论数据科学在经管专业实验教学中应用的重要性

王晓磊,刘海宁

(上海大学 经济数据实验中心, 上海　200444)



论数据科学在经管专业实验教学中应用的重要性

王晓磊,刘海宁

(上海大学 经济数据实验中心, 上海200444)

首先分析了数据科学和经管专业的学科交叉关系,其次阐述了数据科学对经管专业实验技术发展的深远影响,再次剖析了数据科学在经管专业实验教学中的应用特点,最后说明了数据科学对经管专业人才培养的重要作用。从而完成对数据科学在经管专业实验教学中应用的重要性的论述,并提出“以数据科学为突破口发展实验教学,实现经管专业教学模式的改革,以适应时代发展的需要”的观点。

大数据; 数据科学; 经管专业; 实验教学

1　大数据与数据科学

随着物联网、云计算和信息技术及其应用的迅速发展,数据(信息)的产生规模已经无法用传统的标准来看待。例如：在互联网领域,谷歌搜索的每秒用户量达到200万人次,推特(Twitter)每天的推特发布量超过3亿条[1]；在电子商务领域,沃尔玛每小时在全球处理的客户交易量就达100万笔[2]。全球著名咨询公司麦肯锡首先提出了“大数据”时代的到来,并认为大数据和数据科学将渗透各国国民经济运行的方方面面,事关民生国计、产业兴衰和企业存亡,成为继土地、人力、资本和技术之后的第五大生产要素[3]。2012年3月,美国总统奥巴马公布了美国《大数据研究和发展计划》,指出:“通过提高从大型复杂的数据集中提取知识和观点的能力,加快科学与工业前进步伐,改变教学研究,加强国家安全。”大数据和数据科学事关产业发展、教育改革和国家安全,标志着大数据和数据科学已经成为国家战略的一个重要组成部分[4]。

信息技术的发展使得一切事物都可以数据化,大数据的出现颠覆了业界和学术界对传统数据的认知,同时也引发了数据获取、数据存储、数据分析、数据挖掘和数据可视化等技术的重大变革[5],由此数据科学也进入了一个新的发展阶段。如今,大数据和数据科学技术已经被应用于世界各国的各个经济部门,特别是现代服务产业,一旦哪个现代服务企业缺乏强大的数据分析能力、缺少数据资产积累,那么它马上就会面临被淘汰的危险,而随着大数据潮流瞬息万变的现代服务产业正是经济管理专业人才未来的职场。所以,快速接受和适应时代的发展,探索大数据背景下数据科学在经管专业教学,特别是实验教学和人才培养中应用的重要性,是一个非常重要的议题。

2　数据科学在经管实验教学中应用的重要性

2.1数据科学与经管专业学科的关系

经济学和管理学在社会科学中以研究资源配置问题而成为经世济国的显学,其中经济学是社会科学中科学性最强的学科,而管理学是社会科学中实用性最强的学科。经济管理专业学科的本质不仅在于知,更在于行。经济学被普遍认为是管理学最主要的理论基础,为管理学提供科学分析方法；管理学则对经济学的实用化起到重要作用,并且对经济学向其他学科领域的拓展提供了桥梁和纽带。总的来说,经济管理专业学科是社会科学中最接近自然科学的学科,而随着时代的发展,当前的经管专业学科甚至可以说是社会科学与自然科学之间的交叉学科。

数据科学(data science)的基本研究对象是科学数据,而科学数据随着信息时代的发展已经成为自然科学与部分社会科学研究的基础之一。所以数据科学是一门具有普遍适用性的横断学科[6],与自然科学、部分社会科学存在广泛的交叉关系,并且非常注重应用性和实践性。经济管理专业学科作为社会科学中与自然科学交叉最广的学科,也和数据科学存在明显的交叉关系。随着国民经济的不断发展和信息技术的不断进步,数据科学与经济管理专业学科的交叉越来越多,涵盖的范围也从实业界漫延到学术界。经济管理专业学科未来的发展将逐渐依赖于数据科学的发展。

