一、大數(shù)據(jù)的膨脹

近年來，美國各級政府開始面對由數(shù)據(jù)的數(shù)量、種類和速度劇增所引發(fā)的變革浪潮。例如，2011年全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量達1.8ZB（即1.8×10¹²GB），并且預(yù)計將每年翻番。這一數(shù)據(jù)量相當于2000億部時長2小時的高清電影，一個人要連續(xù)看4700萬年才能看完。這種現(xiàn)象對企業(yè)和政府是立桿見影的，也是無法回避的。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及多種來源的信息匯集至政府機構(gòu)，政府部門需要繼續(xù)設(shè)法管理大量的數(shù)據(jù)。政府部門可以從傳感器、衛(wèi)星、社交媒體、移動通訊、電子郵件、無線射頻識別設(shè)備和企業(yè)應(yīng)用程序持續(xù)不斷地接收數(shù)據(jù)。因此，政府領(lǐng)導(dǎo)人面臨的挑戰(zhàn)是，捕集、攝取、分析、存儲和分配數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)安全，并將其轉(zhuǎn)化為有意義、有價值的信息。

自2000年以來，美國聯(lián)邦政府收集的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長。2009年，美國政府產(chǎn)生的數(shù)據(jù)達848PB（即848×106GB），并且僅美國的醫(yī)療數(shù)據(jù)就達150EB（即150×109GB）。而5EB就相當于全世界的人們曾經(jīng)講過的話語。照此速度，美國醫(yī)療部門的數(shù)據(jù)將很快達到ZB（即1012GB）規(guī)模，然后很快達到Y(jié)B（即1015GB）規(guī)模。

美國聯(lián)邦政府接收的數(shù)據(jù)量之大，令人難以置信，這使信息過載成為一項根本挑戰(zhàn)。在數(shù)據(jù)量急速膨脹的過程中，新信息要么是未曾發(fā)現(xiàn)的信息，要么是未曾有過的信息。產(chǎn)生的問題是，如何有效地捕捉新的真知灼見。對大數(shù)據(jù)進行恰當?shù)毓芾怼⒔?、分享和轉(zhuǎn)化，為從中提取新的深刻見解，并以過去根本不可能的方式做出決策，提供了機遇。簡言之，政府領(lǐng)導(dǎo)面臨的任務(wù)和工作挑戰(zhàn)日益加劇，可利用的數(shù)據(jù)激增，并且過時落伍的信息管理能力完全限制了其應(yīng)對能力，于是政府領(lǐng)導(dǎo)陷于進退兩難之地。他們面臨的問題包括：

*如何收集、管理和利用所有的新數(shù)據(jù)？

*如何保護和控制數(shù)據(jù)？

*如何提高組織間的信息共享，以獲得更加綜合且相互聯(lián)系的情報？

*如何通過更好地了解數(shù)據(jù)的出處，并回溯至經(jīng)過驗證的可信數(shù)據(jù)源，從而提高數(shù)據(jù)的可信度？

*有哪些先進的可視化技術(shù)、工具和格式可用于表達信息，從而實現(xiàn)快速分析，并提出新的深刻見解？

*為抓住機遇，如何縮小人力資本的缺口？

二、大數(shù)據(jù)的特征

大數(shù)據(jù)是指大量、高速、復(fù)雜、變化不定的數(shù)據(jù)，需要用先進的方法和技術(shù)實現(xiàn)信息的收集、存儲、分配、管理和分析。

體量大、類型多和速度快是大數(shù)據(jù)的顯著特征。目前，15%的信息是結(jié)構(gòu)化信息，便于存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中。電子郵件、視頻、呼叫中心對話和社交媒體等非結(jié)構(gòu)化信息占85%，這對于運用常規(guī)的業(yè)務(wù)情報工具來提取有意義的信息造成了挑戰(zhàn)。傳感器、平板電腦和移動電話等產(chǎn)生信息的設(shè)備繼續(xù)成倍增加。隨著全世界的聯(lián)系更加緊密，社交網(wǎng)絡(luò)也在加速發(fā)展。這些共享信息的選擇意味著公眾、政府和企業(yè)間互動方式的根本轉(zhuǎn)變。

從大數(shù)據(jù)的特征來看，數(shù)據(jù)源增加，傳感器的分辨率提高，使得大數(shù)據(jù)的體量大。數(shù)據(jù)源增加，數(shù)據(jù)通訊的吞吐量提高，數(shù)據(jù)生成設(shè)備的計算能力提高，使得大數(shù)據(jù)的速度快。移動設(shè)備、社交媒體、視頻、聊天、基因組學(xué)研究和各種傳感器使得大數(shù)據(jù)的類型多。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的決策要可追溯，要有理有據(jù)，這使得大數(shù)據(jù)還應(yīng)具備準確性的特征。

