作者：周濤(電子科技大學(xué)教授、成都新經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究院執(zhí)行院長、《大數(shù)據(jù)時代》譯者、《為數(shù)據(jù)而生》作者)。

大數(shù)據(jù)時代來臨，經(jīng)濟(jì)和社會數(shù)據(jù)在人們不經(jīng)意間就被大量記錄。特別地，非干預(yù)的、高時空分辨率的行為數(shù)據(jù)，在預(yù)測性管理方面展露出很大的應(yīng)用前景。

一 、行為規(guī)律性預(yù)測學(xué)習(xí)成績

相比于高中，大學(xué)階段有了更為寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。自由的氛圍，本應(yīng)有利于大學(xué)生培養(yǎng)個人興趣，選擇自己喜歡的發(fā)展方向。然而，寬松的環(huán)境很大程度上放任了大學(xué)生對自我管理的缺失。部分學(xué)生因?yàn)槌撩杂诰W(wǎng)絡(luò)游戲，終日無心課業(yè)，期末考試接連掛科。最終因無法完成學(xué)業(yè)，遺憾退學(xué)，自毀前程。

當(dāng)教育管理者得知學(xué)生期末考試掛科的時候，其實(shí)就已經(jīng)晚了。如果有心觀察，沉迷游戲的學(xué)生，早在平時的行為就區(qū)別于其他學(xué)生。比如，他們可能晚出早歸，經(jīng)常逃課，在宿舍通宵玩游戲，總讓室友幫忙帶盒飯， 等等。如果能及時發(fā)覺學(xué)生的異常行為，就能提早采取干預(yù)措施，避免嚴(yán)重學(xué)業(yè)問題的出現(xiàn)。(相關(guān)論文：Orderliness predicts academic performance: behavioural analysis on campus lifestyle)

 

 

電子科技大學(xué)周濤團(tuán)隊(duì)的研究首次揭示校園生活的規(guī)律性和學(xué)生成績的顯著關(guān)聯(lián)

不同于西方教育的理念里所推崇的自由氛圍，東亞國家的教育文化對紀(jì)律性和規(guī)律性特別強(qiáng)調(diào)。父母更是從小告訴我們，要按時起床，要按時吃飯，要遵守課堂紀(jì)律。已有一些實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，課堂紀(jì)律與學(xué)生成績顯著相關(guān)。然而，行為的規(guī)律性與學(xué)習(xí)成績的關(guān)系，還很少被大規(guī)模數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證過。

 

 

基于近兩萬名大學(xué)生的校園刷卡記錄數(shù)據(jù)，包括食堂吃飯、寢室洗澡、教學(xué)樓打水和圖書館進(jìn)出4種行為約3000萬條刷卡記錄，可以構(gòu)建出兩類高階的行為特征(有序性和努力程度)，并與學(xué)習(xí)成績形成關(guān)聯(lián)。最終，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)學(xué)生的行為特征預(yù)測他們的學(xué)習(xí)成績。

 

 

圖1：洗澡和吃飯規(guī)律性示意圖。(a)中深藍(lán)色代表前5%有規(guī)律的，淺藍(lán)色是前5%沒規(guī)律的。舉例而言，(c)圖是開始洗澡的時間在一天24小時中的分布，大家容易看到，某位有規(guī)律的同學(xué)主要在晚上21點(diǎn)左右洗澡，而沒有規(guī)律的某位同學(xué)除了凌晨02:30到05:30，隨時都可以去洗澡。| 圖片來源：Y. Cao, et al., J. R. Soc. Interface 15 (2018) 20180210

有序性(Orderliness)，衡量學(xué)生行為的規(guī)律程度�；�于寢室洗澡和食堂吃飯的刷卡時間序列，使用真實(shí)熵(Actual Entropy)來計(jì)算。將行為時刻劃分到一天內(nèi)的48個區(qū)間內(nèi)，行為越集中(熵越小)則有序性越大，行為越分散(熵越大)則有序性越小。如圖中，深色曲線代表的學(xué)生，有序性更大。

將有序性作為重要特征引入機(jī)器學(xué)習(xí)模型，能夠顯著提高對成績的預(yù)測能力。

 

 

圖2：生活規(guī)律性和學(xué)業(yè)成績正相關(guān)。橫縱坐標(biāo)是歸一化后的生活規(guī)律性指數(shù)和GPA得分，都是減去平均值再除以標(biāo)準(zhǔn)差�？梢钥吹�，不管是吃飯還是洗澡，生活越規(guī)律，平均而言成績越好。

