近年來互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,數(shù)據(jù)量猛增,云計算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)熱詞如火如荼,大數(shù)據(jù)帶來的信息風暴正在變革我們的生活工作和思維。
2012年3月奧巴馬政府公布了“大數(shù)據(jù)研究與開發(fā)計劃”,提高政府從海量復雜數(shù)據(jù)中獲取知識和遠見的能力,該計劃得到了美國國家科學基金會、國家衛(wèi)生研究院、國防部、能源部、國防部高級研究計劃局、地質(zhì)勘探局等6個聯(lián)邦部門的支持。一貫從事SQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫業(yè)務的Oracle公司推出了NOSQL(Not Only SQL)數(shù)據(jù)庫服務器,迎接非結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。谷歌Map Reduce、開源Hadoop分布式架構(gòu)等新興技術(shù)為大數(shù)據(jù)平臺搭建及大數(shù)據(jù)處理分析提供了實現(xiàn)途徑。
在這樣的時代背景下,如何借鑒大數(shù)據(jù)浪潮帶來的思維與技術(shù),采取切實可行的措施,加快實現(xiàn)公益性地質(zhì)調(diào)查成果社會共享,挖掘地質(zhì)數(shù)據(jù)在未來國民經(jīng)濟和社會發(fā)展過程中的應用價值,滿足社會各界對地質(zhì)信息日益增長的需求,是地質(zhì)信息化建設值得思考的問題。
1、黃仁宇的“數(shù)目字管理”
黃仁宇是美籍華人歷史學教授,他在著名的《萬歷十五年》一書中提到“數(shù)目字管理”概念,其實就是今天所說的“基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的管理”。黃教授提到,明代官員們不注重數(shù)據(jù),加之那時朝廷與地方之間的數(shù)據(jù)交流不多,導致朝廷在制定政策時無法顧及地方需求,所出臺的政策無法施行。黃教授反復強調(diào),“倘若能實現(xiàn)數(shù)目字上的管理,中國就有希望了”。
2、美國的“數(shù)據(jù)化轟炸”
曾經(jīng)擔任美國國防部長的羅伯特·麥克納馬拉,是哈佛商學院高材生。他在二次大戰(zhàn)時曾經(jīng)受雇于五角大樓,負責制定空軍作戰(zhàn)計劃。那時,他運用數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法,評估和改進轟炸機的使用效率,獲得極大成功,成為數(shù)據(jù)科學在軍事方面的典范性運用,至今被各國軍事專家所稱道。老美的很多新科技研究都是發(fā)端于軍事需求。
3、日本新職業(yè)“數(shù)據(jù)浪人”
我國安全部門經(jīng)常破獲“日本間諜案”。這些被抓獲的日本男女或為日本人干活的“中國漢奸”,扛著全站儀,掛著望遠鏡,“迎著朝陽出發(fā),披著晚霞凱旋”,儼然是“光榮的地質(zhì)隊員”。他們是接受日本有關(guān)機構(gòu)或企業(yè)的資助,在我國土地上搜集數(shù)據(jù)的。與抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)前后來到中國惹是生非的日本浪人相對應,現(xiàn)在抓住的日本間諜更像是“數(shù)據(jù)浪人”。
4、鞍鋼礦業(yè)之“五品聯(lián)動”