大數(shù)據(jù)的這些特征將決定政府在大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和整個大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中收集、分析、管理、存儲及分配數(shù)據(jù)的方式。

三、大數(shù)據(jù)的價值

駕馭大數(shù)據(jù)，在整個政府和全球經(jīng)濟中創(chuàng)造價值，其影響是廣泛而深遠的。

政府善政的許多重要原則與大數(shù)據(jù)有相通之處。從根本上說，大數(shù)據(jù)能夠通過改進政府機構(gòu)和整個政府的決策，使政府機構(gòu)更加英明地提高政府工作效率，為利益相關(guān)者服務(wù)。利用各種渠道的各種數(shù)據(jù)，快速獲得關(guān)鍵、準確的深刻見解，將顯著改進政府的各項關(guān)鍵政策和工作。

此外，駕馭大數(shù)據(jù)還將為私營部門創(chuàng)造新的市場和商業(yè)機遇，使企業(yè)能夠完善市場情報，從而為客戶創(chuàng)造更多價值。它還能夠幫助小企業(yè)減少商業(yè)上的不確定性。

四、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

雖然大數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn)讓人望而生畏，但不是不可克服，并且其機遇令人無法抗拒。為處理政府事務(wù)，并體現(xiàn)利益相關(guān)者的要求，管理和利用大數(shù)據(jù)有許多潛在應(yīng)用和方法。大數(shù)據(jù)的各種應(yīng)用需要以服務(wù)對象為中心，需要具備以創(chuàng)新的方式重用和利用數(shù)據(jù)的能力。

醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和效率

對于醫(yī)療服務(wù)的提供方和支付方來說，在減少醫(yī)療成本的同時不斷提高醫(yī)療質(zhì)量和效率仍然是一個難以實現(xiàn)的目標，但這也是改善民生的重大機遇。2010年，全美醫(yī)療支出占國內(nèi)生產(chǎn)總值的17.9%，比2000年增長13.8%。而且，某些慢性疾病如糖尿病的患病率正在增加，正在消耗更多的醫(yī)療資源。對這些疾病和其他相關(guān)健康服務(wù)的管理將深刻地影響國家的福祉。在這方面大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮作用。為在廣大人群中取得最有效的醫(yī)療效果，更多地使用電子健康記錄（電子健康檔案），并與新的分析工具相結(jié)合，將提供挖掘信息的機會。研究人員可以利用信息尋找有效的統(tǒng)計趨勢，并依據(jù)真實的醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量開展醫(yī)療評估。

疾病的早期發(fā)現(xiàn)

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可能涉及在醫(yī)院或家中使用傳感器，對關(guān)鍵的生物化學(xué)標記進行連續(xù)監(jiān)測，對高風險患者的數(shù)據(jù)進行實時分析。如果分析檢測到健康異常，分析系統(tǒng)會向患者及其選定的醫(yī)療機構(gòu)發(fā)出警報，讓患者去看病。這有可能改善和提高無數(shù)老百姓的生活質(zhì)量。

交通

通過完善信息和自動駕駛功能，大數(shù)據(jù)有可能在許多方面徹底改變交通的面貌。開車的人多，交通堵塞就多，其后果是浪費能源，造成全球氣候變暖，耗費時間和金錢。手持設(shè)備、車輛和道路上的分布式傳感器則可以提供實時交通信息。這些信息，再加上更好的自動駕駛功能，可以使駕駛更安全，交通堵塞更少。智能汽車日益互聯(lián)的新型交通生態(tài)系統(tǒng)有可能徹底改變道路使用方式。

教育

大數(shù)據(jù)可以對美國教育及其在全球經(jīng)濟中的競爭力產(chǎn)生深遠影響。例如，通過深入地跟蹤和分析學(xué)生的在線學(xué)習(xí)活動——精細至每個鼠標點擊動作，研究人員能夠確定學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和提高學(xué)習(xí)的方法。這種分析可以針對成千上萬的學(xué)生進行，而不是孤立的小型研究。課程和教學(xué)方法，無論是在線的，還是傳統(tǒng)的，都可以根據(jù)大規(guī)模分析所收集到的信息進行修訂。

