用数据对抗雾霾：《穹顶之下》的启示

用数据对抗雾霾

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《穹顶之下》的启示

作者：中国人民大学 冯启娜

2月28日，《穹顶之下》发布后10个小时，在主流视频网站创造了超过3000万点播量、40000条评论的纪录。有人把传播上的成功归结于各种互联网营销策略，而我则认为赋予这场演讲力量的核心要素是——数据。

柴静的这场演讲，全程用数据说话，恐怕是迄今为止中国的公开演讲中引用数据最多的一场。据笔者统计，纪录片中，演讲共提及了203个数据，视频共提及了129个数据（不含日期和量词），播放了共51张数据表，平均下来，每分钟呈现3条数据、0.5张数据表。正是这些数据，以理性、精确、客观的方式，为我们拨开雾霾背后的层层真相，道出直抵人心的震撼事实。

然而，这场演讲给我们的启示，绝不仅仅是把数据作为一种演讲的工具，把数据作为论证雾霾问题的一种修辞手法；更重要的是，它告诉我们，数据是对抗雾霾的强大武器，是环境治理诸多路径的基础与核心。这才是这场演讲的时代意义之所在。

相信每个看完《穹顶之下》的人，都会对柴静提出的这三个问题印象深刻：雾霾是什么？从哪来？怎么办？这三个问题的答案，都在各种各样的监测数据之中。从颗粒物构成的检验，到各个国家地区、各个时期空气污染情况的比较，从能源开采结构，到能源使用结构的分析……数据一出，答案自明。

这些数据，源自柴静此前十余年采访素材的积累，而她在辞职一年后才推出这部作品，我想，这其中最艰难、最耗时、最需要博弈的部分应该就是数据收集吧。数据有的来自部委，有的来自专家，有的来自企业，有的来自上了年头的调研报告，甚至还有一组数据来自NASA。把这些数据一一汇总，一一求证，并系统地介绍到公众面前，是我认为《穹顶之下》最大的贡献。

然而，雾霾监测并非易事。首先是建立监测站的成本相对昂贵。北京市2012年建立了首批20个空气质量监测站，目前监测站的数量增长到了35个，但还非常有限。因为一个城市的空气质量非常不均匀，有时候在同一时间非常近的两个地点，空气质量读数可以差得很远。这是由于一个地方的空气质量有很多复杂因素来决定，涉及大气物理、化学、生物、陆地及大气耦合等，这些因素任意几个互相结合，或同时发生，都会对雾霾的成分，规模及危害性产生巨大的影响。

也就是说，如果我们能考虑到尽可能多的因素，检测到尽可能多的数据，就能大大提高雾霾预测的准确性。微软亚洲研究院的郑宇博士主持了一项对雾霾异构数据的研究。他把气象条件数据，比如刮风、下雨、湿度、气压，以及交通流量数据，还有单位时间的人流数据，和餐馆、公园、广场的分布数据等等，结合起来，建立了一个空气质量的模型，可以算出北京任何一个角落一公里乘一公里细粒度的空气质量。有了这种细粒度的数据，我们才能更好地知道什么时候去跑步、什么时候让小孩出来，知道什么原因导致的污染、哪个地方总是被污染，并用这些数据来指导治理。

因此，要治理雾霾，仅靠环保部门的数据，仅靠好的算法，还远远不够。要把一个地方的规划、交通、工商等部门也联合起来，共同把自己的数据纳入一个空气质量模型，才能把雾霾的问题说得比较清楚。

《穹顶之下》向我们揭示了雾现象背后的一个罪恶根源——能源行业标准被能源公司直接操控。比如，在石油行业标准委员会这样的组织中，企业又当裁判员，又当运动员，所谓的行业标准被利益绑架，从而严重背离公共环境福祉。

那么，行业标准究竟该如何制定？柴静主张要由环保部门主导，美国、欧盟、澳大利亚、日本等国家和地区皆如此。然而，这只是第一步，在政策制定的实际过程中，即便是美国这样环保部门强势、环保制度健全的国家，依然要经历一番激烈的利益之争。

在《大数据》作者、阿里巴巴副总裁涂子沛的新著《数据之巅》中，就记载了这样一个真实的案例。

1996 年，美国环保局按照《清洁空气法》，提出要将空气质量的的臭氧标准设定为 0.08ppm(百万分之一)，将 PM10 的标准定为每立方米空气中少于 65 微克，而且全年的平均值不得超过 15 微克。

为了确定这两个标准的具体大小，国家环保局做了几百页的成本收益分析报告。比如，提高标准的收益主要包括三方面的数据：一是呼吸系统疾病的发病率将大幅下降，这将挽救部分人的生命、节省医疗开支；二是空气质量提高后，地表的各种谷物、水果、植被将增产增收；三是改善城市的能见度，减少交通事故，提高生产效率。最后得出的分析结果是，由于这两项空气指标的提高，全社会的收益至少为 194 亿美元，最高可达到 1 061 亿美元，而同时，全国的企业需要支出 97 亿美元来改善生产设施、控制排放，这 97 亿美元也就是这个项目的成本。

环保局的主张，遭到了交通运输、炼钢炼油、发电煤矿、化工造纸、建筑材料等美国工业界诸多行业的围攻，连西弗吉尼亚州、密歇根州的州政府也表示强烈反对，因为他们拥有大量的汽车工厂和矿区，要提高空气质量，就要承担更高的成本。于是，美国货车运输协会联合了很多个公司、商会以及西弗吉尼亚等几个州的州政府，把美国环保局告上了法庭，最后一直闹到了最高法院。法院重审的结果还是维护了环保局的权威，新的空气标准也得以实行。

