嵌入科研工作流與數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力研究

胡卉 吳鳴

摘 要：文章首先分析歸納了科研工作流與數(shù)據(jù)生命周期的一般流程，接著調研數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力研究現(xiàn)狀，剖析國內外學者提出的幾種較有代表性的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力體系，最后梳理了嵌入科研工作流和數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心內容體系，繪制了研究人員應具備的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力框架。

關鍵詞：數(shù)據(jù)素養(yǎng)；科研工作流；科研數(shù)據(jù)生命周期

中圖分類號： G254.97 文獻標識碼： A DOI：10.11968/tsyqb.1003-6938.2016085

Core Competencies of Data Literacy Embedded in Research Workflow and Data Lifecycle

Abstract The research work flow processes and general research data lifecycle are summarized at first， and then research status of data literacy core competencies is investigated and several representative core competencies frameworks are analyzed， and finally core competencies framework of data literacy around research work flow processes and research data lifecycle are built.

Key words data literacy； research workflow； research data lifecycle

1 引言

大數(shù)據(jù)時代的到來正在改變21世紀公民的素養(yǎng)格局，尤其是數(shù)據(jù)密集型第四科研范式下，具備良好的數(shù)據(jù)素養(yǎng)和熟練的數(shù)據(jù)技能已成為研究群體開展研究工作的重要能力保障[1]。然而，實踐工作中龐大的數(shù)據(jù)量和復雜的數(shù)據(jù)管理問題使得研究人員面臨嚴峻挑戰(zhàn)，為適應數(shù)據(jù)驅動的新型研究環(huán)境，應對科研實踐中的各種數(shù)據(jù)問題，培養(yǎng)研究人員的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力勢在必行。那么數(shù)據(jù)素養(yǎng)是什么？M.Schield[2]認為數(shù)據(jù)素養(yǎng)是根據(jù)科研需求在不同數(shù)據(jù)源中獲取、操作和總結數(shù)據(jù)，并從中推斷結論的一種能力；J.Qin和D.Ignazio[3]認為數(shù)據(jù)素養(yǎng)是“研究者在科研過程中收集、處理、操作、評估和利用數(shù)據(jù)的能力”；P.Calzada和 M .粵憶.Marzal[4]認為數(shù)據(jù)素養(yǎng)“包含個人獲取、理解、批判性地評估和管理數(shù)據(jù)的能力，并在使用數(shù)據(jù)的過程中遵守道德規(guī)范”?？傮w而言，數(shù)據(jù)素養(yǎng)強調的是一種正當?shù)匕l(fā)現(xiàn)和獲取數(shù)據(jù)、批判地選擇和評估數(shù)據(jù)、規(guī)范地管理和處理數(shù)據(jù)、合理地利用和共享數(shù)據(jù)的意識和能力。

目前，國內外學者已就數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力體系展開探索，并積累了一定的成果和經驗，主要集中在三個方面：一是從數(shù)據(jù)素養(yǎng)的概念和內涵出發(fā)，梳理數(shù)據(jù)素養(yǎng)包含的各種能力，如J.Qin[3]、郝媛玲和沈婷婷[5]等；二是圖書館員在長期從事科研數(shù)據(jù)管理服務的基礎上，概括和總結數(shù)據(jù)管理過程中所需的技能，如Carlson.J[6]、A.L.Ogier[7]等；三是從數(shù)據(jù)素養(yǎng)的上位類概念信息素養(yǎng)出發(fā)，在信息素養(yǎng)能力標準中提取數(shù)據(jù)相關的能力，如C. P.Javier 和M.粵憶. Marzal[4]等。然而，從研究項目啟動之初的數(shù)據(jù)產生、項目實施中的數(shù)據(jù)處理和分析到項目結題時基于數(shù)據(jù)得出研究結論、發(fā)表科研成果，再到后續(xù)研究中對數(shù)據(jù)的二次開發(fā)和利用，科研數(shù)據(jù)已成為科學研究工作的基本單元滲透到科研工作流的各個環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)素養(yǎng)與科研工作流、科研數(shù)據(jù)生命周期密不可分。因此，構建嵌入科研工作流、圍繞科研數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力框架，對于更好地培養(yǎng)研究人員的數(shù)據(jù)意識和數(shù)據(jù)管理技能具有重要意義?；诖耍疚膹目蒲泄ぷ髁骱蛿?shù)據(jù)生命周期的一般流程出發(fā)，調研了數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力研究現(xiàn)狀，整理并分析了國內外學者提出的幾種典型的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力體系，梳理并歸納了嵌入科研工作流和數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心內容體系，繪制研究人員應具備的數(shù)據(jù)素養(yǎng)技能流程圖，以期為衡量研究人員的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力和探索數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育實踐提供參考和建議。

2 科研工作流與數(shù)據(jù)生命周期

數(shù)據(jù)從收集（或形成）、加工、保存、傳播、檢索、存取與利用，到消失或不再被利用的過程，就是數(shù)據(jù)的生命周期[8]。隨著科技的發(fā)展和時代的快速進步，有些數(shù)據(jù)永久地休眠，再也得不到利用；而很大一部分數(shù)據(jù)卻只是進入了暫時的休眠狀態(tài)，它們將來可能會根據(jù)人類的需要再次被激活和更新，進入下一個“生命周期”，周而復始，生生不息。在數(shù)字科研環(huán)境下，“生命周期”不同于產生到消亡的“生命期”，它是一個循環(huán)過程，經過數(shù)字資源管理和長期保存，實現(xiàn)數(shù)字資源發(fā)現(xiàn)和再利用[9]。在科研實踐過程中，處于生命周期不同階段的數(shù)據(jù)具有顯著差異，不論是數(shù)據(jù)的類型格式還是內容含義，亦或數(shù)據(jù)的量級特性，均不可一概而論。正確認識科研數(shù)據(jù)生命周期，把握生命周期各個階段的數(shù)據(jù)特性，培養(yǎng)良好的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力，是實現(xiàn)科研數(shù)據(jù)規(guī)范管理和發(fā)揮數(shù)據(jù)價值最大化的前提和基礎。

