那哲學上一般都會講人生的三個終極問題：

• 我是誰
• 從哪里來
• 到哪里去。

其實要想做數(shù)據(jù)科學，也要關心三個問題，

1.數(shù)據(jù)科學或者數(shù)據(jù)科學家到底是什么含義

2.怎么才能走上這條路

3.怎么才能在這條路上一直走的很好

大家可以看到目錄首先從多個方面去為大家介紹數(shù)據(jù)科學家這一崗位的方方面面，然后比較關心的是數(shù)據(jù)科學家的自我修養(yǎng)，怎么被需要被認可，怎么儲備知識自我提高，最后簡單地為迫不及待想要轉型的IT架構師或者數(shù)據(jù)分析師提供一些小建議，進行數(shù)據(jù)科學家養(yǎng)成。

先來簡單介紹一下這個崗位。

這個崗位在北美應該算是很流行了，國內(nèi)一些公司我們更經(jīng)常聽見的是：

• 『數(shù)據(jù)團隊負責人』
• 『大數(shù)據(jù)架構師 』
• 『算法工程師』
• 『高級數(shù)據(jù)分析師』
• 『數(shù)據(jù)挖掘工程師』

這樣的崗位。可以看到這些人的職能離數(shù)據(jù)都很近。

但我對數(shù)據(jù)科學家的定義集中在『獨立，垂直』。獨立就是，他們要從產(chǎn)品、業(yè)務部門獨立出來，垂直的意思是，要對數(shù)據(jù)的全生命流程負責，能夠用對數(shù)據(jù)的分析、挖掘，為產(chǎn)品、數(shù)據(jù)流程甚至架構 帶來全面改進，能夠輔助決策，甚至直接創(chuàng)造價值的這么一個垂直團隊，甚至是單兵。

有些人可能會說這是個偽命題，沒有數(shù)據(jù)科學家的時候，公司也一樣能做數(shù)據(jù)，也有數(shù)據(jù)團隊，也有這些崗位啊?數(shù)據(jù)科學家又是個什么鬼?

我認為數(shù)據(jù)科學家應該扮演一種催化劑的作用，首先在開辟新領域時，要主動承擔數(shù)據(jù)團隊中出現(xiàn)的架構+數(shù)據(jù)清洗一類的基礎性工作，達到自己在一線對數(shù)據(jù)理解、掌控的目的。然后，因為關心數(shù)據(jù)全生命周期流程，所以每個環(huán)節(jié)都可能是推動數(shù)據(jù)處理流程的優(yōu)化的點。數(shù)據(jù)從哪兒來，質量如何?業(yè)務數(shù)據(jù)要做分析，必須經(jīng)過哪些清洗和重構?使用什么樣的工程數(shù)學工具進行分析?該以怎樣的形式交給業(yè)務部門或者決策者?能夠進行哪些輔助或者直接的決策?真是有種當?shù)之攱尩母杏X。

所以我們在這里展開點講一些數(shù)據(jù)科學家的工作內(nèi)容。我們得有垂直獨立的思考模式，我們要遷就產(chǎn)品，但是決不能只用產(chǎn)品設計的思路思考數(shù)據(jù)分析。

一般來說，公司在最開始設計產(chǎn)品邏輯或者業(yè)務邏輯的時候，之所以做的粗放，是因為滿足數(shù)據(jù)上收的條件下，搞好業(yè)務性能和用戶體驗就可以了。我設計一個系統(tǒng)，要求0.4秒以內(nèi)返回結果，或者每秒接受上萬次查詢(qps)，幾千筆transactions，把功能點實現(xiàn)就好。如果在剛開始搞產(chǎn)品這一步就想做實時分析說查詢和交易的背后有什么內(nèi)在邏輯?那簡直就是本末倒置，產(chǎn)品的生存第一位，數(shù)據(jù)都是先積累。