鞍鋼礦業(yè)集團公司創(chuàng)立的“五品聯(lián)動”礦冶工程管理模式,就是礦業(yè)大數(shù)據(jù)的一次成功應用。其宗旨是以實現(xiàn)經(jīng)濟和社會整體效益最大化為目標,打破采、選、冶等系統(tǒng)分割優(yōu)化定式,建立“品位-成本邊際指數(shù)”和“品位-效益活躍指數(shù)”,將勘查工程、采礦工程、配礦工程、選礦工程、冶煉工程集成構(gòu)建為一個協(xié)同聯(lián)動的礦業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。統(tǒng)籌分析、動態(tài)優(yōu)化地質(zhì)品位、采出品位、入選品位、精礦品位、入爐品位,建立“大區(qū)域開采、網(wǎng)絡化配礦、差異化分選”工程組織方式,攻克了貧赤鐵礦規(guī);蛇x這一世界性工程技術(shù)難題,目前已在國內(nèi)外10余個鐵礦山推廣應用,經(jīng)濟和社會效益非常顯著。鞍鋼礦業(yè)集團公司在礦業(yè)大數(shù)據(jù)應用方面取得的成就,拿到國際上也是響當當?shù)摹?/p>
大數(shù)據(jù)不僅指海量數(shù)據(jù),還代表著對大規(guī)模數(shù)據(jù)進行采集、存儲、處理、分析的技術(shù)能力,更體現(xiàn)著對數(shù)據(jù)資源的重視及未來戰(zhàn)略的把握,因為信息技術(shù)革新的重點正從技術(shù)轉(zhuǎn)向信息,數(shù)據(jù)的價值正在發(fā)生革命性變化,數(shù)據(jù)有望成為不斷增值的潛在財富,大量創(chuàng)新將在此基礎(chǔ)上建立,發(fā)掘數(shù)據(jù)價值、實現(xiàn)智能型信息服務正在成為業(yè)界的未來趨向。
隨著不同比例尺區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作的不斷鋪展,以及各種新型探測技術(shù)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)的投入施用,地質(zhì)數(shù)據(jù)存有量一直呈快速上升趨勢,但數(shù)據(jù)再利用率并不高,多限于項目組或內(nèi)部使用,數(shù)據(jù)應用方式也比較單一,交叉綜合利用率也不高。因此需要借鑒大數(shù)據(jù)思維,探索數(shù)據(jù)基本用途外的潛在作用,使數(shù)據(jù)在首要價值實現(xiàn)后仍能不斷產(chǎn)生潛在價值,實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的最大化。
數(shù)據(jù)潛在價值最常見的釋放方式包括:
數(shù)據(jù)向社會開放是實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的最直接途徑,同時也是迄今的最大障礙。一方面,在數(shù)據(jù)內(nèi)涵價值不確定的情況下,其安全級別與開放程度有時很難界定,甚至極具爭議性;另一方面,基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展、商業(yè)目的或特殊應用需求,第3方企業(yè)單位或社會機構(gòu)具有更強的洞察力和創(chuàng)新性,能有目標、有計劃地挖掘并利用數(shù)據(jù)的潛在價值。因此,權(quán)衡利弊、嘗試數(shù)據(jù)逐步開放是實現(xiàn)數(shù)據(jù)潛在價值的首要任務。美國聯(lián)邦政府大數(shù)據(jù)網(wǎng)站(data.gov)的數(shù)據(jù)開放過程是:2009年上線時“看上去很美,但數(shù)據(jù)有限”;2012年3周年時,170多個機構(gòu)參與發(fā)布40余萬原始數(shù)據(jù)集和地理空間數(shù)據(jù)集;2012年底data.gov走向開源(Open Government Platform),其中所采用的方針政策、技術(shù)手段以及政府與研究機構(gòu)的科學務實態(tài)度均值得借鑒和學習。此外,英國政府大數(shù)據(jù)網(wǎng)站(data.gov.uk)在開放數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的成功經(jīng)驗也值得借鑒。
1、數(shù)字化、數(shù)據(jù)化與信息化
目前數(shù)字地球、數(shù)字海洋、數(shù)字城市等一系列信息化建設項目正在開展過程中,這些項目的標題很容易讓人誤解為信息化就是數(shù)字化,從而影響信息化建設的工作導向!
