基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的影響因素

辛金國(guó)，龔 愷

（浙江省信息化與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展研究中心，杭州 310018）

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)作為一種新的信息獲取方式和信息處理模式，將邏輯上的信息世界與客觀上的物理世界聯(lián)系起來，改變了人類采集數(shù)據(jù)的方式，實(shí)現(xiàn)了物理世界、計(jì)算世界以及人類社會(huì)三種世界的連通，它將會(huì)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的采集帶來深遠(yuǎn)影響。未來的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集如果能和物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，為工業(yè)統(tǒng)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)來源，將大大提升統(tǒng)計(jì)工作效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。目前很多工業(yè)企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集還是停留在采用傳統(tǒng)的方式收集，不僅很多數(shù)據(jù)無法通過人工采集得到，比如光、熱、電以及一些微量生產(chǎn)要素的投入量等數(shù)據(jù)，而且通過人工收集到的數(shù)據(jù)其時(shí)效性，完整性和準(zhǔn)確性等方面都存在不足。而通過傳感器感知為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠解決統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)高效、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)采集問題，以便讓政府相關(guān)部門根據(jù)感知信息精確快速地做出決策、采取行動(dòng)，其實(shí)踐意義十分重大。

1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集影響因素系統(tǒng)分析

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

為了了解基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用現(xiàn)狀，課題組成員對(duì)有關(guān)企業(yè)和地方政府統(tǒng)計(jì)局相關(guān)人員進(jìn)行訪談和實(shí)地調(diào)查。走訪對(duì)象包括杭州娃哈哈，天津康師傅，寧波精華檢具等。現(xiàn)在企業(yè)生產(chǎn)過程中的有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有條形碼技術(shù)、磁技術(shù)和RFID技術(shù)。傳統(tǒng)的手工采集數(shù)據(jù)已無法適應(yīng)工業(yè)信息化的腳步，而條碼符號(hào)制作容易，掃描操作簡(jiǎn)單，信息采集速度快，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，在大型超市和物流系統(tǒng)中有著廣泛的運(yùn)用。RFID技術(shù)相比條形碼技術(shù)，擁有諸多優(yōu)點(diǎn)：可容納較多容量、通訊距離長(zhǎng)、難以復(fù)制、對(duì)環(huán)境變化有較高的忍受能力。

一些大型工業(yè)企業(yè)開始有了自己的工業(yè)統(tǒng)計(jì)報(bào)表制作系統(tǒng)或者軟件，可以方便員工快速地錄入查詢和處理數(shù)據(jù)，加上傳感器技術(shù)的進(jìn)步和RFID技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化帶來的智能化數(shù)據(jù)采集，報(bào)表制作流程開始變得自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化起來。目前工業(yè)企業(yè)廣泛應(yīng)用的是SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控控制)系統(tǒng)，SCADA鏈接工廠車間每一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的工具設(shè)備與工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES之間的通信，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)反饋，為計(jì)劃控制和動(dòng)態(tài)調(diào)度提供及時(shí)、準(zhǔn)確的信息支持。

在國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合訪談和調(diào)研實(shí)際情況，初步擬定影響因素。如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集數(shù)據(jù)影響因素的關(guān)系模型

1.2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用的影響因素

1.2.1 企業(yè)自身因素的影響

不同類型的企業(yè)在管理模式上有一定的差別，在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中也會(huì)有所差異；信息化是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)統(tǒng)計(jì)中應(yīng)用的基礎(chǔ)性影響因素。單位領(lǐng)導(dǎo)對(duì)統(tǒng)計(jì)重視程度則體現(xiàn)在是否重視現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)工作中的應(yīng)用以及統(tǒng)計(jì)工作經(jīng)費(fèi)投入的多少等，這在很大程度上影響企業(yè)實(shí)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)采集的可能性。企業(yè)統(tǒng)計(jì)人員的工作能力、技術(shù)水平會(huì)影響物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用效果。

1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用因素的影響

物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)之間互相開放，協(xié)同工作，是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。另外，物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛，需要有一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)作為規(guī)范，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)正處于制定標(biāo)準(zhǔn)和建立平臺(tái)的初級(jí)階段，目前主要缺乏接口和數(shù)據(jù)模型的標(biāo)準(zhǔn)化，很大程度上影響了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。同時(shí)，傳感網(wǎng)的建設(shè)要求預(yù)先將射頻識(shí)別標(biāo)簽嵌入相關(guān)的物品中，這可能導(dǎo)致企業(yè)或者個(gè)人的隱私權(quán)問題受到侵犯，如何確保標(biāo)簽物的擁有者隱私不受侵犯便成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中應(yīng)用的關(guān)鍵問題。

1.2.3 外部環(huán)境因素的影響

（1）政府相關(guān)部門信息化程度

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是促進(jìn)政府各部門間資源共享、業(yè)務(wù)協(xié)同，分散應(yīng)用的發(fā)展模式已經(jīng)不能適應(yīng)新形勢(shì)下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的需求，唯有在高度信息化的公共構(gòu)架下整體推進(jìn)整合現(xiàn)有系統(tǒng)資源，才能真正實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中的全面應(yīng)用。

