王 超,袁德強,管夢妮

(安陽師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院,河南 安陽 455000)

0 引言

應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)作為一門應(yīng)用性極強的學(xué)科,一直以來都是將數(shù)據(jù)作為研究對象的。由于數(shù)據(jù)源自不同行業(yè)或領(lǐng)域的具體業(yè)務(wù)場景,因而具有極強的時代性,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)學(xué)科也具有鮮明的時代特點。21世紀(jì)以來,伴隨著數(shù)據(jù)科學(xué)時代的來臨,統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)生了巨大的變化,呈現(xiàn)出了“獲取方式多樣、數(shù)據(jù)形式多樣、數(shù)據(jù)體量龐大”的典型特點。由傳統(tǒng)的以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主要研究對象的應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)學(xué)科向以非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主要研究對象的轉(zhuǎn)變。目前,大數(shù)據(jù)技術(shù)被廣泛用于分析、處理和解析多個部門的海量數(shù)據(jù)集,如衛(wèi)生保健、電子商務(wù)、銀行與金融科技、安全、制造業(yè)、自然資源管理和利用等。大數(shù)據(jù)與人工智能、機器學(xué)習(xí)和其他技術(shù)正在推動第四次工業(yè)革命。

應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案是高等學(xué)校應(yīng)用統(tǒng)計專業(yè)人才培養(yǎng)的指南和綱領(lǐng)。從培養(yǎng)目標(biāo)的制定到專業(yè)課程設(shè)置,從理論課程學(xué)習(xí)到社會實習(xí)實踐,都決定了應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。數(shù)據(jù)科學(xué)時代,對應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高的要求?；诖?本文探討了數(shù)據(jù)科學(xué)時代應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的修訂建議,以期為完善高等院校應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)體系、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量提供一定的參考。

1 應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂的時代背景

1.1 統(tǒng)計學(xué)科的時代變遷

1690年,英國統(tǒng)計學(xué)家威廉配第《政治算術(shù)》一書的發(fā)表標(biāo)志著統(tǒng)計學(xué)的誕生。從此,統(tǒng)計學(xué)作為一門學(xué)科開始走上歷史舞臺。經(jīng)過3個多世紀(jì)的發(fā)展,統(tǒng)計學(xué)已經(jīng)成功應(yīng)用于從自然科學(xué)到社會科學(xué)的方方面面,在國家管理、商業(yè)決策、工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。1946年,計算機的發(fā)明改變了人類文明的發(fā)展進程,也對統(tǒng)計學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。20世紀(jì)70年代,SAS,SPSS等商業(yè)統(tǒng)計軟件的出現(xiàn)極大拓展了統(tǒng)計方法的使用范圍。進入21世紀(jì),在互聯(lián)網(wǎng)和科技發(fā)展的推動下,數(shù)據(jù)的獲取能力急劇增強,數(shù)據(jù)形式愈發(fā)多樣,數(shù)據(jù)容量呈現(xiàn)出了爆發(fā)式增長。2011年,世界著名咨詢公司麥肯錫發(fā)表了《大數(shù)據(jù)：下一個創(chuàng)新、競爭和生產(chǎn)率的前沿》的研究報告。2012 年,達沃斯世界經(jīng)濟論壇發(fā)布了《大數(shù)據(jù),大影響》(Big Data, Big Impact)。與此同時,世界著名刊物Nature于2008 年出版了大數(shù)據(jù)專刊“Big Data”,專門討論了巨量數(shù)據(jù)對于互聯(lián)網(wǎng)、經(jīng)濟、環(huán)境以及生物等各方面的影響與挑戰(zhàn)[1]。Science也于2011年出版了如何應(yīng)對數(shù)據(jù)洪流(Data Deluge)的?？癉ealing with Data”,指出如何利用寶貴的數(shù)據(jù)資產(chǎn)推動人類社會的發(fā)展[2]。這說明大數(shù)據(jù)已經(jīng)引起了政界、業(yè)界以及學(xué)界的共同關(guān)注,這意味著一個全新的時代——數(shù)據(jù)科學(xué)時代來臨了。

