大数据与智能制造融合应用

作为一个数学家，用现在的话讲，应该是一个数据科学家。今天，我的绝大部分内容是从基础上演讲。在听了各位领导致辞和专家演讲后，我讲两个观点：

第一，我非常欣赏萧山区对大数据的认识，我不认为大数据对近一两年GDP的贡献有那么大，但肯定的说对于三年、五年之后的GDP贡献巨大。换句话说，只有沉得下心，愿意扎扎实实打好基础的政府和企业，才能从大数据技术上获益。

第二，大数据技术并不是已经成熟的技术，是一个正在从应用中逐渐走向成熟的技术，目前的挑战多于成熟。

今天演讲主要分为两部分：大数据承载了如此多的期望，有些期望是合理的，有些期望未必合理，我想从科学的角度说一些科学问题。第二部分回到智能制造，也就是工业大数据的重要方面，谈谈自己的认识。

第一部分：大数据及大数据原理

什么是大数据？大家都知道数据是什么？数据就是资料的数字化。资料是什么？资料就是生产过程、管理过程，乃至经济、社会、生活过程的记忆，那些记忆可能表现在一个文件，一段演讲，一段文字等等，这是资料。资料不放在计算机上，一般不叫数据。但放在计算机上就叫数据，所以有个标准的说法，数据是指以编码形式存在的信息载体才是数据。因而，数据一定要放在机器上，要有空间。其实真正的大数据是指大而复杂的资料集，这些复杂性包括了海量性、时变性、异构性、分布性等等，我们从互联网数据能够观察到的特征。

到底什么是大，我画了一张图，希望解释什么是大。这件图是我把对数据的观测放在一起，大家什么都看不见，如果再观察五年，或许还没有看清楚。再观察五年，放到一起看看原来是一个大象的轮廓，再观察五年就看得更细致了，它的牙齿、脚都可以看得更清楚。这张图是告诉大家什么叫大数据，什么叫大。从这个观察可以看出，随着信息获取的发展，从量变到质变。量变就是数据的增加，质变就是随着规模的增加，到某一刻开始，人们就可以只看看一些局部，只看看一些数据就能够知道它背后的故事。这个量就叫数据的临界量。

凡是对一些问题积攒的数据量超过这个量，就叫大数据，反之则不叫大数据。因而讲大数据是两件事：第一，大和小是相对概念；第二，相对特定问题而言，不同的决策问题要求的数据不一样。否则大家就认为现在是大数据时代，大数据可以解释任何事情，我认为不要神化它，大数据可以做很多事，但也不是能做所有事，这是我的基本观点。

现在都说大数据是基本的生产资料，大数据是基本的生产力，因而，大数据是经济社会的基本生产资源。看看互联网就知道，互联网主要在信息传递上发挥作用，近几年的发展，是把互联网从复杂的信息传递到消费互联，再到生产互联（也就是物联网），再到智慧互联，这就是互联网的大体走向。在这个走向中非常大的问题就是信息技术在互联网产生以后，和其他任何领域要深度整合，这就是今天谈论信息工业化、谈论大数据的主要原因。

这里面还有一些问题要说清楚。我们知道了太多的新技术，比如说物联网，比如说互联网，比如说人工智能，比如说移动互联网等等，其实这些新技术都是信息技术的一个层面，大家不要期望某一项技术包打天下。真正产生效益和作用的是所有技术的综合运用，这是今天和大家分享的第二个观点。千万不要以为有了大数据就不讲物联网，讲物联网就不讲互联网，讲互联网就不讲人工智能，其实大家是互补的，都是从不同的层面讲问题。

我觉得有一点是肯定的，互联网和云计算是基础设施，这是肯定的。物联网讲的是交互方式，人工智能讲的是应用模式。那么，大数据讲的是信息技术，是人和人、人和机器、机器和机器交互的内容特征。所以，从这个意义上讲，大数据是最底层的信息技术。因而，大数据掌握的技术，是基本的标配，任何工业要实现“两化”，任何政府要实现科学决策，大数据是基本标配，这是我讲的第三个观点。

大家都知道大数据怎么应用，我想讲五句话，大数据从数据分析，到预处理，到管理方式，到适当的分析和挖掘，到结果解释，到修正，大家记住如果大数据是不走样，至少不走弯路。

第一，明确目标是前提。好像和大数据没有关系，但我认为这是最重要的。我们用大数据不是说国家有个战略，有个文件就用大数据。我想对每个地区、每个政府、每个企业，要解决的问题不一样，必须要真正解决问题，大数据才有用。

第二，拥有数据是基础。什么是大数据产业？大数据产业就是以现代技术设施为基础，以数据为生产要素，以数据的价值挖掘为创新活动的产业，叫大数据产业。因而没有数据谈不上大数据产业。