積累一定程度了，業(yè)務數(shù)據(jù)拿出來了之后，也根本不是說直接跑個邏輯回歸跑個決策樹，出個報告，下班回家這么簡單的。

第一點就是要數(shù)據(jù)清洗。俗話說的好：做數(shù)據(jù)這一行，三分天注定，七分洗數(shù)據(jù)，也就是說，本來我們分析的數(shù)據(jù)潛在包含的信息就是有限的，你再不做清洗，什么也做不好。比如說有個字段是質量很差的身份證號碼信息，其實身份證號足夠恢復出這個人的出生地信息，生日性別，如果足夠全的話，還能檢查出這張身份證數(shù)據(jù)是不是假的。你不做清洗、不做信息提取，一定喪失了很多能夠做預測的指標。

再比如LinkedIn上有很多公司的數(shù)據(jù)，如果本來是同一家公司，但是在系統(tǒng)里有10個uid，像高德，高德軟件，高德地圖等等等等，你不好好做人工標注，維護字典統(tǒng)一這些名稱，就很難知道誰和誰有同事關系了。不僅僅是社交網(wǎng)絡，跟文本相關的數(shù)據(jù)質量，不管是爬蟲爬的還是買來的格式不好的數(shù)據(jù)，都需要非常大量的數(shù)據(jù)清洗，而且不懂業(yè)務需求是什么的時候，連清洗的質量把控、清洗的方式都不能做。數(shù)據(jù)清洗這件事重要到值得動用你的所有武器，從最原始的正則表達式，人肉修正臟數(shù)據(jù)，一直到最復雜的深度學習模型研究文本分類，再把文本中的詞匯、語義、詞性給提取出來變成新的feature，加入到特征庫。所有這些都是需要清洗的內(nèi)容。

第二點就是整合，熟悉各種SQL或者Pandas的朋友都很清楚，數(shù)據(jù)分析需要的數(shù)據(jù)跟業(yè)務數(shù)據(jù) 不僅質量有很大不同，而且組織形式也不一樣。

比如廣告行業(yè)里面有一個重要的分析叫做點擊率預估，就是傳說中的CTR預測，廣告投放給一個批次的人，展示、點擊、注冊、付費大量的行為隱藏在同一個日志表里面，格式就是個行為+時間戳，但是你想分析轉化漏斗，不可能不做拼接聚合。

這種問題還算簡單，因為CTR這種問題你全量可以做，抽樣也可以做。如果是做社群發(fā)現(xiàn)啊，PageRank，圖模型最短路徑等等類似的問題就不一樣了。

你會發(fā)現(xiàn)，首先你得維護一個社交網(wǎng)絡圖，Twitter最早用HBase存稀疏矩陣，更多的公司用三元組表示圖模型然后搞Spark GraphX或者使用Python的networkx。這種數(shù)據(jù)的重構不允許你基于一個原來圖做抽樣，你抽樣了做，要么結果是錯的，要么這不是一個能夠開放給所有人的社交網(wǎng)絡服務，講的low一點，跟CTR比這更像是一個典型的『大數(shù)據(jù)問題』。

最后就說一下分析任務。像分類變量大家往往使用加工啞指標、進行one hot encoding的方式可能從業(yè)務系統(tǒng)里的幾十個指標組合加工出上億個特征，這說明一件事，你的業(yè)務數(shù)據(jù)可能1個節(jié)點數(shù)據(jù)存下了，很好啊，但是要做分析，不僅吃內(nèi)存，而且中間數(shù)據(jù)可能要用到成百上千臺的集群。

這種情況太正常了。這時有些受過正統(tǒng)統(tǒng)計學教育的人可能會認為剛才的做法太沒有潔癖了。沒關系，為了照顧到大家的潔癖或者預算不足，我們有很多降維工具，比如直接應用于數(shù)據(jù)列上的PCA/AutoEncoder可以留下數(shù)據(jù)中的重要信息，ISOMAP可以方便的幫我們做流形降維/ 而某些樹模型除了能幫我們建立分類、數(shù)值預測模型之外，它的非葉子節(jié)點在優(yōu)化多分叉的時候，也能天然的起到了降維的作用。加變量、減變量往往被稱作特征工程 Feature Engineering，套用模型Data Mining實在只是最后最后的一個小步驟。

