許哲軍，付 堯

(華東理工大學(xué) 科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究院，上海 徐匯 200237)

1 引言

近年來(lái)，大數(shù)據(jù)概念引起了科技界、產(chǎn)業(yè)界和政府部門(mén)的高度關(guān)注。Nature 和Science 等國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物相繼出版?？瘉?lái)專門(mén)探討對(duì)大數(shù)據(jù)的研究［1］，從多個(gè)方面介紹了海量數(shù)據(jù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，特別指出，倘若能夠更有效地組織和使用這些數(shù)據(jù)，人們將得到更多的機(jī)會(huì)發(fā)揮科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用;大數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)與利用已經(jīng)在醫(yī)療服務(wù)、零售業(yè)、金融業(yè)、制造業(yè)、物流、電信等行業(yè)廣泛展開(kāi)，并產(chǎn)生了巨大的社會(huì)價(jià)值和產(chǎn)業(yè)空間［2-3］;政府部門(mén)也高度重視大數(shù)據(jù)技術(shù)，2012 年3 月奧巴馬宣布美國(guó)政府投資2 億美元啟動(dòng)“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計(jì)劃(Big Data Research and Development Initiative)”。2013 年初，中科院倡議應(yīng)將大數(shù)據(jù)提升為國(guó)家戰(zhàn)略。由此可見(jiàn)，大數(shù)據(jù)確實(shí)引起了熱議并形成共識(shí)。

自上世紀(jì)末推行高校信息化以來(lái)，很多高校都建立和運(yùn)行著各類不同的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如學(xué)生系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)、科研系統(tǒng)等等。但是，存在于各部門(mén)之間的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)并不關(guān)聯(lián)，由此，在全校范圍內(nèi)形成了多個(gè)信息孤島，不但導(dǎo)致了校內(nèi)大量的資源、資金浪費(fèi)嚴(yán)重，還給教學(xué)、科研的深入管理帶來(lái)了困難。隨著科研決策系統(tǒng)對(duì)各種數(shù)據(jù)的依賴程度的不斷加深，這就需要綜合利用和分析各個(gè)部門(mén)的數(shù)據(jù)。如何有效的集成、深入分析這些數(shù)據(jù)已成為科研管理進(jìn)一步深化所急需解決的問(wèn)題。需要有新的更有效的技術(shù)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以發(fā)揮其潛能，從中迅速提取有用的信息以指導(dǎo)和輔助科研管理。因此有必要在科研管理中引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，以提高高校科研管理的水平和能力。

2 大數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介

所謂大數(shù)據(jù)，就是用現(xiàn)有的一般技術(shù)難以管理的大量數(shù)據(jù)的集合。大數(shù)據(jù)的特征，通常用四個(gè)V開(kāi)頭的關(guān)鍵詞來(lái)描述，一是Volume(容量)，也就是數(shù)據(jù)體量大，已經(jīng)從TB 級(jí)別躍升至PB、EB 級(jí)別(1 024 GB=1 TB，1 024 TB=1 PB，1 024 PB=1 EB，1 024 EB=1 ZB)，根據(jù)IDC 的一份名為“數(shù)字宇宙”的報(bào)告，預(yù)計(jì)到2020 年全球數(shù)據(jù)使用量將會(huì)達(dá)到35.2 ZB;二是Variety(多樣性)，即數(shù)據(jù)類型繁多，數(shù)據(jù)來(lái)自多種數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)種類和格式日漸豐富，已經(jīng)沖破了以前所限定的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)范疇，囊括了半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。三是Velocity(速度)，數(shù)據(jù)產(chǎn)生和更新的頻率，也是大數(shù)據(jù)的一個(gè)重要特征，全球數(shù)據(jù)量每18 個(gè)月翻一番(遵循摩爾定律)。四是Value(價(jià)值)，數(shù)據(jù)價(jià)值密度低，海量的數(shù)據(jù)可能包含極少量的有價(jià)值的信息，如何高效提取這些有價(jià)值的信息是關(guān)鍵。