第三，计算平台是支撑。换句话说，没有一定的计算架构和计算平台，计算不了。它是支撑作用，但做企业的人不必过分强化，也不必过分低估。

第四，分析技术是核心。这是今天较少讲的主题，也是领导较少讲的主题。我非常担心在整个大数据的链条中，有些链条做得过分粗壮，有的链条过分纤弱了一些，也就是我担心的产业链布局不均衡，有的过分膨胀，会产生新的产能过剩。

第五，产生效益是根本。如果四句话，给大家四句话，数据是基础，平台是支撑，技术是核心，赚钱是王道，记住这四句话不走样也不失望。

为什么大数据可以带来超凡价值、背后的原理是什么？在这个大潮中为思维带来怎样的改变呢？我概括了三条原理：第一，量变到质变的原理。大数据之所以有用，是因为数据积攒到了可以质变，通过数据就可以知道背后的故事，这是这个原理起作用。第二，分析出价值原理。刚才已经说了，如果存储不分析，无疑是只买米不做 饭，产生不了GDP，所以要靠分析，要靠挖掘。第三，跨界关联原理。举一个简单的例子，假设一个火锅店的老板想提高营业额，这是他的目标。他当然会收集一年当中的采购量资料、现金流资料等等，这些是企业内部数据。但如果能采集到这个火锅店周围的人口分布数据，如果能够买得到这个地区天气预报的精细数据，对火锅店的营业而言就是极为重要的。我们都知道湖南人和四川人比较喜欢吃火锅，天气潮湿的时候比较喜欢吃火锅，这就是赚钱的道理，就是跨界关联原理。这三条原理是我概括出来的，和大家分享。

这个过程中有很多观念要改变：第一，数据是资产，大家都知道数据和资产；第二，用户是资源。谈谈用户，过去企业是上帝，那是教育员工的服务态度，因为我们都知道神是拿来敬，用户是心里尊重的。但到了大数据时代，产业模式变了，用户是我们的生产资源，要个性化服务。如果没有用户的反馈，为谁服务？这就是手机运营商的道理，我知道过几年数据会免费，因为重要的是四大运营商在实时报告我们的信息、行为、爱好，这些是他们挣钱的主要依据，是不是资源？第三，服务即感知。滴滴、快车已经告诉了我们这件事情，还有公共服务免费，高价值服务盈利也是基本的盈利模式，就是大家很熟悉的羊毛出在猪身上，这是观念。

刚才说了，大数据突飞猛进，能够用来解决相当多的问题，但千万不要以为大数据技术已经成熟了，一定不要这样问题。其实挑战很多，今天不是讲挑战，但概括的说基本挑战是什么？我认为，主要挑战是分析基础被破坏；计算技术待革新，真伪判定需要重建，对新技术的盲目所引起的盲从。

第二部分：智能制造大数据：机遇与挑战

制造大数据非常重要，“中国制造2025”主要讲的就是这件事情。继互联网之后，真正能够对企业产生重大影响的大概就是大数据，再次重申，讲大数据的时候不要和其他技术隔离开。我也重申，现在人工智能潮正在到来，我要告诉大家的是不要冷落了大数据，其实人工智能在可见时间内，真正能够称得上人工智能，真正发挥作用的就是数据智能，就是大数据。因为人工智能简单来说是两个大的类型，一类是模型人脑工作机制、行为方式，是仿脑类脑的技术。另一类是快速的认识，因为人脑对大数据的认识本身没有那么快，但获取数据的速度极强，可以从数据中分析出人类认识问题特定的方式方法，这部分就是数据智能，也叫人工智能。所以，真正起作用的主要是数据智能，而从这个意义上讲，不要和大数据分开。

大家说大数据能服务于转型升级，转什么型，升什么级，至少要清楚这个问题。对工业来讲，转型是什么？就是转过去以产品为中心，以产品组织设计、制造、销售管理的过程，到以服务为中心，以定制化为中心。

最近有一个基本的观点，说从过去的老三基到新三基，过去的材料、工艺、零部件是老三基，现在的新三基是大数据、传感器和零部件。我希望大家了解对一个行业来讲，数据极其复杂，来源于设计、制造、运行和服务，仔细分析每一步的数据。离散型和连续型并存，数值型和非数值类型并存，结构化和非结构化并存。大数据必须关注完整属性，必须关注产品全寿命特性，必须关注全方位连接，关注制造系统融合等等，这些要求使得我们认为基本难点在认知知识数据。全链条数据，如物理 模型的结合，都将是这方面技术的难点。

我想最基本的科学问题，可以明确一些基本问题。如果大数据用在技术中，物联网技术、云计算技术、大数据技术、人工智能技术都是基本的。总体上说，我想向大家传递的是如果要做工业大数据，互联互通是基础。首先解决数据采集问题，就是互联互通问题；定制化服务是中心，基本模式要转变懂数据会分析是关键。今天我想 用这点时间和大家分析基本的观点。

第三部分：结语

大数据是新一代信息技术的基础性技术，需要应用，工业大数据非常有潜力，但一定要解决好定位问题、规划问题、切入点问题、标准问题、开发共享问题等等，互联互通是基础，定制化服务是中心，懂数据会分析是关键。