網(wǎng)絡(luò)安全

政府機構(gòu)面臨著與防止網(wǎng)絡(luò)攻擊相關(guān)的無數(shù)挑戰(zhàn)。它們繼續(xù)著眼于提供創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)分析工具和數(shù)據(jù)密集型的計算解決方案。網(wǎng)絡(luò)情報和其他機器生成的數(shù)據(jù)快速增長，超出了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和設(shè)備供應(yīng)商的極限。因此，需要迅速地攝取數(shù)據(jù)，共享數(shù)據(jù)和開展協(xié)作。

政府機構(gòu)正計劃集成多個數(shù)據(jù)流，以利于人工分析和自動分析。心理、政治和文化信息正在與計算機主機、網(wǎng)絡(luò)和萬維網(wǎng)信息等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)相交融，這會對敵人、動機和社交網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成更加全面的認識。此外，深度檢查取證、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的保護、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的安全和內(nèi)部威脅的防護都是大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全能力的重點領(lǐng)域。

欺詐檢測——醫(yī)療服務(wù)

大數(shù)據(jù)可以改變不當支付的檢測，并從根本上改變個人對不適當、不正確或欺騙性的補償申請的風險與回報的看法。例如，美國聯(lián)邦醫(yī)療保險與醫(yī)療補助服務(wù)中心（CMS）面臨的一個重大挑戰(zhàn)是根據(jù)醫(yī)療服務(wù)收費計劃（FFS）控制不當支付。據(jù)估計，該計劃的不當支付額達數(shù)十億美元。目前，識別不正支付的方法僅是挑選一小部分索賠樣本，要求申請補償者提交醫(yī)療文檔，對照醫(yī)療文檔對補償申請進行審查，以驗證申請補償者是否遵守醫(yī)療保險政策。

這既是挑戰(zhàn)，也是機遇。可以探索性地運用大數(shù)據(jù)技術(shù)和方法，對醫(yī)療文檔進行非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)分析，以提高減輕不當支付的效率。使不當支付的檢測過程自動化，并利用大數(shù)據(jù)的管理過程、工具和技術(shù)，會更好地預(yù)防或收回不當支付?？梢酝ㄟ^圖像分類工作流程對文檔分類，并按規(guī)定的路徑發(fā)送文檔，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理和分配。其數(shù)據(jù)分析方法將以非結(jié)構(gòu)化的文檔分析技術(shù)和模式匹配知識為基礎(chǔ)。其好處是將會改變不當索求的文化。大數(shù)據(jù)的管理過程、工具和技術(shù)將對全部數(shù)據(jù)進行評估，并顯著提高合規(guī)檢測與識別的速度，從而提高預(yù)防和收回不當支付的效果。

欺詐檢測——征稅

由于迅速發(fā)現(xiàn)異常的能力日益增加，政府稅務(wù)部門可以縮小“稅收缺口”，即納稅人應(yīng)付稅款與其自愿繳稅額之間的差額，并且對于那些試圖進行不當納稅申報的人，會深刻地改變他們的行為方式。大多數(shù)稅務(wù)機構(gòu)實行“自愿繳稅與追討欠稅并舉”的模式。在這種模式下，它們接受納稅人的納稅申報單并辦理退稅，并對一部分納稅申報單進行抽查，以找出有意或無意欠稅的情況。大數(shù)據(jù)則能夠提高欺詐檢測的水平，在納稅申報之初就揭露違規(guī)情況，減少問題退稅的發(fā)放。

天氣預(yù)報

更好地認識天氣和氣候在頻率、強度和區(qū)域方面的變化，可以使無數(shù)依賴天氣的百姓和企業(yè)受益，包括農(nóng)民、旅游業(yè)、交通業(yè)和保險公司。與天氣和氣候有關(guān)的自然災(zāi)害每年會造成數(shù)百億美元的損失，并影響到無數(shù)百姓的生活。在認識和預(yù)測天氣方面，已經(jīng)取得了很大進展，但遠談不上完美。運用新的傳感器和分析技術(shù)，有望開發(fā)出更好的長期氣候模型和短期天氣預(yù)報。

總之，政府機構(gòu)不應(yīng)把大數(shù)據(jù)看作是應(yīng)對信息分析挑戰(zhàn)的信息技術(shù)解決方案，而應(yīng)該把它作為一項戰(zhàn)略資產(chǎn)，可用來取得更好的工作成果，可在戰(zhàn)略規(guī)劃、業(yè)務(wù)架構(gòu)和人力資本方面作出部署。

（作者：劉潤生，中國科學(xué)技術(shù)信息研究所助理研究員，科技參考研究室負責人，主要從事科技戰(zhàn)略與政策研究。）