目前，科研工作流與數(shù)據(jù)生命周期已得到業(yè)界的廣泛重視，英國聯(lián)合信息系統(tǒng)委員會（JISC）、美國地質調查局（USGS）等國家組織委員會，英國數(shù)據(jù)管理中心（DCC）、英國數(shù)據(jù)檔案（UKDA）、地球數(shù)據(jù)觀察網(wǎng)絡（DataONE）等數(shù)據(jù)管理專業(yè)機構以及弗吉尼亞大學、阿爾伯塔大學、昆士蘭大學等學術研究機構紛紛就科研數(shù)據(jù)生命周期展開探索研究，建立科研工作流與數(shù)據(jù)生命周期模型，以規(guī)范和指導數(shù)據(jù)管理工作的正常開展。

為深入了解科研實踐的具體流程，筆者選取了國際上較典型的科研數(shù)據(jù)生命周期進行剖析，以總結和梳理科研工作流和數(shù)據(jù)生命周期的一般流程。8種模型具體為：英國高等教育、繼續(xù)教育和技能培訓提供研究支撐的英國聯(lián)合信息系統(tǒng)委員會（JISC）[10]；英國專門負責大型社會和經濟數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)管并提供數(shù)據(jù)訪問與獲取的專業(yè)機構英國數(shù)據(jù)檔案（UKDA）[11]；世界領先的數(shù)字信息管理中心英國數(shù)字內容管理中心（DCC）[12]；世界上最大的社會科學數(shù)據(jù)中心美國校際社會科學數(shù)據(jù)共享聯(lián)盟（ICPSR）[13]；地球環(huán)境科學領域的數(shù)據(jù)管理專業(yè)組織地球數(shù)據(jù)觀察網(wǎng)絡（DataONE）[14]；專注于統(tǒng)計數(shù)據(jù)和社會科學數(shù)據(jù)描述的國際標準協(xié)會數(shù)據(jù)文檔倡議聯(lián)盟（DDI）[15]；美國弗吉尼亞大學圖書館[16]；加拿大阿爾伯塔大學圖書館[17]（見表1）。

筆者在分析梳理國外典型科研工作流與數(shù)據(jù)生命周期模型的基礎上，結合國內研究實踐，繪制了嵌入科研工作流的科研數(shù)據(jù)生命周期一般流程（見圖1）。除了項目啟動、項目實施和項目結項三個核心階段外，還包括項目啟動前的研究構想以及項目結束后的后續(xù)研究。科研數(shù)據(jù)生命周期的一般流程包括八個階段，分別是數(shù)據(jù)管理計劃、數(shù)據(jù)產生與收集、數(shù)據(jù)管理與組織、數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)發(fā)表與共享、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與獲取、數(shù)據(jù)再利用，各個階段環(huán)環(huán)相扣，緊密相連。下文將以此為基礎梳理和構建圍繞科研工作流和數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力框架。

3 數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力研究現(xiàn)狀

能力標準為圖書館服務開展和各級各類教學提供了明確的目標和方向，也為各個機構的課程設計提供了基本的框架和指南[18]。數(shù)據(jù)素養(yǎng)是信息素養(yǎng)的子集，目前，信息素養(yǎng)領域已建立了較完善的能力標準體系，既有以美國、英國、澳大利亞、加拿大等區(qū)域性信息素養(yǎng)能力標準，又有面向中小學教育、高等教育的層級性信息素養(yǎng)能力標準，以及大眾傳播學、人類與社會科學、護理學、科學與工程技術等以學科劃分的領域信息素養(yǎng)能力標準。盡管這些標準對于數(shù)據(jù)素養(yǎng)評估和教學有一定的參考意義，但就數(shù)據(jù)素養(yǎng)應用實踐而言，仍亟需數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力標準或框架來衡量研究人員的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力和指導數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育工作的開展。