總之，這個崗位不是過來鬧著玩的，是為了推動業(yè)務優(yōu)化、是為了推動決策的，是為了產(chǎn)生價值的。產(chǎn)生價值說簡單點不就是增加收入，節(jié)省成本嗎?然后你的利潤就來了。每一個業(yè)務決策、業(yè)務動作后面的成本和收益是多少?如何定義好優(yōu)化問題?要動用多少人力物力，有什么樣的約束條件達到什么效果，這是顯性的。公司怎樣節(jié)省自己的時間，客戶的時間，帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展社會進步，這是隱性的，都要考慮。

把優(yōu)化目標用數(shù)學的方式表達出來，才能有好的結果。而且有時候我們會有多個目標。為什么百度全家桶另人討厭?每一個部門都有自己的產(chǎn)品、自己的KPI，幾個團隊的leader私下一商量，打包出去推廣，KPI是上去了，社會口碑一落千丈，所以不去預先協(xié)調(diào)多個目標、多個團隊的協(xié)作，這種短視行為只能帶來垃圾。

所以產(chǎn)生價值，這是數(shù)據(jù)科學家的內(nèi)功，真家伙，能受用一輩子。

所謂數(shù)據(jù)科學家的外功，就是接地氣，在后端能設計優(yōu)化架構，在業(yè)務端能推動決策落地。

一個簡單的分析，變不成一段系統(tǒng)中的SQL代碼、一段Python代碼，影響不了最終的決策，那就是什么都沒有。這是很多人曾經(jīng)面對或者正在面對的問題。另外，就算這些一切都好，一個算法能火的必要非充分條件是找到了做大規(guī)模并行化的思路，沒有一個算法是只靠單機表現(xiàn)出色就能上線部署的，比如SVM 06-08年的實現(xiàn)了在線更新，比如11年隨機梯度下降實現(xiàn)了無并行鎖。 所以很多工程師、數(shù)據(jù)科學家都在研究算法的可并行性、擴展性。論證完之后他們就會用OpenMP，用Spark，用GPU的方案來實現(xiàn)。

不僅如此，對算法熟悉了，我們更要對數(shù)據(jù)熟悉，主要就是去了解一個算法牽涉到的數(shù)據(jù)量以及計算量。前者就是所謂的空間復雜度，我們要花多大內(nèi)存或者物理存儲來存放中間結果和最終結果?存進去能不能高效的讀取出來?后者就是所謂的時間復雜度，CPU/GPU的算力能不能靠指令集優(yōu)化提高?每次計算啟動預處理和節(jié)點通信代價有多少?受指令集、緩存、內(nèi)存、總線、網(wǎng)絡的延遲多高?這些細節(jié)考慮和不考慮，做出來的結果天差地別。

最后的落地性就是以身作則的推進代碼、圖標、報告，對決策形成建議。學統(tǒng)計的人都會形成概率思維對吧，我觀測到一個樣本，屬于A類的概率80%，屬于B類的概率20%，但是決策者就不一樣了，兩條路只能選一條，壓力很大。有一句話叫選擇大于努力，而數(shù)據(jù)科學家做的事就是努力做出正確的選擇。這種選擇不僅依靠數(shù)據(jù)類的信息，也有非數(shù)據(jù)類的信息。因此，把難以數(shù)據(jù)化的信息給數(shù)據(jù)化，評估風險，才是正道。大家為什么現(xiàn)在推崇量化投資?如果你沾沾自喜于單獨某一次選擇的一夜暴富，那以后仍然還會一夜暴窮。量化投資也好，數(shù)據(jù)科學也好，都是為了更好的做選擇。

綜上所述，一個數(shù)據(jù)科學家可以有多種視角，給人感覺很酷。

數(shù)據(jù)科學家崗位活躍在什么行業(yè)?

