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摘要：

闡述了大數(shù)據(jù)的概念、特征、相關(guān)技術(shù)和面臨的挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)時(shí)代實(shí)驗(yàn)室管理提升帶來(lái)的新方向，包括實(shí)驗(yàn)室大數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)與處理、分析決策系統(tǒng)等的建立，更加注重保密和法律問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理新特點(diǎn)也做了分析。

關(guān)鍵詞：

大數(shù)據(jù)；實(shí)驗(yàn)室；管理

海量數(shù)據(jù)已經(jīng)使我們進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)信息的來(lái)源、傳播速度和傳播數(shù)量正在影響、改變著人們的思維方式和生活、工作習(xí)慣。近年來(lái)，基于“大數(shù)據(jù)”的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)以及互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室管理技術(shù)正在興起[1，2]，那么“大數(shù)據(jù)”究竟是什么，“大數(shù)據(jù)”的發(fā)展將會(huì)給實(shí)驗(yàn)室的日常管理帶來(lái)何種影響或進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)室工作者又將如何面對(duì)直至駕馭這種進(jìn)步，是本文主要討論的問(wèn)題。

一、“大數(shù)據(jù)”的概念，特征，相關(guān)技術(shù)和面臨的挑戰(zhàn)

（一）“大數(shù)據(jù)”的概念

一般比較公認(rèn)的“大數(shù)據(jù)”概念是：數(shù)據(jù)量大；數(shù)據(jù)處理迅速；數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣；數(shù)據(jù)價(jià)值高，密度低。美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）將大數(shù)據(jù)定義為：為更經(jīng)濟(jì)地從高頻率的、大容量的、不同結(jié)構(gòu)和類(lèi)型的數(shù)據(jù)中獲取價(jià)值而設(shè)計(jì)的新一代架構(gòu)和技術(shù)[3]。另一個(gè)對(duì)大數(shù)據(jù)較為抽象的概念是，一種在數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)迅速、信息來(lái)源繁多龐雜中，實(shí)現(xiàn)管理智能的思維形態(tài)[4，5]。

（二）“大數(shù)據(jù)”特征

簡(jiǎn)稱(chēng)4V特征。為Volume（數(shù)據(jù)量大）、Variety（種類(lèi)多）、Value（價(jià)值低）、Velocity（高速處理和響應(yīng)）[6-9]。（1）Volume。指的是由網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、科學(xué)研究產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，及從這些數(shù)據(jù)衍生出來(lái)的數(shù)據(jù)非常龐大。（2）Va-riety。數(shù)據(jù)有多種數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（3）Value。在大量數(shù)據(jù)中，有價(jià)值的不多，即價(jià)值密度較低。（4）Velocity。大量的數(shù)據(jù)要求對(duì)數(shù)據(jù)快速處理，實(shí)時(shí)分析，從分析結(jié)果中解釋并預(yù)測(cè)事物的發(fā)展。

（三）“大數(shù)據(jù)”面臨的挑戰(zhàn)

（1）如何將復(fù)雜的數(shù)據(jù)整合成有機(jī)合理的結(jié)構(gòu)成為面臨的問(wèn)題。（2）時(shí)效性即對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的高速、低耗要求是一個(gè)挑戰(zhàn)。（3）涉及隱私保護(hù)等安全問(wèn)題，是數(shù)據(jù)處理和分析的重要方面。（4）高能耗是大數(shù)據(jù)發(fā)展的制約瓶頸。（5）大數(shù)據(jù)分析結(jié)果差異化。復(fù)雜的分析過(guò)程導(dǎo)致差異的分析結(jié)果，差異結(jié)果在現(xiàn)實(shí)生活中不同程度地影響著人們，反而可能制約了獲取知識(shí)的能力[10，11]。

二、大數(shù)據(jù)時(shí)代實(shí)驗(yàn)室管理的框架[12-15]

高校實(shí)驗(yàn)室是高校教學(xué)、科研和實(shí)訓(xùn)的綜合體。科學(xué)，規(guī)范，高效，安全的現(xiàn)代化管理方式，是實(shí)驗(yàn)室管理的發(fā)展方向與目標(biāo)。大數(shù)據(jù)技術(shù)可將先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，引入到實(shí)驗(yàn)室管理的理念中，提高實(shí)驗(yàn)室的信息化管理技術(shù)。通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的有效分析，為管理者提供決策功能。通過(guò)各個(gè)信息平臺(tái)完善建立，有力保障高校教學(xué)和科研有序進(jìn)行。大數(shù)據(jù)時(shí)代，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室高效管理要建立和完善以下系統(tǒng)。

（一）建立實(shí)驗(yàn)室大數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)

主要分為實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)，按角色劃分分為學(xué)生，實(shí)驗(yàn)室管理員和系統(tǒng)管理員，數(shù)據(jù)包含各種預(yù)約信息，成績(jī)查詢(xún)和登記等系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的基本信息，購(gòu)買(mǎi)、使用、維護(hù)、保養(yǎng)、維修、報(bào)廢等數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)試劑和耗材的信息，實(shí)驗(yàn)室人員的管理信息，實(shí)驗(yàn)室管理文件信息。采集的數(shù)據(jù)要盡量使數(shù)據(jù)全面，完整，從各個(gè)方面反映事物的真實(shí)性。因此在數(shù)據(jù)采集階段要合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。

（二）建立實(shí)驗(yàn)室大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理系統(tǒng)

