在生產(chǎn)過程中，為了更好地控制工藝過程和產(chǎn)品質(zhì)量，往往需要利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對設(shè)備、產(chǎn)品和工藝工程進(jìn)行建模。當(dāng)我閱讀相關(guān)論文時，感覺多數(shù)作者對工業(yè)過程數(shù)據(jù)建模的理解不深。我這里談四個基本的常識性問題。

1、為什么要為工業(yè)對象模型？

很多人知道，模型往往是用來計算系統(tǒng)輸入的，是用來解決“怎么做”的問題。

現(xiàn)實中，沒有模型的時候，人們也知道“怎么做”。在現(xiàn)代化企業(yè)中，會把“怎么做”固化成標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)包括了很多層級。在每個層級，都包含目標(biāo)和做法。上一層的輸入就是下一層的輸出。既然如此，為什么還需要模型？

模型的用途有兩個：一個是為了制定標(biāo)準(zhǔn)，一個是應(yīng)對應(yīng)對變化。

我們知道，生產(chǎn)系統(tǒng)的參數(shù)會不斷變化，部分標(biāo)準(zhǔn)需要經(jīng)常性地修訂。另外，生產(chǎn)過程中會有各種干擾。干擾導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)的輸入無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的輸出。這時候就需要模型動態(tài)計算輸入，以便讓輸出符合要求。

2、有了科學(xué)知識，為什么還要建模？

很多人認(rèn)為，建模的前提是沒有模型，尤其是沒有理論模型。其實，在冶金、化工、機(jī)械、航空等領(lǐng)域，都有著相當(dāng)成熟的科學(xué)理論基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)模型。那么，為什么還要建模呢？

現(xiàn)實的問題是：理論模型需要很多參數(shù)和實時數(shù)據(jù)。現(xiàn)實中，實時數(shù)據(jù)和參數(shù)缺失、不準(zhǔn)確；系統(tǒng)越是復(fù)雜，這類問題越是嚴(yán)重。理論模型雖然正確，如果沒有這些參數(shù)，就無法滿足工業(yè)企業(yè)的需要。這時候，需要用現(xiàn)實的數(shù)據(jù)建模，才能滿足工業(yè)的需要。

從某種意義上說，工業(yè)數(shù)據(jù)建模得到的模型“并不正確”，但是有用。

3、工業(yè)企業(yè)，到底需要什么樣的模型？

很多人認(rèn)為，只要模型的精度高就可以了。但其實，這里存在一個誤區(qū)：什么叫模型精度高？平均精度高嗎？ 現(xiàn)實中，人們對模型的穩(wěn)定性有很高的要求，往往是建模的難點。所謂穩(wěn)定，就是要避免下面的情況：

今天模型精度高，明天模型精度低

正常工況精度高，異常工況精度低

有些場景精度高，有些場景精度低

4、工業(yè)對象的數(shù)據(jù)建模，難在什么地方？

多人認(rèn)為難在算法上。

在筆者看來，本質(zhì)問題是數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題。數(shù)據(jù)質(zhì)量高，建模往往不難；數(shù)據(jù)質(zhì)量低，神仙都沒有辦法。數(shù)據(jù)建模的重點工作，往往是設(shè)法提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

數(shù)據(jù)量大不等于數(shù)據(jù)質(zhì)量高。但數(shù)據(jù)量大有利于提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。工業(yè)大數(shù)據(jù)時代的意義，就在于此。