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    編者按：“三分技術(shù)、七分?jǐn)?shù)據(jù)，得數(shù)據(jù)者得天下”，作為最新最熱的技術(shù)話題，大數(shù)據(jù)受到各行業(yè)的廣泛關(guān)注。而其在石化行業(yè)的應(yīng)用，更是業(yè)內(nèi)的熱門話題。
 

    事實(shí)上，大數(shù)據(jù)在石化行業(yè)并不是什么新鮮的詞匯。現(xiàn)如今，面對節(jié)能的挑戰(zhàn)、新能源的發(fā)展、兩化融合等多項(xiàng)問題，石化行業(yè)必須通過大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新與應(yīng)用來應(yīng)對挑戰(zhàn)，通過大數(shù)據(jù)分析，完成相關(guān)信息采集，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、檢索和智能分析，從數(shù)據(jù)深度關(guān)聯(lián)、可視化查詢、數(shù)據(jù)報(bào)告等多個(gè)方向，為石化企業(yè)實(shí)現(xiàn)企業(yè)決策、生產(chǎn)管理的智能化提供數(shù)據(jù)支持。

    當(dāng)前，涉及數(shù)據(jù)的行業(yè)越來越廣，數(shù)據(jù)種類越來越多，數(shù)據(jù)量越來越大，使人們逐漸意識到數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏的巨大財(cái)富和商機(jī)。

    近年來，“大數(shù)據(jù)”一詞在各種媒體上頻頻出現(xiàn)，而且越來越被人們所重視。其實(shí)，大數(shù)據(jù)問題早就存在了。

    對于現(xiàn)代企業(yè)，采集生產(chǎn)和經(jīng)營過程中形成的數(shù)據(jù)，分析這些數(shù)據(jù)，由此產(chǎn)生一系列的決策對過程進(jìn)行干預(yù)和調(diào)整，這是現(xiàn)代工業(yè)管理所遵循的基本原則。石化行業(yè)早就重視生產(chǎn)經(jīng)營活動中的數(shù)據(jù)采集和分析，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟和普及，數(shù)據(jù)采集越來越密集，范圍越來越廣，數(shù)據(jù)越來越多。例如，乙烯生產(chǎn)裝置需要監(jiān)控的參數(shù)約5000余點(diǎn)，一個(gè)中等規(guī)模的石化企業(yè)需要監(jiān)控的生產(chǎn)參數(shù)約10萬點(diǎn)，DCS或SCADA系統(tǒng)的采樣周期為秒級，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫保存數(shù)據(jù)的周期通常為1分鐘，如此算來，一個(gè)星期內(nèi)，中型石化企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫累積的生產(chǎn)參數(shù)即可達(dá)10億條。作為石化產(chǎn)業(yè)鏈上游的石油勘探也是如此，一個(gè)普通的油田勘探項(xiàng)目即可產(chǎn)生十幾個(gè)TB的地震勘探數(shù)據(jù)，勘探公司每年的勘探數(shù)據(jù)量達(dá)1500個(gè)TB（一個(gè)TB為十的十二次方字節(jié)）。數(shù)據(jù)量之大可見一斑，由此可見，對于石化業(yè)來說，大數(shù)據(jù)問題早就有之。

    大數(shù)據(jù)涉及行業(yè)廣泛

    隨著IT技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，各行各業(yè)都在與各種數(shù)據(jù)打交道，就連普通百姓也在使用數(shù)據(jù)、產(chǎn)生數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)又被人們收集、儲存和分析。例如，人們在互聯(lián)網(wǎng)上產(chǎn)生數(shù)量巨大的各類數(shù)據(jù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，社交網(wǎng)站Facebook每天更新的信息量達(dá)5000萬條，微博Twitter每天刷新的信息約6500萬條，這里的數(shù)據(jù)除了傳統(tǒng)的數(shù)字之外，還包括文本、圖形、圖像、聲音等其它形式的數(shù)據(jù)。

