浅析大数据技术对科普工作的推动作用

董全超++刘涛++李群++刘建成

DOI：10.16661/j.cnki.1674-098X.2017.11.168

摘 要：该文归纳了大数据的技术基础和作用机理，从当前中国公民科学素质和科普現状出发，阐明推进大数据科普工作的紧迫性；从提高科普效能、开展精准科普、建立科学评价机制3个方面论述了大数据在科普工作中产生的推动的机制和效果；最后分析开展科普工作必须转变观念，推进科普同互联网深度融合。

关键词：大数据 科普 公民科学素质互联网

中图分类号：G322 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0168-04

Analysis of Big Data Technology on Promotion of Science Popularization of China

Dong Quanchao1，2，Liu Tao3，Li Qun1，Liu Jiancheng4，

（1.Institute of Quantitative & Technical Economics，Chinese Academy of Social Sciences，Beijing，100732，China；2.China Science and Technology Exchange Center，Beijing，100045，China；3.Gradual School，Chinese Academy of Social Science，Beijing，102488，China；4.Department of Science and Technology of Fujian Province，Fuzhou Fujian，350003，China）

Abstract：This paper has analyzed big data of technology based and role mechanism， from current China citizens science quality and science status starting， statedadvance big data science work of urgency； from improve science effectiveness， carried out precision science， established science evaluation mechanism three a aspects discusses has big data in science work in the produced of promoted of mechanism and effect； last analysis carried out science work must change concept， advance science with Internet depth fusion.

Key Words：Big data；Popular science；Civic scientific iiteracy；Internet

大数据技术是对社会和自然中大量的信息采集、存储、分析各类系统的总称。近年来，大数据技术成为社会热点，对于社会经济发展有着重大的影响作用。我国政府高度重视大数据技术的应用，将其作为国家战略进行推动。据悉，《大数据产业发展规划（2016——2020年）》即将发布。在这一系列技术上产生的大数据思维深刻地影响着社会的行为与思维方式，对于科技工作部门开展的各类相关的社会调查、统计、政策实施有着深刻的影响。

在我国政府大力支持下，科学技术普及工作有了长足进步。全国年度科普经费筹集额从2009年的871241万元上升至2014年1 500 291万元，科技馆从1404个上升至1 820个，科普人员、科普出版物的数量也有了长足进步。但是第九次中国公民科学素质抽样调查显示，目前中国公民科学素质依然偏低，同时公民科学素质水平，两性差别、城乡差别、地区差别依旧明显。相对于国家《全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）》所提出的“达到世界主要发达国家21世纪初的水平”还有一定的差距。运用大数据技术可以在有限的资源投入下，提升投入产出比，有效推进中国公民科学素质提升，助力中国实现完善的公民科学素质建设的组织实施、基础设施、条件保障、监测评估等体系。

目前，虽然大数据技术在经济社会发展方面的应用研究已经比较普遍，但如何借助大数据技术助力我国科普工作方面的研究还较少。董全超等分析了十三五时期我国科普工作面临的新形势，提出借助大数据技术开展科普工作的建议[1]。张璐就大数据时代如何进行信息化建设，更好地开展科普工作进行了探讨[2]。徐锡莲提出了用大数据针对青少年、农民和进城务工者开展科普工作的建议[3]。李大光研究了大数据时代对传统的公众理解科学提出的挑战，并提出建议[4]。邢佳妮在对大数据时代下科学传播中面临的新问题进行细分的基础上，从传播主体的视角，有针对性地提出了解决的策略[5]。刘峰分析了大数据时代电视科普节目传播的机遇与问题，探索了大数据技术的电视科普节目传播方式[6]。此文将简要介绍大数据技术的技术背景，分析我国科普工作存在的若干问题以及面临的机遇和挑战，最后提出利用大数据技术促进我国“十三五”时期科普工作的若干建议。

1 大数据的技术背景

随着大数据在各个领域的巨大成功，大数据的理论研究不断深入。不同专家对大数据的特征进行了归纳，例如三V理论、四V理论等，总体来说大数据有数据量巨大（一般为PB级数量），数据类型多样（如文本图片数量、声音、视频等），数据密度低、数据广度大的特征。大数据产生的背景源于4个技术的主要进步。

一是计算设备的存储能力迅速提升，单位数据的存储成本逐年下降，例如目前服务器单位GB存储价格已经下降至0.2美元左右。特别是以Google公司的Big Table和开源领域的Hadoop为代表的大数据存储技术应用逐渐扩展，使得大规模多类别信息存储成为可能。计算机读写和计算速度大幅度提升，为大数据得以实施提供了物理基础。

二是互联网同商业深度融合发展，特别是社交网络和移动互联网的兴起，代表互联网与社会生活更加紧密结合。在此基础上产生了多种多样的商业模式，这些模式中既有传统产业通过网络化营销、网络化客服等方式实现自身升级，也有如优步、滴滴打车等为代表的完全基于互联网的模式创新。这类商业模式大多需要对客户数据进行采集和深入挖掘才能够在激烈的市场竞争中得以生存。

