我國(guó)鐵路應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的思考

代明睿，朱克非，鄭平標(biāo)

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081）

1 概述

繼“物聯(lián)網(wǎng)”與“云計(jì)算”之后，“大數(shù)據(jù)”成為 IT 業(yè)又一熱門的詞匯，大數(shù)據(jù)是指“無法用現(xiàn)有的軟件工具提取、存儲(chǔ)、搜索、共享、分析和處理的海量的、復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合?！睒I(yè)界通常用 4個(gè) V ( 即 Volume、Variety、Value、Velocity ) 來概括大數(shù)據(jù)的特征[1]。Volume 指數(shù)據(jù)體量巨大，當(dāng)前典型個(gè)人計(jì)算機(jī)硬盤的容量為 TB 量級(jí)，而一些大企業(yè)的數(shù)據(jù)量已經(jīng)接近 EB 量級(jí)。Variety 指數(shù)據(jù)類型繁多，相對(duì)于以往以文本為主的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)越來越多，包括視頻、圖片、地理位置信息等，這些多種類的數(shù)據(jù)對(duì)處理能力提出了更高要求。Value 指價(jià)值密度低，以圖像識(shí)別為例，在圖像千萬級(jí)別計(jì)的像素中，有意義的識(shí)別目標(biāo)可能通過少量像素體現(xiàn)，如何迅速從海量數(shù)據(jù)中提取有意義的信息成為大數(shù)據(jù)應(yīng)用中亟待解決的難題。Velocity 指處理速度快，根據(jù) IDC ( International Data Corporation ) 市場(chǎng)研究公司的《 2020 年的數(shù)字宇宙 》報(bào)告，預(yù)計(jì)到 2020 年，全球數(shù)據(jù)使用量將達(dá)到 35.2 ZB，面對(duì)海量的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理手段已經(jīng)不能滿足需求，如何提高數(shù)據(jù)處理效率成為大數(shù)據(jù)應(yīng)用中亟需解決的問題。

維克托在其著作《 大數(shù)據(jù)時(shí)代 》指出：“大數(shù)據(jù)挖掘的核心特點(diǎn)是‘全量數(shù)據(jù)、相關(guān)關(guān)系、預(yù)測(cè)預(yù)判’?！盵2]大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅能夠從海量數(shù)據(jù)中尋找隱藏其間的關(guān)系或聯(lián)系，還能夠從更深的層次去認(rèn)識(shí)和挖掘人類社會(huì)和科學(xué)運(yùn)行的內(nèi)在規(guī)律，對(duì)未來發(fā)生的事物進(jìn)行預(yù)測(cè)。

在鐵路加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的新形勢(shì)下，為了適應(yīng)市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)要求，構(gòu)建鐵路運(yùn)輸企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，提升鐵路的持續(xù)發(fā)展能力和盈利能力，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（1）提高信息集成和組合的效率。我國(guó)鐵路信息系統(tǒng)在一定程度上具有分散性，由不同的業(yè)務(wù)部門主管，呈現(xiàn)出條塊分割的現(xiàn)象，導(dǎo)致鐵路管理信息的碎片化，信息集成優(yōu)勢(shì)尚未顯現(xiàn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)⑷舾蓚€(gè)分散數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)，邏輯地或物理地集成到一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集合中，將相互關(guān)聯(lián)的分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)源信息整合到一起，建立綜合的運(yùn)輸信息體系，提高鐵路運(yùn)輸信息集成和組合的效率。

（2）建立面向市場(chǎng)的營(yíng)銷體系?；诟鞣N客戶、業(yè)務(wù)信息，制定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略決策和日常經(jīng)營(yíng)管理決策，是中國(guó)鐵路總公司營(yíng)運(yùn)部、鐵路運(yùn)輸企業(yè)營(yíng)銷中心等各級(jí)經(jīng)營(yíng)管理部門的主要職能[3]。其中，面對(duì)海量數(shù)據(jù)，能否通過技術(shù)手段進(jìn)行有效挖掘，獲取關(guān)鍵信息，為管理決策提供強(qiáng)大的技術(shù)支持，是建立以市場(chǎng)為導(dǎo)向的營(yíng)銷體系的重要前提。而大數(shù)據(jù)技術(shù)正是要通過對(duì)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理，提供快速獲取有價(jià)值信息的能力。