從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲得有價(jià)值信息的能力，就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)是解決數(shù)據(jù)豐富而知識(shí)貧乏的有效途徑，其實(shí)質(zhì)是從數(shù)據(jù)中提取隱含的、未知的和潛在有用信息的過(guò)程，被公認(rèn)為是數(shù)據(jù)庫(kù)研究中的一個(gè)極富應(yīng)用前景的新領(lǐng)域。掌握這一技術(shù)已經(jīng)成為一種新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于政府，是構(gòu)建高效服務(wù)型政府的關(guān)鍵;對(duì)于高校，大數(shù)據(jù)為高校績(jī)效管理、科研評(píng)估、研發(fā)資源分配等提供了有效的決策支撐。

3 傳統(tǒng)高?？蒲泄芾碇幸氪髷?shù)據(jù)技術(shù)的必要性

3.1 傳統(tǒng)高校科研管理信息化存在的問(wèn)題

隨著211 院校建設(shè)、高校信息化的不斷推進(jìn)，在高校運(yùn)行著的各種系統(tǒng)和各類數(shù)據(jù)庫(kù)，如教務(wù)系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)、研究生系統(tǒng)、人事系統(tǒng)以及運(yùn)行于科研管理部門(mén)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)、經(jīng)費(fèi)管理系統(tǒng)、成果管理系統(tǒng)等。尤其是科研管理信息化的推進(jìn)簡(jiǎn)化科技處的日常數(shù)據(jù)管理工作，極大地提高科技管理的工作效率，積累了大量的數(shù)據(jù)。但在當(dāng)前國(guó)家創(chuàng)新大背景下，國(guó)家科技投入不斷加大，高?？萍蓟顒?dòng)迅猛發(fā)展，對(duì)科技管理信息化的要求越來(lái)越高，而現(xiàn)行的科研管理技術(shù)也存在一些不足之處:

首先，管理信息化目前僅停留于數(shù)據(jù)收集階段。管理系統(tǒng)的功能主要集中于項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)、成果的錄入、修改、查詢、報(bào)表等基本功能，管理人員只能通過(guò)簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)或排序等功能獲得表面的信息，隱藏在這些大量數(shù)據(jù)中的信息一直沒(méi)有得到有效的應(yīng)用［4］。

其次，統(tǒng)計(jì)分析功能比較簡(jiǎn)單，與高校其他數(shù)字化平臺(tái)的關(guān)聯(lián)度低。系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析功能絕大多數(shù)局限于對(duì)人員、科研經(jīng)費(fèi)、論文數(shù)、專利等的簡(jiǎn)單累加，很少給出數(shù)據(jù)反映的問(wèn)題。諸如教學(xué)管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)之間基本上沒(méi)有實(shí)現(xiàn)信息的共享。

第三，數(shù)據(jù)積累多，輔助決策功能欠缺。隨著各類系統(tǒng)的不斷使用積累了大量的原始數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)背后隱藏著什么樣的信息?能否通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的多角度分析為相關(guān)人員提供更加豐富和有利的決策支持?目前的科研管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能還是很有限的。

因此，通過(guò)將大數(shù)據(jù)的概念以及技術(shù)引入到傳統(tǒng)的科研管理中，對(duì)積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新利用，將現(xiàn)有的管理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可供使用的知識(shí)，以此提高科技管理水平和技術(shù)含量，為管理部門(mén)決策提供客觀、科學(xué)、全面的參考。

3.2 科研管理中引入大數(shù)據(jù)方法的優(yōu)越性

大數(shù)據(jù)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的有效結(jié)合。具有無(wú)可比擬的先進(jìn)性;大數(shù)據(jù)技術(shù)通過(guò)針對(duì)科技管理系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)以及基于互聯(lián)網(wǎng)的大型科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、專利數(shù)據(jù)庫(kù)等信息資源的關(guān)聯(lián)分析，找出數(shù)據(jù)的相關(guān)性，提取有價(jià)值的信息，可以為傳統(tǒng)的專家定性決策管理提供廣泛、深入的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)是從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)那些尚未發(fā)現(xiàn)的知識(shí)，是從科學(xué)技術(shù)活動(dòng)大量原始數(shù)據(jù)中自動(dòng)獲得知識(shí)和重要信息的過(guò)程［5］。這些知識(shí)直接來(lái)源于數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部，因此它不受外部資源的限制，具有相對(duì)的獨(dú)立性。

