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逻辑思维和计算思维是人们耳熟能详的思维方式。前者注重问题的推理和演算过程，在形式化问题的证明和求解中广泛应用。随着计算机的广泛普及，很多手工难以完成的任务都可以通过计算机实现。如此，把计算机看作一种工具，那么任何一种软件应用都可以看作一种广义的计算行为，计算思维由此产生。随着信息技术的进步，计算能力不再局限于计算机，任何拥有基本硬件结构的设备都具有计算和存储能力，如路由器、手机、洗衣机、电视机、智能插座等。如此多的计算设备给人们生活带来便利的同时，也带来了大量的数据。分析和处理这些数据、挖掘潜在价值是一大挑战。数据思维正是在这样的背景下产生的。数据思维过程是以数据为起点，以应用场景为目标，利用模型和方法产生价值的过程。与逻辑思维和计算思维比较，数据思维是一种唯物主义观，具有如下特点：客观性、抽象性、系统性、广泛性、可用性。
应用数据思维可以解决现实中的许多问题。以往的政府决策多依靠经验判断，通过协商的方式制定政策和规划。如今，通过管理信息系统，决策者可以获取大量的政策数据、经济运行数据、各种反馈数据等，实现用数据说话，用数据决策。当前的传统企业多面临着互联网转型，本质就是企业经营过程的网络化、精准化、个性化、数据化。经营者通过数据及其关联即可发现企业生产流程情况、资金流转、销售情况、经营瓶颈等信息，针对性地开展决策和今后的规划。在日常生活中，地图导航解决了驾车外出旅游的尴尬；打车软件随时随地叫车，极大地方便了出行；共享单车解决了人们最后一公里的步行问题；公共服务软件免去了去服务站排队缴费过程，为大众缴纳燃气费、电费、水费和税费提供了便利。
政府提供服务的前提是了解大众的需求，通过调研、网络工具采集的大量数据为合理决策提供了参考依据，有效避免盲目、无效的决策。例如，在网格化城市管理中，网格员每天收集大量的社区信息，集中上报和管理，通过系统分析产生结论，为决策者提供参考，大大提升了社会治理的水平和层次。