    當(dāng)前，涉及數(shù)據(jù)的行業(yè)越來越廣，數(shù)據(jù)種類越來越多，數(shù)據(jù)量越來越大，使人們逐漸意識到數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏的巨大財(cái)富和商機(jī)。2011年5月，麥肯錫全球研究院發(fā)布了題為《大數(shù)據(jù)：創(chuàng)新、競爭和生產(chǎn)力的下一個(gè)新領(lǐng)域》的報(bào)告。報(bào)告指出，數(shù)據(jù)已經(jīng)滲透到每個(gè)行業(yè)和業(yè)務(wù)領(lǐng)域，逐漸成為一種重要的生產(chǎn)因素，人們對于大數(shù)據(jù)的運(yùn)用預(yù)示著新一波生產(chǎn)率增長浪潮的到來。2012年3月，美國政府宣布“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議”，并斥資啟動大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計(jì)劃。大數(shù)據(jù)上升為國家意志，大數(shù)據(jù)被認(rèn)為是“未來的新石油”。

    如何迎接大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)

    提出大數(shù)據(jù)已有幾年了，如今人們對數(shù)據(jù)的認(rèn)識更加深刻，認(rèn)為大數(shù)據(jù)的提出正在醞釀和促進(jìn)一場工業(yè)革新，應(yīng)該采取對策，制定措施，迎接大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。2013年3月，中國電機(jī)工程學(xué)會信息化專委會發(fā)布《中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書》，該文件分析了電力大數(shù)據(jù)特征和大數(shù)據(jù)發(fā)展的挑戰(zhàn)；提出了電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)，以及電力大數(shù)據(jù)發(fā)展策略；指出了電力大數(shù)據(jù)是電力工業(yè)技術(shù)革新的必然過程，以及重塑電力核心價(jià)值和轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式是中國電力大數(shù)據(jù)的兩條核心主線；展望了大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前景。其他行業(yè)也都在根據(jù)自身特點(diǎn)制定相應(yīng)對策。

    石化行業(yè)有重視數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)，例如，在企業(yè)的控制、執(zhí)行和管理三個(gè)層面上分別設(shè)置數(shù)據(jù)收集、儲存和處理的機(jī)制和相應(yīng)設(shè)備，許多企業(yè)正在或已經(jīng)建立了MES和ERP信息系統(tǒng)。但是，目前數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用僅僅限于統(tǒng)計(jì)和查詢，數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的潛在價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被挖掘出來。隨著數(shù)據(jù)量的不斷增長，數(shù)據(jù)的大容量儲存、管理和數(shù)據(jù)安全性問題，以及隨著企業(yè)在更大范圍的布局而產(chǎn)生的分散分布與數(shù)據(jù)集成之間的矛盾等，這些問題均給我們提出了新的課題。正如麥肯錫全球研究院在其分析報(bào)告中指出的那樣：大數(shù)據(jù)是一定時(shí)間內(nèi)無法用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具對其內(nèi)容進(jìn)行抓取、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模式不能解決大數(shù)據(jù)問題，我們必須在大數(shù)據(jù)背景下重新審視對數(shù)據(jù)的認(rèn)識，梳理出石化行業(yè)大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)對策略。

    首先，我們應(yīng)從兩個(gè)方面來認(rèn)識大數(shù)據(jù)，即：大數(shù)據(jù)既是一種新資源，又是一種新的商業(yè)模式。

    如同石油、鐵、煤等自然礦物一樣，大數(shù)據(jù)也是一種重要資源，需要勘探、采掘、提煉等一系列步驟才能加工成有用的物質(zhì)，轉(zhuǎn)化成財(cái)富。對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)查詢只能從數(shù)據(jù)中提取一些信息，而從數(shù)據(jù)中獲取更有價(jià)值的知識就需要用數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等非傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法。數(shù)據(jù)、信息、知識是人們描述和認(rèn)識世界的三個(gè)不同境界。數(shù)據(jù)只是記錄客觀事物的符號，只是一種資源；數(shù)據(jù)只有與某事物聯(lián)系才能有意義，成為有用的信息；知識是描述事物的某個(gè)客觀規(guī)律，反映深層次的本質(zhì)屬性，需要從數(shù)據(jù)中提煉。我們從大數(shù)據(jù)中要獲取的不光是信息，更要獲取的是知識，猶如從礦石中提煉出寶貴的金屬。對于大數(shù)據(jù)的資源屬性而言，除了數(shù)據(jù)分析方法之外，大數(shù)據(jù)設(shè)備同樣面臨許多新問題。

