大數(shù)據(jù)時代思維方式變革的哲學意蘊

摘要：大數(shù)據(jù)時代思維方式變革呈現(xiàn)出追求全樣本、接納混亂性、關(guān)注相關(guān)關(guān)系等特征。從哲學層面分析，全樣本體現(xiàn)的是開放系統(tǒng)的理念，肯定了事物作為系統(tǒng)與其環(huán)境之間存在的物質(zhì)、能量和信息的交流，強調(diào)了事物自身演化發(fā)展的可能性?；靵y性與大數(shù)據(jù)相伴生，接受混亂性是挖掘數(shù)據(jù)中隱含的潛在價值、對事物的演化發(fā)展做出精確預(yù)測的基本途徑。相關(guān)關(guān)系是大數(shù)據(jù)時代統(tǒng)計因果關(guān)系的體現(xiàn)，這是由全樣本系統(tǒng)、混亂性數(shù)據(jù)自身的非定域性及其與數(shù)據(jù)采集、分析過程的不可分離性所決定的，是在技術(shù)層面據(jù)以預(yù)測事物演化發(fā)展的前提。大數(shù)據(jù)時代思維方式變革的哲學意蘊還體現(xiàn)在科學研究范式的轉(zhuǎn)化、人生態(tài)度的轉(zhuǎn)變等方面。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)時代；全樣本；相關(guān)關(guān)系；思維方式；哲學意蘊

中圖分類號：B81 文獻標志碼：A 文章編號：1002-7408（2014）-05-0088-03

基金項目：國家社科基金軍事學項目“適應(yīng)大規(guī)模聯(lián)合作戰(zhàn)要求的軍事信息人才培養(yǎng)問題研究”（13GJ003-068）資助。

作者簡介：宋海龍（1964-），男，河南方城人，解放軍信息工程大學理學院教授，博士，研究方向：科學史、科學技術(shù)哲學。

大數(shù)據(jù)（Big Data）正在以前所未有的速度顛覆著人們探索世界的方法。[1]所謂大數(shù)據(jù)，是指數(shù)據(jù)規(guī)模巨大、類型繁多、更新速度極快的數(shù)據(jù)庫。[2]其要義有二：一是指數(shù)據(jù)量大到無法在一定時間內(nèi)用常規(guī)軟件工具對其內(nèi)容進行提取、管理、分析、處理和應(yīng)用的數(shù)據(jù)集合；二是指提取、管理、分析、處理和應(yīng)用這些數(shù)據(jù)需要全新的技術(shù)體系。維克托·邁爾·舍恩伯格在《大數(shù)據(jù)時代》一書中指出，大數(shù)據(jù)時代處理數(shù)據(jù)理念上應(yīng)有三大轉(zhuǎn)變：要全體不要抽樣；要效率不要絕對精確；要相關(guān)不要因果。[3]這些理念上的變化正在引起人們認識世界和改造世界的思維方式發(fā)生深刻變革。對大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)理念進行理性分析，探析大數(shù)據(jù)時代思維方式變革的哲學意蘊，是順應(yīng)大數(shù)據(jù)時代大勢，樹立大數(shù)據(jù)思維，應(yīng)對大數(shù)據(jù)時代挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)工作。

一、小樣本與全樣本

維克托·邁爾·舍恩伯格指出，在小數(shù)據(jù)時代，人們針對隨機性采樣進行樣本分析，這樣的采樣分析的精確性隨著采樣隨機性的增加而大幅提升，且采樣分析的精確性與樣本數(shù)量的增加關(guān)系不大。在大數(shù)據(jù)時代，采用的是全數(shù)據(jù)模式，樣本等于總體，[3]36-37大數(shù)據(jù)時代的樣本分析需要全新工具——大數(shù)據(jù)科學。小數(shù)據(jù)時代的樣本經(jīng)典統(tǒng)計學分析能夠更快更容易地發(fā)現(xiàn)問題，但不能預(yù)見事先未考慮到的問題；大數(shù)據(jù)時代的樣本分析具有更開闊的視野，全樣本是一座等待開采的金礦，具有發(fā)現(xiàn)問題的無限可能性。