傳統(tǒng)行業(yè)，肯定有，而且需求很大。

美國郵政曾經(jīng)優(yōu)化了工作日程表，本來周一到周五上班周末兩倍工資，變成了排班制度，自由選擇合適的5天上班，一下在勞動力上節(jié)省了三億美金，這個方案現(xiàn)在日本很多打工店都在用。

這就涉及到線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃。亞馬遜至今還在做倉庫選址和路徑調(diào)度，因為它要安排倉庫庫存，安排送貨嘛。所以地理數(shù)據(jù)分析，選址和TSP都得做。工程方案就更多了，比如滴滴今年這個算法競賽，顧客和車輛的供需預測，所有打車、租車、代駕公司，一旦做到規(guī)模化了，都特別需要供需預測，這事兒2年前e代駕就在做。

做完供需預測，有的人就想我們設計一個運力調(diào)度中心，這個區(qū)域人多，你應該去這，另外一個區(qū)域車少，你應該去那兒。其實從工程角度講，給司機看一個熱力圖解決了，redis存好司機實時位置和對接下來半個小時訂單的預測，司機在app看到熱力圖，自己就往更容易接單的地方跑。做工程往往就特別需要這種巧勁。

互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，是數(shù)據(jù)科學家的主戰(zhàn)場。

09年netflix數(shù)據(jù)競賽可能大家都清楚，其實就是為了解決一件事，給合適的用戶在網(wǎng)上推薦合適的影片和電視劇，甚至自己主導往外推這些影音內(nèi)容。為什么《紙牌屋》能火?因為大眾喜歡的題材、喜歡的導演、喜歡的Kevin Spacey都湊一塊兒了，這都是基于對用戶的深入理解才能做的。競賽結束之后，是個人就會講協(xié)同過濾了，雖然真正實踐svd，als的人少之又少，但互聯(lián)網(wǎng)確實開始重視算法了。很久之前看過一本入門級的《推薦系統(tǒng)實戰(zhàn)》我覺得寫的比較全面，作者項亮老師至今活躍在算法一線。

如果說你開了一家公司，不是電商、垂直巨頭這種流量+推薦的模式，你一樣可以參與到廣告行業(yè)里。這個行業(yè)國外商業(yè)模式非常成熟，廣告主，需要競價廣告位投放;媒體流量主，需要優(yōu)化廣告位，進行用戶行為研究，中間還有廣告聯(lián)盟，DMP這些平臺，研究投放算法，采用田忌賽馬的策略，雖然每個廣告不都會投放給最適合看這個廣告的那些人，但是總收益最大。對這方面感興趣的推薦大家先看一本入門書《計算廣告學》，作者是劉鵬老師。這里面涉及了廣告行業(yè)的商業(yè)模式的架構和算法實踐，算是個全貌性的介紹吧。

我個人有些偏見，認為廣告行業(yè)做算法做不透，做的半吊子，首先PC端投放轉化率千分之五，移動端轉化率百分之五，能做到這個數(shù)字都要燒高香了，離所謂精準簡直差的太遠。 比如你耽誤大家70秒的時間就為了一個廣告的KPI，點擊率千分之五，14000秒 4個小時的播放形成了1次點擊，謀財害命對不對，也不好好學學國外怎么在廣告上互動收集UGC，提高投放效果。

然后我是覺得相比之下，增長運營比流量運營更有價值。最近有個很潮的詞叫growth hacking，自己做產(chǎn)品，上收數(shù)據(jù)，但是呢自己做簡單分析太麻煩了，要有專業(yè)化的平臺幫我們分析這些，拉動增長，降低成本。基本方法論就是漏斗圖轉化率，精細化一點的話Cohort Vintage Analysis，再精細化一點用戶畫像，為用戶定制化他的核心體驗，提高留存和持續(xù)付費。

從APP的sdk切入的Talking data，友盟都是比較老牌了，環(huán)信給app提供的多媒體社交sdk也是很棒的點，更多的廠家是在云端數(shù)據(jù)服務，光我接觸到的，國內(nèi)的百分點，Everstring，37degree，growing.io，美國Salesforce是做的比較久了，Ayasdi在最近美國融資榜上面排第二，核心算法、高性能計算、和數(shù)據(jù)可視化做的都很好，大家可以了解一下。說個題外話，融資榜第一的Sentient科技，是做機器人的。反正就人工智能圈子。

