烟草行业为国家和地方各级政府的财税增收做出了巨大贡献。近年来借助我国发达的物流寄递和电商行业，“互联网+物流寄递”新型涉烟犯罪行为已成为损害我国烟草行业发展的重要犯罪方式。西安邮电大学计算机学院刘伟博士团队和中国烟草总公司陕西省公司自2020年开始合作研究基于人工智能技术的新方法和新工具来打击物流寄递涉烟犯罪。近日，他们合作的科研项目《基于多模态时空大数据的物流寄递涉烟犯罪分析模型研究》荣获2023年度陕西省科学技术进步奖三等奖。这一荣誉既是省政府对团队全体成员的肯定和鼓励，也是团队成员三年来努力奋斗的结果。

一、人工智能赋能“智慧烟草”

中国烟草总公司近年来大力推动“智慧烟草”，即在烟草产业中应用人工智能、云计算、5G、大数据和物联网等技术手段，提高生产效率、促进可持续发展，为消费者提供更好的产品和服务。2020年5月，刘伟博士和中国烟草总公司陕西省公司专卖监督管理处领导深入探讨了使用人工智能技术打击物流寄递涉烟犯罪的可能性与必要性。随后经调研、申报、答辩和立项等阶段，于2020年10月正式启动了本项目。

项目启动仪式暨研讨会

项目启动后，在中国烟草总公司陕西省公司的大力支持下，刘伟带领团队成员在陕西省烟草局、各地市局及所属区、县局分别对专卖领导和稽查执法队员进行实地、线上和电话交流；赴“顺丰速运西北分拨中心”等物流寄递企业进行现场观摩、交流，了解物流寄递企业及快递点部的相关运作方式，掌握了物流寄递涉烟犯罪分析模型的业务需求和数据来源及特点。

项目团队成员在顺丰速运西北分拨中心现场调研

项目团队成员在中国烟草总公司陕西省公司讨论项目进展

二、创新成果服务经济战场

针对物流寄递涉烟大数据多模态特点，团队使用自然语言处理、计算机图像处理和深度学习技术研究了物流寄递涉烟监管中的案件文本数据和面单图像数据的预处理、智能分析和识别方法，可以将采集的非结构化数据自动转换为结构化数据。团队成员使用数据画像方法对结构化大数据进行画像，揭示了物流寄递涉烟大数据的时空特性。

针对物流寄递涉烟大数据时空特性、数据非平衡性和案件稀疏性特点，团队建立了多维度、多层次的涉烟犯罪预测模型。团队提出“寄递时空模式”的新概念来描述寄递行为，通过计算时间序列特征和物流寄递网络的网络拓扑特征，使用非平衡机器学习模型和混合深度时空网络模型实现了物流寄递涉烟包裹的精确预测。

针对物流寄递涉烟大数据具有的城际地理尺度时空网络特点，团队通过聚类算法自适应地将地理区域划分为网格，将网格内寄递流量视为像素灰度，利用时间间隔划分得到寄递流量图和交互流图来描述静态和动态寄递时空特性。使用结合自注意力机制的深度时空残差网络构建物流寄递涉烟案件动态趋势预测模型，从而为全国物流寄递渠道涉烟监管决策部署、快速应对及统筹布局提供科学依据。

上述研究成果可以通过分析物流寄递大数据来发现物流寄递涉烟犯罪行为数据特性、挖掘案件数据价值继而精准打击物流寄递涉烟犯罪。该成果自应用推广以来，取得了显著的应用效果、经济效益和社会效益。中国烟草总公司陕西省公司专卖监督管理处通过涉烟犯罪研判模型共计向全国推送物流寄递涉烟线索81317条，现场查获238771条（4775.42万支）涉案卷烟，抓捕涉案嫌疑人171人，捣毁窝点42个。借助分析模型的高性能、高精准能力，物流寄递渠道涉烟犯罪高发态势得到有效遏制，共累计节省各项成本517.39万元。大幅提高了专卖人力资源效率，切实提升了案件侦办效果。

本项目研究成果促进了烟草行业的科技进步，推动了烟草专卖管理工作实现“提速换挡”。弥补了烟草行业对物流寄递渠道涉烟监管的短板、填补了烟草行业相关技术层面空白、促进了烟草行业高质量发展。

烟草专卖监管部门根据模型推送的线索查获的涉案卷烟

三、校企合作共同承担育才和社会责任

人才培养不但是科技创新的基础，更是高校的本职工作。项目共4名硕士研究生，这些同学为项目的顺利开展发挥了重要作用，极大地提升了学生自身科研能力，顺利签约到大型国企和知名私企工作。

项目团队研究生在ICCT 2021国际会议上交流项目研究成果

“智慧烟草”就是在数字经济背景下使用人工智能等新技术对烟草产业“升级改造”。尽管团队在“智慧烟草”领域内做出了一些成果，但路漫漫其修远兮，团队成员将深化和烟草企业的科研合作，在“智慧烟草”科研道路上继续求索。团队成员将时刻牢记科技工作者初心使命，把科技成果书写在经济主战场中，为我省乃至全国科技事业的发展做出新的贡献！

计算机学院

2024.05.15

撰稿：刘伟 审核：陈彦萍、彭程