大數據驅動下政府環境治理模式的演變

　　[摘要]大數據等新一代信息技術對國家環境治理產生重要影響。信息不對稱情況下，政府對企業履行環境監管責任帶有事前監管強、事中監管弱和事后處罰輕的特點，易造成環境風險累積并可能最終爆發環境污染事件。黨的十八大以來，我國通過大數據等新一代信息技術加強環境質量監測和企業排污監測，創新大數據使用規則，增強污染源過程監測從而建立起常態化監管制度。大數據提高環境治理效果的可持續性，優化縱向政府間環境治理的職責分工，提升國家環境治理效能。我國應持續推動生態環境大數據基礎建設和應用研究，健全大數據賦能環境治理的制度規則。

　　黨和國家歷來重視制度建設。黨的十八屆三中全會首次提出“推進國家治理體系和治理能力現代化”重大命題。黨的十九屆四中全會對“推進國家治理體系和治理能力現代化”做出系統部署。黨的二十大報告提出未來五年是全面建設社會主義現代化國家開局起步的關鍵時期，要深入推進國家治理體系和治理能力現代化，“基本實現國家治理體系和治理能力現代化”是2035年總體目標之一。生態文明制度是國家治理體系的有機組成部分。用最嚴格制度最嚴密法治保護生態環境是習近平生態文明思想的重要內容，是實現人與自然和諧共生的中國式現代化的重要制度保障。

　　政府是履行環境監管責任的關鍵主體。國內外研究普遍發現，政府加強環境執法能有效促進企業進行污染治理。生態文明制度體系的重要功能就是嚴格落實政府監管責任。信息是管理的基礎。政府、企業和公眾之間的信息不對稱是制約我國環境治理體系和治理能力現代化的重要因素。當前，新一代信息技術通過技術賦能治理創新，成為降低信息不對稱從而提升政府治理水平的驅動力。近十年我國運用大數據等新一代數字技術手段積極推動地方環境監測建設。黨的十九屆四中全會強調，“重視運用人工智能、互聯網、大數據等現代信息技術手段提升治理能力和治理現代化水平”。那么，大數據時代政府環境監管模式如何演變，生態環境大數據如何改進傳統的政府環境治理模式？本文以“污染防治攻堅戰”中的專項整治為例，嘗試分析生態環境大數據對于政府環境治理所產生的復雜影響。

　　一、大數據：提高生態環境治理能力的重要技術支撐

　　大數據，望文生義即數據多，而其定義尚未有定論。從最早的3V定義，即規模性(volume)、多樣性(variety)和高速性(velocity)，逐步加上了價值性(value)和真實性(veracity)。維基百科對大數據的定義簡單明了，即大數據是指利用常用軟件工具捕獲、管理和處理數據所耗時間超過可容忍時間的數據集。生態環境大數據按其來源可以分為衛星監測網絡和地面監測網絡；按數據結構類型分為結構化數據和非結構化數據，后者包括文本、表格、圖像等異構數據；按照細分領域可以進一步分為生態大數據和環境大數據。生態大數據涉及的內容很寬廣，包括氣象以及農田、森林、草原、荒漠、湖泊、地下水等各種生態系統，而環境大數據主要來自環保系統。目前，我國相對成熟的環境大數據主要分為兩類，第一類是環境質量監測，如空氣質量實時報和地表水水質實時監測，這類數據主要來自地面監測網絡，同時衛星遙感網絡也在不斷發展進步；第二類是污染物排放監測，主要是企業污染物排放自動監測系統(ContinuousEmissionMonitoringSystem,CEMS)，對重點排污單位排放的大氣或水污染物濃度進行實時監測。在上述結構化數據之外，還有與生態環境密切相關的能源、交通、健康、輿情等大數據，研究潛力較大。

　　常杪等認為，環境大數據即把大數據的核心理念和關鍵技術應用到環境領域，對海量環境數據進行采集、整合、存儲、分析和應用等。根據劉銳等的觀點，狹義的環境大數據是指面向環境保護與管理決策的應用服務需要，組織起來的一個超大、難以用現有常規數據庫管理技術和工具處理的數據集。廣義的環境大數據指的是面向環境保護和管理決策的應用服務需要，以大數據技術為驅動的“互聯網+環境保護”信息技術和服務業態。廣義涵義強調的是圍繞“數據集”而衍生的數據采集、匯聚和應用等相關環節組成的體系?？傮w來看，生態環境大數據指的是生態環境領域的大數據，既包括數據集也包括數據集的分析和應用。