大數(shù)據(jù)技術(shù)讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生知識(shí)，將數(shù)據(jù)管理工作提升為分析預(yù)測(cè)［6-7］。數(shù)據(jù)衍生知識(shí)的過(guò)程如圖1所示，首先是通過(guò)收集來(lái)自高校內(nèi)部和外部的各種不同的數(shù)據(jù)源，提取有用的信息，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)換、重構(gòu)進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，然后通過(guò)合適的查詢和分析工具、數(shù)據(jù)挖掘工具、聯(lián)機(jī)處理工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，最終轉(zhuǎn)化為知識(shí)。圖中內(nèi)部源數(shù)據(jù)包括校內(nèi)項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)、人員、設(shè)備等數(shù)據(jù)庫(kù)信息，外部源包括主觀部門(mén)、各地省市自治區(qū)科研數(shù)據(jù);WEB 數(shù)據(jù)源為各大公開(kāi)的文獻(xiàn)、專利、成果等數(shù)據(jù)庫(kù)。

圖1 數(shù)據(jù)衍生知識(shí)流程示意圖

4 大數(shù)據(jù)方法在科技管理中的應(yīng)用探索

如何建立科學(xué)、高效的科研管理模式，優(yōu)化科研資源配置和提高科研計(jì)劃項(xiàng)目的管理績(jī)效，保障高?？蒲惺聵I(yè)的良性、健康發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)前高校科研管理體制改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容，大數(shù)據(jù)方法在這一領(lǐng)域的實(shí)施具有廣泛的應(yīng)用前景。

4.1 科研評(píng)估

科研評(píng)估是現(xiàn)代科研管理的一種重要手段，科研資源的合理有效分配、利用和管理以及科研項(xiàng)目和科研機(jī)構(gòu)全面客觀的評(píng)價(jià)等各個(gè)方面都對(duì)科學(xué)研究的績(jī)效評(píng)估提出了新的要求。

在科研評(píng)估體系中，數(shù)據(jù)的處理在其中占有非常重要的作用，隨著高校信息化的推進(jìn)，以及大型科技文獻(xiàn)、論文、專利數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等在科學(xué)研究中的普及，全球范圍內(nèi)的科技數(shù)據(jù)信息量急劇增大。面對(duì)龐大的科技信息數(shù)掘庫(kù)，需要快捷地從中提取出有用和有效的知識(shí)，因此巨大的科技信息數(shù)據(jù)有待分析處理。面對(duì)這種海量數(shù)據(jù)的增加，多數(shù)科研部門(mén)僅使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，由于受到人力，物力，財(cái)力的限制，數(shù)據(jù)背后隱藏的深層次知識(shí)無(wú)法有效得以理解使用，相反卻帶來(lái)了“數(shù)據(jù)災(zāi)難”和“數(shù)據(jù)荒廢”。用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析手段已很難以滿足要求，若需要發(fā)現(xiàn)更深層次的規(guī)律，并保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，還必須提供更快、更有效的決策支持。而大數(shù)據(jù)技術(shù)恰好滿足了這一要求。

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以綜合內(nèi)部、外部以及WEB 數(shù)據(jù)資料:從主管部門(mén)管理系統(tǒng)中獲得研究項(xiàng)目的數(shù)量與類別，從內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)得到人員、經(jīng)費(fèi)、設(shè)備等信息，從WEB 上獲得論文和專利的數(shù)量和質(zhì)量，從項(xiàng)目成果報(bào)表得到獲獎(jiǎng)、成果轉(zhuǎn)讓情況，最終綜合集成各類數(shù)據(jù)。通過(guò)建立綜合評(píng)估模型將各類指標(biāo)進(jìn)行整合，為科研評(píng)估的專家評(píng)議提供數(shù)據(jù)支持，最后得出評(píng)估結(jié)果。