目前，這一問題已獲得國內外學者的廣泛關注，他們從不同的角度，結合數(shù)據(jù)管理服務和數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育探索的實踐經驗，構建數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力體系，推動數(shù)據(jù)管理培訓和數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育的發(fā)展。如美國雪城大學J.Qin等[3]對比了信息素養(yǎng)、數(shù)字素養(yǎng)和科學數(shù)據(jù)素養(yǎng)的不同概念，指出科學數(shù)據(jù)素養(yǎng)包含數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)評估和數(shù)據(jù)利用五個方面的技巧和能力。并以此為基礎，為學校STEM各專業(yè)本科生開設科學數(shù)據(jù)素養(yǎng)課程；美國弗吉尼亞理工大學圖書館為滿足學校師生的數(shù)據(jù)管理需求，A.L.Ogier等[7]圖書館員開發(fā)了數(shù)據(jù)素養(yǎng)課程，其教育內容模型包括八個方面：數(shù)據(jù)管理與組織、數(shù)據(jù)轉換與互操作性、數(shù)據(jù)共享與獲取、元數(shù)據(jù)與質量控制、數(shù)據(jù)科學、數(shù)據(jù)監(jiān)管、數(shù)據(jù)存檔與保存、數(shù)據(jù)倫理與責任；美國印第安納大學圖書館S.Konkiel等[19]設計了包含10種能力的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力框架：數(shù)據(jù)管理與組織、數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)質量控制、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與獲取、數(shù)據(jù)分析、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)倫理、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)復用，將數(shù)據(jù)管理素養(yǎng)集成到數(shù)據(jù)可視化課程中，根據(jù)學生的數(shù)據(jù)技能需求，有針對性地制定學習目標和評估方案；巴西里約熱內盧聯(lián)邦大學A.Tygel和R.Kirsch [20]基于教育學家P.Freire的素養(yǎng)模型定義了數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力，包括數(shù)據(jù)讀?。〝?shù)據(jù)意識、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與獲取、數(shù)據(jù)收集）、數(shù)據(jù)處理（數(shù)據(jù)處理技術、數(shù)據(jù)處理工具）、數(shù)據(jù)交流（數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)評估、數(shù)據(jù)倫理）和數(shù)據(jù)生產（數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)發(fā)表工具）四種核心能力，用以指導和規(guī)范圖書館的數(shù)據(jù)管理課程；西班牙卡洛斯三世大學P.Javier 和M.粵憶.Marzal等[4]從信息素養(yǎng)能力標準出發(fā)，選取美國學校圖書館員協(xié)會（AASL）制定的《共同核心州立標準》、美國大學與研究圖書館協(xié)會（ACRL）制定的《高等教育信息素養(yǎng)能力標準》、《科學與工程技術信息素養(yǎng)能力標準》、《人類學與社會科學信息素養(yǎng)能力標準》、《護理學信息素養(yǎng)能力標準》、《政治學信息素養(yǎng)能力標準》，梳理其中有關數(shù)據(jù)管理的內容，結合圖書館科學數(shù)據(jù)管理服務，構建了包含數(shù)據(jù)意識（什么是數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)背景）、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)和獲取（數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)獲取方法）、數(shù)據(jù)閱讀理解和評價（數(shù)據(jù)閱讀與表達、數(shù)據(jù)評估）、數(shù)據(jù)管理（數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的收集與管理）、數(shù)據(jù)利用（數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)使用倫理）五大指標的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力框架；瑞士R.Schneider[21]在“全球信息素養(yǎng)研究與實踐的共性與挑戰(zhàn)”大會上指出科研數(shù)據(jù)素養(yǎng)和數(shù)據(jù)管理能力包括8個方面的內容，分別是數(shù)據(jù)識別、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)計劃、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)保護、數(shù)據(jù)評估、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)交流。國內學者也在構建數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力體系方面取得了一定的研究成果。如上海大學的郝媛玲和沈婷婷[5]認為數(shù)據(jù)素養(yǎng)的核心內容包含五個方面的基本要素，分別是數(shù)據(jù)態(tài)度（數(shù)據(jù)道德觀、數(shù)據(jù)價值觀）、數(shù)據(jù)意識（主體意識、獲取意識、共享意識、更新意識、安全意識、人才意識）、數(shù)據(jù)知識（特點與類型、作用于效應、規(guī)律與規(guī)范、轉換方式、搜索方法）、數(shù)據(jù)技能（獲取、處理、利用、展示、評價、再創(chuàng)造）和數(shù)據(jù)倫理（法制觀念、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)道德、知識產權），旨在為我國建立數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)機制提供建議。

為了更深入展示國內外數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力體系研究現(xiàn)狀，筆者選取了美國普渡大學圖書館研究團隊、加拿大達爾豪斯大學圖書館研究團隊和國內華東師范大學團隊構建的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力框架作為案例進 行詳細介紹。

（1）普渡大學圖書館

普渡大學、康奈爾大學、明尼蘇達大學和俄勒岡大學四校圖書館聯(lián)合開展數(shù)據(jù)信息素養(yǎng)教育項目（DIL），以Carlson.J為代表的研究團隊通過剖析ACRL《高等教育信息素養(yǎng)標準》，訪談調研教師和學生的數(shù)據(jù)信息素養(yǎng)需求，并總結地理信息學等圖書館課程經驗，構建了包含12項核心能力的數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架體系：數(shù)據(jù)實踐規(guī)范、數(shù)據(jù)轉換與互操作、數(shù)據(jù)監(jiān)管和再利用、數(shù)據(jù)管理和組織、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)處理和分析、數(shù)據(jù)質量和記錄、數(shù)據(jù)可視化和表示、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)和獲取、元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)倫理與道德（見表2）。DIL項目組在該能力框架的基礎上，調研自然資源、土木工程、計算機科學等不同領域研究群體的數(shù)據(jù)需求，根據(jù)需求設計課程大綱展開針對性培訓和教育，提高研究人員的數(shù)據(jù)管理能力[6]。

（2）加拿大達爾豪斯大學圖書館

加拿大達爾豪斯大學圖書館的C. Ridsdale等[22]學者在數(shù)據(jù)管理服務經驗的基礎上梳理出科研人員在數(shù)據(jù)管理過程中所需的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力，構建了包括數(shù)據(jù)管理概念、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)評估和數(shù)據(jù)應用五方面的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力矩陣（見表3），擬在能力矩陣的基礎上設計數(shù)據(jù)素養(yǎng)課程，幫助學校師生員工提高數(shù)據(jù)管理技能。