在采集數(shù)據(jù)中要做到采集數(shù)據(jù)完整性和實(shí)效性。完整性指信息的統(tǒng)計(jì)不僅有簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)，還可以采用圖片、視頻等數(shù)據(jù)。實(shí)效性是指對(duì)采集的數(shù)據(jù)及時(shí)更新，如實(shí)驗(yàn)室易耗品的使用情況、儀器設(shè)備的使用狀態(tài)、儀器的預(yù)約狀態(tài)等。

（三）實(shí)驗(yàn)室管理中通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析進(jìn)而形成決策

以往對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理和決策很大程度上依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn)。大數(shù)據(jù)下管理的決策、預(yù)警主要依靠數(shù)據(jù)的分析。對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題提出后，帶著問(wèn)題對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，提供給管理者解決的方案。

（四）大數(shù)據(jù)使用過(guò)程中的保密和法律問(wèn)題

大數(shù)據(jù)一個(gè)巨大的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)資源共享，但實(shí)驗(yàn)室內(nèi)很多數(shù)據(jù)是只能在有限范圍內(nèi)分享的，比如最新的科研數(shù)據(jù)、客戶(hù)的送檢結(jié)果等。因此實(shí)驗(yàn)室管理中，在充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也要注意信息保密和法律方面的管理。

三、大數(shù)據(jù)時(shí)代實(shí)驗(yàn)室管理的特點(diǎn)

（一）實(shí)驗(yàn)室安全管理職能化

實(shí)驗(yàn)室安全是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室功能的基礎(chǔ)保證。門(mén)禁系統(tǒng)取代門(mén)鎖，刷卡出入，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)出人員控制和監(jiān)督，并促進(jìn)實(shí)驗(yàn)人員責(zé)任心的建立。遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室儀器控制和報(bào)警系統(tǒng)，可幫助技術(shù)人員遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)儀器的操作和電源開(kāi)關(guān)，及時(shí)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室儀器和周?chē)h(huán)境的安全動(dòng)態(tài)。

（二）實(shí)驗(yàn)室試劑耗材的管理更加動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)

通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)試劑耗材的使用情況數(shù)據(jù)分析，在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)試劑耗材進(jìn)行預(yù)定和補(bǔ)充，對(duì)未來(lái)的實(shí)驗(yàn)所需加以預(yù)測(cè)分析。同時(shí)對(duì)試劑耗材的供貨方式，供貨速度，供貨廠(chǎng)家等分析，可對(duì)供貨商進(jìn)行有效控制和監(jiān)督，保證試劑耗材的質(zhì)量和安全使用。

（三）實(shí)驗(yàn)儀器標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)管理

實(shí)驗(yàn)儀器的唯一條形碼識(shí)別管理系統(tǒng)，可保證實(shí)驗(yàn)儀器從入庫(kù)，使用，維護(hù)的全網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)、開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)室儀器的預(yù)約系統(tǒng)可保證大型儀器管理共享，保證儀器的高效使用。使用全程電子記錄和監(jiān)控，可有效統(tǒng)計(jì)和分析儀器的使用率，對(duì)今后儀器購(gòu)買(mǎi)提供有效數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入制度的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)、考試、準(zhǔn)入，不僅保證實(shí)驗(yàn)室儀器者的基本素質(zhì)，而且對(duì)儀器的正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供必要保障。另外，反饋的數(shù)據(jù)提供進(jìn)一步的網(wǎng)絡(luò)支持。

（四）實(shí)驗(yàn)規(guī)章制度和課程多樣化學(xué)習(xí)

寫(xiě)實(shí)、生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)模擬，可以將刻板文字化的規(guī)章制度轉(zhuǎn)化更易接受和領(lǐng)會(huì)的方式，加深制度的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，避免實(shí)際中因制度不嚴(yán)格執(zhí)行導(dǎo)致的失誤。很多在現(xiàn)實(shí)中危險(xiǎn)的事故和實(shí)驗(yàn)，可結(jié)合大數(shù)據(jù)的分析和模擬，建立新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，讓學(xué)生了解不同實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程可能發(fā)生的危害，讓學(xué)生感受和探索，以避免真正危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

（五）實(shí)驗(yàn)室人員管理升級(jí)與升級(jí)管理

人員管理可在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中劃分不同角色，分配不同權(quán)限，承擔(dān)相應(yīng)義務(wù)。實(shí)驗(yàn)室人員的管理是為更好保證實(shí)驗(yàn)室安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)象分析、統(tǒng)計(jì)分析，積極協(xié)助科研人員的技術(shù)開(kāi)發(fā)、儀器升級(jí)等工作，并通過(guò)數(shù)據(jù)系統(tǒng)及時(shí)了解實(shí)驗(yàn)中亟待解決的問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)要建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，必須全面實(shí)施科教興國(guó)與人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。人才培養(yǎng)是人才強(qiáng)國(guó)的重要基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室是人才培養(yǎng)與人才施展才華的基礎(chǔ)條件，提升實(shí)驗(yàn)室管理水平，更好的服務(wù)于人才培養(yǎng)與人才發(fā)揮聰明才智，是實(shí)驗(yàn)室管理工作持之以恒的追求。大數(shù)據(jù)時(shí)代無(wú)疑為這種追求提供了方向和目標(biāo)。

作者：張艷艷 韓濤 高秀芝 黃漫青 丁軻 單位：北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院

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