大數(shù)據(jù)價(jià)值之大的依據(jù)及其思維方式的變革

吳新維

摘 要： 伴隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、傳感器等信息技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)儲存能力的提升，人們的生產(chǎn)、生活等活動在一定時(shí)間內(nèi)被記錄并保存下來，由此產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)，普通的計(jì)算機(jī)軟件無法捕捉、處理這些海量數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)概念由此誕生。大數(shù)據(jù)之大的實(shí)質(zhì)要義在于其潛在價(jià)值的巨大，潛在價(jià)值的巨大不僅得到了諸多領(lǐng)域?qū)嵺`上的印證，也有其深刻的理論鋪墊，建立在互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)基礎(chǔ)上的大數(shù)據(jù)方便了人們的生產(chǎn)、生活與研究，也帶來了思維方式的變革。

關(guān)鍵詞： 大數(shù)據(jù)； 價(jià)值； 依據(jù)； 思維方式； 變革

中圖分類號：N941 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）10-01-04

The basis of big data's value and the change of thinking mode

Wu Xinwei

（College of computer science and technology， Jin University， Changchun， Jilin 130012， China）

Abstract： Following the development of information technology of the Internet， cloud computing， sensors etc. and the increasing of the computer storage capacity， people's production and life， and many other activities in a certain period of time is recorded and preserved， from this， creating vast amounts of data. Because the common computer software cannot capture， process these vast amounts of data， the concept of big data was born. The cause of the big data called big lies in its huge potential value. The huge potential value is proved in many practice fields， and has its profound theoretical foil. big data based on Internet technologies is convenient to people's production， life and study， and also brings the change of thinking mode.

Key words： big data； value； basis； thinking mode； change

0 引言

信息技術(shù)的發(fā)展，對人類的生產(chǎn)、科研、生活產(chǎn)生了巨大的影響，不僅為人們提供了巨大的便利和節(jié)省了大量的時(shí)間，也為人類探索未知的領(lǐng)域提供了可以量化分析與研究的總體樣本，即大數(shù)據(jù)。那么如何理解大數(shù)據(jù)，如何體驗(yàn)大數(shù)據(jù)帶給人們的便利以及大數(shù)據(jù)對人類思維方式的巨大改變值得關(guān)注。

1 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)看似抽象的概念，實(shí)則與我們的實(shí)踐活動有著內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性，且大數(shù)據(jù)之大不只是形式上量的積累，實(shí)質(zhì)上是其潛在的價(jià)值巨大，把大數(shù)據(jù)還原到現(xiàn)實(shí)世界中來，我們就會對其有著感性直觀的近距離理解。

1.1 來源

廣義的數(shù)據(jù)源于人們對自身各種實(shí)踐活動及各類自然現(xiàn)象的記錄，自文字誕生之日起，人類就進(jìn)行了各種記載活動。如對生產(chǎn)技術(shù)的記錄，如我國先秦時(shí)期的《考工記》、三國魏初時(shí)的《長物志》、宋朝以前的《農(nóng)桑輯要》等。廣義的數(shù)據(jù)不同于今天的大數(shù)據(jù)，其顯著特征表現(xiàn)在周期長和規(guī)律性，周期長是指對人類的某種活動完整過程的記錄，并且是在已經(jīng)知曉這種活動規(guī)律的情況下才作記錄。而今天的大數(shù)據(jù)的特征在于其時(shí)效性和無序化（不知其規(guī)律性），建立在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算及傳感器技術(shù)使人類記錄各種瞬時(shí)活動和無序活動成為了可能。

1.2 數(shù)據(jù)之大的根據(jù)

