陈松蹊:信息共享时代如何让数据服务于环境治理

光华管理学院 2016-06-29

2016夏季达沃斯,北京大学光华管理学院商务统计与经济计量系联合系主任、北京大学统计科学中心联席主任陈松蹊教授在论坛闭门模块“转型路线图”中发言,阐述了关于信息手段、数据驱动对环境政策影响的看法。以下内容根据陈松蹊教授现场发言和笔记整理:

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陈松蹊教授在达沃斯

2008年4月,位于北京的美国驻华使馆开始监测并于之后公开发布PM2.5浓度,此后不久,中国环保部门也逐渐建立起大气污染数据的全国性监测网络。这个监测网络于2013年1月初步建成,遍布全国74个城市,共496个监测站点,普通大众可以通过互联网和手机等信息技术方法获得该网络公布的实时污染数据。众所周知,中国2013年的空气污染尤其是PM2.5污染状况异常严峻,对此,互联网成为人们表达意见的便捷渠道,媒体对空气污染方面的报道也持续升温,这进一步提高了公众对空气污染的认知和重视程度。

在这个过程中,正是信息技术所起的关键作用,让中国政府听到了平民大众对空气污染的担忧和不满,从而加强了政府采取措施的力度和效力。数据驱动下的环境政策制定具有几个基本要素:

1、完善以数据为驱动的环境管理体系

国家在2015年又建的大气环境监测网络扩大到1400多个站点,覆盖全部338个地级市。这标志着中国大气污染监测已进入了数据驱动时代。如何从这一环境大数据中提炼出精准的信息作为决策依据、把巨大的空气质量网络监测数据转化为有效的空气质量管理策略和方案,需要发展先进的以环境科学为基础的统计学分析技术。

数据驱动的大气环境管理可以做以下三件事,做成这三件事将有效提高中国大气环境的监管水平:

(1)及时量化出区域大气污染的变化趋势;

(2)衡量各区域大气污染防治政策的效果;

(3)找出各区域大气污染的主要成因。

2、预防人为干扰数据和保证数据完善驱动的环境管理的基础

随着PM2.5成为政府官员政绩考核的主要指标,我们应该充分利用高新信息技术(例如卫星遥感)以及高等统计学的诊断方法来检验地面监测站点数据的准确性。

数据质量是在数据驱动下制定大气环境政策的前提。关于数据质量的疑虑担忧一直存在,尤其是以前有一些研究表明中国PM10数据存在人为干涉的现象。当然,也有一些令人振奋的好消息。我们北大的研究团队最近的一项统计研究,比较了中国5个城市里的美国使领馆和中国环保部站点这两个数据源在2013年到2015年间的PM2.5数据,发现二者高度一致。这非常值得大家欣慰。

同时,这也涉及到了数据的有效收集和有效分析的问题。中国大气污染防治计划受益于公众对于空气质量问题的重视和污染数据的分享,这些都离不开信息技术的帮助。不仅仅是这些污染数据,其它关键数据的公开也会使得中国的大气污染防治计划更有效地实施,进而尽快提高中国的空气质量,解救更多生命。

我们最近关于中国五城市的研究表明PM2.5浓度自2014年开始有所下降,2015年进一步显著下降。然而,究其缘由,到底是由于自2015年来实施的更严厉的环保政策还是经济放缓?目前,我们还不能分解PM2.5浓度的下降多少是由于环保政策、多少是由于经济放缓导致的。所以我们需要更详尽的经济能源数据。

空气污染的源头是人类经济活动和过度的能源消耗。中国的经济和社会发展很大程度都依赖于煤炭。我们关于北京SO2的研究发现最近SO2浓度有稳定下降的趋势,这是因为北京市大力度地用天然气替代了煤作为发电和冬季取暖的燃料。

因而,经济和能源数据的开放将是衡量其作用的关键。高时空尺度的经济、能源数据的采集是十分必要的。

3、当下经济行为决定未来大气环境:投资要尊重自然地理条件

中国现在所面临的大气环境问题基本是由之前10到15年间的投资决定所造成的。当然,2015年之前的环境监管同投资规模相比严重不足也是造成空气质量现状的重要原因之一。中国老话说“前人栽树,后人乘凉”,放到今天,“前期投资,对现在和将来环境有影响”也是同样的道理。

当2001年北京获得奥运会的主办权之后,将首钢迁到河北唐山及在其它河北城市大力发展高耗能产业的决定没有考虑到在华北平原这个西面被太行山山脉、北面被燕山山脉隔断的半封闭的平原投建如此多的重工业和高能耗产业的环境后果。

华北平原、京津冀的煤炭消耗不是全国最高的。长江三角洲地区(苏浙沪)的煤炭消耗量比华北多25%;后者的柴油消耗比华北多50%,汽油消耗只少一点。但上海和华东地区的空气质量(见北大空气研究报告二,2016)要比华北相对好很多。这其中的重要原因是长三角没有高山阻隔,空气扩散条件比华北好很多。

另外一个例子是四川盆地。川渝两省市三种能源消耗(见北大空气研究报告二,2016)只有华北的三分之一到四分之一,但成都的污染水平只比北京好10%到20%。这是因为四川盆地的扩散条件比华北还要差,所以四川盆地不适宜进行高排放的投资项目。

总结:

信息技术,尤其是能较为方便地从移动设备上获得空气质量数据,大大提高了中国广大公众关于环境问题的认知,并且对于政府制定政策有着非常积极的作用。以数据驱动的大气污染治理体系将更有效、更精准地提高中国大气污染防治计划的针对性和有效性,同时能够为中国实现可持续经济转型提供良好的生态环境,也将大大提高13亿中国人民的生活质量和身体健康。