4.2 項(xiàng)目立項(xiàng)決策

項(xiàng)目立項(xiàng)決策是在科技活動(dòng)實(shí)施前對(duì)實(shí)施該項(xiàng)活動(dòng)的必要性、可行性及其定位、目標(biāo)、任務(wù)、投入、組織管理等所進(jìn)行的評(píng)價(jià)，主要是為項(xiàng)目立項(xiàng)決策提供依據(jù)?？萍柬?xiàng)目立項(xiàng)評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括三個(gè)方面:一是項(xiàng)目的科學(xué)性，包括立項(xiàng)依據(jù)、科研內(nèi)容創(chuàng)新性、項(xiàng)目的效益等;二是項(xiàng)目方案的合理性，即經(jīng)費(fèi)安排是否合理、技術(shù)路線是否可行;三是項(xiàng)目的運(yùn)行條件評(píng)價(jià)，包括項(xiàng)目申請(qǐng)人的研究能力、工作基礎(chǔ)以及前期項(xiàng)目的完成情況。項(xiàng)目立項(xiàng)評(píng)價(jià)的主要目標(biāo)是對(duì)項(xiàng)目的優(yōu)劣進(jìn)行判斷，是科研管理的重要內(nèi)容之一。

國(guó)內(nèi)科研項(xiàng)目立項(xiàng)主要采取由科研人員申請(qǐng)，科技主管部門(mén)組織專家評(píng)審論證篩選，然后擇優(yōu)選擇承擔(dān)單位和負(fù)責(zé)人的管理模式?？蒲辛㈨?xiàng)涉及到大量的數(shù)據(jù)管理量，包括課題申請(qǐng)單位、申請(qǐng)人信息、課題信息、經(jīng)費(fèi)信息、評(píng)審專家信息等方面數(shù)據(jù)。目前雖然各級(jí)科研管理部門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)基本涵蓋了項(xiàng)目申請(qǐng)和評(píng)審過(guò)程中的大部分日常操作，如項(xiàng)目申報(bào)上傳、分發(fā)給評(píng)審專家、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)評(píng)審結(jié)果等一系列項(xiàng)目申報(bào)中的常規(guī)性事務(wù)性工作，但這些功能只是在傳統(tǒng)管理模式上的一個(gè)信息化過(guò)程，基本沒(méi)有任何的輔助決策功能。

如何利用已有的內(nèi)部以及外部數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘工作，減少科研立項(xiàng)工作中存在的一些重復(fù)性、經(jīng)費(fèi)安排不合理、項(xiàng)目依托人不稱職等因素，以此指導(dǎo)科研項(xiàng)目立項(xiàng)，促進(jìn)科技資源優(yōu)化配置，提高科技經(jīng)費(fèi)的使用效益，促進(jìn)公平競(jìng)爭(zhēng)。這項(xiàng)工作本身是一項(xiàng)重大的研究課題，由于大數(shù)據(jù)概念的引入，可以通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，首先對(duì)課題的科學(xué)性、創(chuàng)新性與外部文獻(xiàn)庫(kù)進(jìn)行結(jié)合分析;其次申請(qǐng)者所涉及的各項(xiàng)因素進(jìn)行多數(shù)據(jù)的聯(lián)合查詢和分析，發(fā)現(xiàn)和建立科學(xué)的指標(biāo)體系和項(xiàng)目篩選方法，將不合理因素排除于項(xiàng)目立項(xiàng)之前，合理地選擇項(xiàng)目予以資助。

4.3 優(yōu)化科研資源配置

我國(guó)的高校一方面存在著科研資源短缺的狀況，另一方面又存在著科研資源未被很好地利用，形成很大浪費(fèi)的現(xiàn)象。同時(shí)還存在著科技資源配置的不同院系之間的分割明顯，不同學(xué)科間的以及產(chǎn)學(xué)研之間的分隔，這些制約了全校整體科技創(chuàng)新活動(dòng)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和低水平重復(fù)建設(shè)，制約著科研管理效率，限制了高校的整體創(chuàng)新和科研實(shí)力。

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的科研資源配置模式可分為三個(gè)層面，首先是數(shù)據(jù)采集和清洗，建立包括人員庫(kù)、成果庫(kù)、經(jīng)費(fèi)庫(kù)以及以科研用房、科研儀器為基礎(chǔ)的科研資源數(shù)據(jù)庫(kù);次是建立適合各自高校學(xué)科發(fā)展的評(píng)判模型庫(kù)，包括各類科研資源、科研成果的計(jì)算參數(shù)和規(guī)則庫(kù);第三是以定量化績(jī)效考核為基礎(chǔ)的資源配置工具和決策支持管理工具，以此完成基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的科研資源優(yōu)化配置過(guò)程。