什么是數(shù)據(jù)科學(xué)呢?數(shù)據(jù)科學(xué)聯(lián)盟認為數(shù)據(jù)科學(xué)指為創(chuàng)造意義而對數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、驗證和轉(zhuǎn)換進行的科學(xué)研究?！秳蛟~典》將數(shù)據(jù)科學(xué)定義為使用科學(xué)方法從計算機數(shù)據(jù),尤其是大量數(shù)據(jù)中獲取有用信息。英國國家統(tǒng)計局更廣泛地將數(shù)據(jù)科學(xué)描述為應(yīng)用數(shù)字和數(shù)據(jù)時代的工具、方法及實踐,以創(chuàng)造新的理解并改善決策。也就是說,只要是從數(shù)據(jù)中提取有價值信息的理論或?qū)嵺`都應(yīng)該稱之為數(shù)據(jù)科學(xué),只不過數(shù)據(jù)科學(xué)時代所使用數(shù)據(jù)更多的是指體量大、形式多的大數(shù)據(jù)。

1.2 統(tǒng)計學(xué)家對數(shù)據(jù)科學(xué)的看法

統(tǒng)計學(xué)家很早就注意到統(tǒng)計學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)的關(guān)系。1962年,美國著名的統(tǒng)計學(xué)家Tukey在《統(tǒng)計學(xué)未來》一文中提出,數(shù)據(jù)分析是一種全新的科學(xué),統(tǒng)計學(xué)并不等于數(shù)據(jù)分析,而是數(shù)據(jù)分析的一部分。數(shù)據(jù)分析的概念類似于今天的數(shù)據(jù)科學(xué)。

伴隨著數(shù)據(jù)科學(xué)時代的來臨,中外統(tǒng)計學(xué)者也表達了自己的看法。2014年,《統(tǒng)計研究》迎來創(chuàng)刊30周年,在新年獻詞中提到“一個創(chuàng)造、分享、利用大數(shù)據(jù)的時代,已經(jīng)來到了”,并刊登了3篇有關(guān)大數(shù)據(jù)的研究論文[3-5]。2016年,《統(tǒng)計與信息論壇》在創(chuàng)刊30周年之際,以“探討統(tǒng)計學(xué)創(chuàng)新之路 迎接大數(shù)據(jù)時代挑戰(zhàn)”為題,邀請眾多專家學(xué)者暢談大數(shù)據(jù)時代統(tǒng)計學(xué)科的發(fā)展[6]。除此之外,中國統(tǒng)計學(xué)學(xué)會又多次組織有關(guān)研討會,深入探討大數(shù)據(jù)時代下統(tǒng)計學(xué)面臨的機遇與挑戰(zhàn)。

2018年,國際著名的統(tǒng)計刊物《統(tǒng)計與概率快報》發(fā)表了《大數(shù)據(jù)時代的統(tǒng)計學(xué)作用》特刊。該期特刊收集了來自統(tǒng)計學(xué)、機器學(xué)習(xí)、計算機、應(yīng)用數(shù)學(xué)和工程學(xué)等方面不同科學(xué)家的各種觀點[7]。

綜合國內(nèi)外有關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn),未來的應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)一定是全方位的,即統(tǒng)計學(xué)、計算機科學(xué)和數(shù)學(xué)的有機結(jié)合。

2 應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂的社會背景

2020年,人力資源和社會保障部發(fā)布了《新職業(yè)——大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員就業(yè)景氣現(xiàn)狀分析報告》,預(yù)計2020年年末,中國大數(shù)據(jù)行業(yè)人才需求規(guī)模將達210萬人。2025年前大數(shù)據(jù)人才需求仍將保持30%～40%的增速,需求總量在2 000萬人左右。以下根據(jù)國內(nèi)外求職網(wǎng)址有關(guān)職位需求的狀況進行簡要分析。

國內(nèi)方面,從51job網(wǎng)站爬取得到2022年9—11月共計6 110個完整數(shù)據(jù)分析師職位需求信息,計算得出全國數(shù)據(jù)分析師職位需求較多的幾個城市的月薪資水平資料,描述統(tǒng)計結(jié)果,如表1所示。