努力程度(Diligence)，通過教學(xué)樓打水和進(jìn)出圖書館的次數(shù)來估計(jì)，記錄數(shù)越多，努力程度越大。

 

 

圖3 | 圖片來源：Y. Cao, et al., J. R. Soc. Interface 15 (2018) 20180210

將有序性和努力程度與學(xué)習(xí)成績關(guān)聯(lián)起來，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有序性與學(xué)習(xí)成績顯著正相關(guān)。努力程度與學(xué)習(xí)成績的關(guān)聯(lián)性，稍微強(qiáng)于有序性與學(xué)習(xí)成績的關(guān)聯(lián)性。有序性與努力程度不顯著相關(guān)，說明他們對學(xué)習(xí)成績的獨(dú)立解釋能力。

二 、宗教的在線社交網(wǎng)絡(luò)隔離

宗教信仰能夠促進(jìn)人類合作，提高公民參與，提升生活滿意度，還能引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。不同宗教和文化團(tuán)體，因內(nèi)部倡導(dǎo)文化不同，會表現(xiàn)出不同的社會連接。

一般而言，越小眾的亞文化團(tuán)體，內(nèi)部成員連接越緊密，更有利于獲得團(tuán)體成員的社會支持。宗教亦是如此。有些宗教可能比較包容，愿意跨宗教交流。也有些宗教可能相對保守，不太傾向于外部溝通。那么，宗教成員之間是怎樣連接呢?

 

 

圖片來源：J. Hu, et al., arXiv: 1802.06721, 2018

以關(guān)鍵詞檢索和人工核驗(yàn)的方式，研究者在新浪微博平臺收集到6875個宗教信仰者賬號，包含基督教、佛教、伊斯蘭教和道教。分析這些宗教信仰者之間的社會網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的出度和入度分布都有很強(qiáng)的異質(zhì)性。而且，網(wǎng)絡(luò)有非常清晰的社團(tuán)結(jié)構(gòu)，僅有1.6%的跨宗教連邊。

這說明，宗教網(wǎng)絡(luò)存在高度隔離的現(xiàn)象，宗教信仰者更傾向于跟同宗教信仰的人連接。這種隔離程度，遠(yuǎn)高于已知的種族和政治黨派的隔離程度。

 

 

圖表來源：J. Hu, et al., arXiv: 1802.06721, 2018

剔除掉規(guī)模效應(yīng)的影響，將宗教信仰者之間連邊的混合模式，與隨機(jī)置亂模型下的情況做比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，宗教信仰者仍然顯著地傾向于與同宗教信仰者相連。其中，伊斯蘭教和道教的同質(zhì)性最為突出。佛教信仰者連接其他宗教信仰者的傾向性最大，這暗示佛教在中國的跨宗教交流中扮演重要角色。

慈善活動有助宗教間交流

宗教網(wǎng)絡(luò)中僅有的一小部分跨宗教連邊，為不同宗教信仰者架起溝通的橋梁，對維持宗教網(wǎng)絡(luò)全局連通性非常重要。通過邊滲流動力學(xué)，定量刻畫跨宗教連邊的重要程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，跨宗教連邊在維系網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通性方面，比介數(shù)中心性、橋接性和節(jié)點(diǎn)度起到更顯著的作用。

 

 

圖表來源：J. Hu, et al., arXiv: 1802.06721, 2018

如此重要的跨宗教連邊，是如何形成的，又包含哪些連接模式呢?

將跨宗教連邊細(xì)分為四種類型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，具有被關(guān)注但不關(guān)注別人模式的節(jié)點(diǎn)(Type 3)，其入度是平均水平的十倍以上。進(jìn)一步分析這些宗教信仰者的賬號信息，發(fā)現(xiàn)10%左右賬號是慈善相關(guān)的團(tuán)體。

在宗教網(wǎng)絡(luò)中，絕大多數(shù)與慈善相關(guān)的節(jié)點(diǎn)都?xì)w屬于佛教，這與佛教所倡導(dǎo)的包容和寬容非常契合。值得注意的是，與慈善相關(guān)的節(jié)點(diǎn)吸引了將近50%的跨宗教連邊。這表明，慈善團(tuán)體在促進(jìn)宗教彼此交流方面有重要作用，慈善活動或?qū)⒂兄�于增進(jìn)宗教間的合作。

標(biāo)簽： 大數(shù)據(jù) 大數(shù)據(jù)時代 數(shù)據(jù)分析 網(wǎng)絡(luò)

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