什么是數(shù)據(jù)科學?將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價值

數(shù)據(jù)科學是一種將業(yè)務數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為資產(chǎn)的方法，可幫助組織提高收入、降低成本、抓住商機、改善客戶體驗等。

數(shù)據(jù)科學定義

數(shù)據(jù)科學是一種使用從統(tǒng)計分析到機器學習的方法從結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中收集洞察力的方法。對于大多數(shù)組織而言，數(shù)據(jù)科學被用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價值，其形式是改善收入，降低成本，提高業(yè)務靈活性，改善客戶體驗，開發(fā)新產(chǎn)品等。

RiskIQ公司首席數(shù)據(jù)科學家Adam Hunt說，“如果愿意，企業(yè)可以獲取的數(shù)據(jù)量是巨大的，但是如果沒有做任何事情，把它變成有趣的東西，它有什么用呢?數(shù)據(jù)科學是關(guān)于提供這些數(shù)據(jù)的目的?！?/p>

數(shù)據(jù)科學與分析

雖然數(shù)據(jù)分析是緊密相關(guān)的，但它是數(shù)據(jù)科學的一個組成部分，用于了解組織的數(shù)據(jù)是什么樣子的。數(shù)據(jù)科學利用分析的輸出來解決問題。

Hunt說，“數(shù)據(jù)科學正在得出推動數(shù)據(jù)向前發(fā)展的結(jié)論。如果不是采用數(shù)據(jù)解決問題，如果只是在做調(diào)查，那就是分析。如果真的要用結(jié)果來解釋某些事情，就要從分析到科學。數(shù)據(jù)科學與實際解決問題的關(guān)系比觀察、檢查、繪制數(shù)據(jù)更大。”

對于Looker公司首席數(shù)據(jù)科學家Hillary Green-Lerman來說，數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)科學之間的區(qū)別在于時間尺度。她表示，數(shù)據(jù)分析描述了當前的現(xiàn)實狀況。數(shù)據(jù)科學使用該數(shù)據(jù)來預測或了解未來。

Green-Lerman說，“許多人認為數(shù)據(jù)分析師只是初級數(shù)據(jù)科學家;有人希望在他們長大后成為數(shù)據(jù)科學家。有時這是真的，但實際上我發(fā)現(xiàn)一個非常優(yōu)秀的分析師擁有與數(shù)據(jù)科學家不同的技能。”

數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)科學和大數(shù)據(jù)通常是一致的，但數(shù)據(jù)科學可以用來從各種規(guī)模的數(shù)據(jù)中提取價值，無論是結(jié)構(gòu)化的、非結(jié)構(gòu)化的還是半結(jié)構(gòu)化的。當然，在許多情況下，大數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)科學家很有用，因為企業(yè)擁有的數(shù)據(jù)越多，在給定模型中可以包含的參數(shù)就越多。

Hunt說，“有了大數(shù)據(jù)，企業(yè)就不必受制于小數(shù)據(jù)的維數(shù)限制。大數(shù)據(jù)在某些方面確實有幫助，但更多并不總是更好。如果把股票市場放在合適的位置，它就不會起作用?！?/p>

數(shù)據(jù)科學的商業(yè)價值

數(shù)據(jù)科學的商業(yè)價值取決于組織需求。數(shù)據(jù)科學可以幫助組織構(gòu)建工具來預測硬件故障，允許組織執(zhí)行維護，并防止意外停機。它可以幫助預測超市貨架上的內(nèi)容，或者根據(jù)產(chǎn)品的屬性預測產(chǎn)品的流行程度。

MapR科技公司首席應用架構(gòu)師Ted Dunning說，“數(shù)據(jù)科學團隊可以擁有的大價值在于他們與業(yè)務團隊融為一體。幾乎按照定義，尋求新奇的人員，真正創(chuàng)新的人員，將會發(fā)現(xiàn)價值或泄漏的價值，而不是人們所預期的。通常他們會讓業(yè)務人員帶來驚喜。價值并不是人們最初認為的那樣?！?/p>

