為鼓勵大數據領域的技術創新與應用創新，國務院于2015年印發《促進大數據發展行動綱要》，鼓勵加快經濟社會各領域的大數據開發與利用，催生出更多的新產業、新業態、新模式，推動國家、行業、企業在數據的應用需求和發展水平方面進入新的階段。

在內部技術條件成熟、外部政策因素推動的激勵下，中國涌現出一批從傳統業務擴展并轉型到大數據業務的企業，通過對企業內部生產數據、客戶、用戶數據的分析，幫助企業實現智能決策，提高運行效率和風險管理能力。新應用新模式層出不窮，大數據產業呈現出蓬勃發展的態勢。

毋庸置疑，大數據已成為當代科技前沿熱點，是重要的基礎性戰略資源，其發展為科學研究范式帶來了深刻改變，為人類世界創造了更多可能。以此為契機，《科技導報》策劃出版“大數據戰略：從數據大國到數據強國”專題，圍繞以清華大學大數據研究中心為代表的大數據創新研究平臺，總結在大數據基礎理論、核心技術與系統、關鍵領域應用層面取得的研究成果和最新趨勢，探討大數據技術與各行業領域的結合方式，指出存在問題和發展建議。

本專題是對大數據技術研究與發展不同主題的介紹，包括：

（1）從理論基礎的角度，提出了一個大數據系統的代數模型和自頂向下的分析方法，是對大數據系統復雜性和行為的高度抽象和全新認知視角；

（2）提出了一組大數據系統數學性質的定義，探討了大數據的認知基礎及其分類模型，給出了科學、工程和社交領域的大數據表示模式；

（3）概述了大數據產品的發展脈絡，討論大數據產品研發的機遇和挑戰；

（4）分析了大數據安全的內涵、關鍵技術及保障機制，指出了大數據產業面臨的安全挑戰與風險；

（5）分析了數據可視化的通用需求和關鍵研究問題，給出了一個交互式數據可視化工具的設計方案；

（6）介紹了Aache開源社區中，大數據管理系統的關鍵技術和系統優缺點。

數據作為計算的處理對象，與軟件密不可分。數據的獲取與清洗、集成與分析、呈現與應用等環節都離不開軟件的支持。在大數據時代，系統與軟件工程面臨2個主要挑戰：

大數據應用系統覆蓋數據的獲取、清洗、集成、分析與可視化等大數據全生命周期的多個處理環節，而每個環節都存在著多款軟件工具，它們以開源軟件構件形式在大數據生態系統中“野蠻生長”，給面向領域的大數據應用系統構建、運行與優化帶來了挑戰。