三是数据采集成本下降，以往人工填报的数据采集方式已经由大量的自动化采集设备完成，例如在生物统计领域大范围设置自动化信息采集点侦测野生动物活动范围，在气象领域大范围部署无人浮标监测洋流运动和海水温度对海洋气象进行监测等，大范围部署自动化信息采集设备往往是大数据实施的前提性工作，也是投资最大、最为艰苦的工作。随着智能手機普及率的提高，社会工作中大数据的采集成为了可能，智能手机是用户个人信息的集中采集与发布的中心。

四是大数据对生产生活的推动力，根本上是源于对复杂数据的深入挖掘和分析，由于大数据具备数据量大且类型多样的特征，这就离不开图像识别、录像跟踪识别、音型识别等分析技术，并且识别技术与AI进步密不可分，如神经网络、岭回归、决策树等计算机科学中智能算法是各种数据的识别、判断的基础性技术，总体上来说，大数据的数据挖掘是计算机科学、统计学、数学、和工程技术协同进步的产物。

以上四个方面的技术进步促成了商业、科研、社会工作、政府决策领域大范围采用大数据思维。

2 当前我国科普工作存在的问题

进入新世纪以来，我国科普工作取得了较大成绩，公民科学素质有了较大幅度的提高。但是，面对人民群众日益增长的科学技术需求，我国的科普工作仍存在以下问题和缺口。

2.1 科普资源投入出现了偏差

尽管科普专职人员、科技馆建筑面积、年度筹集资金、科普图书出版种数等几个代表性指标的数量来逐年上升，但是上升速度并不平衡（见表1），在2008—2014年间分别上升了5%、46%、103%、116%左右。科普图书投入上升速度最快，科普人员、科技馆建设等流动性较差的指标上升不明显，科普工作的主要进步体现在了科普内容的涌现上，但是另一项科普内容指标科普音像制品的数量逐年变化没有规律。而科普音像制品是一般群众，特别是二、三线城市最容易接受的科普方式之一。图书出版发行整个行业也出现了衰退趋势，由此可见，目前中国科普的传播途径和投入重点出现了偏差。

2.2 科普资源的区域性不平衡和城乡差别不平衡影响着中国科普工作的效能

以2014年科普数据为例，科普人员投入、科普经费投入、科技场馆分布、大学等科研机构开放活动次数几个指标的区域差异较为明显（见表1）。在科普人员等投入上，科普资源地区差异不明显，但是和当地经济社会发展水平结合较为紧密的科技馆、大学、科研机构数量区域差异明显，因此西部地区更加依赖便于传播的图书音像制品进行科普工作。同时笔者发现，尽管科普资源向西部地区政策性倾斜，但是西部地区的科普投入的产出产比低于东部、中部水平。尤其是科技活动周、科普专职人员等。

2.3 对科普项目、活动绩效缺乏评估

目前，我国政府设立了科技活动周、科普日等大型科普活动，各省级政府也设有诸多科普活动，经费投入规模巨大，举办规模也很大，对丰富人民群众精神文化生活、提高公民科学素质发挥了积极作用。但是，这些活动很少进行绩效评估，不利于开展今后的活动。此外，国家有关部委、各省市设立了众多科普计划项目，少的省市几百万，多的省市上亿元。如此多的项目，目前仍重立项，轻验收，绩效评估更加匮乏。

3 互联网、大数据时代给科普工作带来的机遇和挑战

移动互联网接入率、光纤总里程、互联用户人数等一系列指标显示，中国互联网基础设施建设水平不断提高，人民群众享受到了更加便捷与经济的互联网接入服务。这为各行各业和政府各项事业建造、采集、分析、运用大数据资源提供了物理基础。科普工作中区域不平衡、城乡差别、科普受众接受习惯等阻碍因素可以利用大数据发展带来的机遇得以解决（见表3）。

随着人民群众手机拥有率、互联网接入率逐年提升，电子购物、电子支付方式深入人心，人民群众已经习惯当前的互联网使用方式，在科普工作中运用大数据思维开展活动组织、系统建设是顺应时代潮流的必备工作。在科普工作中，主要存在以下挑战。

首先，落实运用大数据改善科普工作，必须扭转传统观念。大数据运用到科普工作中，不仅仅需要采用新技术新方法，首先要从建立多渠道采集信息，对信息进行交叉、融合、归纳的思想意识。必须抛弃传统的、孤立的采用、分析、使用信息的思维，以更加包容和开放的心态将社会上各类信息资源为我所用。

其次，充分挖掘现有科普资源，实现科普互联网化。科普资源数字化是进行大数据化科普的重大课题。只有对现有科普资源进行数据化和网络才能够发挥大数据的效能。例如对科普展览、科普音像制品实现数字化发行、传播，打造符合现代文化消费习惯的短视频、科普短文才能够在信息高速扩张的互联网媒体上进行有效传播；运用VR、AR等虚拟现实技术手段建设数字化科技馆等方式，在实现科普资源数字化的基础上，充分采用大数据思维的信息采集手段，例如在科普视频播放过程中，通过监控用户对视频的回放时间点、回放频率来分析科普受众感兴趣的科普知识，进行针对性的加强，或者分析科普网站上不同区域的点击率和点击次序作为科普网站排版的调整依据，或者通过数字科技馆对监控路线进行分析，来了解科普受众移动路线，在不同展览品前停留时间等数据。