數(shù)據(jù)科學與經(jīng)典統(tǒng)計學具有本質(zhì)的區(qū)別：第一，數(shù)據(jù)規(guī)模不同。大數(shù)據(jù)要分析的是與某事物相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)，而不僅僅是傳統(tǒng)意義上的樣本數(shù)據(jù)。后者的使命是用盡可能少的數(shù)據(jù)來印證盡可能重大的發(fā)現(xiàn)，這已經(jīng)成為我們的思維定式。第二，動靜標準不同。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)不再是靜止、陳舊的，而是開放、動態(tài)的。小數(shù)據(jù)時代的經(jīng)典統(tǒng)計學最基本的要求是數(shù)據(jù)方向單一、精確無誤，大數(shù)據(jù)科學處理的數(shù)據(jù)容許不精確甚至錯誤、繁雜甚至混亂。經(jīng)典統(tǒng)計學所使用的數(shù)據(jù)功能單一，用畢即棄。大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)信息具有無限的、潛在的使用價值，可以永遠貯存、反復(fù)使用。第三，數(shù)據(jù)收集形式不同。小數(shù)據(jù)時代，經(jīng)典統(tǒng)計依賴于數(shù)據(jù)的隨機采樣，數(shù)據(jù)來源渠道單一、范圍小，且無法顯示細節(jié)信息。大數(shù)據(jù)時代，人們盡可能多渠道、多領(lǐng)域、多方式收集數(shù)據(jù)，接受其間混雜的錯誤和凌亂。第四，哲學關(guān)系不同。經(jīng)典統(tǒng)計學關(guān)注的是因果關(guān)系，大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變了人們的思想，不再探求難以捉摸的因果關(guān)系，轉(zhuǎn)而關(guān)注事物的相關(guān)關(guān)系。[4]

從科學層面看，小樣本和全樣本的區(qū)別僅僅在于信息科學的發(fā)展所提供的樣本數(shù)據(jù)量的變化、樣本分析工具的變化。而從哲學層面看，小樣本和全樣本的區(qū)別不僅在于樣本數(shù)據(jù)量大小的不同，而且在于研究事物的思維方法的哲學基礎(chǔ)不同。小樣本遵循的是一種傳統(tǒng)、封閉、靜態(tài)地看待事物的理念，這種理念隔離了研究對象與其他事物、與環(huán)境之間的聯(lián)系，斬斷了研究對象自身的動態(tài)發(fā)展過程，終結(jié)了研究對象在發(fā)展過程中重塑自身新質(zhì)、重建與其他事物之間聯(lián)系的可能性，顯露出明顯的機械論哲學思維向唯物辯證法過渡的痕跡。全樣本遵循的是現(xiàn)代、開放、動態(tài)地看待事物的理念，這種理念本質(zhì)上是將研究對象視為一個開放的系統(tǒng)，肯定了研究對象與其所處環(huán)境之間存在的物質(zhì)、能量和信息交流，強調(diào)了系統(tǒng)自身演化發(fā)展的可能性。維克托·邁爾·舍恩伯格曾列舉事例：將一個在社區(qū)內(nèi)有很多聯(lián)系關(guān)系的人從社區(qū)中剔除掉，這個關(guān)系網(wǎng)會變得沒那么高效但卻不會解體；但如果將一個與所在社區(qū)之外的很多人有著連接關(guān)系的人從這個關(guān)系網(wǎng)中剔除，整個關(guān)系網(wǎng)很快就會破碎成很多小塊。[3]43由此可見，環(huán)境對于系統(tǒng)存在及演化的重要意義。

