大数据环境中的管理科学问题_吴启迪

大数据环境中的管理科学问题

吴启迪（国家自然科学基金委员会管理科学部主任）

一、大数据时代的到来

Google基于搜索数据和历史信息，预测流行性感冒的爆发与强烈等级，如2009年成功预测美国甲型H1N1爆发，2013年1月准确判定美国流感活动的等级为“强烈”，与美国疾病防控中心的报告一致；而微软专家David Rothschild通过大数据分析，对第85届奥斯卡各奖项的归属进行预测，除最佳导演外，其它各奖项预测全部命中。从这两个案例可以看出，在当今先进技术和设施条件下，正在以一种前所未有的方式，通过对大量数据进行分析，获得有巨大价值的产品和服务，或者深刻的洞见。

大数据产生经历了三个阶段：一是以数据库为基础，各类应用数据被动地输入到系统的被动阶段；二是以Web2.0为特点的新型互联网应用，用户主动推送数据的主动阶段；三是广泛应用各类感知式系统，数据自动产生的自动阶段。

2011年麦肯锡技术报告中指出，大数据是典型的数据库软件无法捕获、存储、管理、分析的数据集。大数据有四个内涵，一是大量化（Volume），如每60秒产生98000条Twritter、695000 种Facebook的状态更新、698445条谷歌搜索结果、1.68亿封邮件等等。二是多样化（Variety），大量的数据流量包括结构化数据、视频、音频、文本等多种数据类型。三是快速化（Velocity），数据实时更新快，如伦敦奥运会一些体育明星亮相的比赛，微博数量暴增。四是潜藏的价值（Value），如零售业可以利用大数据提高60%的运营利润，如果运用到公共领域，欧洲政府每年可以减少1000亿欧元的开支。参考维克托・迈尔・舍恩伯格和肯尼思・库克耶合著的《大数据时代》，大数据并不等于数据大；大数据不要数据的抽样，而是指数据的全部；数据等于信息但不等于数字化；大数据不要数据的精确性，而是数据的混杂性；不追究因果关系（为什么），而是寻找相关关系（是什么）。

大数据的外延可以看作是一个大数据生态圈，整个过程从采集开始，到存储、处理、传输、分析及挖掘，涵盖了数据从产生到处理到价值提取到驱动应用各个环节。随着互联网、物联网、云计算等信息技术的迅猛发展，信息的原生状态——数据的产生不受时间、地点的限制，呈现出快速、爆炸式增长。大数据时代已经到来，我们该如何认识、利用及推进？

二、大数据技术与应用发展态势

（一）政府层面。面向潜在的大量公共需求，各国政府纷纷以政策引导推动面向大数据环境的科技攻关。2012年3月美国发布《大数据研究和发展倡议》，投入2亿美元，涉及六大部门，旨在利用大量复杂数据集合获取知识和提升洞见能力；2012年7月，日本推出《新ICT 战略研究计划》，重点关注“大数据应用”，旨在提升日本竞争力；2012年7月，联合国发布了《大数据政务白皮书》，总结了各国政府如何利用大数据更好地服务和保护人民；2013年初，英国商业、创新和技能部宣布，将注资6亿英镑发展8类高新技术，大数据独揽其中的1.89亿英镑。在国内，科技部部署了“十二五”期间关于物联网、云计算的相关专项；2012年3月科技部在《“十二五”国家科技计划信息技术领域2013年度备选项目征集指南》中明确提出“面向大数据的先进存储结构及关键技术”；由政府主导的全国范围的“智慧城市”计划也与大数据环境密不可分。

（二）企业层面。面临新技术、新应用、新运作机制和商业模式的挑战，如数据服务产业等新兴战略性产业应运而生，纷纷开发大数据产品和应用解决方案，大数据日益成为IT厂商竞相抢占的制高点。如惠普发布的一款名为“HAVEn”的大数据平台，将分析软件、硬件和服务打包在一起。并且还发布了免费的HP Vertica Community Edition，帮助企业级客户分析高达1TB的数据。