最后一點，一個好的數(shù)據(jù)科學家其實是適合做偏數(shù)據(jù)類的產(chǎn)品經(jīng)理的。項目冷啟動上收UGC、爬什么外部數(shù)據(jù)，是需要靠大局觀，靠腦洞的，不是守著自己現(xiàn)有一點數(shù)據(jù)分析分析就足夠了的。產(chǎn)品迭代的過程中，算法搞不定的時候也是有的，有時候拿A/B Testing結果說話更靠譜。

在前沿技術公司里面，很可能進來的人都有一個較高level的算法能力了，這樣的一些橫跨學界和產(chǎn)界人湊在一起，他們的核心技術就是拓撲、圖論、數(shù)論、深度學習、強化學習這一套純數(shù)學工具，很高的壁壘在這，他們在一起要么能夠解決之前解決不了的問題，要么極大改善傳統(tǒng)方法的效果，包括數(shù)據(jù)安全、OCR，圖像識別、語音識別、文本理解、機器翻譯、機器人等等。很多人在博士階段就有一些專利了，然后很自然而然的就開始開公司。特別有名的，包括剛才提到的Ayasdi，Sentient科技，Deep Genomics等等。這種公司的核心團隊往往不太可能和一個成長中的數(shù)據(jù)科學家共同成長，比較多的還是走學術產(chǎn)業(yè)化的道路，其實剛剛畢業(yè)的碩士，博士如果還喜歡在一線做工程的話，是特別適合加入這些團隊的，國內(nèi)就有幾家，科大訊飛，商湯科技，等等就不贅述了。

所以洋洋灑灑總結一下，什么是數(shù)據(jù)科學家?

前面懂業(yè)務，中臺證明自己的故事，底層寫代碼，算法的也寫后端的也寫。如果你是首席數(shù)據(jù)科學家，你不給自己公司站臺，做技術型售前，你能指望誰能比你講清楚你們的技術實力和商業(yè)模式?你不幫公司上收最數(shù)據(jù)，你想指望誰來做?

雖然對數(shù)據(jù)科學家的要求很高，但是也要看到幾個點

數(shù)據(jù)科學家不是數(shù)學家。三百年前就有費馬大定理，三百年后才證明出來，形成了厚厚一本論文集，捎帶搞定了谷山志村猜想，這個猜想的證明打實了blockchain的基礎。那你能說，我想設計個比特幣，所以直接從證明猜想開始干嗎?這么做的人肯定腦子有病。數(shù)學家更像哲學家，而數(shù)據(jù)科學家更像工程師，還是要記住解決問題，要把真實世界抽象成可解決的數(shù)學問題并親自解決。

數(shù)據(jù)科學家也不像 IT 工程師，更像什么汽車工程師、飛機制造工程師。

IT工程師工作的完成，具有特別清晰的要求和標準，就像發(fā)動機制造，滿足標準就是100分，不滿足0分。但是對于數(shù)據(jù)科學家來講，就好像造汽車造飛機：你把工作完成了，也不一定是及格的。如果你做的結論大家都知道，那就沒什么價值，如果你的結論是基于錯誤的數(shù)據(jù)得到了反直覺的結論，我估計你馬上可能就被解雇了。如果你的結論很棒，算法也很棒，但是工程實現(xiàn)不行，那就是大寫的尷尬。

因此你要特別善于在大家不關心的點找出新的思路來分析，提高數(shù)據(jù)的價值，對主動學習的要求非常高。就好像造電動車，電池你得管，結構和抗碰撞能力你得管，外觀好不好看好不好賣你得管，發(fā)動機當然是關鍵的一環(huán)，你可以不親自去造發(fā)動機你可以買，但是發(fā)動機買來了帶不帶得動整車重量，你就得背鍋。

如果公司有數(shù)據(jù)文化，并愿意維護一個做實事的數(shù)據(jù)科學家崗位，而不是打嘴炮的團隊，是相當值得珍惜的。之所以這么說呢，是因為，有些公司，它壓根沒有數(shù)據(jù)科學家。排除掉無法看到數(shù)據(jù)價值的傳統(tǒng)行業(yè)，還是有公司沒有。所以我們就面對一個新問題……

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