系統(tǒng)遵循層次性原理，根據(jù)需要，我們可以靈活調(diào)整研究對象作為系統(tǒng)的規(guī)模范圍，將其作為母系統(tǒng)或子系統(tǒng)看待；系統(tǒng)遵循相干性原理，其內(nèi)部各要素之間發(fā)生著非線性相互作用，在系統(tǒng)演化過程中產(chǎn)生的擾動因素作為微“漲落”或者被系統(tǒng)的自穩(wěn)機制所消除，或者被系統(tǒng)的非線性作用機制放大成巨“漲落”，進而引起系統(tǒng)朝著新的方向演化。這樣，全樣本就從根本上確保了研究對象的完整性，而不是肢解研究對象，僅僅抽取其某個方面、某個片段進行研究；確保了樣本分析的客觀性，而不是先入為主地按照事先設(shè)定的預(yù)案來“綁架”研究對象，為進一步揭示其本質(zhì)和規(guī)律、做出新發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。

二、精確性與混亂性

大數(shù)據(jù)時代，混亂是數(shù)據(jù)規(guī)模擴大的邏輯前提和必須付出的代價。維克托·邁爾·舍恩伯格指出，執(zhí)迷于精確性是信息缺乏時代和模擬時代的產(chǎn)物。只有5%的數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化且能適用于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的。如果不接受混亂，剩下95%的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)都無法使用，只有接受不精確性，我們才能打開一扇從未涉足的世界的窗戶。其實，數(shù)據(jù)混亂并不可怕，精確的數(shù)據(jù)也未必能夠保證獲得令人滿意的結(jié)果，這里的關(guān)鍵不在于數(shù)據(jù)的精確與否，而在于數(shù)據(jù)量的大小。在大數(shù)據(jù)時代，要想獲得大規(guī)模數(shù)據(jù)帶來的好處，混亂應(yīng)該是一種標準途徑，而不應(yīng)該是竭力避免的。[3]60endprint

在這里，我們可以看到維克托·邁爾·舍恩伯格面對精確和混亂時的矛盾情結(jié)。一方面，他認為因數(shù)據(jù)測量的不確定性所導(dǎo)致的混亂是不可避免的，量子力學中測不準關(guān)系原理就說明了這一點。“20世紀20年代，量子力學的發(fā)現(xiàn)永遠粉碎了‘測量臻于至善的幻夢。然而，在物理學這個小圈子之外的一些測量工程師和科學家仍沉湎在完美測量的夢中。”[3]47另一方面，他又認為數(shù)據(jù)的錯誤與混亂是我們在描摹現(xiàn)實時采取的一種不得已而為之的折衷方案。錯誤性不是大數(shù)據(jù)本身所固有的。它只是我們用來測量、記錄和交流數(shù)據(jù)的工具的一個缺陷。如果說哪天數(shù)據(jù)變得完美無缺了，不精確的問題也就不復(fù)存在了。錯誤并不是大數(shù)據(jù)固有的特性，而是一個亟需我們?nèi)ヌ幚淼默F(xiàn)實問題，并且有可能長期存在。[3]56

從哲學的層面看，精確性與混亂性（或稱為模糊性）是一對范疇，具有辯證統(tǒng)一的關(guān)系。[5]首先，精確性與混雜性都有一定的適用范圍，不能混淆，這是由主體的主觀目的性與客體的客觀規(guī)定性所決定的。任何被稱為精確的東西，在更高的意義上或更大的范圍內(nèi)又是混亂的，只有在一定條件下，精確性才具有絕對的意義。在小數(shù)據(jù)時代，主體認識目的的確定性容許通過對認識對象簡單化的處理得到精確性的數(shù)據(jù)信息；在大數(shù)據(jù)時代，主體認識目的具有多元性、開放性和變動性，認識對象作為系統(tǒng)自身具有復(fù)雜性，決定了其數(shù)據(jù)信息的混亂性。其次，精確與混亂相互包含、相互轉(zhuǎn)化，一方的存在和發(fā)展要以另一方的存在和發(fā)展為條件。精確是以否定混亂為前提，精確的目的是消除混亂；接受混亂，是為了得到精確。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)科學的功能即是通過對表面上看似混亂的數(shù)據(jù)進行分析，從而得到精確的結(jié)論，以對事物發(fā)展做出正確的預(yù)測。