早在2001年，就出現(xiàn)了關(guān)于大數(shù)據(jù)的定義，META集團(tuán)（現(xiàn)為Gartner）的分析師道格·萊尼（Doug Laney）在研究報(bào)告中，將數(shù)據(jù)增長帶來的挑戰(zhàn)和機(jī)遇定義為三維式，即數(shù)量（Volume）、速度（Velocity）和種類（Variety）的增加后來變?yōu)椤?V”，除了上述三個特征外，增加了Value（價(jià)值巨大但密度很低）[1]。2010年Apache Hadoop組織將大數(shù)據(jù)定義為“普通計(jì)算機(jī)軟件無法在可接受的時(shí)間范圍內(nèi)捕捉、管理、處理的規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)集”[2]。目前，大數(shù)據(jù)的一般范圍是從幾個TB到數(shù)個PB（數(shù)千TB）[3]數(shù)據(jù)集的大小并不是大數(shù)據(jù)的惟一標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)之大除了量和規(guī)模大外，其重要的標(biāo)志性特征是其潛在價(jià)值之大，F(xiàn)acebook的副總工程師杰伊·帕瑞克所言：“如果不利用所采集的數(shù)據(jù)，那么你所擁有的只是一堆數(shù)據(jù)，而不是大數(shù)據(jù)”。對地理現(xiàn)象的記錄如《徐霞客游記》，這部著作是我國最早詳細(xì)記錄所經(jīng)之處的地理環(huán)境的游記，亦是世界上最早記述卡斯特地貌，并能詳細(xì)對其成因進(jìn)行考證的書籍。人類的思想創(chuàng)作亦是一種實(shí)踐活動，記錄當(dāng)時(shí)學(xué)者對所屬時(shí)代的認(rèn)知及反思，如我國經(jīng)典文獻(xiàn)中的《道德經(jīng)》、《論語》等[2]。

2 大數(shù)據(jù)潛在價(jià)值之大的依據(jù)

大數(shù)據(jù)之所以有巨大的潛在價(jià)值，在于不同領(lǐng)域研究者如何利用大數(shù)據(jù)去預(yù)測當(dāng)下憑著直觀無法知曉和做出判斷的關(guān)于事物或事態(tài)潛在的運(yùn)行趨勢，信息時(shí)代為我們提供了進(jìn)行量化分析的技術(shù)手段，且研究的樣本不是部分，而是總體。大數(shù)據(jù)不同于一般的研究成果，在其被人們作為研究對象使用之前，其潛在價(jià)值看似“無”，所以，大數(shù)據(jù)的價(jià)值在于使用者的目的及其探究的方式。

2.1 大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新潛質(zhì)

維克托·邁爾-舍恩伯格、肯尼思·庫克耶著的《大數(shù)據(jù)時(shí)代——生活、工作與思維的大變革》中指出了大數(shù)據(jù)創(chuàng)新的六大特征：數(shù)據(jù)的再利用、重組數(shù)據(jù)、可擴(kuò)展數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的折舊值、數(shù)據(jù)廢氣、開放數(shù)據(jù)[4]。結(jié)合文本及自身的理解，對其做出簡要的分析。

數(shù)據(jù)的再利用：消費(fèi)者在網(wǎng)絡(luò)上通過搜索關(guān)鍵詞來尋找信息?！跋M(fèi)者和搜索引擎之間的瞬時(shí)交互形成了一個網(wǎng)站和廣告的列表，實(shí)現(xiàn)了那一刻特定功能”[4]，似乎在滿足消費(fèi)者之后，這些信息就變得一文不值，但是這些查詢可以匯集起來，被商家再利用。

重組數(shù)據(jù)：一組數(shù)據(jù)與另一組迥然有別的數(shù)據(jù)組合起來，探討一種現(xiàn)象和另一種現(xiàn)象之間是否存在著必然的關(guān)聯(lián)性，如丹麥癌癥協(xié)會把1990年到2007年擁有手機(jī)的用戶信息與這期間所有癌癥患者的信息進(jìn)行比對，以期解決：手機(jī)使用者是否比非手機(jī)使用者顯示出較高的癌癥發(fā)病率；使用手機(jī)時(shí)間長比使用時(shí)間短是否更容易患上癌癥；比對結(jié)果顯示二者之間沒有必然的聯(lián)系。