4.4 科研項(xiàng)目的全過(guò)程管理

傳統(tǒng)的科研管理“重申請(qǐng)、輕結(jié)題”，忽視項(xiàng)目的過(guò)程管理，導(dǎo)致項(xiàng)目的完成質(zhì)量完全依賴于項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的責(zé)任與態(tài)度。申請(qǐng)與結(jié)題管理指標(biāo)明顯，提高項(xiàng)目中標(biāo)率和成果獲獎(jiǎng)率往往是科研管理人員追求的目標(biāo)，效益明顯，管理程序已固定;而中期管理伸縮性大，效益潛在，管理較復(fù)雜，是項(xiàng)目管理中的難點(diǎn)。

科研項(xiàng)目的全過(guò)程管理，是指項(xiàng)目立項(xiàng)后到結(jié)題前的全過(guò)程的監(jiān)管［8-9］。管理內(nèi)容包括科研項(xiàng)目計(jì)劃的制定、人員管理、財(cái)務(wù)管理、中期檢查等等?？蒲许?xiàng)目的全過(guò)程管理可以從信息化工作入手，對(duì)分散的各類相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息進(jìn)行綜合分析和提煉，跟蹤財(cái)務(wù)系統(tǒng)的項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)使用信息、科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的項(xiàng)目相關(guān)成果信息以及引用情況、課題組成員的教學(xué)工作量以及儀器設(shè)備的使用情況等，對(duì)這些數(shù)據(jù)的聯(lián)機(jī)和數(shù)據(jù)挖掘可以發(fā)現(xiàn)課題承擔(dān)人、承擔(dān)單位、經(jīng)費(fèi)分配、科研儀器使用等多種相關(guān)信息之間的內(nèi)在關(guān)系，從而提高科研管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

4.5 科研規(guī)劃

高?？茖W(xué)研究能力是衡量一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)研究和高技術(shù)前沿領(lǐng)域原始性創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志，是國(guó)家發(fā)展創(chuàng)新科技的先鋒，對(duì)各國(guó)未來(lái)能否在日趨激烈的全球科技競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位具有舉足輕重的影響。從高校自身發(fā)展來(lái)看，科學(xué)研究是學(xué)科建設(shè)的重要承載和巨大推動(dòng)，對(duì)高校發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。在快速多變、競(jìng)爭(zhēng)加劇、形勢(shì)日趨復(fù)雜的背景下，機(jī)遇和挑戰(zhàn)與日俱增，高?？蒲袘?zhàn)略規(guī)劃的重要性日益顯著。

通過(guò)對(duì)大型數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行有效的挖掘，可以對(duì)一個(gè)單位所關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)領(lǐng)域和發(fā)展方向進(jìn)行分類和預(yù)測(cè)。通過(guò)建立模型、數(shù)據(jù)可視化和生成文本報(bào)告等形式向管理者提供各種影響因素之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，以指導(dǎo)科技發(fā)展規(guī)劃的制訂。

5 結(jié)語(yǔ)

大數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)分析技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科交叉融合而形成的新的研究熱點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于市場(chǎng)分析、電子商務(wù)、政府部門(mén)、金融業(yè)和知識(shí)管理等方面，在多個(gè)領(lǐng)域取得令人滿意的應(yīng)用效果。在科技管理領(lǐng)域里，隨著信息化的不斷推進(jìn)，數(shù)據(jù)積累量的不斷增長(zhǎng)，把大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到高校管理領(lǐng)域中，可以進(jìn)一步促進(jìn)管理體制的改革，完善和發(fā)展在管理與決策中憑經(jīng)驗(yàn)或?qū)W習(xí)別人經(jīng)驗(yàn)的做法，同時(shí)，大數(shù)據(jù)方法能較客觀地反映高?？蒲泄芾碇写嬖诘膯?wèn)題，為決策提供重要數(shù)據(jù)支撐。

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