實際上,數(shù)字化只是通過采樣、量化、編碼將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機可讀數(shù)據(jù)的過程。數(shù)字化的目的并非讓計算機存儲設施成為數(shù)據(jù)的終結(jié)地;從大數(shù)據(jù)層面看,數(shù)字化的目的是數(shù)據(jù)化,數(shù)據(jù)化后的數(shù)據(jù)才可以檢索、分析、重組,才可以通過數(shù)學模型挖掘用戶需要的信息。因此,信息化應是數(shù)據(jù)與信息技術(shù)的集成,即數(shù)據(jù)與技術(shù)相結(jié)合,最終驅(qū)動數(shù)據(jù)從存儲地走向信息服務領(lǐng)域的過程。
2、大數(shù)據(jù)分析思維
地質(zhì)數(shù)據(jù)涉及基礎(chǔ)地理、地形地貌、構(gòu)造地質(zhì)、礦產(chǎn)資源、環(huán)境地質(zhì)、地球化學、地球物理等專題類型,其應用價值和綜合利用潛力難以低估,但因多源異構(gòu),類型紛雜,交叉綜合利用難度大,需要突破思維模式,技術(shù)創(chuàng)新!洞髷(shù)據(jù)時代》作者認為,大數(shù)據(jù)時代的信息分析思維方式將有3大轉(zhuǎn)變:
地質(zhì)信息化建設擬以用戶需求為出發(fā)點,借鑒大數(shù)據(jù)思維,重新認識地質(zhì)數(shù)據(jù)資源之間的相互關(guān)系,有針對性地開發(fā)多源、復雜結(jié)構(gòu)、海量數(shù)據(jù)的存儲、整合、管理、挖掘、分析、利用與展示技術(shù),創(chuàng)造數(shù)據(jù)的長期與綜合利用價值。
1、開發(fā)數(shù)據(jù)應用工具
大數(shù)據(jù)興起,基礎(chǔ)架構(gòu)和平臺又一次被熱炒,但這一次信息技術(shù)革新的聚光燈轉(zhuǎn)向了信息“Ⅰ”;A(chǔ)架構(gòu)和平臺只是大數(shù)據(jù)環(huán)境的承載者,平臺之上的數(shù)據(jù)應用工具(應用程序APP、應用程序界面API等)才是創(chuàng)造數(shù)據(jù)長期價值的未來核心。美國聯(lián)邦政府大數(shù)據(jù)網(wǎng)站(data.gov)按原始數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)工具3大類組織,說明了數(shù)據(jù)工具與大數(shù)據(jù)的整合關(guān)系以及數(shù)據(jù)應用工具的重要性!
縱觀地質(zhì)信息化發(fā)展歷程,重硬件投入輕軟性建設是普遍現(xiàn)象。目前,地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集、存儲能力不斷增強,但從數(shù)據(jù)中提取價值的能力仍然不高,核心技術(shù)仍然缺乏。因此,需要根據(jù)地質(zhì)數(shù)據(jù)特點,以用戶業(yè)務需求為驅(qū)動,開發(fā)數(shù)據(jù)應用模式,創(chuàng)建數(shù)據(jù)挖掘模型,把握數(shù)據(jù)、信息與工具的業(yè)務命脈,創(chuàng)造數(shù)據(jù)的持續(xù)可利用價值!