事实上,数据科学的出现及其在经济管理专业学科上的应用给出了一个新的科学研究路径——从大量数据的研究中,揭示出一个系统、一个市场,乃至整个世界运行的规律,从而在一定程度上赋予了经济管理专业学科更多应用学科属性。

大数据和数据科学的到来几乎改变了金融学、计量经济学、统计学、会计学、运筹学、管理科学等大多数经济管理专业学科的传统发展方向,同时也几乎改变了经济管理专业学科的教学思维模式和科学研究方法。以经济学研究为例,在传统经济学研究中,由于数据搜集的条件限制,往往通过数据抽样,以对样本进行研究总结代替对整体的研究,并且这一做法延续至今，成为了经济学应用性研究的基本方法。虽然这种抽样数据研究方法确实具有很强的科学性,但是在某些情况下,抽样样本的质量往往会对研究结果产生至关重要的影响,从而导致科学研究的结果受到诟病[7]。而在大数据和数据科学时代,因为数据分析工具的进步和数据挖掘规模的扩大,使得很多场合下已经有能力对总体对象进行研究,而无需利用样本研究进行替代,从而在根本上影响了经济学应用性研究的整体模式。

2.2数据科学与经管专业实验技术的发展

经管专业实验,指的是根据一定的经济管理教学和科研任务,运用某些仪器、设备和手段,突破自然与社会条件的限制,在人为控制和干预客观对象的情况下,观察、探索经济与管理现象及活动的本质规律的一种学习研究活动[8]。长久以来,经济管理专业一直被认为属于文科专业范畴,从而导致经济管理专业在教学和科研等各个方面均偏重理论。但是,随着信息技术的发展,特别是计算机、互联网技术日新月异的进步以及近年来大数据和数据科学的不断发展,经济管理专业,甚至是大部分社会科学专业在教学和科研等方面都发生了非常重大的转变[9]。当下,经济管理专业不但拥有了实验教学体系,并且在科研方面也更加注重实验和实证,这一切与经济管理专业实验技术的不断发展是密不可分的,而大数据和数据科学则是近年来影响实验技术的一个重要原因。数据科学主要从以下3个方面影响经济管理专业实验技术:

(1) 数据库技术与基础数据实验。随着我国改革开放后国民经济的不断发展以及计算机技术的长足进步,经济管理专业数据库不论在规模、容量还是技术方面都实现了快速的发展。在大数据和数据科学时代,万物皆可数据化,数据库就是某一方面数据和数据科学的浓缩形式,不同类型和不同方面的数据库最终汇集成大数据。而在经济管理专业学科中,数据库也是开展实验和发展实验技术的一个重要基础。例如,国内著名经济金融数据库——万得数据终端,以C/S架构(即客户端/服务器架构)作为数据库技术的基础,可以作为金融学、国际贸易学、会计学、财务管理学等多种经济管理专业二级学科的基础数据源,进而开展数据获取、初步数据处理和分析等基础数据实验。

(2) 数据工具技术。数据工具技术的发展最早开始于自然科学,目的是为了更有效地分析理工类实验检验和结果。近年来,随着统计学在经济管理专业学科中的不断应用,数据工具技术也不断在经济管理专业的教学、科研和实验中得到重用。由于大数据和数据科学的发展,所要处理的数据规模和容量不断膨胀,数据工具技术也相应实现了迅猛的发展,特别是在经济管理专业学科下,因为涉及到分析宏观经济环境这个大系统,往往导致数据处理量远大于一些自然科学实验,所以数据工具技术也因此而不断升级。近年来,Matlab、R语言、SPSS等数据工具越来越多被应用于经济管理专业实验教学和科研中,在数据挖掘、实证检验和数据分析中起到了关键作用[10-11]。