（3）開展全程物流與供應(yīng)鏈管理。一直以來，鐵路主要運(yùn)輸煤炭、鐵礦石、糧食等大宗貨物，此類貨物附加值不高而且運(yùn)價(jià)低廉；家用電器、電子產(chǎn)品等高附加值貨物則通常由航空、公路等其他運(yùn)輸方式進(jìn)行運(yùn)輸，鐵路在這類高端貨物市場(chǎng)上的份額有限。為了提高運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)效益，鐵路必須開展全程物流服務(wù)，將運(yùn)輸服務(wù)延伸到客戶的供應(yīng)鏈中，協(xié)調(diào)鐵路內(nèi)、外資源共同滿足客戶運(yùn)輸需求[4]。因此，供應(yīng)鏈上、下游之間信息的互聯(lián)互通和物流環(huán)節(jié)的協(xié)同優(yōu)化尤為重要，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行信息整合和數(shù)據(jù)分析，有助于建立統(tǒng)一管理、經(jīng)營(yíng)協(xié)同、資源整合、信息共享的信息集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈管理、運(yùn)輸、物流服務(wù)一體化，最大限度地發(fā)揮數(shù)據(jù)信息對(duì)提高鐵路經(jīng)營(yíng)效能的作用。

2 鐵路應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展方向

2.1 開展客戶關(guān)系管理

通過不同途徑積累的海量客戶數(shù)據(jù)中隱藏著用戶習(xí)慣、市場(chǎng)變化、運(yùn)輸趨勢(shì)等有價(jià)值的信息，這些信息是進(jìn)行客戶關(guān)系管理和精準(zhǔn)營(yíng)銷的關(guān)鍵。如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)以洞察群體消費(fèi)特征為目標(biāo)，挖掘客戶需求的潛在方向；以洞察個(gè)體消費(fèi)特征為目標(biāo)，制訂有針對(duì)性的營(yíng)銷方案和個(gè)性化服務(wù)項(xiàng)目，是大數(shù)據(jù)技術(shù)在鐵路運(yùn)輸中的重要應(yīng)用方向。

大數(shù)據(jù)在客戶關(guān)系管理中應(yīng)用的重點(diǎn)主要包括客戶分析和客戶管理 2 個(gè)方面。在客戶分析中，首先通過對(duì)客戶在歷史客票及貨票中保存的乘車時(shí)間、乘車區(qū)間、發(fā)貨時(shí)間、發(fā)貨品類、發(fā)貨量、發(fā)貨方向等進(jìn)行分析，獲取客戶的出行習(xí)慣、發(fā)貨習(xí)慣等，同時(shí)利用電話、因特網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等進(jìn)行客戶錄音、照片、視頻、地理位置等數(shù)據(jù)的搜集，以及相關(guān)數(shù)據(jù)的集中獲取，深層次分析客戶的忠誠度、滿意度，進(jìn)而分析該客戶對(duì)鐵路的客戶價(jià)值，預(yù)測(cè)客戶的長(zhǎng)期增長(zhǎng)潛力，評(píng)估客戶的流失風(fēng)險(xiǎn)，并且及時(shí)進(jìn)行預(yù)警等。在客戶管理中，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要側(cè)重于對(duì)客戶的精準(zhǔn)篩選以確保有限營(yíng)銷資源的精準(zhǔn)投遞，利用對(duì)客戶進(jìn)行分析的結(jié)果，結(jié)合客戶在歷史上對(duì)價(jià)格等信息的敏感度，對(duì)客戶進(jìn)行分類營(yíng)銷，篩選出核心目標(biāo)客戶，通過主動(dòng)營(yíng)銷、服務(wù)營(yíng)銷、價(jià)格營(yíng)銷等不同方式有針對(duì)性地準(zhǔn)確傳遞信息，使鐵路能夠保留最多客戶并且降低營(yíng)銷成本。

2.2 加強(qiáng)市場(chǎng)分析和預(yù)測(cè)

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以利用鐵路的客票系統(tǒng)、貨票系統(tǒng)、貨運(yùn)電子商務(wù)平臺(tái)、運(yùn)輸信息集成平臺(tái)等信息系統(tǒng)采集海量的原始信息，這些信息可以為市場(chǎng)分析和預(yù)測(cè)提供有力的支撐。與傳統(tǒng)方法側(cè)重于對(duì)調(diào)查抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析不同，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的市場(chǎng)分析和預(yù)測(cè)技術(shù)既能夠利用上述海量數(shù)據(jù)，分析客、貨運(yùn)量完整全面的變化過程，深入挖掘運(yùn)量變化的規(guī)律性，進(jìn)而預(yù)測(cè)市場(chǎng)的未來走勢(shì)；還能夠利用 GPS、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)手段采集獲取精細(xì)的運(yùn)輸數(shù)據(jù)，并且通過互聯(lián)網(wǎng)接入的政治、經(jīng)濟(jì)、其他交通方式、氣候等影響因素?cái)?shù)據(jù)，將旅客和貨物流量流向的精細(xì)化分析與影響因素關(guān)聯(lián)性分析相結(jié)合，挖掘各影響因素對(duì)鐵路運(yùn)量變化影響的方向和時(shí)滯，量化各因素對(duì)運(yùn)量變化的影響。

