作者简介
邹咏辰
密歇根大学斯蒂芬·M·罗斯商学院工商管理助理教授，商业经济与公共政策助理教授，美国国家经济研究局研究员
数智化指的是运用数字技术和数据驱动的方法来实现智能化和自动化，进而优化决策过程。本文介绍经济学研究中对于数智化在环境治理中所发挥作用的一些讨论。
Greenstone et al. (2021)研究中国颁布“大气十条”以来的空气污染治理成效。自2014年中国政府向污染“宣战”起到2018年，全国平均细颗粒污染物（PM2.5）下降41%，长久以来经济增长与污染浓度“手牵手”的现象正式结束。
图1. 全国细颗粒污染物PM2.5浓度（左轴）与实际GDP（右轴）变化趋势
十年治霾除了带来显著的环境改善，也伴随着环境信息格局的巨变：各地治霾成效评估由传统的自报转为实时地面监测、遥感信息等量化方式，“雾霾”和“PM2.5”等词成为社会话题，大量工业企业排放数据实测公开。
污染信息实时播报系统的社会价值
Greenstone et al. (2022)和Barwick et al. (2024)研究全国空气污染信息实时监测播报系统对于大众污染意识、污染规避行为和健康的影响。
图2. 全国空气质量实时监测、发布平台
自2013年以来，全国300多座城市上千处点位引入污染实时采样、数据传输、播报系统。实时公开的数据通过各类新闻媒体、手机app等渠道实现污染信息的社会普及，全面激活了公众对污染的认知以及防范意识。空气质量实时发布后，大众对于污染信息（如“PM2.5”），污染防范产品（如口罩和空气净化器）需求飙升；高污染天民众户外活动明显减少。认知和行为的改变最终带来健康效益，使空气污染的致死率显著下降。
图3. 实时污染信息系统上线后，大众对空气净化设备需求上升（上）、对高污染的规避能力曾强，污染的社会健康成本下降（下）。
社交媒体的环境监督作用
Buntaine et al. (2024)研究社交媒体平台如何帮助公众参与环境治理。该研究利用2013年以来实时发布的重点监控企业污染排放监测信息，通过随机实验的方式对部分企业的污染超标问题进行私下或公开的舆论监督。
图4. 重点监控企业污染排放实时监测发布（上）、Buntaine et al. (2024)社交媒体监督实验（下）。
公众监督对企业排污行为产生显著影响，随机试验中被监督企业的排放超标情况大幅减少。该实验验证了数智时代公众监督可行性，且同时带来环境质量的实际改善，令实验企业所在地区中大气二氧化硫污染物浓度显著降低。
图5. 社交媒体监督对于企业排放超标（上）与地面二氧化硫浓度（下）影响。
生态信息与环境决策
完整的生态信息是量化环境风险因子、数据驱动环境决策的基础。以下介绍几则新兴的生态观测技术极其在经济研究中的应用。
案例1：山火烟羽. 生物质燃烧（biomass burning）是颗粒污染物和温室气体的主要排放源。美国气象局自2006年起采用人机交互平台，融合11种卫星平台的遥感信息对山火烟羽进行地理编码。Borgschulte, Molitor, Zou (2022)运用该数据，结合劳工局对各县的季度经济统计，研究山火污染对劳动力市场影响。研究发现，山火烟羽可以跨越极远距离飘散，引起的污染对当地劳动收入有显著负面影响。由生物质燃烧造成的每1单位PM2.5污染，每年对劳动力市场造成的损失估计在310亿至920亿美元，这一损失远超过因超额死亡所导致的80亿至310亿美元的成本。
图6. 山火烟羽向量数据（左）、山火烟对地面空气质量和劳动力影响（右）。
案例2：雷暴. 全球暖化将伴随着更强力的雷暴天的出现，带来经济损失与健康威胁。VAISALA公司的雷电检测网络技术通过磁向定位雷电传感器实时监测美国全国范围内的雷电活动。Zou et al. (2020)结合数据和覆盖全美所有65岁以上老年人的Medicare医疗保险行政数据，研究雷暴来临前后老年人呼吸急症发作特征。文章发现，有哮喘和慢性阻塞性肺病史的人群的呼吸急症发病率在雷暴来临时呈显著上升。与病理学中流行的“花粉风暴”假说不同的是，文章发现雷暴前往往会遇到空气流通减弱，引发的城市气温和污染物水平上升。这种雷暴前的静默期可能是导致雷暴哮喘的关键机制之一。
图7. 云对地闪电感应数据（上）、呼吸急症对雷暴的事件分析（下）
案例3：生物多样性. 生物鸟类是生态系统健康状况的重要指标。Liang et al. (2020) 运用康奈尔大学公众科学观鸟平台的1千万条鸟类观察清单数据，研究美国火电厂季节性NOx预算交易计划对于鸟类丰度的影响。研究表明该计划降低空气污染，对所在地区鸟类观测种群数量产生显著正面影响。
图8. 全球鸟类观测数据（上）、火电厂排放规制对鸟类多样性的影响（下）。
自1970年代开始进行大规模监测以来，美国的鸟类种群数量持续呈下降趋势，但从1990年代开始这一下降速度有所放缓。根据文章对鸟类种群的“污染弹性”进行的估计，美国环境保护署在过去五十年中实施的空气质量管理措施，有助于减少了约15亿只鸟类的种群损失。这表明环境规制在生态学领域可能带来巨大的共同效益，这些效益在以往可能未被充分认识。
*本文写于2024年4月14日
参考论文
[1] Greenstone, Michael, Guojun He, Shanjun Li, and Eric Zou. “China’s war on pollution: Evidence from the first 5 years.” Review of Environmental Economics and Policy 15, no. 2 (2021): 281-299. https://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/715550
[2] Greenstone, Michael, Guojun He, Ruixue Jia, and Tong Liu. “Can technology solve the principal-agent problem? Evidence from China’s war on air pollution.” American Economic Review: Insights 4, no. 1 (2022): 54-70. https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/aeri.20200373
[3] Barwick, Panle Jia, Shanjun Li, Liguo Lin, and Eric Zou. “From Fog to Smog: the Value of Pollution Information.” American Economic Review (forthcoming). https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/aer.20200956
[4] Buntaine, Mark T., Michael Greenstone, Guojun He, Mengdi Liu, Shaoda Wang, and Bing Zhang. “Does the Squeaky Wheel Get More Grease? The Direct and Indirect Effects of Citizen Participation on Environmental Governance in China.” American Economic Review. Vol. 114, no. 3 (2024): 815-50. https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/aer.20221215
[5] Borgschulte, Mark, David Molitor, and Eric Zou. “Air pollution and the labor market: Evidence from wildfire smoke.” Review of Economics and Statistics (2022): 1-46. https://direct.mit.edu/rest/article-abstract/doi/10.1162/rest_a_01243/113174
[6] Zou, Eric, Christopher Worsham, Nolan H. Miller, David Molitor, Julian Reif, and Anupam B. Jena. “Emergency visits for thunderstorm-related respiratory illnesses among older adults.” JAMA Internal Medicine 180, no. 9 (2020): 1248-1250. https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/article-abstract/2769087
[7] Liang, Yuanning, Ivan Rudik, Eric Zou, Alison Johnston, Amanda D. Rodewald, and Catherine L. Kling. “Conservation cobenefits from air pollution regulation: Evidence from birds.” Proceedings of the National Academy of Sciences 117, no. 49 (2020): 30900-30906.https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2013568117