（3）華東師范大學隆茜

我國華東師范大學的隆茜[23]在綜合國內外文獻對數(shù)據(jù)素養(yǎng)內涵、組成能力的闡述的基礎上，從數(shù)據(jù)意識、數(shù)據(jù)獲取能力、數(shù)據(jù)處理與分析能力、數(shù)據(jù)交流能力、數(shù)據(jù)評價能力和數(shù)據(jù)道德六個維度構建了高校師生數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力評價指標體系（見表4）。并以此為基礎編制數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力調查問卷，分析高校師生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力現(xiàn)狀，為數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育奠定基礎。

筆者對以上10種數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力框架進行梳理與解析，深入剖析能力框架的構成要素，共羅列了21種數(shù)據(jù)素養(yǎng)技能，分別是數(shù)據(jù)意識、數(shù)據(jù)收集與創(chuàng)建、數(shù)據(jù)轉換與互操作、數(shù)據(jù)管理與組織、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)處理與分析（技術和工具）、數(shù)據(jù)質量控制、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與獲取、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)倫理與道德、數(shù)據(jù)評估、數(shù)據(jù)利用與復用、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)長期保存、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)解讀、數(shù)據(jù)引用、數(shù)據(jù)交流，各能力框架及其對應的數(shù)據(jù)素養(yǎng)技能（見表5），這將為本文構建科研數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力框架提供參考和借鑒。

4 嵌入科研工作流與數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力框架

在考察數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力研究現(xiàn)狀、總結科研工作流和科研數(shù)據(jù)生命周期的一般流程的基礎上，本文梳理了嵌入科研工作流與數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力框架（見圖2）。數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力框架從科研工作流出發(fā)，包括項目啟動前的數(shù)據(jù)管理計劃；項目實施中的數(shù)據(jù)產生與收集、數(shù)據(jù)管理與組織、數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)據(jù)存儲；項目結題時的數(shù)據(jù)發(fā)表與共享，以及項目結束后的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與獲取、數(shù)據(jù)再利用等8個生命周期階段的22項數(shù)據(jù)管理能力。

（1）數(shù)據(jù)意識。數(shù)據(jù)意識是一個抽象的概念，具體來說，作為一名數(shù)據(jù)工作者，應理解什么是科研數(shù)據(jù)和為什么要管理科研數(shù)據(jù)等問題。科研數(shù)據(jù)是為了特定的目標所收集、觀測、創(chuàng)建、分析的信息[24]。良好的數(shù)據(jù)管理實踐包含但不限于以下優(yōu)點：提高研究成果的影響力，增加數(shù)據(jù)引用率；避免重復勞動，節(jié)省時間；確保研究成果可驗證性和完整性；保證數(shù)據(jù)安全，降低數(shù)據(jù)丟失的風險；滿足資助機構和學術出版商的數(shù)據(jù)管理要求；通過數(shù)據(jù)再利用，促進新的知識發(fā)現(xiàn)[25]?？傮w而言，數(shù)據(jù)管理貫穿科研項目始終，良好的科研數(shù)據(jù)管理實踐是知識再生的基礎。規(guī)范化地管理科研數(shù)據(jù)，是確保數(shù)據(jù)長期保存和持久訪問的關鍵，也是未來數(shù)據(jù)被其他研究人員理解和復用的前提。因此，研究人員在正式著手數(shù)據(jù)管理工作之前，應具備基本的數(shù)據(jù)意識。

（2）了解數(shù)據(jù)管理和共享的政策和要求。隨著開放獲取事業(yè)的推進，越來越多的資助機構（如美國國家科學基金委NSF[26]、美國國立衛(wèi)生研究院NIH[27]、美國航空航天局（NASA）[28]、英國研究理事會RCUK[29]、經濟合作與發(fā)展組織OECD[30]）、期刊出版商（如Nature、Springer、Wiley、Elsevier、RSC、ACS）以及研究機構（如JISC、ANDS、牛津大學、麻省理工學院、劍橋大學、康奈爾大學）紛紛發(fā)布數(shù)據(jù)管理政策，要求科研人員提交數(shù)據(jù)管理計劃，規(guī)范科學數(shù)據(jù)管理流程[31]。在國內，2002年科技部牽頭建設“科學數(shù)據(jù)共享工程”，目標是整合離散的科學數(shù)據(jù)資源，構建面向全社會的網(wǎng)絡化、智能化的管理與共享服務體系[32]。為規(guī)范科學數(shù)據(jù)匯交和共享，2006年科技部還制定了“國家科技計劃項目科學數(shù)據(jù)匯交暫行辦法”，規(guī)定了匯交科學數(shù)據(jù)的種類及范圍、數(shù)據(jù)匯交義務人的權利與義務等[33]。期刊出版商發(fā)布了相應的數(shù)據(jù)政策，如《現(xiàn)代圖書情報技術》雜志要求從2016年起，所有投稿論文需要提交支持論文結論的科學數(shù)據(jù)，并通過適當方式供研究共同體或社會公眾共享[34]。在從事科研工作時，研究人員有必要了解并遵守相應的數(shù)據(jù)管理政策和規(guī)范。