可擴(kuò)展數(shù)據(jù)：在決定進(jìn)行數(shù)據(jù)收集之前，最好想到數(shù)據(jù)的多種可利用價(jià)值。比如，零售商在店內(nèi)安裝監(jiān)控?cái)z像頭，起初只是起到安全保衛(wèi)作用，可攝像頭還能跟蹤客戶流和客戶停留的位置，零售商可據(jù)此設(shè)計(jì)店面的最佳布局并判斷營銷活動的有效性。

數(shù)據(jù)的折舊值：數(shù)據(jù)的擁有者、數(shù)據(jù)的收集者、數(shù)據(jù)的使用者三者之間，因?yàn)楦髯缘慕巧煌?，所以承?dān)的任務(wù)亦不同，由于現(xiàn)在儲存數(shù)據(jù)的成本降低，所以數(shù)據(jù)可以較長時(shí)間保存下來，在數(shù)據(jù)一次次地被使用后，數(shù)據(jù)的價(jià)值出現(xiàn)折舊，但當(dāng)潛在的需求出現(xiàn)后，數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值就會被挖掘出來，這需要作為第三方的使用者與數(shù)據(jù)擁有者，甚至數(shù)據(jù)采集者共享數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值。

數(shù)據(jù)廢氣：數(shù)據(jù)廢氣是“用戶在線交互的副產(chǎn)品，包括瀏覽了哪些頁面、停留了多久、鼠標(biāo)光標(biāo)停留的位置、輸入了什么信息等[4]?！敝浮霸S多電腦化服務(wù)背后的機(jī)制，如語音識別、垃圾郵件過濾、翻譯等?！盵4]許多公司收集“數(shù)據(jù)廢氣”并循環(huán)利用“廢氣”，達(dá)到改善現(xiàn)有的服務(wù)或開發(fā)新的服務(wù)的目的。

開放數(shù)據(jù)：政府是大規(guī)模信息的原始采集者和擁有者，但政府對數(shù)據(jù)的利用率較低，具有不同需要的使用者使用數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值才能釋放出來，因此，“開放政府?dāng)?shù)據(jù)”的呼聲響徹全球。

2.2 大數(shù)據(jù)的效用

數(shù)據(jù)大體上可分為通過傳感器獲得的數(shù)據(jù)和人機(jī)物交互生成的瞬時(shí)數(shù)據(jù)，所以，擁有了大數(shù)據(jù)意味著已經(jīng)掌握了事物當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)和作為消費(fèi)者當(dāng)下的需求指向，據(jù)此，大數(shù)據(jù)的效用基本上可概括為預(yù)測與避免、預(yù)測與決策。

預(yù)測與避免：大型化工廠和提煉廠都安裝了無線傳感器，通過傳感器傳送來的數(shù)據(jù)變化，可提前知曉設(shè)備的哪個零件出了問題，還有對煉油廠管道承壓的測試，既可以知道不同種類的原油的腐蝕性程度的差異，也可以提前知道管道承壓是否接近極限，可以提前進(jìn)行設(shè)備的更換和維修，以減少事故的發(fā)生和消除安全隱患，為工廠節(jié)省了大量時(shí)間和開支。傳感器還被安裝在橋梁和建筑物上，通過傳感器來監(jiān)測磨損程度，提前進(jìn)行維修，減少橋梁和建筑物的坍塌給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來的危害。作為下水道的修建口沙井蓋因其內(nèi)部失火而引起的爆炸，會將沙井蓋沖出幾層樓的高度，其破壞性可想而知，2007年聯(lián)合愛迪生電力公司求助統(tǒng)計(jì)學(xué)家研究出現(xiàn)過問題的歷史數(shù)據(jù)，探討問題沙井蓋與基礎(chǔ)設(shè)施之間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而預(yù)測可能會出現(xiàn)問題的沙井蓋，及時(shí)進(jìn)行維修，這樣避免了災(zāi)難性事情的發(fā)生。