數(shù)據(jù)科學團隊

數(shù)據(jù)科學通常是一門團隊科學。數(shù)據(jù)科學家是大多數(shù)數(shù)據(jù)科學團隊的前瞻性核心，但從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向分析，然后將分析轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)價值需要一系列技能和角色。例如，數(shù)據(jù)分析師應該在將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給團隊，并在維護數(shù)據(jù)模型之前對其進行調(diào)查。數(shù)據(jù)工程師必須構(gòu)建數(shù)據(jù)管道以豐富數(shù)據(jù)集，并使數(shù)據(jù)可供公司其他人使用。

eBates公司分析副總裁Mark Stange-Tregear警告不要尋求數(shù)據(jù)科學“獨角獸”，也就是將非線性思維與高級數(shù)學和統(tǒng)計知識以及編碼能力相結(jié)合的人員。

Stange-Tregear解釋說，“我不認為數(shù)據(jù)工程是關(guān)鍵的數(shù)據(jù)科學家特征，我希望有人真正添加其他內(nèi)容。如果我可以讓某人建立模型，能夠評估統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并將該模型的好處傳達給業(yè)務部門，那么我就可以雇傭足夠成熟的數(shù)據(jù)工程師來采用該模型并實現(xiàn)它?！?/p>

數(shù)據(jù)科學的嵌入式方法

一些組織選擇將數(shù)據(jù)科學家與其他功能混合在一起。例如，Mapr公司的Dunning建議遵循數(shù)據(jù)操作方法，將數(shù)據(jù)科學家嵌入到具有業(yè)務線職責的DevOps團隊中。這些數(shù)據(jù)運營團隊往往是跨職能的和技能的，如運營、軟件工程、架構(gòu)和產(chǎn)品管理，并且可以從頭到尾協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)、工具、代碼和環(huán)境。數(shù)據(jù)運營團隊傾向于將分析管道視為類似于生產(chǎn)線。

Dunning說，“孤立的數(shù)據(jù)科學團隊可能希望部署最復雜的模型，嵌入式數(shù)據(jù)科學家將尋找可維護的廉價勝利。他們對于選擇的解決方案是務實的?！?/p>

數(shù)據(jù)科學目標和可交付成果

數(shù)據(jù)科學的目標是構(gòu)建從數(shù)據(jù)中提取以業(yè)務為中心的見解的方法。這需要理解價值和信息在企業(yè)中是如何流動的，并能夠利用這種理解來識別業(yè)務機會。雖然這可能涉及一次性項目，但更典型的是，數(shù)據(jù)科學團隊尋求識別關(guān)鍵數(shù)據(jù)資產(chǎn)，這些資產(chǎn)可以轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)管道，為可維護工具和解決方案提供支持。例如，銀行使用的信用卡欺詐監(jiān)控解決方案，或用于優(yōu)化風電場中風力發(fā)電機布置的工具。

逐漸地，傳達團隊所做工作的演示文稿也是重要的可交付成果。Riskq公司的Hunt說，“確保他們將結(jié)果傳達給公司的其他人是非常重要的，當數(shù)據(jù)科學團隊長時間陷入困境時，它開始陷入困境。產(chǎn)品經(jīng)理認為工作是理所當然的，除非我們一直在談論和關(guān)注它。”

數(shù)據(jù)科學過程和方法

生產(chǎn)工程團隊在Sprint周期中工作，并且有計劃的時間表。Hunt表示，數(shù)據(jù)科學團隊通常很難做到這一點，因為可以提前花很多時間來確定一個項目是否可行。

Hunt說，“很多時候，第一周甚至第一個月都是研究、收集、清理數(shù)據(jù)。我們能回答這個問題嗎?我們能有效地做到嗎?我們花費了大量的時間進行設計和調(diào)查，遠遠超過了標準工程團隊的表現(xiàn)。”