4 大数据技术在科普中的作用

针对目前科普工作存在的主要问题，根据大数据的技术特性，文章认为大数据技术可以从提升科普工作投入产出比提高科普精确程度、加快科普效果评价等几个方面提高科普工作水平。

4.1 运用大数据观念提升科普工作效能

大数据是一种思维方式和观念，并非一套信息系统或者一两款手机应用。大数据思维的贯彻与实施是社会整体信息化水平的体现。大数据的作用体现在社会各方数据开放共享程度，科普工作一方面要以开放的心态向全社会打开数据接口，把目前已有的科普资源信息化、虚拟化向全社会共享；另一方面应当积极同社会掌握大量数据的企业和政府部门积极对接。

在实际操作中，充分运用大数据可以保证科普工作成本合理控制。例如在科技场馆建设和选址、科技展览的举办时间、宣传方式等方面，积极对接交管部门的交通流量信息、民政部门的居民的职业、文化程度信息等，結合已有的公民科学素质调查结果进行相关性分析，将其作为选址依据，提高科技场馆和科技展览的受众面。大数据不仅体现在当期数据的统计挖掘，运用大数据可以更好地对科普工作进行预期和预测。

4.2 运用大数据技术提高科普精确度

在对海量数据的监控下，大数据可以极大地提高预测精度和可信度。在实际工作中，大数据在在舆情监测、人员流动分析已经有了非常成熟的应用。以微博为例，通过大数据分析一般的舆情热点会在2～3 d后达到传播的最高峰，然后会持续一周左右的缓慢下降。通过运用这一规律，国内相关机构在打击网络谣言，进行舆论正能量引导上有了很好的效果。在进行科技活动组织上，通过大数据手段来提高政策和资源投入精确程度是目前社会工作运用大数据的主要方向之一。科普工作是社会性工作，作用对象是普通的自然人，因此科普受众的性别、职业、收入水平、文化程度和居住地和科普的内容方式的匹配程度极大地影响了科普效果。

再例如针对社会舆论热点分析和微博、微信等互联网产品的大数据信息来分析相关信息敏感人群，及时采用受众最容易接触的渠道和受众最容易接触的方式进行精准科普，当然这也对科普音像制品的制作水平提出了要求。大数据科普另外一个显著特征是通过数据的分析、挖掘，可以将原有的科技活动进行分解、剥离。将大型科技活动、科普著作单元化、微型化。使之更加利于科普的传播。

4.3 运用大数据手段对科普工作效果进行评价

科普工作的实施效果评估是实现科普工作闭环管理的最重要的环节之一，针对科普展览、科技活动周、科普出版发行、科普工作人员工作的各项工作效果进行有效评估及对试点科普资源进行优化调整的依据。目前社会工作效果反馈采用方式主要是各种形式的调查问卷，例如邮寄调查问卷、电话调查、上门访谈。在当前社会普遍缺乏互信和过度商业化的环境下，人民群众对传统的调查问卷方式经常带有抵触情绪或不认真对待。同时一些科普工作如科普出版物的发行，科普音像制品的传播受众面广，在调查统计中，极易受到样本偏差的影响。传统的科普工作后评价方法成本巨大、周期漫长、操作复杂、准确度不高。

通过大数据手段和配套的系统建设可以有效地提升科普工作的评价方法。在以手机二维码、无线网络、室内室外位置感应技术等现代技术采集手段下对科普受众的个人信息采集边际成本将会下降到几乎为零。通过在科技馆、科技活动周和科技展览设置二维码扫描，引导用户直接进行有奖答题，变事后反馈为事中反馈，便于科技工作及时调整科普内容和科技展厅开放关闭时间。

6 结语

大数据为科普现代化提供了便利手段，作为新兴技术手段，大数据为科普工作提供了多种渠道，目前大数据的应用需要全新的思想观念和具备创造力的思维。加快相关科普资源建设、制度设计、方法研究，通过大数据将现有科普资源快速、精准地送达到科普受众手中，将为提高国家科普服务能力，提升我国公民科学素质，建设创新型国家提供坚实保障。

参考文献

[1] 董全超，李群，王宾.大数据技术提升科普工作的思考[J].中国科技资源导刊，2016，48（2）：93-98.

[2] 张璐.大数据时代科普信息化建设的思考[J].科技展望，2015（18）：1.

[3] 徐锡莲.利用大数据开展科普工作的设想[J].科技资讯，2015，13（8）：226-226.

[4] 李大光.大数据时代的公众理解科学[J].科普研究，2015，10（2）：5-11.

[6] 邢佳妮.大数据时代下科学传播中存在的问题及对策研究[J].理论观察，2014（6）：61-62.

[7] 刘峰.大数据时代电视科普节目的传播策略探析[J].科普研究，2013，8（5）：53-57.