　　我國非常重視生態環境大數據發展，將大數據作為獲取真實生態環境質量信息從而推進生態文明建設的重要技術工具。2015年，我國發布了《關于加快推進生態文明建設的意見》，提出加強生態環境領域統計監測，“利用衛星遙感等技術手段，對自然資源和生態環境保護狀況開展全天候監測，健全覆蓋所有資源環境要素的監測網絡體系”。同年，國務院發布了《促進大數據發展行動綱要》，提出“數據已成為國家基礎性戰略資源”，要全面推進大數據發展和應用，加快建設數據強國。2016年，我國發布《生態環境大數據建設總體方案》，該方案強調了生態環境大數據的應用性。習近平總書記指出，“要推進全國生態環境監測數據聯網共享，開展生態環境大數據分析”，時任環境保護部部長陳吉寧強調，“大數據、‘互聯網+’等信息技術已成為推進環境治理體系和治理能力現代化的重要手段，要加強生態環境大數據綜合應用和集成分析，為生態環境保護科學決策提供有力支撐”。為了提高環境監測數據質量，避免“地方不當干預環境監測”“排污單位監測數據弄虛作假”等行為，2017年我國出臺的《關于深化環境監測改革提高環境監測數據質量的意見》，提出“建立重點排污單位自行監測與環境質量監測原始數據全面直傳上報制度”，“加強大數據、人工智能、衛星遙感等高新技術在環境監測和質量管理中的應用”。

　　實時數據能夠以分或秒為單位進行環境監測，其高頻次和真實性有利于突破政府、企業與社會之間的信息壁壘，為提高政府生態環境質量監測監管能力從而提高國家環境治理能力和治理現代化水平提供了有力的技術支持。需要注意的是，與商業平臺產生的大數據不同，生態環境大數據的功能不在于商業盈利，而在于其公共管理和公共服務特征，即提升政府的生態環境治理能力，體現在使生態環境決策更加科學、生態環境監管更加精準、生態環境公共服務更加便民。

　　二、信息不對稱情況下政府環境治理特點

　?。ㄒ唬┬畔⒉粚ΨQ與政府環境監管特點

　　在大數據出現之前，政府、企業和公眾對于環境質量和企業排污存在嚴重的信息不對稱。在此情況下，政府環境監管表現出三個特點：第一，對企業環境管理以事前監管為主，體現在審批環節的高標準和嚴要求。我國從20世紀80年代就要求企業建設項目的防治污染設施與主體工程同時設計、同時施工和同時投產使用（簡稱“三同時”）。2003年我國頒布環境影響評價法，要求企業對項目實施后可能造成的環境影響進行分析、預測和評估，提出預防或者減輕不良環境影響的對策和措施。我國“三同時”和環境影響評價執行率很高，如，20世紀90年代縣級及以上工業企業“三同時”執行率已達95%以上?？梢钥吹?，“三同時”和環境影響評價都是事前監管，政府假設企業能夠完全按照設計而履行污染防控的主體責任。

　　第二，對企業環保運行過程的監管能力較弱?！叭瑫r”和環境影響評價不能保證企業在投產運行之后按照事前設計進行污染治理。如果企業并不運行環保設施，違法排污，那么監管機構采用傳統的現場取證方式，效率低且效果差。如，企業在夜間偷排，需要執法人員加班蹲點取證；對于大氣污染物排放來說，由于污染物極易被空氣吹散，取證較難。因此，傳統的環境監管方式效能低下。

　　第三，對企業違法排污的事后懲罰較輕。排污收費在相當長一段時期擔當著懲罰違法排污行為的主要工具。然而，我國排污收費水平較低，政府收取排污費要考慮企業的經濟承受能力，往往是象征性的征收。對于企業來說，環保設施投資屬于沉沒成本，而污染治理如煙氣凈化、污水處理、廢棄物處置必然要投入一定的運行成本。如果環保運行成本高出排污費，那么企業寧愿繳納一筆排污費將排污行為合法化，而不是運行環保設施以減少排污。

　　總體來看，這一時期，政府對企業污染防控的過程監管能力不強，政府和企業之間存在環境信息不對稱。企業環境守法成本高而違法成本低，違法行為較普遍，政府環境治理效能不高。