表1 不同地區(qū)數(shù)據(jù)分析師月薪資水平描述統(tǒng)計分析

國外方面,美國在線求職招聘網(wǎng)站Glassdoor統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),2022年美國50個最佳工作中與數(shù)據(jù)有關(guān)的工作包括數(shù)據(jù)科學(xué)家、數(shù)據(jù)工程師、數(shù)據(jù)分析師等3個職位,按照收入中位數(shù)確定的收入分別為12.0萬美元、11.4萬美元以及7.4萬美元。

3 應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生在數(shù)據(jù)時代需要的基本技能

數(shù)據(jù)科學(xué)時代到底需要什么樣的技能呢?大多數(shù)研究認為數(shù)據(jù)科學(xué)時代,大數(shù)據(jù)人才是統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)乃至其他科學(xué)相互交叉的復(fù)合型人才[8]。美國國家科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)院(NASEM)于2018年發(fā)布的《本科生數(shù)據(jù)科學(xué)共識報告》(NASEM2018)提出了數(shù)據(jù)敏銳度(Data Acumen)的概念,認為在未來,本科學(xué)生應(yīng)該具有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、計算基礎(chǔ)、統(tǒng)計基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)管理和規(guī)劃、數(shù)據(jù)描述和可視化、數(shù)據(jù)建模和評估、工作流程和可重復(fù)性、溝通和團隊合作以及倫理等8個方面的基本意識和能力。

4 應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定的幾個思路

4.1 重新認識數(shù)據(jù)的價值

隨著數(shù)據(jù)科學(xué)時代的來臨,數(shù)據(jù)變得比以往任何時候都更為重要。數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸成為一種資產(chǎn),是一種新的經(jīng)濟資產(chǎn)類別,如同現(xiàn)有流通的貨幣甚至是黃金。黨的十九屆四中全會通過的《中共中央關(guān)于堅持和完善中國特色社會主義制度、推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化若干重大問題的決定》中首次將數(shù)據(jù)列為與勞動、資本、土地、知識、技術(shù)、管理并列的生產(chǎn)要素。以數(shù)據(jù)為原材料的各種數(shù)據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售已然成為經(jīng)濟發(fā)展進程中一個新的領(lǐng)域。人類社會需要逐漸在數(shù)據(jù)驅(qū)動情形下生活與工作。為此,需要重新審視數(shù)據(jù)的重大價值,重新定義數(shù)據(jù)科學(xué)的內(nèi)涵。在此情形下,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)更有責(zé)任與義務(wù)培養(yǎng)“熟諳數(shù)據(jù)思維、發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)價值”的應(yīng)用型人才。

4.2 加強與其他學(xué)科專業(yè)知識融合

數(shù)據(jù)科學(xué)是一門交叉的學(xué)科,涉及很多的領(lǐng)域。這些領(lǐng)域涵蓋了統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機、人工智能、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)庫、模式識別、可視化技術(shù)等多個學(xué)科。對高校而言,不同的學(xué)科涉及不同的專業(yè)。不同的專業(yè)又具有不同的人才培養(yǎng)方案,不同的人才培養(yǎng)方案又對應(yīng)不同的課程設(shè)置體系。應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)不可能“獨攬全局”,也不可能“獨善其身”,因此在課程設(shè)置上要突出交叉特點,相互融合、取長補短、共同發(fā)展。為此,統(tǒng)計學(xué)專業(yè)應(yīng)該增加數(shù)學(xué)、計算機、可視化等方面的課程。

4.3 突出實踐特點,增強技能

一方面,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生具有較強的實踐能力。本專業(yè)目的是培養(yǎng)了解統(tǒng)計學(xué)理論、掌握統(tǒng)計學(xué)方法,具有利用計算機軟件分析數(shù)據(jù)的能力,能在經(jīng)濟、管理、金融、商業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域工作的高素質(zhì)、復(fù)合型的統(tǒng)計應(yīng)用人才。也就是說,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)是工具、方法與實踐的高度融合。因此,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的學(xué)生只有增強實踐技能才能滿足不斷變化的社會需求。