預(yù)測與決策：人、機(jī)、物在網(wǎng)絡(luò)空間中彼此交互與融合所產(chǎn)生的并在互聯(lián)網(wǎng)上可獲得的大數(shù)據(jù)可被不同需要的人作為研究對象，從中梳理出數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的基本走勢，或者從數(shù)據(jù)中預(yù)測消費(fèi)者的未來需求方向。2003年奧倫· 埃齊奧尼因偶然遭遇早買的機(jī)票反而比晚買的機(jī)票的價(jià)格高的困惑時(shí)，決心利用已有數(shù)據(jù)預(yù)測機(jī)票價(jià)格，奧倫· 埃齊奧尼在獲取41天之內(nèi)的12000個機(jī)票價(jià)格樣本基礎(chǔ)上，建立了機(jī)票預(yù)測系統(tǒng)，到2012年止，F(xiàn)arecast系統(tǒng)用了近10萬億條價(jià)格記錄來幫助預(yù)測美國國內(nèi)航班的票價(jià)。Farecast票價(jià)預(yù)測的準(zhǔn)確率高達(dá)75%[4]。通過分析互聯(lián)網(wǎng)上的搜索記錄，可以預(yù)測當(dāng)下人們的需要和身體狀態(tài)，在甲型H1N1流感爆發(fā)前的幾周前，谷歌公司把5000萬條美國人最頻繁檢索的詞條和美國疾控中心在2003年至2008年間季節(jié)性流感傳播時(shí)期的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，據(jù)此判定搜索感冒治療記錄的人是否患上了流感，當(dāng)然，不排除有該種搜索記錄的人可能不一定患上感冒，可以通過勘查特定檢索詞條的使用頻率與流感在時(shí)間上和空間上的傳播之間的聯(lián)系，來確定是否患上了流感，谷歌將其得出的預(yù)測與官方的疾控中心實(shí)際記錄的流感病例比對后，相關(guān)性高達(dá)97%[4]。網(wǎng)購已成為當(dāng)下最流行的銷售方式，商家可通過分析網(wǎng)上訂單記錄，預(yù)測消費(fèi)者下一步的消費(fèi)需求，提前做好商品宣傳和促銷活動。

3 大數(shù)據(jù)與思維方式的變革

2008年，《連線》雜志主編克里斯·安德森（Chris Anderson）指出：“數(shù)據(jù)爆炸使得科學(xué)的研究方法落伍了[4]?！比绾卫斫庵骶幍纳鲜雠袛?，互聯(lián)網(wǎng)確實(shí)改變了人們的生活與工作方式，也改變了人們探究和認(rèn)知世界的模式。

3.1 大數(shù)據(jù)改變了傳統(tǒng)的探究模式

傳統(tǒng)的研究不論是自然科學(xué)的還是社會科學(xué)的，其研究對象是事先確定的，且完成的是一次性的或靜止?fàn)顟B(tài)的研究，但大數(shù)據(jù)改變了這種研究的局限性，被采集的數(shù)據(jù)的對象不是固定的，且數(shù)據(jù)的生成過程是個動態(tài)的流動過程，可以從某個時(shí)段內(nèi)預(yù)測被研究對象的未來發(fā)展?fàn)顟B(tài)或需求?；ヂ?lián)網(wǎng)還縮短了研究者和研究對象之間的時(shí)空距離，在萬里之外的瞬時(shí)想法和行為，可以在幾秒鐘內(nèi)被世界各地的人知曉，這就是互聯(lián)網(wǎng)的神奇。人們在互聯(lián)網(wǎng)上的任何搜索活動都會被“第三只眼”看著，其行為會成為大數(shù)據(jù)的組成部分，成為研究標(biāo)本的一個因子。