　　（二）縱向政府間環境治理互動關系

　　環境政策是國家為保護環境所采取的一系列控制、管理、調節措施的總和。國家制訂的公共政策需要落實到地方，通過政策細化或再規劃的過程才能實現其政策目標，從而形成中央統一性和地方多樣性的執行格局。地方政府的政策執行在很大程度上是環境治理的關鍵環節。

　　我國環境保護法規定，地方政府對本地環境質量負責，也就是說，地方政府是環境保護政策的具體執行者。然而，由于地方政府環境治理能力較低，制約了環境政策的執行效果。首先，地方環保機構執法人員不足，已跟不上工業規模的快速擴張，地方環境執法任務較重。其次，我國傳統環境監管和執法手段單一，識別企業違法排放行為存在較大難度。比如企業夜間偷排，日間污染治理設施則正常運轉，因此執法人員白天到現場檢查時，往往發現污染物排放正常，較難取證。最后，在污染企業“退城搬遷”大背景下，排污企業搬遷到城區以外，大部分工業集聚區更是分散在廣大縣域，增加了環境監管的成本，環保機構“鞭長莫及”。2012年末和2013年初，我國爆發了大范圍持續性重污染天氣。環境統計可能存在低估污染物排放量的現象。這說明在違法排污普遍的情況下，由于地方環境質量難以量化，家底不清造成環境治理不能有的放矢，治理效果不盡如人意。

　　中央環境治理主要體現在頂層設計而非直接干預企業排污行為。然而，如果企業違法排污引發污染事故，引起公眾強烈不滿和社會廣泛關注，中央往往會自上而下直接介入實施執法，派出督查組到地方開展專項執法。中國加入世界貿易組織（WTO）后，工業發展迅速。但由此產生的環境問題日益突出，環境污染事故進入高發期，因環境污染引發的群體性事件以兩位數速度遞增。自2003年起至2014年，針對企業違法排污屢禁不止的現象，原國家環?？偩值榷嗖课M織開展“整治違法排污企業保障群眾健康環保專項行動”，每年都針對某類環境污染問題進行集中治理。專項行動成為集中整治重點行業和地區突出環境問題的有效形式。然而，歷史上中央專項整治雖雷厲風行，但有時效果往往難以持續。20世紀90年代淮河多次出現水污染事故。1996年，國務院批復《淮河流域水污染防治規劃及“九五”計劃》，要求確保1997年全流域工業污染源達標排放，2000年實現淮河水體變清。然而，淮河流域水質在世紀之末實現“零點達標”后不久，企業偷排現象故態復萌，淮河水質很快再次惡化。2004年，淮河爆發有史以來最大的長達133千米的污染團，再一次震驚全國，引發對中央治污效果的討論。實際上，長達十多年的“整治違法排污企業保障群眾健康環保專項行動”雖然短期內取得了明顯效果，但對于實質性解決問題貢獻依然有限。在治理技術和資源短缺的約束下，中央環保執法難以建立起常態化和制度化的治理機制。

　　總之，在信息不對稱情況下，政府環境治理帶有事前監管強、事中監管弱而事后處罰輕的特點，即倚重于一次性的事前審批，而持續性的過程控制能力較弱。在此條件下，企業違法排污行為屢禁不止，地方環境質量狀況底數不清，政府難以建立起常態化和制度化的環境治理體制機制。因此，加強政府對環境質量的監測監管技術手段并健全大數據使用規則迫在眉睫。

　　三、大數據賦能環境治理案例——垃圾焚燒發電行業專項整治

　　企業排污是我國環境污染的主要來源，因此企業污染物排放實時監測系統對企業違法排污具有重要的監督作用。事實上，2008年我國水污染防治法做出明確規定：重點排污單位應當安裝水污染物排放自動監測設備，并與環境保護主管部門的監控設備聯網。也就是說，我國在“十一五”期間就已積累起可觀的環境大數據。2017年我國發布的《關于深化環境監測改革提高環境監測數據質量的意見》提出：“自動監測數據可作為環境行政處罰等監管執法的依據”。然而，由于電子數據所存在的精準度不高等技術問題，以及電子數據在合法合規性、有效性認定等方面的爭議，實際可操作性不高，大數據一般不作為環境執法依據，因此預想的大數據監督作用基本沒有發揮出來。這種情況在黨的十九大之后出現了改變。2018—2020年，我國開展“打好污染防治攻堅戰”，在垃圾焚燒發電行業專項整治（簡稱專項整治）中首次運用環境大數據進行環境執法，成為我國首個成功運用大數據進行環境治理、實現企業達標排放的案例。