（3）制定數(shù)據(jù)管理計劃（工具使用）。許多資助機構明確提出了數(shù)據(jù)管理計劃要求，如2003年美國國立衛(wèi)生研究院發(fā)布數(shù)據(jù)共享政策，指出“所有向NIH申請經費在500，000美元以上的科研項目，建議但不強制提交一份數(shù)據(jù)管理說明文檔，闡述數(shù)據(jù)共享的計劃和策略，由于特殊原因不能共享的，應在說明文檔中詳細說明[27]”；2007年，英國生物技術和生物科學研究理事會要求“其資助的科研項目的申請書必須包含數(shù)據(jù)管理計劃，作為一份不超過1頁的獨立附件，簡要說明數(shù)據(jù)的管理和共享計劃[35]”；2011年，美國國家科學基金會提出“所有提交到NSF的項目申請書必須包含不超過2頁的名為《數(shù)據(jù)管理計劃》的補充文件，詳細描述該項目將如何根據(jù)NSF傳播和共享科研成果的相關政策開展數(shù)據(jù)管理工作[25]”。為此，國際數(shù)據(jù)管理組織根據(jù)數(shù)據(jù)管理要求開發(fā)了一系列數(shù)據(jù)管理計劃工具，常用的包括三種：一是面向美國資助機構要求的由加州大學數(shù)字圖書館協(xié)會等協(xié)作開發(fā)的DMP Tool[36]；二是面向英國資助機構要求的由DCC開發(fā)的DMP Online[37]；三是面向加拿大資助機構要求的由阿爾伯塔大學開發(fā)的DMP Assistant（曾用名DMP Builder）[38]。在申請基金項目時，選擇恰當?shù)臄?shù)據(jù)管理計劃工具制定符合資助機構要求的數(shù)據(jù)管理計劃，已成為申請基金、獲得項目資助的重要前提。

（4）數(shù)據(jù)創(chuàng)建與數(shù)據(jù)收集。在項目之初的數(shù)據(jù)收集階段，研究人員需要考慮是否需要創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)集，或是否可以復用已有的數(shù)據(jù)源。如果需要創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)，那么應考慮使用哪些工具、采用哪種方式、應用何種技術來創(chuàng)建和收集數(shù)據(jù)。

（5）數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與獲取。當確定項目需要哪些數(shù)據(jù)時，可以通過數(shù)據(jù)檢索判斷是否可以復用已有的數(shù)據(jù)，這就需要研究人員具備數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)和獲取的技能。數(shù)據(jù)獲取的途徑很多，常規(guī)的包括數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)倉儲、機構知識庫等，如英國數(shù)據(jù)檔案中心、澳大利亞國家數(shù)據(jù)中心等國家數(shù)據(jù)中心，生物學Gen Bank、醫(yī)藥科學Dryad、地理環(huán)境科學Pangaea等領域數(shù)據(jù)倉儲，哈佛大學數(shù)據(jù)倉儲Harvard Dataverse Network、中國科學院數(shù)據(jù)云等機構知識庫等都支持數(shù)據(jù)的開放獲取。但需要強調的是，在檢索和獲取他人數(shù)據(jù)集時，應遵守數(shù)據(jù)復用和數(shù)據(jù)在分配的限制條件。研究人員在使用來自第三方的數(shù)據(jù)時，需要獲得許可訪問，在允許的范圍內使用科研數(shù)據(jù)，使用數(shù)據(jù)引用標準格式注明數(shù)據(jù)原始來源，以保證數(shù)據(jù)的完整性和真實性。

（6）數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)類型多種多樣，明確數(shù)據(jù)類型有利于高效管理數(shù)據(jù)、提高科研效率。根據(jù)數(shù)據(jù)來源劃分，可將數(shù)據(jù)分為觀測型數(shù)據(jù)、實驗型數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)、派生或編譯數(shù)據(jù)、引用或規(guī)范數(shù)據(jù)五種類型[39]（見表6）。

（7）數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)格式轉換與互操作。隨著技術的發(fā)展，研究人員在存儲數(shù)據(jù)以確保長期訪問時，應充分考慮硬件和軟件的存儲設施，選擇恰當?shù)臄?shù)據(jù)格式。如文本文件應選擇ODF格式而不是Word格式，表格文件應選擇ASCII格式而不是 Excel格式，視頻文件應選擇MPEG-4格式而不是 Quicktime格式，圖片文件應選擇TIFF或JPEG2000格式而不是GIF或 JPG格式，網(wǎng)頁應選擇XML或RDF格式而不是 RDBMS格式?？傮w而言，規(guī)范并支持格式轉換和互操作的數(shù)據(jù)格式應具備以下特點：非私有的；開放的文檔標準；被科研群體普遍使用的數(shù)據(jù)格式；計算機可讀的標準化格式，如ASCII、Unicode；非加密的；非壓縮的[40]。

（8）數(shù)據(jù)組織（命名規(guī)則、文件夾組織）。在數(shù)據(jù)完成收集后，應對數(shù)據(jù)進行規(guī)范組織，包括數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)集的結構化、制定文件命名規(guī)則等。數(shù)據(jù)結構化時應注意使用文件夾管理數(shù)據(jù)文件，使用具有揭示意義的詞匯來命名文件夾，使用科學的文件夾層次結構，將正在進行的數(shù)據(jù)文件和已經分析完成的數(shù)據(jù)文件分開保存，設置最高級別的訪問權限等。文件命名指采用一致性的邏輯方式對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)文件夾進行命名，制定文件命名規(guī)則時，可參考以下規(guī)則：文件名稱短但具有揭示意義；日期時間使用標準格式；避免使用空格鍵；避免使用特殊字符；基于主題內容識別數(shù)據(jù)，而不是僅依靠時間和版本；如果在不同的文件中包含相同的信息，考慮分組存放；在命名中考慮版本信息[41]。

