張艷艷 韓濤 高秀芝 黃漫青 丁軻

摘要：闡述了大數(shù)據(jù)的概念、特征、相關技術和面臨的挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)時代實驗室管理提升帶來的新方向，包括實驗室大數(shù)據(jù)的采集、存儲與處理、分析決策系統(tǒng)等的建立，更加注重保密和法律問題，對實驗室管理新特點也做了分析。

關鍵詞：大數(shù)據(jù);實驗室;管理

中圖分類號：G647 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）05-0219-02

海量數(shù)據(jù)已經(jīng)使我們進入了大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)信息的來源、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、工作習慣。近年來，基于“大數(shù)據(jù)”的實驗室管理系統(tǒng)的開發(fā)以及互聯(lián)網(wǎng)的實驗室管理技術正在興起[1，2]，那么“大數(shù)據(jù)”究竟是什么，“大數(shù)據(jù)”的發(fā)展將會給實驗室的日常管理帶來何種影響或進步，實驗室工作者又將如何面對直至駕馭這種進步，是本文主要討論的問題。

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

（一）“大數(shù)據(jù)”的概念

一般比較公認的“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)類型多樣;數(shù)據(jù)價值高，密度低。美國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）將大數(shù)據(jù)定義為：為更經(jīng)濟地從高頻率的、大容量的、不同結構和類型的數(shù)據(jù)中獲取價值而設計的新一代架構和技術[3]。另一個對大數(shù)據(jù)較為抽象的概念是，一種在數(shù)據(jù)量增長迅速、信息來源繁多龐雜中，實現(xiàn)管理智能的思維形態(tài)[4，5]。

（二）“大數(shù)據(jù)”特征

簡稱4V特征。為Volume（數(shù)據(jù)量大）、Variety（種類多）、Value（價值低）、Velocity（高速處理和響應）[6-9]。（1）Volume。指的是由網(wǎng)絡應用、科學研究產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，及從這些數(shù)據(jù)衍生出來的數(shù)據(jù)非常龐大。（2）Variety。數(shù)據(jù)有多種數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)類型多樣，結構復雜。（3）Value。在大量數(shù)據(jù)中，有價值的不多，即價值密度較低。（4）Velocity。大量的數(shù)據(jù)要求對數(shù)據(jù)快速處理，實時分析，從分析結果中解釋并預測事物的發(fā)展。

（三）“大數(shù)據(jù)”面臨的挑戰(zhàn)

（1）如何將復雜的數(shù)據(jù)整合成有機合理的結構成為面臨的問題。（2）時效性即對數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的高速、低耗要求是一個挑戰(zhàn)。（3）涉及隱私保護等安全問題，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)分析結果差異化。復雜的分析過程導致差異的分析結果，差異結果在現(xiàn)實生活中不同程度地影響著人們，反而可能制約了獲取知識的能力[10，11]。

二、大數(shù)據(jù)時代實驗室管理的框架[12-15]

高校實驗室是高校教學、科研和實訓的綜合體。科學，規(guī)范，高效，安全的現(xiàn)代化管理方式，是實驗室管理的發(fā)展方向與目標。大數(shù)據(jù)技術可將先進的網(wǎng)絡技術與數(shù)據(jù)庫結合，引入到實驗室管理的理念中，提高實驗室的信息化管理技術。通過對大量數(shù)據(jù)的有效分析，為管理者提供決策功能。通過各個信息平臺完善建立，有力保障高校教學和科研有序進行。

大數(shù)據(jù)時代，利用大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)實驗室高效管理要建立和完善以下系統(tǒng)。

（一）建立實驗室大數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)

主要分為實驗室管理信息系統(tǒng)，按角色劃分分為學生，實驗室管理員和系統(tǒng)管理員，數(shù)據(jù)包含各種預約信息，成績查詢和登記等系統(tǒng)，實驗室儀器設備的基本信息，購買、使用、維護、保養(yǎng)、維修、報廢等數(shù)據(jù)，實驗試劑和耗材的信息，實驗室人員的管理信息，實驗室管理文件信息。采集的數(shù)據(jù)要盡量使數(shù)據(jù)全面，完整，從各個方面反映事物的真實性。因此在數(shù)據(jù)采集階段要合理設計數(shù)據(jù)的結構和內(nèi)容。

（二）建立實驗室大數(shù)據(jù)的存儲和處理系統(tǒng)

在采集數(shù)據(jù)中要做到采集數(shù)據(jù)完整性和實效性。完整性指信息的統(tǒng)計不僅有簡單的數(shù)據(jù)，還可以采用圖片、視頻等數(shù)據(jù)。實效性是指對采集的數(shù)據(jù)及時更新，如實驗室易耗品的使用情況、儀器設備的使用狀態(tài)、儀器的預約狀態(tài)等。

（三）實驗室管理中通過對大數(shù)據(jù)進行分析進而形成決策

以往對實驗室的管理和決策很大程度上依賴于經(jīng)驗。大數(shù)據(jù)下管理的決策、預警主要依靠數(shù)據(jù)的分析。對出現(xiàn)的問題提出后，帶著問題對相關的數(shù)據(jù)分析，提供給管理者解決的方案。

（四）大數(shù)據(jù)使用過程中的保密和法律問題

大數(shù)據(jù)一個巨大的優(yōu)點是數(shù)據(jù)資源共享，但實驗室內(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)、客戶的送檢結果等。因此實驗室管理中，在充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢的同時也要注意信息保密和法律方面的管理。