2.3 提高運(yùn)輸收益管理

收益管理指在準(zhǔn)確把握市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)上，充分合理使用鐵路運(yùn)輸資源，設(shè)計(jì)合適的運(yùn)輸產(chǎn)品，以合適的價(jià)格體系銷售給合適的客戶群體，目的是實(shí)現(xiàn)鐵路收益最大化。長(zhǎng)期以來，鐵路進(jìn)行收益管理的主要難點(diǎn)集中于如何確定市場(chǎng)需求，如何設(shè)計(jì)合理的運(yùn)輸產(chǎn)品及其價(jià)格體系，以及如何確定運(yùn)輸產(chǎn)品的消費(fèi)群體，大數(shù)據(jù)技術(shù)為解決這些問題提供了可能。

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)鐵路能夠?qū)κ袌?chǎng)數(shù)據(jù)建立實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的采集、監(jiān)控機(jī)制，對(duì)客戶在運(yùn)輸產(chǎn)品或運(yùn)輸服務(wù)方面的需求進(jìn)行監(jiān)控。通過深入挖掘現(xiàn)有運(yùn)輸產(chǎn)品的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，以及客戶對(duì)現(xiàn)有運(yùn)輸產(chǎn)品的反饋數(shù)據(jù)，收集、評(píng)估運(yùn)輸產(chǎn)品的市場(chǎng)運(yùn)行情況，結(jié)合對(duì)運(yùn)力資源數(shù)據(jù)的分析，設(shè)計(jì)符合市場(chǎng)需求和鐵路實(shí)際情況的運(yùn)輸產(chǎn)品。分析鐵路歷史運(yùn)輸價(jià)格變動(dòng)下的運(yùn)量變化情況，研究不同客戶群體對(duì)運(yùn)輸產(chǎn)品價(jià)格的敏感性，以此為依據(jù)制定運(yùn)輸產(chǎn)品價(jià)格策略和價(jià)格體系，并且選擇合適的客戶群體進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷，從而實(shí)現(xiàn)鐵路市場(chǎng)營(yíng)銷的精準(zhǔn)定位、運(yùn)輸產(chǎn)品與市場(chǎng)需求的緊密契合，進(jìn)而增加鐵路收益。

2.4 發(fā)展鐵路現(xiàn)代物流

與公路、航空、水運(yùn)物流相比，我國(guó)鐵路依然處于物流價(jià)值鏈底端，物流經(jīng)營(yíng)管理能力不足，尚未建立起現(xiàn)代物流體系。其中，既有缺乏鐵路發(fā)展現(xiàn)代物流方面的理論指導(dǎo)、策略支持等方面的原因，也有鐵路信息采集利用能力有限、物流信息服務(wù)難以滿足用戶需要等方面的原因。

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)的信息采集、分析、挖掘能力，將物流信息在鐵路內(nèi)部實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化管理，將現(xiàn)有的粗放、零散的鐵路物流數(shù)據(jù)資源加以整合，實(shí)現(xiàn)信息共享與物流資源協(xié)調(diào)管理，建設(shè)成可以根據(jù)空間地理信息統(tǒng)一協(xié)調(diào)運(yùn)作的現(xiàn)代化物流體系，提高鐵路物流運(yùn)作的自動(dòng)化程度和決策水平。通過向客戶提供鐵路物流信息、管理與技術(shù)服務(wù)，達(dá)到合理配置鐵路運(yùn)輸資源、降低客戶物流成本、提高鐵路物流服務(wù)水平的目的。

3 鐵路應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展策略

3.1 提高從數(shù)據(jù)到?jīng)Q策的轉(zhuǎn)化效率

隨著新一代客票系統(tǒng)、貨運(yùn)電子商務(wù)系統(tǒng)等系統(tǒng)的投入使用和鐵路物聯(lián)網(wǎng)的加速建設(shè)，鐵路信息源數(shù)量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)，信息的數(shù)量及復(fù)雜程度迅速擴(kuò)大，如何從海量數(shù)據(jù)中提取有效信息已經(jīng)成為鐵路應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略性發(fā)展要求。例如，為了獲取某個(gè)客戶的發(fā)貨習(xí)慣，需要從大量的歷史貨票數(shù)據(jù)中抽取能夠代表其發(fā)貨行為的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以便為該客戶制定合適的營(yíng)銷策略提供參考，通過有效的分析技術(shù)從海量數(shù)據(jù)中快速獲取目標(biāo)知識(shí)是大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