像这样的环保公案，在美国历史上数不胜数。它们都有一些共同特征：利益冲突由数据引起（行业标准），利益博弈基于数据竞争，而在争取舆论和法庭支持的时候，基于成本收益方法的数据分析是最有力的武器。

诚如涂子沛所言，政府制定、发布的每一项数据，“都关系到资源的调配、利益的消长，各种公司、社会团体、人群都在其中游说、博弈，试图影响政府的决策天平，使其尽可能地偏向自己，但成本收益分析方法要求公开罗列出所有的成本和收益，把它摊开在天地之间，并从全社会的角度出发，谋求净收益的最大化，这促进了公共福利的发展，减少了公共政策被利益集团操控的可能性。”

《穹顶之下》中探讨的能源行业标准的升级，不正应当如此吗？

柴静有一句话让我印象特别深刻：“世界上再强大的政府也无法独立治理好污染。”——雾霾治理仅靠政府是不够的，仅靠环保部门更不行，它一定需要公民个体和民间组织的参与。

“治理”是十八大以后的一个高频词，它与“管理”仅一字之变，却代表了行政模式从单一主体、单向垂直运作向多主体参与、双向扁平互动的转型。怎么参与？怎么转型？柴静说：“2003年非典，我得到最好的启示是，只有信息公开才是一切群众参与的基础。”

《数据之巅》这本书里还讲了这样一段历史。

1986 年，美国国会通过立法，要求相关企业必须每年公开其排放到空气、水源或土壤中的有毒化学物品的数量。

工业界极力反对。在立法过程中，它们进行了大量游说，并且成功地缩小了公开的范围和下降的程度。例如，为了使公开的数据不至于令人立即联想到严重的化学污染，工业界要求减少需要公开的化学品项目和种类，并成功地将公开的范围缩小到最终排放的化学物品，而不包括其使用的有毒化学物品的多少。此外，工业界还要求企业能够自主测定其排放量，尽量让“数据”好看一些。

因为这些妥协，当时没有人看好这部法律，甚至连负责执行的美国国家环保局也认为这只是走走过场，不会产生很大的作用，相反，核实、汇总、发布这些数据将极大地增加其工作负担。

但出人意料的是，这部法律获得了极大的成功,并且成为美国信息公开的转折点。在该法律颁布的第一年，一些大公司的头头脑脑就先后主动站出来表态，声称企业负有保护环境的社会责任，应该控制、减少这些有毒物质的排放。有的企业领导甚至向新闻界公开承诺,要将现有的排放量减少 90%。此后，全国的排放量每年都在下降，同时经济发展并没有停滞，到了 1998 年，全国各种有毒化学物质的排放量较 1986 年减少了一半。美国国家环保局事后总结，这是近 30 年来最成功的环境政策。

以前，我们对数据开放的认识还停留在知情权层面。但是实际上，数据还是一种制衡的力量。《数据之巅》指出：“通过公开数据，把企业置于全社会的舆论和监督之下，使其自觉、自愿降低污染物质的排放量，矛盾得到转移，问题得到解决。通过这项法律，美国政府真真切切地领会到数据公开的制衡作用，意识到开放本身就是一种有效的管理手段。此后，环境数据的披露，成为美国环境政策的主流措施，数据公开，成为美国政府一种全新的调控手段。对政府而言，原来被动的公开开始变为主动。”“美国政府对公开的手段运用得越来越娴熟，把内开放的社会管理功能、市场调控功能发挥得淋漓尽致，除了环境污染，在产品质量、食品卫生、药物安全等棘手的社会领域，都主动且大量地采用公开的方法。”

在我国，环保部门已经建立了世界上最为庞大的对污染企业的在线监测系统。民间的尝试也已经开启，其中有代表性的是由著名环保人士马军领衔的环保NGO组织——公众与环境研究中心。他们已于2006年开始先后制定了“中国水污染地图”和“中国空气污染地图”，建立了国内首个公益性的水污染和空气污染数据库。相信通过这些努力，每个人将置于可被认识的环境风险之下，赢取环境治理上的最大动力和参与。

在对抗雾霾的这场战役中，数据还大有可为。比如，汽车尾气是雾霾的一大成因，在道路拥堵时尤甚。而通过车载GPS数据、公交刷卡数据、道路摄像头数据，我们可以感知整座城市的交通流量和人们的移动规律，从而改进城市规划、改善公共交通、科学调控私家车数据，降低汽车拥堵带来能源消耗，并减少有害气体排放。

再比如，中国有很多用烧煤来发电的火电厂，污染严重。传统电网在发电和输电的过程中，又有很多浪费。而智能电网则可以实时获取各个地区的用电数据，对发电量进行动态调控，提高电力资源的利用率，这也是治理雾霾的方法之一。

更重要的是，诸多高污染、高能耗、低产值的传统产业包括农业、制造业的转型，还有电商、教育、健康医疗、互联网金融等新兴服务业的发展，都需要用数据来驱动，用数据来倒逼，从而推动国家整体经济结构的调整。

也许正因如此，“大数据”这个令不少互联网企业家激动的时髦词汇，在李克强总理的字典里也占有重要的一席之地。据新华网统计，进入2015年的短短两个月内，“大数据”4次出现在总理活动的公开报道中。而“大数据”首度进入政府工作报告，正是一年前的两会。李克强总理还在那次政府报告中强调，要像“向贫困宣战”一样“向污染宣战”。

“向污染宣战”，首先需要的就是“知己知彼”的环境信息获取与公开，“大数据”正是其实现的重要手段之一。加快环境监管的“大数据”步伐，当被早日提上议事日程并付诸实施。

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原文始发于微信公众号（PPV课数据科学社区）：用数据对抗雾霾：《穹顶之下》的启示