量评估指南》进行分类分级管理。II、III类计算机系统需满足CCS《船舶网络安全指南》SL0级网络安全要求，III类计算机系统（如参与远程控制、自主控制等功能的系统）建议采用SL1及以上级别。可申请DATA-ID、DATA-INF、DATA-APP等附加标志，需向CCS提出书面申请。
术语
定义了置信区间、置信度、数据清洗、数据驱动模型、模型、海上设施、物理实体、专用接口协议、标准接口协议等术语。
数据提供与保密
CCS遵守《钢质海船入级规范》信息披露要求。
免责条款
本指南内容不能取代专业人士的分析和建议，用户需自行评估并获取专业意见。部分信息可能因法律法规、标准等更新而失效，合规性责任由用户承担。
人员要求
船东或船舶管理公司需制定管理办法、培训计划、操作程序等，明确操作和使用人员的职责、资质、培训等要求。
变更管理
经CCS检验验证的数字系统，在系统和设备变更或修理后，需根据情况进行检验确认。
系统可靠性
硬件可靠性
考虑使用环境条件、电压波动、性能参数、冗余设计、共因故障等因素。
软件可靠性
评估指标包括失效度、故障度、测试度、有效度、容错性、易恢复性等，开发需满足CCS《船用软件安全及可靠性评估指南》要求。
网络连接可靠性
网络连接需满足CCS《船舶网络安全指南》要求，有线链路考虑节点硬件可靠性、网络拓扑可达性、逻辑连通性；无线链路考虑节点设备可靠性、信号衰减、多径传输等因素。
系统完整性
一般要求
系统完整性包括功能完整性和研制程序完整性，功能完整性指系统是否符合预期用途，程序完整性指供应商研制过程中的管理能力。
系统要求
功能完整性测试包括完备性、正确性、适合性、符合性测试；性能效率测试包括时间特性、资源利用性、容量、性能效率符合性等。
网络安全及数据安全
一般要求
数字系统的网络安全需满足CCS《船舶网络安全指南》要求，数据安全需满足CCS《船舶网络安全指南》和《船舶数据质量评估指南》附录8要求，存储和传输需满足本指南第3章要求。
数据质量
一般要求
数据质量指数据特性满足明确规范和隐含要求的程度，可通过PDCA循环、统计过程控制等工具和技术确保。
数据质量要求
包括数据质量特性（准确性、完整性、一致性、时效性等）和数据活动（计划、执行、控制活动）。
数据标识
一般规定
目的为识别和区分物理实体和虚拟对象，保证数据标签语义一致性，对实体或对象及其属性数据进行标识。
系统要求
数据标识应遵循相关原则，可采用顺序码、缩写码、层次码或组合码进行编码，编码方法可采用专有标准或通用标准（如ISO、IEC标准）。
验证要求
检查数据标识方案是否符合原则，数字系统中的标识是否符合设计方案，需提交数据标识方案、代码表、模型说明等文件资料。
数据基础设施
一般规定
数据基础设施指为数据处理、船舶数字化、网络化、智能化功能部署的硬件和软件，包含岸基监测平台、数据中心等，可申请DATA-INF附加标志。
数据基础设施架构
应提供数据采集接口、数据资源管理、数据存储、数据传输网络，数据可通过网络传输至远程数据服务器、船载数据服务器或通过中继设备传输至船载数据服务器。
数据采集
应依据数据标识编码规则标记数据，有数据质量控制方案，定期开展数据质量评估，明确数据接口协议，优先选用行业标准接口协议。
数据存储
数据的存储应满足业务需求，支持扩展，建议实现数据划分、拼接、索引等功能，支持与数据基础设施网络进行时间同步，制定数据备份计划。
数据传输
应能识别数据通信协议，进行完整性校验，监测网络连接情况，管理数据通信流量，采用标准数据传输协议或专用数据传输协议，数据交换格式采用国际通用格式。
通信安全要求
数据通信需满足业务需求和预期目标，采集架构的通信包括有线通信和无线通信，船岸通信时宜支持双通道传输并加密，多设备协同工作的通信链路应具有时间同步机制。
验证要求
需提交图纸资料，对照系统需求验证数据采集数据的完整性，根据批准的测试计划进行功能和安全性测试，验证源系统和数据基础设施的数据传输能力。
数据集成
一般规定
数据集成是在船舶与海上设施形成统一的数据共享与分析机制，分为数据物理集成和数据虚拟集成，基本功能包括数据校准、数据共享、数据分发，可提供数据融合功能。
系统要求
数字系统应能对不同数据提供者提供数据接口，应定期对集成后的数据开展数据质量评估，确保数据的保密性、完整性和可用性。