三、大數(shù)據(jù)時代實驗室管理的特點

（一）實驗室安全管理職能化

實驗室安全是實現(xiàn)實驗室功能的基礎保證。門禁系統(tǒng)取代門鎖，刷卡出入，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對實驗室進出人員控制和監(jiān)督，并促進實驗人員責任心的建立。遠程實驗室儀器控制和報警系統(tǒng)，可幫助技術人員遠程控制實驗儀器的操作和電源開關，及時監(jiān)控實驗室儀器和周圍環(huán)境的安全動態(tài)。

（二）實驗室試劑耗材的管理更加動態(tài)、實時

通過數(shù)據(jù)庫對試劑耗材的使用情況數(shù)據(jù)分析，在最短的時間內(nèi)對試劑耗材進行預定和補充，對未來的實驗所需加以預測分析。同時對試劑耗材的供貨方式，供貨速度，供貨廠家等分析，可對供貨商進行有效控制和監(jiān)督，保證試劑耗材的質(zhì)量和安全使用。

（三）實驗儀器標準化網(wǎng)絡管理

實驗儀器的唯一條形碼識別管理系統(tǒng)，可保證實驗儀器從入庫，使用，維護的全網(wǎng)絡公開、開放。實驗室儀器的預約系統(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)計和分析儀器的使用率，對今后儀器購買提供有效數(shù)據(jù)。實驗室準入制度的網(wǎng)絡化學習、考試、準入，不僅保證實驗室儀器者的基本素質(zhì)，而且對儀器的正常高效運轉(zhuǎn)提供必要保障。另外，反饋的數(shù)據(jù)提供進一步的網(wǎng)絡支持。

（四）實驗規(guī)章制度和課程多樣化學習

寫實、生動的動畫模擬，可以將刻板文字化的規(guī)章制度轉(zhuǎn)化更易接受和領會的方式，加深制度的學習和認識，避免實際中因制度不嚴格執(zhí)行導致的失誤。很多在現(xiàn)實中危險的事故和實驗，可結合大數(shù)據(jù)的分析和模擬，建立新型的實驗教學課程，讓學生了解不同實驗操作過程可能發(fā)生的危害，讓學生感受和探索，以避免真正危險事故的發(fā)生。

（五）實驗室人員管理升級與升級管理

人員管理可在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中劃分不同角色，分配不同權限，承擔相應義務。實驗室人員的管理是為更好保證實驗室安全高效運轉(zhuǎn)，實驗技術人員可根據(jù)現(xiàn)象分析、統(tǒng)計分析，積極協(xié)助科研人員的技術開發(fā)、儀器升級等工作，并通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)及時了解實驗中亟待解決的問題。

四、結語

我國要建設創(chuàng)新型國家，必須全面實施科教興國與人才強國戰(zhàn)略。人才培養(yǎng)是人才強國的重要基礎。實驗室是人才培養(yǎng)與人才施展才華的基礎條件，提升實驗室管理水平，更好的服務于人才培養(yǎng)與人才發(fā)揮聰明才智，是實驗室管理工作持之以恒的追求。大數(shù)據(jù)時代無疑為這種追求提供了方向和目標。

參考文獻：

[1]崔德鳳，張永紅，沈紅.淺談高校重點實驗室信息化平臺建設[J].北京教育，2013，（2）：48-49

[2]李密生，忻圣婷，肖欣.基于校園網(wǎng)的實驗教學管理系統(tǒng)的設計[J].實驗室科學，2014，（4）：61-66

[3]張意軒，于洋.大數(shù)據(jù)時代的大媒體[N].人民日報，2013-01-17.

[4]劉智慧，張泉靈.大數(shù)據(jù)技術研究綜述[J].浙江大學學報，2014，48（6）：957-972.

[5]馬建光，姜巍.大數(shù)據(jù)的概念、特征及其應用[J].國防科技，2013，（4）：10-16.

[6]霍夢蘭.大數(shù)據(jù)時代的問題挑戰(zhàn)與應對策略[J].科技視界，2014，（34）：206，311.

[7]王萍麗，吳政，吳英昊.大數(shù)據(jù)時代軍隊現(xiàn)代遠程教育發(fā)展問題研究[J].繼續(xù)教育，2014，（12）：47-49.

[8]吳梅.大數(shù)據(jù)及其對地礦分析測試工作的啟示——以貴州地質(zhì)礦產(chǎn)中心實驗室為例[J].價值工程，2014，（17）：234-235.

[9]方巍，鄭玉，徐江.大數(shù)據(jù)：概念、技術及應用研究綜述[J].南京信息工程大學學報，自然科學版，2014，6（5）：405-419.

[10]李勇輝.大數(shù)據(jù)概念辨析及應對措施[J].互聯(lián)網(wǎng)天地，2014，（1）：11-13.

[11]王書偉.大數(shù)據(jù)時代政府部門間信息資源共享策略研究[D].長春：吉林大學，2013.

[12]陳昌興.高校實驗室信息化的云計算策略與方法[J].實驗技術與管理，2014，（1）：221-224.

[13]程琳琳，王旭，程延俊等.實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）在實驗室科學管理中的應用[J].熱帶農(nóng)業(yè)工程，2014，（1）：16-20.

[14]杜陽龍.淺析高校實驗室信息化綜合管理平臺的構建[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2014，（10）：59.

[15]葛日波，朱志剛，王穎.以信息化平臺建設為依托的實驗室管理模式創(chuàng)新與實踐[J].實驗技術與管理，2014，（1）：15-18.