　　垃圾處理是一個存在剛性需求而問題又比較集中的民生行業。近20年來，我國生活垃圾數量穩步快速增長，“垃圾圍城”成為“十五”以來民生領域的突出問題，垃圾焚燒發電因為能夠大幅減容而成為破解“垃圾圍城”的主要手段。然而，垃圾焚燒發電項目易產生“鄰避”效應。2006—2017年中國各地反對垃圾焚燒項目選址的社會沖突事件頻繁發生，有些地區甚至出現暴力抗議。2014年，國家頒布了《生活垃圾焚燒污染控制標準（GB18485-2014）》（簡稱《標準》），污染物排放標準比舊標準大幅提高，其中，二噁英類污染物排放限值下降90%，達到歐盟水平。然而，《標準》頒布后的一段時間，地方政府的落實情況不理想，焚燒廠污染物超標排放情況仍然存在，“鄰避”效應并沒有得到緩解，圍繞焚燒項目選址的社會沖突不減。習近平總書記非常重視垃圾焚燒的生態環境風險防范，2018年5月，他在全國生態環境保護大會上指出，要“嚴密防控垃圾焚燒、對二甲苯（PX）等重點領域生態環境風險，推進‘鄰避’問題防范化解，破解涉環保項目‘鄰避’問題”。2018年6月，垃圾焚燒行業達標排放專項整治被列為“污染防治攻堅戰”的四個專項行動之一，上升成為國家層面環保執法行動。

　　為了破解“鄰避”效應，必須保證垃圾焚燒產生的污染物排放完全合規。在專項整治中，大數據及其使用規則的創新對于實現企業污染物達標排放發揮了關鍵性作用。2018年6月以來，專項整治行動采取了多項執法措施，可以總結為以下四項。第一，持續推動實施污染物排放自動監測。專項整治行動要求企業須按照《標準》要求，完成“裝、樹、聯”，即安裝污染物排放自動監測設備、在廠區門口豎立電子顯示屏公布數據、與生態環境部門聯網。第二，自動監測數據可以用作環境執法依據。為了使自動監測數據用于執法證據具備可操作性，2019年3月，生態環境部向全社會征求自動監測數據用于環境管理的意見稿，在與企業和社會公眾溝通后，2019年12月，生態環境部發布《生活垃圾焚燒發電廠自動監測數據應用管理規定》，為自動監測數據用于行政處罰提供了依據。第三，建立企業環境信息社會公開平臺。生態環境部建設了“生活垃圾焚燒發電廠自動監測數據公開平臺”，焚燒廠自動監測信息向全社會公開，這為社會公眾參與環境治理提供了信息平臺。第四，通過實施多部門處罰措施提高企業的環境違法成本。垃圾焚燒廠因污染物排放超標等違法行為被依法處罰的，將暫停撥付可再生能源電價附加補貼資金和取消增值稅優惠，等等。專項整治取得了良好的環境治理效果。2020年底，垃圾焚燒爐污染物排放和爐溫工況均達到了《標準》的要求，社會投訴量大幅減少。2021年以來，垃圾焚燒發電行業在規模擴大的情況下，公眾投訴量持續下降。

　　垃圾焚燒發電行業的環境治理先后經歷了地方政府監管、行業整治和國家整治監管等不同階段。在地方政府和行業整治效果不理想的情況下，國家整合“條”“塊”力量，創新污染物排放自動監測數據使用規則，憑借環境大數據加強對企業排污的過程監控，建立起常態化和制度化監管機制，從而較好地推動了《標準》的執行。這一案例也說明了大數據等新一代信息技術手段能夠打破政府、企業和社會之間的信息不對稱，通過增強對污染源過程的監管能力而提高政府環境治理效能，開創了大數據賦能環境治理的先河。

　　“十四五”以來，為深入打好污染防治攻堅戰，專項整治的大數據治理經驗作為成功案例向其他行業推廣。2021年，生態環境部選取火電、水泥和造紙等污染密集型行業1580家重點排污單位，開展污染物排放自動監測數據標記和電子督辦試點工作。根據試點期間污染源自動監測數據綜合評價，三個行業污染物達標排放率明顯提升，達標企業占比提升26.4%。實際上，“十四五”時期我國污染物排放自動監測系統呈加速發展態勢。2021年，我國實施自動監測的重點排污單位達4.7萬家，比2020年增長近50%，增速比“十三五”時期平均水平高20個百分點，顯示出“數字技術+環境治理”具備廣泛的應用價值，也反映出政府環境治理模式向技術賦能的轉變趨勢。