验证要求
需提交文件资料，包括数据安全策略、数据共享描述、数据接口列表、数据质量评估报告等，根据批准的测试大纲验证集成过程。
模型
一般规定
模型分为监测类模型（反映运行情况）和推断类模型（预测分析、故障判定），模型验证应具备衡量基准（模型参数文件）。
模型度量
监测类模型的性能可通过精度和正确度刻画，推断类模型的性能可通过MSE、RMSE、MAE等指标刻画，还可通过精确率、准确率、召回率、F1值、P-R曲线、ROC曲线等指标刻画，模型置信度需通过误差源加权评估计算。
模型验证
监测类模型验证需保证模型能反映物理实体运行状态，数据满足功能完整性要求，使用的数据有效性，选取适用验证指标，评估稳态及过渡态工况；推断类模型验证需评估数字系统完整性、数据质量、模型，评估稳态及过渡态工况。
数据应用
一般规定
数据应用以数字系统为载体，功能分为监测、诊断、预测和决策，可申请DATA-APP附加标志。
系统要求
数字系统需满足数据标识、数据基础设施和集成要求，根据业务需求满足国际公约规则、船旗国要求、IACS要求、CCS规范指南以及技术标准等要求，构建的模型应具备可验证性。
监测
数字系统监测能力应具备描述和展示监测对象状态、统计信息，实现关键节点监测，报告状态、事件和告警，查询和提供当前和历史状态信息等功能。
诊断
数字系统应能识别故障、失效和运行模式，定位位置、范围，判断原因，提供诊断信息，生成样本，支持用户进行故障查找和排除。
预测
数字系统应能预测物理实体未来的状态、性能、趋势或失效时间，通过历史数据提升预测能力，利用算法预测确定结果，达到预警条件时发出预警信息。
决策
数字系统应结合诊断结果和未来状态与趋势，为实现特定目标提出可行方案，评估每个可选择项的效果，选择最佳方案并付诸实施和监控。
数据应用能力验证
需提交数字系统规格书、数字模型相关说明材料及验证结果、可靠性、完整性、变更管理、网络安全、数据质量和数据安全相关验证文件、系统功能、性能测试程序等。
数据实施
一般规定
数字系统需满足数据标识、数据基础设施和集成要求，并具备一定的数据应用能力，实现监测、诊断、预测和决策的之一或组合功能。
数字系统流程评估
评估数字系统开发、部署、监控和维护能力，包括数字系统开发流程评估、数字系统交付流程评估、数字系统应用的系统可靠性评估。
数字系统原理认可
对象为完整的待验证设备或系统，根据《钢质海船入级规范》第1篇第3章第11节要求实施，主要从开发交付流程、技术方案可行性、风险评估等角度开展检验。
数字系统集成运营
验证数字系统可在实际运行环境中部署并完成特定功能或任务，安装和部署要根据计划执行，检验测试内容依赖数字系统成熟度、置信度、失效危害程度等因素。
数字系统验证方法
一般规定
验证方法包括风险评估、工程评估和直接评估，检验与验证过程中应基于风险开展相关工作，对具备自验证功能的数字系统应先对验证方法进行检验。
风险评估
目的为识别与数字系统相关的技术风险和不确定性，记录危害、原因、后果以及潜在风险控制措施，需形成风险评估报告。
工程评估
目的为验证数字系统实现预定义的功能和性能情况，以及安全性，包括工程设计审查、仿真和分析、验证测试、接口分析、运行验证、监控和维护保养验证、质量认证和控制程序。
直接评估
目的为分析数字系统本身的行为，可采用白盒和黑盒方法，假设部署环境中的实际数据与开发过程中的训练和测试数据具有相同的统计属性。
验证方法的检验
数字系统可通过收集系统数据并进行处理和分析，完成基于数据驱动的验证，基于数据驱动的验证可通过数字系统内置程序或代理的验证系统完成。
数字系统检验验证
一般规定
检验验证的对象为数字系统，涉及数字系统使用的传感器数据、状态数据以及结果数据的验证，申请方提交给CCS的相关验证数据应采用自动采集方式，且数据采集不依赖于测试人员的能力或介入。
检验流程
船舶与海上设施数字系统检验可采用通用检验流程进行检验，应基于工程评估、风险评估和直接评估，验证方法检验应满足本指南第8.5.2节的要求。
检验验证要求
初次检验需确认数字系统应持有相应的产品证书，在实施检验前完成试运行，申请方向CCS申请实施检验，提交试运行执行情况报告；建造后检验需结合年度检验、中间检验和特别检验对数字系统所在船舶与海上设施进行验证，确保数字系统与物理系统的一致性。