（三）科技界。科技界凝练大数据带来的新的科学问题，发现科学技术方面的新理论、新方法，探索其工程技术应用的方向与途径。如2008年《Nature》专刊《Big Data: Science in the Petabyte Era》，2011年《Science》专刊《Dealing with Data》等文章的发表。国内2011年以来，开始出现大数据管理技术的综述性文章，研究的热点问题主要包括面向大规模数据处理的高性能计算体系结构、分布式数据管理技术和机器学习技术等。

三、大数据驱动的变革

以大数据为核心资源的数据产业独立为重要的服务性产业，具有极大的市场发展空间。大数据的采集、存储和预处理是产业化基础领域，大数据分析是产业化高端领域，它们深刻影响着公共事业领域、商业运营领域及工程和制造业领域等社会其他产业结构与运行模式，呼唤管理新思想和变革。

（一）大数据环境下的公共管理变革。公共管理是大数据应用潜力最强劲、改善民生意义最显著的领域。一是医疗卫生方面，基于医疗大数据的共享和分析，提供针对性的疾病预防和诊疗，通过从时空状态对生老病死进行解读，促进生命科学发展；二是泛在教育，个性化教育、泛在学习和终身教育等实践，使教育领域出现革命性变革；三是公共安全，提高应急处理和自然灾害、传染疾病和食品安全等方面的灾害防控能力，提升国防安全水平等；四是智慧城市，即通过大数据信息的充分利用，更好地理解和控制城市运营，并优化有限资源的使用；五是行政管理，如战略决策、政策制定和舆情分析等；六是交通与物流，利用大数据分析解决世界性的大城市交通难题和网购物流管理问题等；七是合理利用现有能源，保护和改善生态环境。

（二）大数据环境下的商业管理变革。

利用大数据的新型商业模式，创造新的产业空间。如零售业在市场方面，利用大数据关联分析，更准确地了解消费者的使用行为，挖掘新的商业模式；在销售规划方面，通过大量数据的比较，优化商品价格；在运营方面，提高运营效率和运营满意度，优化劳动力投入，准确预测人员配置要求，避免产能过剩，降低人员成本；在供应链方面，利用大数据进行库存优化、物流优化、供应商协同等工作。再如金融业，有利于市场趋势预测、投资分析、金融诈骗识别和风险规避。又如大数据在创意文化产业中的作用，设计创新将是一个具有革命性意义的概念。

（三）大数据环境中的工程与制造业管理变革。综合运用系统工程思维方式，加强系统性创新。具体包括：研发和设计新模式，客户参与的设计（众包模式与客户参与设计）；通过收集、挖掘和分析整个供应链的数据，制造企业能够缓和供需之间的矛盾，控制预算开支并提升服务；产品生产阶段，给制造企业大数据应用带来了契机，将出现新一代仿真技术、物联网和云计算技术；维护阶段，提供新一代故障诊断与预测。

大数据科学技术与应用研究有三个愿景：一是多学科交叉融合，立足信息科学，探索大数据的获取、存储、处理、挖掘和信息安全等创新技术与方法，从管理的角度探讨大数据对于现代企业生产管理和商务运营决策等方面带来的变革与冲击；二是技术、应用与管理并重，虽然目前呈现着技术处于领先的态势，但对管理模式的影响是显著的，相关配套政策和法律也是必须的，因此从目前开始，几者应当并重互动；三是社会需求拉动，大数据相关的应用还处于起步阶段，基于物联网和社会化网络的大数据应用方兴未艾，但社会需求是最活跃的拉动因素，特别要关注如教育、卫生、安全和政务等关系国计民生的公共事业的需求。

四、大数据环境下的管理新课题

目前，中国大数据环境已初具规模。比较突出的表现，一是网购全民化，如阿里巴巴旗下的淘宝网，会对每位客户一年中的全部购买、转账、支付业务进行统计与分析，并且针对每一个客户发布个性化的年度对账单，对客户的消费习惯、消费结构进行分析，并以此为根据在各个网页上精确投放广告，增加点击率和营业额。二是物联网兴起，如上海为了迎接世博会，共建立了158家世博蔬菜生产重点基地，生产“世博标准”蔬菜，通过扫瞄包装上的二维码、或