2、提高可視化與可視分析技術(shù)水平
數(shù)據(jù)可視化是通過圖形方式整合、濃縮、傳遞與表達信息的過程,是詮釋復雜數(shù)據(jù)的重要工具。一方面,將復雜數(shù)據(jù)映射到易于理解的視圖中,有助于非專業(yè)人員充分理解數(shù)據(jù)所表達的信息;另一方面,可視化也是洞察大數(shù)據(jù)內(nèi)在規(guī)律、探索未知信息、預測發(fā)展趨勢的有效手段和途徑。
數(shù)據(jù)可視化與可視分析技術(shù)水平以及信息可視化表達能力,體現(xiàn)著信息化建設成果的先進性和有效性。為此,地質(zhì)信息化建設應重視地質(zhì)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的研究,關(guān)注海量、多源地質(zhì)數(shù)據(jù)的動態(tài)、快速、有效的可視化技術(shù),研制面向不同用戶群的信息圖形表達方式與視覺效果,體現(xiàn)數(shù)據(jù)的信息之美;其次,可結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘探索數(shù)據(jù)隱含信息的可視分析技術(shù),發(fā)掘地質(zhì)大數(shù)據(jù)的潛在價值,為智能型信息服務奠定基礎(chǔ)。
1、在礦山可研及設計階段
準確、及時的大數(shù)據(jù)分析可以幫助加快從預可行性到可行性研究、一直到設計階段的速度,減少這個過程中關(guān)鍵性失誤的發(fā)生。
有很多新的礦山基建和改擴建項目都面臨著成本失控問題,可說是礦業(yè) “頑癥”。這個問題之所以不斷困擾我們,很大一部分原因是初始數(shù)據(jù)不準確,或者可用數(shù)據(jù)太少,以至于制訂建設投資計劃時可靠的信息不足。這里所說的信息,不僅是地質(zhì)數(shù)據(jù),而且包括當?shù)貏趧恿Τ杀尽⒃O備要求、基礎(chǔ)設施投資信息,甚至還包括當?shù)貏谫Y關(guān)系、法律等許多方面的人文數(shù)據(jù)信息。
例如,中信泰富澳洲鐵礦項目遇到重大挫折,主要原因就是地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)不足且不準確、對當?shù)胤森h(huán)境信息了解不足等。
2、在礦山基建施工階段
系統(tǒng)、人員和設備的準備就緒程度是保證項目實施順利進行的關(guān)鍵。項目一旦啟動,就會給企業(yè)帶來重大影響。掌握承包商的實際建設能力對于準確計算投資回報是重要的。掌握供應商和現(xiàn)有資產(chǎn)運營能力的信息可以幫助準確地評估礦山生產(chǎn)能力,更準確地估算凈現(xiàn)值。
3、在礦山生產(chǎn)階段
指揮調(diào)度中心與現(xiàn)場的雙向?qū)崟r信息數(shù)據(jù)的有效溝通,對于提高效率、降低成本、安全生產(chǎn)的作用極大。
例如,跟蹤記錄運礦卡車每天的運輸路線,就會發(fā)現(xiàn),某一個運輸路線在某一天的生產(chǎn)效率最高(燃料消耗最少,輪胎磨損最小,運輸量最大,所用時間最短),而其它日期由于生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度計劃的改變,卸礦點的變化,或任何其他因素的變化,對生產(chǎn)效率產(chǎn)生了影響。有時同一個班次中生產(chǎn)效率都有可能產(chǎn)生變化。這些實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)如果只是像過去那樣每月才分析一次,那么很多有用信息將被忽略,甚至在分析時就已經(jīng)過時了。但是如果能夠做到現(xiàn)場快速分析,就可以發(fā)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率的辦法并馬上采用。
4、礦山資產(chǎn)全生命周期管理
對于礦山項目來說至關(guān)重要。在過去礦業(yè)繁榮時期,礦山企業(yè)的注意力都集中在提高生產(chǎn)效率方面,重視資本支出,以至于忽視了資產(chǎn)設施管理等重要問題。
然而,值此礦業(yè)不景氣之時,業(yè)界開始重視資產(chǎn)全生命周期信息管理在降低運營成本中的作用,并開始在這方面進行投入。資產(chǎn)管理人員如果能夠清楚地掌握設備可靠性、可用性、生產(chǎn)能力和全生命周期成本,而不僅僅是簡單的一次性使用成本和生產(chǎn)能力,則會大大節(jié)省礦山全生命周期費用。因此,對礦山資產(chǎn)進行摸底性調(diào)查和數(shù)據(jù)采集工作,建立虛擬化全維數(shù)據(jù)模型,并進行全生命周期管理,將會極大降低礦山生產(chǎn)平均成本,從而起到增加生產(chǎn)利潤空間的作用。
5、最大限度地發(fā)揮礦山自動化作用