另一方面,增強應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)技能與國家的教育政策是高度吻合的。2020年7月15日,為了貫徹《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面加強新時代大中小學(xué)勞動教育的意見》,教育部印發(fā)了《大中小學(xué)勞動教育指導(dǎo)綱要(試行)》的通知,對普通高等學(xué)校學(xué)生的勞動教育提出了“重視新知識、新技術(shù)、新工藝、新方法的運用,提高在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造性解決問題的能力”的具體要求。事實上,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的突出實踐技能與教育部關(guān)于勞動教育的要求兩者之間并不矛盾,而是具有高度的內(nèi)在一致性與融合性,即通過高質(zhì)量勞動教育增強實踐技能水平,在實踐技能提高中高質(zhì)量完成勞動教育。

5 應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂建議

5.1 培養(yǎng)目標(biāo)建議

顯然,培養(yǎng)應(yīng)用型統(tǒng)計人才是應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。同時,在培養(yǎng)目標(biāo)的具體描述中一般都會體現(xiàn)“應(yīng)用于哪些領(lǐng)域、需要具備哪些技能、最終要達到什么目的”等3個方面的內(nèi)容。為了體現(xiàn)數(shù)據(jù)科學(xué)時代特征,就需要在這3個方面進行仔細分析。

首先,應(yīng)用于哪些領(lǐng)域。統(tǒng)計學(xué)發(fā)展至今,已經(jīng)普遍應(yīng)用于從自然科學(xué)到社會科學(xué)的眾多領(lǐng)域。數(shù)據(jù)科學(xué)時代,除了傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域,還會用于如社會網(wǎng)絡(luò)分析、智能交通、科技金融等領(lǐng)域,這些領(lǐng)域或是現(xiàn)有領(lǐng)域的自然延伸,或是一些交叉領(lǐng)域,或是一些全新的領(lǐng)域。但顯然每個應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)不可能選擇所有的應(yīng)用領(lǐng)域,而是應(yīng)該結(jié)合學(xué)校特色、歷史沿革、區(qū)位優(yōu)勢等因素,綜合考量后確定。

其次,需要具備哪些技能。數(shù)據(jù)科學(xué)時代所需技能是一種全方位、多層次、綜合性的技能。單純使用數(shù)據(jù)分析或統(tǒng)計分析已經(jīng)不足以體現(xiàn)這種特征,數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、人工智能等前沿技能應(yīng)該有所體現(xiàn)。

最后,最終要達到什么目的,就是應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生經(jīng)過4年的專業(yè)學(xué)習(xí)之后,其水平能夠達到什么層次。這在本質(zhì)上是對學(xué)生知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)等3個方面的凝練與概括,如“厚基礎(chǔ)、重實踐、強能力”的高級應(yīng)用型統(tǒng)計人才,應(yīng)用型高素質(zhì)專門人才等表述。

5.2 專業(yè)課程設(shè)置建議

為了適應(yīng)快速變化的數(shù)據(jù)科學(xué)時代對數(shù)據(jù)分析能力的需求,國內(nèi)外眾多研究探討了統(tǒng)計專業(yè)課程設(shè)置的問題,這方面比較有代表性的當(dāng)屬以美國統(tǒng)計學(xué)會為代表的有關(guān)統(tǒng)計學(xué)教育課程的設(shè)置[9-10]。綜合來看,所有研究都建議本科學(xué)生應(yīng)該具備數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)和計算機等多個學(xué)科的知識。根據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)時代對應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)知識與技能的需求,結(jié)合數(shù)據(jù)分析的整個流程,列出了應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)課程設(shè)置以及與之對應(yīng)的軟件使用,結(jié)果如表2所示。