(3) 虚拟仿真技术。虚拟仿真技术(virtual reality technology,VRT)催生了虚拟实验这一全新实验模式,克服了传统实验的诸多局限性,它通过计算机网络、软件系统和虚拟场景为实验人员提供了不受时间和空间限制的教学与科研场所。当前,随着大数据时代的到来,基于数据科学的虚拟仿真技术结合Java、Python等程序设计语言,ActiveX、Flash等网络组件技术,以及云计算、云存储等局域网和互联网技术,在经济管理专业实验中得到了广泛的应用。例如,国际贸易虚拟仿真实务、国际结算虚拟仿真实务、物流管理虚拟仿真实务、商业银行虚拟仿真业务等。

2.3数据科学在经济管理实验教学中的应用特点

实验教学是理论教学的对应,指的是偏重经验事实的实践描述和明确具体的实用性教学,具有较少的抽象概括性理论。一般来说,现代经济管理实验教学的基础是理论教学和计算机,主要原因是:第一,理论教学除了能够提供可靠的理论知识,还能够提供具有较高普遍性的理论认知以及合乎逻辑的一般化推演思维,这些是保证实验教学开展的一种前提和准备；第二,计算机是信息科技时代特有的产物和现代化教学的必备工具,同时也是经济管理专业实验最主要的仪器设备,计算机可以帮助经济管理专业学科突破传统教学方式的限制,保证实验教学的效果。

在大数据爆炸的今天,经济管理专业传统理论教学已经无法全面和有效地完成人才培养过程中的教学任务,特别是随着信息技术和计算机科学的发展,将数据科学应用于经济管理专业实验教学中,将会产生3个有别于传统理论教学的鲜明特点:

(1) 代码工具成为实验教学和信息交流的媒介。这个特点主要是基于计算机和数据科学而产生的。例如,在传统理论教学中,对某种经济现象的描述往往会使用文字和图表,而在大数据时代的实验教学中,通过代码工具从数据集中获取经济规律从而完成对经济现象的描述已成为主流。此外,一些应用性较强的数据分析教学中,利用代码完成软件中的功能和信息交流也是一种普遍方式。

(2) 软件成为实验教学和师生交流的主要载体。事实上,随着数据科学的不断发展,经济管理专业的应用软件已经有了长足的发展,不论是数据库软件、实务模拟软件,还是数据工具软件,都形成了百花齐放的态势。而在经济管理专业实验教学中,软件已经取代了纸笔成为了学生开展实践应用的主要工具,同时也成为了师生交流的重要载体。

(3) 信息系统成为实验教学管理的基础。信息系统是数据科学和信息技术发展的产物,如今已经成为管理现代实验教学的主要方式,它不仅能够降低实验教学的管理难度,还能够提高实验教学的管理效率。规范化的实验教学管理信息系统是一个集学生管理、教学管理和培养管理为一体的大平台,以数据为基础,通过与其他管理信息系统的联系形成对实验教学全面的掌握,这在大数据时代下也是数据科学应用的一种表现形式。

应用数据科学的经济管理专业实验教学并非是对传统理论教学的抛弃,而是一种扬弃,从根本上来说,两者具有内在的逻辑联系。在经济管理专业的教学中发展和应用数据科学,可以形成一种既独立又融合的局面。一方面,数据科学因其学科的独立性,可以在经济管理专业的教学中保留其独立特点,例如数据分析、数据挖掘、数据可视化等数据科学范畴的教学内容可以作为单独的实验教学部分,独立于经济管理专业实验教学体系之中；另一方面,由于数据科学强大的应用性和学科交叉性,使其可以很好地融合于经济管理专业教学体系之中,例如计量经济学、统计数据分析、财务数据管理等课程的教学,均是数据科学与经济管理专业学科融合的表现,同时也是经济管理专业理论教学与实验教学相辅相长的结果。

2.4数据科学对经济管理专业人才培养的作用

经济管理专业一直被视为文科专业,人才培养模式也有别于理工科专业,以理论学习为主,这种人才培养模式虽然可以使学生掌握非常丰富的书本理论知识,但是在学以致用方面却有很大欠缺,学生往往会觉得学到的知识无法在实际工作中获得有效应用。