自動化采礦、無人采礦不再是夢想,F(xiàn)在,有些礦山企業(yè)的某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化項目已經(jīng)進行一些時間了,可以更容易地在自動化設備或過程中進行數(shù)據(jù)自動采集,采用成功的智能工具分析企業(yè)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。通過分析礦石產(chǎn)量、生產(chǎn)效率、能力、維修間隔時間或其他海量數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)設備運行過程中的問題,并及時解決,可以大大節(jié)約成本、提高生產(chǎn)力。
6、職業(yè)培訓、健康和安全分析
礦山生產(chǎn)數(shù)據(jù)還可以用于職業(yè)培訓、健康和安全分析,用于找出問題環(huán)節(jié),甚至可以追溯到安全事故的具體責任人。由此可以通過職業(yè)培訓和關(guān)鍵技能拓展提高雇員素質(zhì),還可以找到生產(chǎn)現(xiàn)場的不安全因素,并通過嚴格執(zhí)法和適當?shù)陌踩嘤,把不安全因素降到最低?/p>
7、知識共享與數(shù)據(jù)互通
過去由于企業(yè)內(nèi)部信息不透明,知識復用率很低。由于企業(yè)內(nèi)部沒有互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)庫和知識庫,在某一個作業(yè)地點所發(fā)現(xiàn)的重要的節(jié)省成本的秘訣不為其他地點所知曉。但是,如果實施大數(shù)據(jù)分析策略,那么企業(yè)數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)將會使數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)部自由流通,因此每一個人最終就會從其他人的“發(fā)現(xiàn)”或失誤中獲得教益。
此外,業(yè)主和承包商、設備制造商之間的數(shù)據(jù)外部互通共享也很重要。誰是數(shù)據(jù)的擁有者,誰是數(shù)據(jù)的使用者,這是大數(shù)據(jù)應用首先要搞清楚的問題,然后設法實現(xiàn)數(shù)據(jù)流通,F(xiàn)實情況往往是,數(shù)據(jù)擁有者和數(shù)據(jù)使用者之間的溝通機制缺如。例如,礦業(yè)公司一般掌握運礦卡車的油料消耗數(shù)據(jù)。如果礦業(yè)公司通過信息管理系統(tǒng)授權(quán)油料公司或油料管理軟件公司使用這些數(shù)據(jù)提供咨詢服務,那么就會幫助礦業(yè)公司找到節(jié)省油料的合理措施。大數(shù)據(jù)的業(yè)界各方采取開放的心態(tài),和企業(yè)內(nèi)外各方充分合作,那么大家都會從大數(shù)據(jù)分析中受益。
8、節(jié)約采購費用
礦山企業(yè)的采購量巨大,可以節(jié)約的空間也很大。上規(guī)模的礦業(yè)公司往往擁有地理分布很廣的下屬基層作業(yè)地點;每一個地方的任一種供應物品,往往都有很多可用的供貨商供選擇。這里涉及到的浪費以及采購經(jīng)手人的權(quán)力尋租空間太大了。由于商業(yè)關(guān)系、技術(shù)特點、貨源本地化、信息不通等原因,礦業(yè)公司往往在不同的作業(yè)地點使用不同的供貨商,采購價格千差萬別,質(zhì)量變數(shù)也很大。
由于礦業(yè)公司在大宗物品采購上沒有和供貨市場大數(shù)據(jù)進行有效連接,無法對各個基層單位進行合理的合同談判管理,致使采購費用高企。有些集團企業(yè)開始注意到了這個問題,著手對公司采購建立有效的大數(shù)據(jù)管理,極大地節(jié)約了采購費用。
從美國政府“大數(shù)據(jù)研究與開發(fā)計劃”看,自然科學研究、環(huán)境保護、國家安全等基礎(chǔ)科學研究領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)技術(shù)突破將是未來的重點。地質(zhì)信息化建設應擺脫單純以“數(shù)據(jù)量”論成效的價值觀,重視數(shù)據(jù)的信息服務價值,創(chuàng)建數(shù)據(jù)有效增值模式,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的再利用價值;同時,借鑒大數(shù)據(jù)思維,探索地質(zhì)大數(shù)據(jù)挖掘與可視化技術(shù),提升信息價值洞察力,增強地質(zhì)信息化軟實力,實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的最大化。
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