對于Hunt來說，數(shù)據(jù)科學應該遵循科學方法，盡管他指出并非總是如此，甚至不可行。

Hunt說，“企業(yè)試圖從數(shù)據(jù)中提取一些洞察力。為了反復和自信地做到這一點，必須使用科學方法準確地證明其假設。但我不認為許多數(shù)據(jù)科學家真正使用任何科學?！?/p>

Hunt說，真正的科學需要時間。企業(yè)花費時間確認其假設，然后花費很多時間試圖反駁自己。

Hunt說，“通過數(shù)據(jù)科學，企業(yè)需要深入研究數(shù)據(jù)來驗證這些假設。我們試圖回答的很多問題都是短暫的。例如，在安全方面試圖找到解決威脅的辦法?！?/p>

他表示，因此，數(shù)據(jù)科學通常意味著采用“足夠好”的答案，而不是好答案。然而，危險是結(jié)果可能成為確認偏見或過度擬合的犧牲品。

他說，“如果這不是真正的科學，也就是說企業(yè)用科學的方法來證實一個假設，那么所做的就是向一些算法采用數(shù)據(jù)來證實自己的假設。”

數(shù)據(jù)科學工具

數(shù)據(jù)科學團隊使用各種工具，包括SQL、Python、R、Java以及Hive、oozie和TensorFlow等開源項目。這些工具用于各種與數(shù)據(jù)相關(guān)的任務，從提取和清理數(shù)據(jù)到通過統(tǒng)計方法或機器學習對數(shù)據(jù)進行算法分析。

通過統(tǒng)計方法或機器學習進行算法分析。

“企業(yè)需要良好的可視化工具。在這一點上，編程工具Python是最受歡迎的。企業(yè)需要能夠構(gòu)建有趣模型的工具。”MapR公司Dunning說。

Dunning說，當MapR公司調(diào)查其客戶數(shù)據(jù)團隊時，團隊使用的最少數(shù)量的建模工具是5個，而且甚至沒有進入可視化工具。

“事情變得越來越多，因為人們更加懷疑。這種其他建模技術(shù)會產(chǎn)生更好的模型嗎?”Dunning說。

數(shù)據(jù)科學家的薪酬

根據(jù)PayScale公司的數(shù)據(jù)，以下是一些與數(shù)據(jù)科學相關(guān)的最受歡迎的職位和每個職位的平均薪酬：

• 分析經(jīng)理：67,000美元至126,000美元
• 助理數(shù)據(jù)科學家：58,000美元至101,000美元
• 商業(yè)智能分析師：49,000美元至95,000美元
• 數(shù)據(jù)分析師：42,000美元至83,000美元
• 數(shù)據(jù)架構(gòu)師：77,000美元至153,000美元
• 數(shù)據(jù)工程師：64,000美元至132,000美元
• 數(shù)據(jù)科學家：65,000美元至134,000美元
• IT數(shù)據(jù)科學家：61,000美元至135,000美元
• 首席數(shù)據(jù)科學家：95,000美元至172,000美元
• 研究分析師：4萬至7萬美元
• 研究科學家：48,000美元至118,000美元
• 高級數(shù)據(jù)科學家：93,000美元至160,000美元
• 統(tǒng)計學家：50,000美元至108,000美元

數(shù)據(jù)科學技能

雖然數(shù)據(jù)科學學位課程的數(shù)量正在迅速增加，但它們并不一定是組織在尋找數(shù)據(jù)科學家時所尋求的。eBates公司Stange-Tregear表示，他尋找具有統(tǒng)計背景的候選人，因此他們知道是否在看實際結(jié)果，將結(jié)果置于場景中的領(lǐng)域知識;以及使他們能夠向業(yè)務用戶傳達結(jié)果的溝通技巧。