（9）數(shù)據(jù)描述與元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)是描述資源特征的結構化信息，對數(shù)據(jù)進行詳細記錄是數(shù)據(jù)集可發(fā)現(xiàn)和可獲取的前提。使用元數(shù)據(jù)目的是為了更好地描述數(shù)據(jù)，揭示數(shù)據(jù)的內容特征，不同的學科領域具有不同的元數(shù)據(jù)標準。如地理空間元數(shù)據(jù)標準（Content Standard for Digital Geospatial Metadata）、天文學元數(shù)據(jù)標準（Astronomy Visualization Metadata）、生態(tài)學元數(shù)據(jù)標準（Ecological Metadata Language）等，具體取決于研究項目的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式和學科領域。如果現(xiàn)有的元數(shù)據(jù)標準不能滿足項目的數(shù)據(jù)描述需求，研究人員可創(chuàng)建元數(shù)據(jù)方案，包括描述性版塊、權利版塊、結構化版塊和技術信息板塊：描述性版塊即描述數(shù)據(jù)集內容的信息，如題名、日期、創(chuàng)建者姓名等；權利版塊包含數(shù)據(jù)歸屬權、數(shù)據(jù)的使用和訪問權限等；結構化版塊包括數(shù)據(jù)的邏輯結構、表現(xiàn)形式等；技術信息版塊指數(shù)據(jù)的技術特征、數(shù)據(jù)創(chuàng)建軟件、使用方法等[42]。元數(shù)據(jù)是規(guī)范化管理數(shù)據(jù)的基礎，是數(shù)據(jù)管理計劃的重要組成部分，在項目啟動前就應確定元數(shù)據(jù)記錄方案。

（10）數(shù)據(jù)質量控制。數(shù)據(jù)質量控制對抽樣檢查數(shù)據(jù)值的準確性進行二次數(shù)據(jù)錄入，對比檢查數(shù)據(jù)是否有誤，分組排序，查找離散值和缺失值、統(tǒng)計計算極端值和異常值。還可以使用OpenRefine等數(shù)據(jù)清洗工具。在數(shù)據(jù)管理計劃中還應包含數(shù)據(jù)收集的質量控制說明。包括使用的刻度標準、樣本二次采集和測量、數(shù)據(jù)采集標準、數(shù)據(jù)準入標準、數(shù)據(jù)驗證和使用的受控詞匯表等[43]。

（11）數(shù)據(jù)處理與分析（技術、工具）。在完成數(shù)據(jù)的收集和組織后，根據(jù)數(shù)據(jù)類型和預期結果選取恰當?shù)臄?shù)據(jù)分析方法對數(shù)據(jù)進行處理和分析是得出研究結論的關鍵所在。隨著數(shù)據(jù)量的劇增和數(shù)據(jù)問題的日益復雜化，研究人員在處理和分析數(shù)據(jù)時往往需要借助專業(yè)的數(shù)據(jù)分析工具，如SAS、SPSS、STATA等。此外，在進行數(shù)據(jù)建模、仿真計算時還需要研究人員掌握一定的計算機編程等技術。

（12）數(shù)據(jù)解讀。數(shù)據(jù)解讀能力主要強調認識數(shù)據(jù)的內容特征和洞察數(shù)據(jù)的實質內涵。這要求研究人員具備三方面的能力：一是扎實的專業(yè)領域知識；二是敏銳的數(shù)據(jù)分析能力；三是精準的數(shù)據(jù)表達能力。任何數(shù)據(jù)認知錯誤和表達錯誤都可能造成研究結論的巨大差異，導致嚴重后果。

（13）數(shù)據(jù)可視化。無處不在的圖像和可視化媒體正在改變21世紀的素養(yǎng)格局，可視化素養(yǎng)被視為公民的必備素養(yǎng)[44]。大數(shù)據(jù)環(huán)境下，利用數(shù)據(jù)可視化技術形象、直觀地展示數(shù)據(jù)內容和研究結論已成為學術信息交流的重要方式。Gephi、Exhibit和Gnuplot等數(shù)據(jù)可視化軟件在科學研究中發(fā)揮著重要作用，研究人員應學習并掌握相應的數(shù)據(jù)可視化技能。

（14）數(shù)據(jù)安全與備份（數(shù)據(jù)保存環(huán)境與存儲介質）。采取數(shù)據(jù)安全措施能夠有效避免數(shù)據(jù)被不當訪問、使用、修改、傳播和破壞，數(shù)據(jù)安全的含義主要包括：一是網(wǎng)絡安全，確保機密數(shù)據(jù)不能上網(wǎng)，將敏感信息保存到不能聯(lián)網(wǎng)的計算機中；二是物理安全，確保重要資料存放地的安全（如保安看守），尋求可信任的人充當計算機的故障檢修員；三是計算機系統(tǒng)和文件安全，包括更新計算機殺毒軟件、避免使用郵件或FTP協(xié)議傳輸保密數(shù)據(jù)，在計算機和數(shù)據(jù)文件中使用密碼等加密措施；另一種確保數(shù)據(jù)安全的措施是定期進行數(shù)據(jù)備份。進行可靠地數(shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)管理實踐的重要環(huán)節(jié)。定期數(shù)據(jù)備份能夠有效規(guī)避數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)損壞、病毒或黑客破壞、停電、軟件損壞以及其他人工錯誤。建議對數(shù)據(jù)進行三份備份，即原始數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)在本地的備份、原始數(shù)據(jù)在遠程設備上的備份[45]。