3.2 大數(shù)據(jù)改變了原有的認(rèn)知觀念

在計(jì)算機(jī)的貯存能力有限和網(wǎng)絡(luò)并不普及的條件下，我們對于研究對象采用實(shí)地調(diào)查和問卷方式，那么我們采集的樣本就是部分，在這種情況下，我們思維往往傾向于有序化和規(guī)律性，這是采集手段受限的條件下的心理反應(yīng)。而所謂的有序化和規(guī)律性是結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)的內(nèi)在特征，是研究者對同質(zhì)化事物的理論預(yù)設(shè)，即研究者在采集數(shù)據(jù)之前，對要研究的對象可能會呈現(xiàn)的發(fā)展樣態(tài)有初步的設(shè)定，那么，樣本中的任一要素基本上符合最初的理論預(yù)設(shè)。樣本是部分也因采集對象受到時(shí)間與空間的限制，而使研究結(jié)論帶有片面性，在采集數(shù)據(jù)手段受限的情況下，人們喜歡有序和規(guī)律，而逃避差異和模糊，但差異性和無序性是事物的真實(shí)存在狀態(tài)，在大數(shù)據(jù)狀態(tài)下，“只有5%的數(shù)據(jù)是有框架的且能適用于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的，如果不接受混亂，剩下95%的非框架數(shù)據(jù)都無法被利用，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[4]?！?

擁抱差異和無序才是我們解決問題的根本，現(xiàn)代信息技術(shù)提供了研究樣本的整體性，為我們探討差異和無序提供了技術(shù)保障。例如，為了防止和打擊信用卡詐騙，就不能放過哪怕一次異常交易記錄，Xoom公司是一個專門從事跨境匯款業(yè)務(wù)的公司，它運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析每一筆交易的所有有關(guān)數(shù)據(jù)，2011年的一段時(shí)間里，它發(fā)現(xiàn)用“發(fā)現(xiàn)卡”從新澤西州匯款的交易量比往常明顯增多，于是緊急啟動報(bào)警程序，從而防止了一個詐騙集團(tuán)的金融犯罪[5]。

辨證地看待精確和模糊的關(guān)系，才是探究世界的理性方式，確定性、精準(zhǔn)性是信息缺乏時(shí)代和模擬時(shí)代的思維方式，但真正的異質(zhì)性的東西卻存在于非結(jié)構(gòu)的無序化的數(shù)據(jù)中，現(xiàn)代信息技術(shù)給人們捕捉無序化的數(shù)據(jù)提供了技術(shù)上的支持；20世紀(jì)量子力學(xué)的發(fā)展打破了建立在經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)上的決定論的神話，量子力學(xué)的“測不準(zhǔn)定律”是人們探究微觀世界的真實(shí)寫照，統(tǒng)計(jì)性，非精準(zhǔn)性，不確定性逐步成為人們理解世界的新觀念；波普對于正確與錯誤的判斷不是建立在證實(shí)的基礎(chǔ)上，波普認(rèn)為不能證偽的命題就是有意義的命題，隨著實(shí)踐的深入和探究工具的改進(jìn)，是有可能被證實(shí)的科學(xué)命題。我們知道，愛因斯坦提出相對論，在當(dāng)時(shí)的條件下無法被證實(shí)，也無法被證偽，其廣義相對論（光線在引力場中具有彎曲效應(yīng)）于1919年5月29日發(fā)生日全蝕時(shí)，愛丁頓赴西非幾內(nèi)亞灣的普林西比島進(jìn)行觀測（另一只觀測隊(duì)赴南美觀測），觀測結(jié)果證實(shí)了廣義相對論。今天諸多領(lǐng)域高科技的實(shí)踐也證實(shí)了愛因斯坦的狹義相對論（尺縮鐘慢）。