數(shù)據(jù)的混亂性，是大數(shù)據(jù)時代我們必須接受的通向精確性的惟一途徑。只有接受了數(shù)據(jù)的混亂性，我們才有可能通過大數(shù)據(jù)科技手段，挖掘出數(shù)據(jù)中隱含的潛在價值。

三、因果關(guān)系與相關(guān)關(guān)系

維克托·邁爾·舍恩伯格認為，在大數(shù)據(jù)時代，知道是什么就夠了，沒有必要知道為什么。人們開始注重相關(guān)關(guān)系，而不再像小數(shù)據(jù)時代那樣一定要追尋因果關(guān)系。因果關(guān)系往往來自經(jīng)驗，來自于經(jīng)驗中的直覺、信念，經(jīng)不起實證的檢驗。尋找因果關(guān)系是現(xiàn)代社會的一神論，大數(shù)據(jù)推翻了這個論斷。但我們又陷入了一個歷史的困境，那就是我們活在一個“上帝已死”的時代。用相關(guān)關(guān)系取代因果關(guān)系，就能取得一石二鳥的功效：“既不損壞建立在因果推理基礎(chǔ)之上的社會繁榮和人類前行的基石，又取得實際的進步”。[3]23相關(guān)關(guān)系的核心是量化兩個數(shù)據(jù)值之間的數(shù)理關(guān)系。相關(guān)關(guān)系強是指當一個數(shù)據(jù)增加時，另一個數(shù)據(jù)很有可能也隨之增加；相關(guān)關(guān)系弱是指當一個數(shù)據(jù)增加時，另一個數(shù)據(jù)值幾乎不會發(fā)生變化。例如，沃爾瑪公司發(fā)現(xiàn)，颶風用品與蛋撻食品的銷售量之間存在相關(guān)關(guān)系，于是將蛋撻與颶風用品擺在一起銷售，取得不錯效果。再如，亞馬遜公司曾聘用專業(yè)書評家來引導(dǎo)消費者購書，但專業(yè)書評家團隊的業(yè)績相較于只關(guān)注相關(guān)關(guān)系而不注重理性分析的軟件分析要差很多，后來該部門被裁撤。[3]70-71大數(shù)據(jù)時代的相關(guān)關(guān)系分析，是克服因果探尋傳統(tǒng)思維模式和特定領(lǐng)域里的固有偏見、深刻洞悉數(shù)據(jù)中潛藏的奧秘以進行科學預(yù)測的有效途徑。大數(shù)據(jù)時代將要釋放出的巨大價值使得我們選擇大數(shù)據(jù)的理念和方法不再是一種權(quán)衡，而是通往未來的必然改變。[3]94

毫無疑問，就技術(shù)操作的層面上講，在大數(shù)據(jù)時代，尋求數(shù)據(jù)之間的相關(guān)關(guān)系而不理會因果關(guān)系就能夠?qū)κ挛锇l(fā)展做出科學預(yù)測。如在2009年，谷歌公司的工程師們通過對海量相關(guān)數(shù)據(jù)的建模、分析，在流感爆發(fā)幾周前，早于衛(wèi)生組織而正確預(yù)測出了甲型H1N1流感傳播的途徑、時間和區(qū)域。[3]3-4