“如果我有一位可以完成所有這些工作的數(shù)據(jù)科學家，那么我會擔心通過數(shù)據(jù)工程團隊實現(xiàn)這一點?！彼f。

RiskIQ公司的Hunt表示，對擁有博士學位的應聘者很感興趣。Hunt說，“我偏向招聘于擁有博士學位的人，但我不會放棄那些具有豐富經(jīng)驗的人才。博士能夠?qū)σ粋€主題進行非常深入的研究，并且能夠?qū)⑦@些信息傳播給其他人。但是，擁有扎實的背景或個人項目是非常有趣的?！?/p>

Hunt說，他特別尋找物理、數(shù)學、計算機科學、經(jīng)濟學甚至社會科學的博士學位的人才。他不會對擁有數(shù)據(jù)科學或分析學位的應聘者另眼相看，但他確實對招聘這些人有所保留。他說，“我的個人經(jīng)歷是，我發(fā)現(xiàn)它們非常有用，但他們過于關(guān)注模型的操作，而不是思維方式?！?/p>

MapR公司的Dunning更關(guān)心申請人的個人能力，而不是展示新事物的能力。他說，“我在招聘數(shù)據(jù)科學家時首先想到的內(nèi)容是：受訪者是否能教會我一些東西?我不想找到指導我怎么做的人，我非常想找到那些可以做我不能做的事情的人才，或者可以教會團隊的人才?！?/p>

Dunning指出，一些優(yōu)秀的數(shù)據(jù)科學家或數(shù)據(jù)科學領(lǐng)域的領(lǐng)導者都具有非傳統(tǒng)背景，并指出，他與之合作過的最好的人員包括曾經(jīng)做了6年園丁的人，具有美術(shù)背景的人，有的甚至擁有法國文學學位，還有一位沒有接受計算機培訓的新聞系學生。

Dunning說：“想用數(shù)據(jù)感知來測試人們，而不是用公式。希望有能力看到事物并理解它們?！?/p>

數(shù)據(jù)科學培訓

鑒于目前缺乏數(shù)據(jù)科學人才，許多組織正在制定計劃，以培養(yǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)科學人才。而培訓是另一條快速增長的途徑，培訓工作人員承擔數(shù)據(jù)科學家的角色。

數(shù)據(jù)科學學位

根據(jù)美國新聞和世界報道，這些是數(shù)據(jù)科學領(lǐng)域的頂級研究生學位課程：

• 統(tǒng)計學理學碩士：斯坦福大學的數(shù)據(jù)科學
• 信息與數(shù)據(jù)科學碩士：伯克利信息學院
• 數(shù)據(jù)科學理學碩士：哈佛大學約翰保爾森工程與應用科學學院
• 分析科學碩士：芝加哥大學格雷厄姆學院
• 計算數(shù)據(jù)科學碩士：卡內(nèi)基梅隆大學
• 數(shù)據(jù)科學理學碩士：華盛頓大學
• 跨學科數(shù)據(jù)科學碩士：杜克大學
• 應用數(shù)據(jù)科學碩士：密歇根大學信息學院

數(shù)據(jù)科學認證

組織需要在數(shù)據(jù)分析技術(shù)方面有專長的數(shù)據(jù)科學家和分析師。他們還需要大數(shù)據(jù)架構(gòu)師將需求轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)，需要數(shù)據(jù)工程師構(gòu)建和維護數(shù)據(jù)管道，需要了解Hadoop集群和其他技術(shù)的開發(fā)人員，還需要系統(tǒng)管理員和管理人員將一切聯(lián)系在一起。認證是候選人展示他們擁有正確技能的一種方式。

一些頂級大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析認證包括：

• 數(shù)據(jù)科學專業(yè)成就認證
• 認證分析專業(yè)人員
• Cloudera認證助理(CCA)數(shù)據(jù)分析師
• EMC經(jīng)驗證的專業(yè)數(shù)據(jù)科學家協(xié)會(EMCDSA)
• MapR認證數(shù)據(jù)分析師
• Microsoft認證解決方案專家(MCSE)：數(shù)據(jù)管理和分析
• 使用SAS 9的SAS認證數(shù)據(jù)科學家

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