表2 數(shù)據(jù)分析階段與專業(yè)課程設(shè)置的對應(yīng)關(guān)系

表2中,如何獲取數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)分析的第一個階段,這個階段主要包括“統(tǒng)計調(diào)查”和“網(wǎng)絡(luò)爬蟲”兩門課程?！敖y(tǒng)計調(diào)查”主要講授簡單隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣、PPS抽樣、網(wǎng)絡(luò)/在線調(diào)查等傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)收集方法?！熬W(wǎng)絡(luò)爬蟲”定位于從政府機構(gòu)、新聞媒體、社交軟件、在線商城、電子商務(wù)等網(wǎng)絡(luò)獲取有關(guān)信息資料。相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方法,網(wǎng)絡(luò)爬蟲更多的是為了獲取“形式多樣、數(shù)量巨大”的半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)科學(xué)時代,95%的數(shù)據(jù)類型為半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。因此,作為應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該掌握這兩種主要的數(shù)據(jù)類型獲取方式。

數(shù)據(jù)計算可視為統(tǒng)計方法的核心理論知識,其主線為統(tǒng)計推斷理論。為了全面理解統(tǒng)計推斷理論的知識結(jié)構(gòu),需要學(xué)習(xí)概率論、數(shù)理統(tǒng)計、隨機過程,數(shù)值分析等基礎(chǔ)理論知識,還有相關(guān)理論知識的軟件實現(xiàn)——統(tǒng)計計算。

數(shù)據(jù)建模階段對應(yīng)一些基本的統(tǒng)計分析方法。這個階段既包括回歸分析、多元統(tǒng)計、時間序列等傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析方法,也包括數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)等現(xiàn)代的數(shù)據(jù)分析方法。

統(tǒng)計表和統(tǒng)計圖是統(tǒng)計學(xué)的語言。對統(tǒng)計表而言,其構(gòu)造基本上是固定的,關(guān)鍵在于統(tǒng)計指標(biāo)的設(shè)定與選擇;但統(tǒng)計圖的繪制更多是技術(shù)和藝術(shù)的結(jié)合,某種程度上體現(xiàn)了研究者對問題研究的廣度和深度。

以上4個方面并不是孤立存在的,而是有內(nèi)在聯(lián)系的。NASEM2018認為隨著時間的推移,隨著新數(shù)據(jù)驅(qū)動時代特征的形成,學(xué)術(shù)項目將被迫開發(fā)新的技能集群,一系列獨特的課程和教學(xué)材料將出現(xiàn)。

5.3 實踐/實驗課教學(xué)建議

應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)是實踐性很強的一個專業(yè),每門專業(yè)課程設(shè)置時,一般會有一定比例的實踐/實驗課時,目的就是讓學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的理論知識用于實踐之中。但現(xiàn)有專業(yè)課程實踐/實驗教學(xué)安排中普遍存在數(shù)據(jù)過于簡單、干凈,導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理過程比較容易,相應(yīng)結(jié)論也比較完美、漂亮。事實上,簡單、干凈的數(shù)據(jù)意味著現(xiàn)實過于理想化,或者說與現(xiàn)實環(huán)境有較大脫節(jié),結(jié)果是經(jīng)過實踐/實驗課程的學(xué)習(xí),學(xué)生實踐技能并未得到有效提高。因此對應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)教學(xué)而言,如何讓學(xué)生用數(shù)據(jù)“做有用的事情”是需要考慮的一個問題。

改善這一狀況一種比較好的方法是開展案例(或項目)教學(xué),案例或項目選擇從企業(yè)的實際需求出發(fā)。這就意味著高校必須與企業(yè)合作,走“產(chǎn)學(xué)研”發(fā)展之路。另外,積極舉辦數(shù)據(jù)挖掘類大賽,可以讓學(xué)生在解決問題中體驗到成功的興趣和滋味。

6 結(jié)語

21世紀(jì)以來,隨著數(shù)據(jù)科學(xué)時代的來臨,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)進入了黃金發(fā)展時期。國家、企業(yè)和社會等各方面都對應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)畢業(yè)生提出了新的要求。作為人才培養(yǎng)的主體,高等學(xué)校需要行動起來,主動回應(yīng)政府、企業(yè)和社會的關(guān)切,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。而人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低與人才培養(yǎng)方案的制定密不可分。本文結(jié)合國內(nèi)外應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)發(fā)展?fàn)顩r,從培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、實踐/實驗課教學(xué)等3個方面給出了應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的修訂建議。