（2）政策法規(guī)保障體系

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要整合社會(huì)各方力量，共同支持。一項(xiàng)工作多部門同時(shí)管理，或者被切分為幾段分別管理，是物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)推進(jìn)的困難之一，需要有一套與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相適應(yīng)的政策法規(guī)保障體系，保障物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。觀念守舊、政策法規(guī)的不完善及網(wǎng)絡(luò)信息安全等種種問題，都將影響物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用的影響因素實(shí)證

2.1 問卷設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

問卷的設(shè)計(jì)主要是采用李克特五級(jí)量表法。通常五級(jí)量表的內(nèi)部一致性較好，問項(xiàng)級(jí)別較多會(huì)使調(diào)查對(duì)象難以做出選擇，較少則會(huì)使得量表不夠精確。本研究的選項(xiàng)主要是“少”、“較少”、“一般”、“較多”、“多"或“無”、“較低”、“一般”、“較高”、“高”進(jìn)行衡量，分別給 1～5 分的評(píng)價(jià)。

本次問卷發(fā)放的對(duì)象是工業(yè)企業(yè)中從事與統(tǒng)計(jì)、財(cái)務(wù)或者生產(chǎn)管理有關(guān)的工作人員，調(diào)查對(duì)象所在企業(yè)有哇哈哈、康師傅等大型企業(yè)，也有寧波精華檢具等中型企業(yè)，地域分布上有杭州、寧波、舟山、深圳、廣州、中山等城市，共發(fā)放正式問卷150份，回收問卷136份，經(jīng)過預(yù)處理后，其中有效問卷124份。問卷回收率為90.7%，有效率為91.2%。

2.2 模型選擇

（1）兩步聚類算法：檢驗(yàn)異常值。

(2)信效度分析：本研究采用Cronbach'sa系數(shù)測(cè)量量表總體信度和各分量表的信度。

(3)獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)：對(duì)受調(diào)查者所在企業(yè)的性質(zhì)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)以研究其是否對(duì)可行性有顯著影響。

(4)Multinomial logistic回歸分析：分析企業(yè)自身因素、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)及外部環(huán)境的影響程度。

2.3 實(shí)證分析

2.3.1 異常值檢驗(yàn)

首先采用兩步聚類算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值檢測(cè)，通過Clementine12.0實(shí)現(xiàn)，閾值的選擇是基于最小異常指數(shù)水平為2，調(diào)整系數(shù)設(shè)置為6.0，噪聲水平和噪聲比率分別按照默認(rèn)值，執(zhí)行數(shù)據(jù)流后，結(jié)果如表1所示。

表1 兩步聚類算法異常值檢測(cè)情況

經(jīng)過數(shù)據(jù)的預(yù)處理，對(duì)缺失數(shù)據(jù)的分析研究以及異常點(diǎn)檢驗(yàn)分析，使得數(shù)據(jù)集變得更加完整，在此基礎(chǔ)上來討論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集數(shù)據(jù)的影響因素。

2.3.2 數(shù)據(jù)處理

（1）問卷信效度分析

通過對(duì)問卷的12個(gè)問題進(jìn)行KMO及Bartlett球形檢驗(yàn)，如下表2所示，KMO指數(shù)為0.822＞0.7，且球形檢驗(yàn)顯著，適合進(jìn)行因素分析。通過主成分因子分析方法，提取了4個(gè)公因子，經(jīng)過方差最大正交旋轉(zhuǎn)得到因子成分矩陣，與之前預(yù)調(diào)查時(shí)所提取的成分一致，進(jìn)一步說明本問卷的結(jié)構(gòu)效度良好。同時(shí)，通過對(duì)問卷信度的分析，可以看到，問卷總體的Cronbach's α系數(shù)為0.814，信度較高，各成分內(nèi)部一致性信度也達(dá)到可接受范圍，因此，說明本問卷具有較好的內(nèi)部一致性信度。

表2 效度檢測(cè)

（2）因素分析

①不同行業(yè)的企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的影響。不同行業(yè)的企業(yè)在管理模式上有一定的差別，在進(jìn)行應(yīng)用過程中也會(huì)有所差異。表3是獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的方法對(duì)不同行業(yè)的企業(yè)應(yīng)用過程中的可操作性上的差異，可操作性是檢驗(yàn)變量，是否為高新技術(shù)企業(yè)是分組變量。

表3 獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

原假設(shè)為是否為高新技術(shù)企業(yè)對(duì)應(yīng)用可操作性有顯著影響，這里Sig(雙側(cè))值為0.16，大于0.05，檢驗(yàn)結(jié)果為接受原假設(shè)，認(rèn)為企業(yè)是否屬于高新技術(shù)對(duì)應(yīng)用有顯著影響。而且均值差為-0.48顯著，高新技術(shù)企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用上的可操作性顯著高于非高新技術(shù)企業(yè)。