提高從數(shù)據(jù)到?jīng)Q策的轉(zhuǎn)化效率可以從 2 個(gè)方面入手。首先，將運(yùn)輸數(shù)據(jù)按照應(yīng)用目標(biāo)組織成數(shù)據(jù)資源體系，再按照層次、類別等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，同時(shí)注意數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性，例如，針對(duì)客戶分析的數(shù)據(jù)體系與針對(duì)市場(chǎng)分析的數(shù)據(jù)體系既存在各自的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和分析關(guān)注點(diǎn)，又由于客戶與市場(chǎng)的緊密性而存在一定的關(guān)聯(lián)性。其次，建立可靠、高效的鐵路大數(shù)據(jù)處理模型、算法及分析處理體系，在此基礎(chǔ)上，利用與具體業(yè)務(wù)需求緊密對(duì)接的數(shù)據(jù)挖掘、分析技術(shù)完成數(shù)據(jù)到?jīng)Q策的有效轉(zhuǎn)化。

3.2 打造鐵路“數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈”

與電子商務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的天然優(yōu)勢(shì)不同，作為傳統(tǒng)企業(yè)，鐵路在決策分析的數(shù)據(jù)中，絕大多數(shù)是鐵路在歷史生產(chǎn)過程中積累的標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)只占鐵路運(yùn)營(yíng)分析數(shù)據(jù)的一小部分，其他大部分?jǐn)?shù)據(jù)則廣泛存在于與鐵路運(yùn)輸相關(guān)的其他行業(yè)、政府部門、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站、社交網(wǎng)絡(luò)和電子商務(wù)等媒介之中。例如，為了進(jìn)行鐵路運(yùn)量的分析及預(yù)測(cè)，不僅需要鐵路的歷史運(yùn)量數(shù)據(jù)，還需要國(guó)家的整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)、行業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)、其他交通運(yùn)輸方式運(yùn)量及其價(jià)格數(shù)據(jù)等，僅依靠鐵路系統(tǒng)內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)無法獲取分析所需的足夠信息。在客戶關(guān)系管理中，為了構(gòu)建立體豐富的客戶數(shù)據(jù)庫，僅僅依靠鐵路掌握的客戶信息是不夠的，還需要整合行業(yè)協(xié)會(huì)、其他運(yùn)輸領(lǐng)域中涉及的客戶相關(guān)數(shù)據(jù)。

如果各種數(shù)據(jù)不能在鐵路內(nèi)、外部流動(dòng)，這些數(shù)據(jù)就難以發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。內(nèi)、外部數(shù)據(jù)的交叉復(fù)用和可流轉(zhuǎn)性是大數(shù)據(jù)技術(shù)在鐵路系統(tǒng)中發(fā)揮作用的前提。為此，鐵路運(yùn)輸部門應(yīng)建立完善的大數(shù)據(jù)管理機(jī)制，同時(shí)重視外部數(shù)據(jù)的積累，打造大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈，使外部數(shù)據(jù)成為提高鐵路決策水平的“外腦”。

3.3 建立完善的數(shù)據(jù)安全和客戶隱私保障策略

鐵路應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在 2個(gè)方面：首先，大數(shù)據(jù)技術(shù)分析系統(tǒng)本身存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，如網(wǎng)絡(luò)攻擊、系統(tǒng)漏洞等；其次，客戶的隱私數(shù)據(jù)面臨泄露風(fēng)險(xiǎn)。鐵路企業(yè)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)既能夠獲取旅客和貨主的身份證號(hào)碼、聯(lián)系方式等基礎(chǔ)信息，又可以獲取旅客和貨主深層次的運(yùn)輸習(xí)慣等信息。因此，在隱私數(shù)據(jù)加密方面面臨重大挑戰(zhàn)，如果沒有一個(gè)清晰的訪問控制規(guī)則，將面臨客戶隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。為了解決上述問題，首先應(yīng)建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制，防止在大數(shù)據(jù)整合過程中生產(chǎn)、營(yíng)銷等數(shù)據(jù)信息混合存儲(chǔ)；其次應(yīng)建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)訪問控制規(guī)則，并且使用技術(shù)手段依據(jù)不同權(quán)限做好敏感數(shù)據(jù)的消隱工作，如客戶的名字、身份證號(hào)、聯(lián)系方式等信息。

4 結(jié)束語

應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析，挖掘出有價(jià)值的信息，是鐵路將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇，對(duì)于優(yōu)化和推動(dòng)鐵路信息化發(fā)展，構(gòu)建鐵路市場(chǎng)營(yíng)銷體系，提高鐵路運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量，提升鐵路核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

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