但如果從哲學層面進行分析，就存在以下幾個問題：第一，世界上存在不存在因果關(guān)系；第二，因果關(guān)系與相關(guān)關(guān)系之間有無聯(lián)系；第三，如何理解大數(shù)據(jù)時代的因果關(guān)系。關(guān)于本體論意義上的因果關(guān)系的探尋，是一個古老的哲學命題。英國近代著名哲學家休謨（David Hume，1711-1776年）認為，人的一切認識都來自感覺經(jīng)驗，在感覺之外，不管是物質(zhì)實體，還是精神實體，經(jīng)驗都不能告訴我們它們是否存在。同樣，被認為存在引起和被引起關(guān)系的因果關(guān)系也不能由經(jīng)驗證明?！叭魏挝锵蠖疾荒芙杷尸F(xiàn)于感官前的各種性質(zhì)，把產(chǎn)生它的原因揭露出，或把由它所生的結(jié)果揭露出來?！盵6]因此，因果關(guān)系只是人們在認識世界時為求方便而做出的人為假定。顯然，維克托·邁爾·舍恩伯格在《大數(shù)據(jù)時代》中對于因果關(guān)系的態(tài)度是受到了休謨的影響，但他又未明確否認因果關(guān)系的存在，他只是認為，在大數(shù)據(jù)時代，相關(guān)關(guān)系比因果關(guān)系更加重要。我們認為，存在因果關(guān)系是事物演化發(fā)展的邏輯條件，也是我們認識世界本質(zhì)的邏輯前提；揭示因果關(guān)系是自然科學的中心任務(wù)，也是大數(shù)據(jù)時代隱藏在相關(guān)關(guān)系背后支配事物發(fā)展變化的決定力量。

關(guān)于因果關(guān)系與相關(guān)關(guān)系之間的關(guān)系問題，是科學與技術(shù)關(guān)系在大數(shù)據(jù)時代背景之下的一種折射?？茖W是探究因果關(guān)系即因果律的學問，而技術(shù)是解決問題的方法、技巧，兩者關(guān)注的焦點存在差異，但兩者并非對立的關(guān)系，如同技術(shù)解決“怎么做”、科學回答“為什么”一樣，相關(guān)關(guān)系可以在實踐中引導(dǎo)我們“怎么做”，而因果關(guān)系可以回答我們“為什么”這樣做。其實，正如維克托·邁爾·舍恩伯格在《大數(shù)據(jù)時代》一書中一直努力想講清為什么在大數(shù)據(jù)時代我們思維方式會出現(xiàn)種種新變革一樣，即使在大數(shù)據(jù)時代，我們大家也一直沒有放棄過對因果關(guān)系的追尋，這是由我們的思維本性所決定的，我們的思維智慧和習慣不允許我們僅僅止步于相關(guān)關(guān)系，而一定要挖掘出其背后隱藏的因果關(guān)系。進一步說，在我們進行數(shù)據(jù)分析之前，我們也一定在頭腦中存在著關(guān)于因果判斷的各種猜測，盡管這些猜測可能并未影響到數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。

大數(shù)據(jù)時代的因果關(guān)系是一種什么樣類型的因果關(guān)系？筆者認為，大數(shù)據(jù)時代人們之所以更加關(guān)注相關(guān)關(guān)系，是因為建立在經(jīng)典統(tǒng)計學基礎(chǔ)之上的經(jīng)典因果關(guān)系（或經(jīng)典因果律）在此已不適用，取而代之的或許應(yīng)該是建立在量子統(tǒng)計學基礎(chǔ)之上的統(tǒng)計因果關(guān)系（或統(tǒng)計因果律），但這一點還沒有被大家所認識，沒有引起大家的足夠重視。討論這一問題，必須從20世紀上半葉著名物理學家愛因斯坦與玻爾關(guān)于量子力學領(lǐng)域中因果律的爭論說起。愛因斯坦堅持的經(jīng)典因果關(guān)系是微觀粒子數(shù)據(jù)對測量儀器和測量過程具有獨立性的拉普拉斯因果論，玻爾堅持的統(tǒng)計因果關(guān)系是微觀粒子數(shù)據(jù)對測量儀器和測量過程具有相關(guān)性的非拉普拉斯因果論。大數(shù)據(jù)時代的全樣本，因其作為系統(tǒng)的層次性、開放性和動態(tài)性，就其物理學特征而言，失去了空間中存在的定域性和與測量儀器的可分離性，而具備了量子力學中所描述的微觀客體所具有存在的非定域性和與測量技術(shù)手段的不可分離性。大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)分析的結(jié)果與使用的分析工具、分析的過程之間均存在著相關(guān)關(guān)系。因此，大數(shù)據(jù)時代的因果關(guān)系不再適用于經(jīng)典的拉普拉斯決定論，而適用于統(tǒng)計決定論。[7]endprint