②企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)重視程度對(duì)物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的影響。領(lǐng)導(dǎo)重視程度是進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)采集技術(shù)應(yīng)用的決策動(dòng)力。選擇檢驗(yàn)方法為雙向有序列聯(lián)表卡方檢驗(yàn)，橫向?yàn)轭I(lǐng)導(dǎo)重視程度，縱向是可操作性。表4是雙向有序列聯(lián)表卡方檢驗(yàn)結(jié)果。

表4 卡方檢驗(yàn)

檢驗(yàn)結(jié)果顯示，卡方、似然比的Sig值都大于0.05，接受原假設(shè)，認(rèn)為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)重視程度與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有顯著線性關(guān)系。

③物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用影響因素的多項(xiàng)Logistic回歸分析。通過前文分析中得出的企業(yè)自身、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值和政策制度這三方面的7個(gè)變量建立logistic回歸模型，本研究在處理過程中采用了進(jìn)入回歸的方法，將操作性“高”設(shè)置為基準(zhǔn)參照類別，通過clementine 12.0建立數(shù)據(jù)流。回歸模型結(jié)果如表5所示，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的多項(xiàng)Logistic回歸分析結(jié)果，可以得知:

物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)的開放性(F1)指標(biāo)的Wald統(tǒng)計(jì)量分別在這三類可操作性上都呈0.05水平顯著，其中在“一般”與“較低”上呈0.01水平顯著，說明物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)的開放性對(duì)有物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用有顯著性影響，與可操作性“高”相比較，如果物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)開放性越高，那么物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用可操作性的傾向越高。

政府部門支持力度(F2)指標(biāo)的Wald統(tǒng)計(jì)量分別在這三類可操作性上都呈0.05水平顯著，說明政府部門支持力度對(duì)物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用有顯著性影響，與可操作性“高”相比較，如果政府部門支持力度越大，那么物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用可操作性的傾向越高。

企業(yè)信息化程度(F3)指標(biāo)的Wald統(tǒng)計(jì)量分別在這三類可操作性上都呈0.1水平顯著，說明物聯(lián)網(wǎng)采集系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)完善程度對(duì)有物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用有一定顯著性影響，但是不是特別顯著，與可操作性“高”相比較，如果企業(yè)信息化程度越高，那么物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用可操作性的傾向越高。

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化水平(F4)指標(biāo)的Wald統(tǒng)計(jì)量分別在“較高”、“一般”可操作性上呈0.1、0.05水平顯著，說明物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化水平對(duì)有物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用有一定顯著性影響，但是不是特別顯著。

企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)重視程度（F5），企業(yè)統(tǒng)計(jì)人員素質(zhì)（F6），物聯(lián)網(wǎng)安全（F7）指標(biāo)的Wald統(tǒng)計(jì)量分別在這三類可操作性上都呈0.1水平不顯著，說明這三個(gè)指標(biāo)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用沒有顯著性影響，影響較小。

表5 物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)影響因素的多項(xiàng)Logistic回歸分析

本研究采用clementine 12.0進(jìn)行建立數(shù)據(jù)流，同時(shí)得到物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)影響因素的多項(xiàng)Logistic回歸分析的變量重要性結(jié)果，如圖2所示：

圖2 多項(xiàng)Logistic回歸分析的變量重要性

由圖2可知，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集數(shù)據(jù)應(yīng)用的影響因素中，重要性從大到小依次為物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)的開放性，政策法規(guī)的健全，企業(yè)信息化程度，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化水平，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)重視程度，企業(yè)統(tǒng)計(jì)人員素質(zhì)，物聯(lián)網(wǎng)安全。

3 結(jié)論與建議

本文從企業(yè)自身因素、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用和外部因素三方面詳細(xì)分析了對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的影響，實(shí)證結(jié)果表明物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)的開放性、政策法規(guī)的完善、企業(yè)信息化程度、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化水平和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)重視程度是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集數(shù)據(jù)應(yīng)用的主要影響因素。根據(jù)模型分析結(jié)果，提出以下一些建議。

（1）企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步提高信息化程度。企業(yè)應(yīng)將前瞻性的統(tǒng)計(jì)管理思想與技術(shù)手段融入物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通過可配置的模塊化組合契合企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的需求，實(shí)現(xiàn)功能性與易用性同步，最終將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)落到實(shí)處，提高企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量。

（2）政府統(tǒng)計(jì)部門應(yīng)及早統(tǒng)一規(guī)劃，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)工作中的應(yīng)用。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心就是三層架構(gòu)的建設(shè)與管理，政府相關(guān)部門應(yīng)該及早規(guī)劃，根據(jù)不同層面的要求，不斷完善技術(shù)，按照統(tǒng)計(jì)部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的架構(gòu)，引導(dǎo)企業(yè)搭建統(tǒng)一的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，便于政府統(tǒng)計(jì)部門的各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合建設(shè)和利用。另外要制定物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

（3）加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)應(yīng)用的相關(guān)法制建設(shè)。政府相關(guān)部門應(yīng)完善相關(guān)法律法規(guī)，建立物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)督制約機(jī)制，保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的安全、健康、持續(xù)有效地發(fā)展。具體而言，首先為基層順利開展物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集工作提供法律保障；其次，對(duì)不重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)與之溝通聯(lián)系，幫助其提高認(rèn)識(shí)水平。

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