3.3 重新審視因果關(guān)系和相關(guān)關(guān)系

休謨基于經(jīng)驗(yàn)論的基礎(chǔ)上，把觀念之間的關(guān)系分為三種：相似關(guān)系、接近關(guān)系和因果關(guān)系。一般認(rèn)為因果性是“習(xí)慣的聯(lián)想”，康德認(rèn)為，把科學(xué)的地基建立在經(jīng)驗(yàn)論的基礎(chǔ)上是不牢固的，康德認(rèn)為因果性是理性思維的先天法則或思維形式。如何理解“先天”的含義，從黑格爾如下的判斷中，可以理解思維法則的先天性：人們不學(xué)邏輯學(xué)就能思維，就象人們不學(xué)生物學(xué)就能消化一樣，所以，因果性是人們先天的思維法則。習(xí)慣于因果關(guān)系的心理定勢是建立在數(shù)理邏輯推理的基礎(chǔ)上的。中國工程院院士李國杰對此評價(jià)道：“我們都是從做平面幾何證明題開始進(jìn)入科學(xué)大花園的，腦子里固有的邏輯思維模式少不了因果分析，判斷是否是真理也習(xí)慣看充分必要條件，對于大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析蘊(yùn)含的科學(xué)意義往往理解不深。”[1]維克托·邁爾—舍恩伯格認(rèn)為大數(shù)據(jù)時(shí)代下，證明相關(guān)關(guān)系的成本低且省時(shí)，而因果關(guān)系卻很難被證明，他用颶風(fēng)來臨時(shí)，商場老板將手電筒和蛋撻放在一起，可以起到促銷效果這一例子說明相關(guān)性。

相關(guān)關(guān)系是大數(shù)據(jù)時(shí)代人們生存節(jié)奏便捷化的一種心理反應(yīng)，但是，從大數(shù)據(jù)的來源上和用途上，不僅僅要關(guān)注相關(guān)關(guān)系，因果關(guān)系也是我們探究世界，進(jìn)行科學(xué)研究的基本思維形式，大數(shù)據(jù)從來源上說，基本上分為兩大類：一是人、機(jī)、物相互作用情況下生成的數(shù)據(jù)，基本上是消費(fèi)者的消費(fèi)需求和心理傾向，這可以被商家利用或公共管理部門利用，對這部分?jǐn)?shù)據(jù)的分析，采用相關(guān)關(guān)系即可；二是作為傳感器生成的數(shù)據(jù)，是人們進(jìn)行研究的重要依據(jù)，如在生產(chǎn)領(lǐng)域或基礎(chǔ)設(shè)施上，人們無法直觀到對象已經(jīng)發(fā)生的量變，但傳感器可以采集到，在達(dá)到質(zhì)變之前，人們就可以采取維修或替換的方式，避免事故的發(fā)生。

這里，僅用相關(guān)關(guān)系是不足以完成對數(shù)據(jù)價(jià)值的挖掘的。《大數(shù)據(jù)時(shí)代》一書的譯者周濤教授指出，“放棄對因果性的追求，就是放棄了人類凌駕于計(jì)算機(jī)之上的智力優(yōu)勢，是人類自身的放縱和墮落?！盵6]這樣的理解是非常深刻的，重視大數(shù)據(jù)時(shí)代相關(guān)關(guān)系的分析（省時(shí)便捷），但也不能放棄對因果關(guān)系的探究，相關(guān)關(guān)系也證實(shí)了在探究事物邏輯鏈的過程中，不是一種線性的思維，有諸多因素直接或間接地影響事物的發(fā)展。例如，如果給手電筒和蛋撻的相關(guān)性尋找因果，那么在颶風(fēng)來臨時(shí)，可能導(dǎo)致會斷電，無法照明和做蛋撻，那么大量購買這兩種東西就可以理解了。

4 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新潛質(zhì)和已經(jīng)開發(fā)出的應(yīng)用空間有力地證實(shí)了大數(shù)據(jù)的價(jià)值之大，隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用，大數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值會進(jìn)一步地被挖掘出來，那時(shí)候，人類的思維方式又會發(fā)生新的變革。未來需要大數(shù)據(jù)研究者進(jìn)一步加強(qiáng)對網(wǎng)絡(luò)存儲模式的開發(fā)利用，并實(shí)現(xiàn)對大數(shù)據(jù)的高效操作和編譯的目標(biāo)。本文僅作為研究“蛻變測試在編譯器中的應(yīng)用”的理論鋪墊。

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