在大数据时代,现代服务业的市场交易和经济活动都以大数据为基础展开运作,并且对数据科学的应用越来越广泛,因此对实际工作中人才的应用能力提出了更高的挑战,这意味着对相应的经济管理专业人才的培养模式也提出了更高的要求。而数据科学的引入将对经济管理专业人才培养模式的升级发展产生非常有力的帮助。首先,数据科学与经济管理学科交叉,可以有效提高经济管理专业学科的应用性；其次,数据科学可以成为链接理论和实践的纽带,成为经济管理专业人才学以致用的工具；最后,数据科学可以成为以能力培养为核心的实验教学深化的重要突破点,因为经济管理学科从根本上还是有别于理工科,能够发展学生应用能力的突破点不多,若以数据科学为基础发展经济管理专业实验教学,既能提升经济管理专业实验技术人员的能力培养,也能带动经济管理专业人才的应用能力提高。总的来说,数据科学的引入将对经济管理专业人才培养起到至关重要的作用。

3　结论与展望

随着社会的进步和发展以及信息技术的不断升级,经济管理专业作为经济发展和转型的前沿专业,也在紧跟时代的步伐快速发展,特别是在大数据时代背

景下,社会对经济管理专业人才也提出了更高的要求,使传统的经济管理专业教学模式受到了严峻的挑战。对经济管理专业教学模式的改革,高校大都选择以发展实验教学为改革的突破口并已形成了共识。在发展经济管理专业实验教学的过程中,以发展数据科学为突破口将是一条非常有效的路径,符合经济管理专业、现代服务业以及未来时代发展的方向,对经济管理专业人才的应用性培养至关重要。

References)

[1] 冯登国,张敏,李昊.大数据安全与隐私保护[J].计算机学报，2014(1):246-258.

[2] 覃雄派,王会举,杜小勇.大数据分析:RDBMS与Mapreduce的竞争与共生[J].软件学报，2012(1):32-45.

[3] Manyika J, Chui M. Big Data: The next frontier for innovation, competition and productivity[R]. Mckinsey Global Institute, 2011.

[4] 彭宇,庞景月,刘大同,等.大数据：内涵、技术体系与展望[J].电子测量与仪器学报,2015(4):469-482.

[5] 何非,何克清.大数据及其科学问题与方法的探讨[J].武汉大学学报，2014(2):1-11.

[6] 朱扬勇,熊赟.数据学[M].上海:复旦大学出版社,2009.

[7] 魏瑾瑞,蒋萍.数据科学的统计学内涵[J].统计研究,2014(5):3-9.

[8] 刘星.经济管理实验室建设与管理导论[M].重庆:重庆大学出版社,2007.

[9] 俞立平.大数据与大数据经济学[J].中国软科学,2013(7):177-183.

[10] 宋杰鲲.经济管理类数据挖掘技术课程教学探析[J].价值工程,2011(9):154-155.

[11]蔚赵春,凌鸿.商业银行大数据应用的理论、实践与影响[J].上海金融,2013(9):28-32.

Importance of application of data science in experimental teaching of Economics and Management specialty

Wang Xiaolei, Liu Haining

(Experiment Center for Economic Data, Shanghai University, Shanghai 200444, China)

Based on the topic on the importance of application of data science in experimental teching of Economics and Management specialty, this article firstly analyzes the relationship between data science and the Economics and Management specialty, secondly explains the effect that the data science has on the development of Economics and Management specialty experiment technology, thirdly discusses about the features of data science’s application in the experimental teching of Economics and Management specialty, and finally illustrates the influence of data science on the talent cultivation in Economics and Management specialty.

big data; data science; Economics and Management specialty; experimental teching

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.04.049

2015- 09- 24

王晓磊(1985—),男,上海,经济学硕士,实验师,上海大学经济数据实验中心主任,主要从事大数据与实验管理、国际贸易与产业政策等方面的教学与科研工作.

E-mail：gsinfo_04@oa.shu.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2016)4- 0179- 03