四、結(jié)語

大數(shù)據(jù)時代思維方式變革的三個典型特征：追求全樣本而非小樣本、混亂性而非精確性、相關(guān)關(guān)系而非因果關(guān)系，三者之間具有辯證統(tǒng)一的關(guān)系。全樣本就必須接納混亂的數(shù)據(jù)；大數(shù)據(jù)之大足以彌補數(shù)據(jù)混亂對樣本分析結(jié)果引起的負面影響；對于全樣本的分析處理，遵循的是統(tǒng)計決定論的因果關(guān)系，而不是經(jīng)典拉普拉斯決定論的因果關(guān)系，在操作層面上直接表現(xiàn)出來的是相關(guān)關(guān)系。

大數(shù)據(jù)對思維方式變革的影響還遠不止此。如科學研究范式從幾千年前的經(jīng)驗科學過渡到幾百年前的理論科學，再過渡到幾十年前的計算科學，最后過渡到今天大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)管理和軟件分析。[8]又如，大數(shù)據(jù)時代永垂不朽變得容易，想很快地被人遺忘成為奢望。從結(jié)繩記事，到紙質(zhì)印刷，再到電子傳播，每一次媒介技術(shù)的進步，都極大拓展了人類的“記憶”能力。維克托·邁爾·舍恩伯格書中解釋了“遺忘”如何因為數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展從常態(tài)變成例外：“人類對完整記憶的需求一直在持續(xù)上升，這讓如今的世界已經(jīng)被設(shè)置為記憶模式?！爆F(xiàn)在不是我們不想“遺忘”，而是我們無法“被遺忘”，大數(shù)據(jù)時代，是一個“記憶”高度完善的時代，也是一個很難“遺忘”的時代。[9]再如，大數(shù)據(jù)時代只關(guān)注數(shù)據(jù)和相關(guān)關(guān)系的做法，正在導(dǎo)致喪失生活意義的嚴重后果。巴拉巴西在《爆發(fā)》中介紹了一個虛擬網(wǎng)站，用戶通過在搜索框中輸入自己的名字就能知悉自己任何時間任何地點的監(jiān)控錄像信息。這種系統(tǒng)的建立在理論和技術(shù)方面上已不成問題?？梢栽O(shè)想：一個人將其位置數(shù)據(jù)、財產(chǎn)信息都傳到網(wǎng)上，但是關(guān)于這個人你一無所知，因為沒有任何關(guān)于他性格、喜好等個性化信息，這是一個“什么都有，但什么都缺”的典型案例。[10]

正如維克托·邁爾·舍恩伯格指出的那樣，面對大數(shù)據(jù)，人類社會曾沿襲多年的思維方式正在發(fā)生著變革：小數(shù)據(jù)時代推崇的抽樣分析、精確性、因果律，在大數(shù)據(jù)時代均受到了挑戰(zhàn)。我們需要樹立大數(shù)據(jù)思維的概念，需要用新的信息分析框架來解讀大數(shù)據(jù)?！叭祟愳`感產(chǎn)生的各種火花第一次可以通過大數(shù)據(jù)多方面多層次爆發(fā)出來，這將是個美麗的新世界——人類的創(chuàng)造力可以在大數(shù)據(jù)中充分得到精彩的發(fā)現(xiàn)！”[11]

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【責任編輯：孫巍】endprint