（15）數(shù)據(jù)版本控制。版本控制是對數(shù)據(jù)處理不同階段的數(shù)據(jù)進行標識的過程。它能夠對數(shù)據(jù)的處理流程進行跟蹤，標識哪個是草案，哪個是修訂以及哪個是最新的版本。能夠有效避免數(shù)據(jù)的混亂，尤其是研究小組的人員同時對數(shù)據(jù)進行處理時?？偟膩碚f，版本控制的優(yōu)點包括可追溯性、可識別性、清楚明晰、減少重復、減少錯誤等。版本控制一般通過對文件命名來體現(xiàn)，此外還可使用版本控制表，即對文件進行操作修改時，填寫文件版本的修訂情況，包括新版本的序號、修改人、修改目的、修改日期等[46]。

（16）數(shù)據(jù)保存（短期保存和長期保存）。數(shù)據(jù)保存是數(shù)據(jù)管理流程的關鍵步驟，不僅指項目結題后的數(shù)據(jù)存檔，還包括項目進程中數(shù)據(jù)分析與處理等階段的數(shù)據(jù)保存。在項目期間需要短期地保存數(shù)據(jù)時，應注意數(shù)據(jù)類型與格式、數(shù)據(jù)存儲介質與遷移、數(shù)據(jù)備份與安全等問題；在制定數(shù)據(jù)管理計劃時應明確提出項目結題后的數(shù)據(jù)長期保存方案，具體包括數(shù)據(jù)存儲地點（如公共數(shù)據(jù)中心、領域數(shù)據(jù)倉儲、機構知識庫）、數(shù)據(jù)保存內容、數(shù)據(jù)保存時間、數(shù)據(jù)保存介質、數(shù)據(jù)保存成本、敏感隱私性數(shù)據(jù)存儲策略等方面的問題。

（17）數(shù)據(jù)遴選與評估。數(shù)據(jù)保存面臨著高昂的數(shù)據(jù)保存費用、需要花費更多的勞動和精力、在良莠不齊的海量數(shù)據(jù)中進行檢索和查詢使得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)變得更加困難等挑戰(zhàn)，并不是所有的數(shù)據(jù)都需要保存。因而，制定數(shù)據(jù)存儲策略時應遴選和評估數(shù)據(jù)，即確定哪些數(shù)據(jù)需要存儲，哪些數(shù)據(jù)需要被銷毀和刪除，評估數(shù)據(jù)是否具有未來的利用價值。在遴選和評估數(shù)據(jù)時，可根據(jù)以下問題進行判斷：資助機構和學習要求保存什么數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)對于研究項目和機構而言是否具有重要價值？數(shù)據(jù)中是否涉及知識產權和相關倫理問題？是否對數(shù)據(jù)進行充分描述？是否能夠支付數(shù)據(jù)保存費用？

（18）數(shù)據(jù)發(fā)表。目前，科研數(shù)據(jù)發(fā)表主要有三種形式：一是科研數(shù)據(jù)獨立發(fā)表：將科研數(shù)據(jù)集作為獨立的數(shù)字對象存儲在數(shù)據(jù)倉儲或數(shù)據(jù)中心，支持數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)、獲取和再利用；二是發(fā)表數(shù)據(jù)論文，在數(shù)據(jù)論文中描述數(shù)據(jù)集的內容及其相關信息，將數(shù)據(jù)論文發(fā)表到專業(yè)數(shù)據(jù)期刊中，原始數(shù)據(jù)集存儲在期刊出版商或其指定的數(shù)據(jù)倉儲中；三是數(shù)據(jù)作為期刊論文的補充材料發(fā)表。在論文中注明數(shù)據(jù)來源及獲取方式，根據(jù)論文與數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)獲取原始數(shù)據(jù)，支持研究結論驗證，防止學術不端[47]。其中，將數(shù)據(jù)作為期刊論文的補充材料發(fā)表是最普遍的數(shù)據(jù)發(fā)表形式，分兩種情況：第一，論文發(fā)表時將相關數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)倉儲中，通過DOI等數(shù)據(jù)唯一標識符與論文創(chuàng)建關聯(lián)；第二，數(shù)據(jù)作為論文的補充材料同論文一并提交到期刊出版商。了解數(shù)據(jù)發(fā)表的不同形式，并基于實際需求選擇恰當?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)表方式，是研究人員傳播學術成果、獲得學術聲譽的基本常識。

（19）數(shù)據(jù)共享與許可協(xié)議、數(shù)據(jù)訪問權限。在共享數(shù)據(jù)時設置數(shù)據(jù)訪問權限、選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)許可協(xié)議是保障數(shù)據(jù)創(chuàng)建者權益的重要手段。共享的數(shù)據(jù)涉及商業(yè)機密、敏感信息和隱私內容時，可以設置數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉儲的數(shù)據(jù)訪問權限，通過密碼等方式控制數(shù)據(jù)的訪問，同時保證數(shù)據(jù)的可發(fā)現(xiàn)性和可訪問性。數(shù)據(jù)使用權限主要通過數(shù)據(jù)許可協(xié)議體現(xiàn)。目前使用較廣泛的是Open Data Commons[48]（分為PDDL、ODC-By、ODC-ODbL三種級別）和Creative Commons[49]（分為BY、NC、ND、SA四種級別）制定的數(shù)據(jù)許可協(xié)議。創(chuàng)建者根據(jù)數(shù)據(jù)開放需求選擇恰當?shù)臄?shù)據(jù)許可協(xié)議，數(shù)據(jù)使用者遵守相應的數(shù)據(jù)使用規(guī)范，能夠有效避免數(shù)據(jù)知識產權糾紛等法律問題，促進數(shù)據(jù)開放共享環(huán)境的健康有序發(fā)展。