    所謂大數(shù)據(jù)是一種新的商業(yè)模式是指：由于從大數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的結(jié)果，使人們突破傳統(tǒng)的思維，產(chǎn)生更多的增值服務(wù)，催生新的管理模式，拓展新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)變原有的發(fā)展方式，引發(fā)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)革新，甚至改變傳統(tǒng)的社會管理模式。正如牛津大學(xué)教授維克托說的那樣：大數(shù)據(jù)開啟了一次重大的時(shí)代轉(zhuǎn)型，無論是商業(yè)、思維還是管理，都無時(shí)無刻不在受到數(shù)據(jù)的影響和改變。總之，根據(jù)大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)需要改變和設(shè)計(jì)企業(yè)的管理模式。可以設(shè)想，在不久的將來企業(yè)將設(shè)置大數(shù)據(jù)分析部門，他們專門分析企業(yè)內(nèi)部和周邊相關(guān)的數(shù)據(jù)，從中發(fā)現(xiàn)問題，洞察形勢，預(yù)測未來，并將這些結(jié)果分發(fā)給相關(guān)人員，及時(shí)作出相應(yīng)決策。實(shí)際上，電商已經(jīng)在應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)轉(zhuǎn)變其銷售方式，他們從互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中獲取客戶的需求信息，根據(jù)客戶需要主動將相關(guān)信息推送到客戶端，做到有的放矢，提高了銷售效率。

    我們還應(yīng)該改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法，注重應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析方法。數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法的理論基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)分析主要包括描述性分析，相關(guān)性分析和回歸分析等，數(shù)理統(tǒng)計(jì)基于來自對象的少數(shù)樣本分析來推斷總體。大數(shù)據(jù)不再是少數(shù)樣本，而是對象的全體，使人們有機(jī)會俯視總體，而無需通過樣本來窺視對象。對于龐大的數(shù)據(jù)體，大數(shù)據(jù)分析常常采用聚類分析、分類分析、模式分析、關(guān)聯(lián)分析等分析手段，從中發(fā)現(xiàn)感興趣的，重要的，或異常的模式，而不必拘泥于追求尋找變量之間精確的函數(shù)表達(dá)式。實(shí)際上，石化生產(chǎn)過程是復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，影響過程的因素多，機(jī)理十分復(fù)雜，難以用線性手段描述和精確方程表達(dá)。通過大數(shù)據(jù)分析，可以從中發(fā)現(xiàn)某些異常，或事故模式，對安全生產(chǎn)具有重大意義。大數(shù)據(jù)分析同樣可以用于優(yōu)化生產(chǎn)，以及企業(yè)管理的各個(gè)領(lǐng)域。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析相比，大數(shù)據(jù)技術(shù)注重關(guān)聯(lián)性分析，大數(shù)據(jù)使我們在更大的范圍內(nèi)，在眾多的因素中研究事物之間的關(guān)聯(lián)性，會發(fā)現(xiàn)一些有價(jià)值的新現(xiàn)象和新規(guī)律，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法限于某個(gè)局部，造成了數(shù)據(jù)之間的斷裂，數(shù)據(jù)中的規(guī)律無法充分挖掘。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法強(qiáng)調(diào)事物之間的因果關(guān)系，而大數(shù)據(jù)分析只強(qiáng)調(diào)業(yè)已存在的關(guān)聯(lián)性，無需探究誰是因，誰是果。總之，大數(shù)據(jù)將帶來全新的分析問題思路和視角。

    為了迎接大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，石化企業(yè)應(yīng)該切實(shí)做好技術(shù)改造，技術(shù)儲備和技術(shù)攻關(guān)，特別在以下幾個(gè)方面：數(shù)據(jù)管理上，建立大數(shù)據(jù)管理體系和架構(gòu)，大數(shù)據(jù)的軟、硬件平臺；數(shù)據(jù)分析上，研究數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別等新分析方法的應(yīng)用；數(shù)據(jù)處理上，研究分布計(jì)算式和儲存技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)等；數(shù)據(jù)展現(xiàn)上，研究如何生動展示數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，如可視化，三維和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)；人才培養(yǎng)上，盡快培養(yǎng)解決大數(shù)據(jù)問題的技術(shù)人才。

    作者簡介

    陸治榮，畢業(yè)于清華大學(xué)工程數(shù)學(xué)力學(xué)系，曾在航天二院、南京煉油廠、霍尼韋爾公司高技術(shù)執(zhí)行部，思華數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司，北京石油化工工程有限公司等單位工作。近十余年，專注于數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用，期間，主持了兩項(xiàng)數(shù)據(jù)分析軟件的研發(fā)，獲發(fā)明專利一項(xiàng)，出版專著一部。

    摘自《自動化博覽》2月刊