（20）數(shù)據(jù)共享的倫理問題。數(shù)據(jù)共享的倫理問題主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的隱私性、敏感性和保密性。社會科學、生物醫(yī)學等領域的項目往往包含人類或動物的隱私信息，或是能夠識別個人信息的敏感數(shù)據(jù)。凡是涉及人類受試者或瀕危動物信息的研究項目需通過倫理審查方可實施。也就是說，在開展調查前，需獲得受試者的知情同意；在數(shù)據(jù)處理和分析時，應采用匿名化處理等方式保護受試者的信息不泄露；在共享數(shù)據(jù)時，需要獲得受試者的數(shù)據(jù)共享知情同意許可，也可以限制數(shù)據(jù)共享的范圍和對象來保護受試者的隱私信息。此外，涉及商業(yè)機密、專利信息、尚未發(fā)表的論文數(shù)據(jù)，以及公開將導致不良后果的敏感數(shù)據(jù)（如毒品信息）等也是屬于數(shù)據(jù)倫理不宜公開的范疇。

（21）數(shù)據(jù)共享的法律問題。首先是數(shù)據(jù)的知識產權和版權問題。英國、澳大利亞等國認為數(shù)據(jù)知識產權賦予數(shù)據(jù)創(chuàng)建者處理數(shù)據(jù)的權利，即允許其他研究者做什么和不能做什么，而中美等國認為數(shù)據(jù)作為事實材料不受知識產權的保護，而使用儀器設備、花費時間成本和資源成本來收集、處理、分析數(shù)據(jù)，這種原始的數(shù)據(jù)集可被視為知識產權保護的范圍；其次是數(shù)據(jù)的歸屬權問題。一般而言，研究人員在職務崗位或利用機構環(huán)境所產生的數(shù)據(jù)歸屬于本機構而非數(shù)據(jù)創(chuàng)建者。此外，數(shù)據(jù)共享的法律問題還包括合同、協(xié)議規(guī)定的其他具體問題。

（22）數(shù)據(jù)引用。隨著數(shù)據(jù)集被視為一種獨立的科研成果，數(shù)據(jù)引用也隨之成為衡量學術影響力的重要指標。對于數(shù)據(jù)生產者而言，數(shù)據(jù)引用指標與傳統(tǒng)文獻引用一樣，是對數(shù)據(jù)生產者研究工作的肯定和支持，代表學術貢獻和學術聲譽；對于數(shù)據(jù)利用者而言，規(guī)范化的數(shù)據(jù)引用有利于準確查找數(shù)據(jù)，更好地理解數(shù)據(jù)和獲取數(shù)據(jù)，進而促進新的知識發(fā)現(xiàn)。數(shù)據(jù)引用的構成要素包括但不限于：數(shù)據(jù)創(chuàng)建者、數(shù)據(jù)集名稱、出版年、出版商、可用性和訪問情況（如URL或DOI）。不同的數(shù)據(jù)倉儲、期刊出版商和組織機構具有不同的數(shù)據(jù)引用格式，如DataCite的數(shù)據(jù)引用格式為：創(chuàng)建者（發(fā)布年）：標題.出版商.標識符[50]。在進行數(shù)據(jù)引用時，應先了解具體的數(shù)據(jù)引用標準格式。此外，EndNote等文獻管理軟件也添加了數(shù)據(jù)引用功能，可以直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)集引用格式。

5 結語

數(shù)據(jù)素養(yǎng)除了強調數(shù)據(jù)意識的樹立和數(shù)據(jù)知識的了解外，更重要的是掌握一系列可操作的數(shù)據(jù)技能集合，涉及從數(shù)據(jù)產生與收集、數(shù)據(jù)分析與處理、數(shù)據(jù)發(fā)表與共享到數(shù)據(jù)再利用的科研數(shù)據(jù)生命周期全過程，而數(shù)據(jù)生命周期又與科研工作流密不可分，嵌入項目啟動、項目實施、項目結題的各個環(huán)節(jié)。因此，構建圍繞科研工作流和數(shù)據(jù)生命周期的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力體系對于科研數(shù)據(jù)管理服務開展和數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育實施具有重要意義。本文在調研國內外數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力體系研究現(xiàn)狀、分析數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力框架研究成果的基礎上，圍繞科研數(shù)據(jù)生命周期八個階段構建了包含22項能力的數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心能力框架。如有疏漏，敬請業(yè)界前輩批評指正。未來將基于此框架調研不同研究群體的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力現(xiàn)狀，設計嵌入研究過程的數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育模式，培養(yǎng)研究群體的數(shù)據(jù)意識和數(shù)據(jù)管理能力。

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作者簡介：胡卉，女，中國科學院文獻情報中心、中國科學院大學碩士研究生；吳鳴，女，中國科學院文獻情報中心研究館員。