圖1實施自動監控的重點排污單位數

資料來源：中國環境統計年報2015-2021。

　　四、大數據賦能環境治理的內在機制

　?。ㄒ唬┘訌娺^程監督：大數據提高環境治理效果的可持續性

　　從垃圾焚燒發電行業專項整治看出，大數據執法并沒有對違法排污企業采取暴風驟雨般的“關?！贝胧?，而是通過大數據直接掌握企業排污信息，將自動監測數據用作執法證據，從而盤活了海量環境大數據的非現場監管職能，有助于提升企業的可持續發展能力。環境大數據的實時性和持續性支持了政府隨時掌握企業排污信息，從而克服了政府和企業信息不對稱的弊端。大數據增強了政府對企業污染治理的過程監控能力，能夠對企業違法排污行為實施常態化和制度化管理，從根本上提高了環境治理效果的可持續性。

　?。ǘ┌l揮兩個積極性：大數據優化縱向政府間環境治理職能分工

　　黨的十九屆四中全會提出“健全充分發揮中央和地方兩個積極性體制機制”，“賦予地方更多自主權，支持地方創造性開展工作”。環境大數據有助于優化縱向政府間環境治理的職能分工。大數據的出現并不意味著中央要取代地方而對所有行業進行直接管理。從制度層面看，中央和地方在環境治理中有不同的職責和分工。生態環境部的職責定位是制定規劃、制度、標準以及負責監督實施等，而非直接對企業進行執法。目前生態環境部僅對核電項目與垃圾焚燒發電項目進行垂直管理。從技術層面看，大數據的巨大容量對網站平臺的管理提出了很高的要求，如果巨量的數據集中在一個數據平臺，這對平臺管理帶來前所未有的考驗。因此，未來的環境大數據可能是一個按地區或者按行業進行分類的分布式架構，中央政府可以獲得地方環境信息，但是并不直接參與管理。

　　對于地方政府來說，大數據增強了地方政府環境治理能力。傳統的環境執法取證方式受空間和時間的局限，而大數據通過突破時空局限降低執法成本，提高了地方政府環境治理能力。如，污染物在線監測大數據對企業排污狀況進行實時記錄，執法人員通過分析大數據篩選出超標排放企業，從而有針對性地開展現場精準執法，提高了對企業違法排污行為的識別概率，增強了執法能力。因而在大數據時代，地方政府的環境監管責任并不會減輕，隨著履職能力的提高還會加強。

　?。ㄈ┺D“滅火”為“防火”：大數據增強國家環境治理效能

　　傳統模式下，中央環保執法充當著“消防隊”的角色。有的地方政府有時缺乏能力或動力干預企業違法排污行為，導致污染風險累積，而中央政府只能在環境污染事件爆發后才掌握地方環境信息，對企業進行處理，充當事后“滅火”的角色。這種角色較為被動，一方面，“消防隊”只能事后補救，事故已經發生，無論是對污染事故受害者還是生態環境都造成了既定損失，社會代價較大；另一方面，“消防隊”效果難以持續，治標不治本，撲滅了一處，還有另外多處環境風險。因此，盡管中央政府連續多年進行企業違法排污行為的專項整治，但是污染事故此起彼落，難以根除。

　　大數據時代，在中央和地方都掌握了企業排污信息的情況下，一個可能的局面就是中央政府不會直接對企業違法行為進行干預，而是通過監督地方政府履職情況，督促地方政府加強日常執法（見圖2），達到監督企業服從環境規制的目標，將環境事故消弭于源頭，從事后“滅火”變為過程“防火”。這在多輪次中央生態環境保護督察中已經得到體現。中央生態環境保護督察借助于地方環境質量監測和公眾投訴舉報等信息獲取地方政府環境治理真實情況，查找地方存在的生態環境突出問題，然后督促地方政府進行整改。

　　總體來看，環境大數據通過強化國家對地方生態環境監測信息的管理，增強了中央對地方環境治理的監管能力。環境大數據不受地方政府干預，能較為準確地量化地方環境質量，形成可操作的政績考核指標，建立起清晰的責任追究機制，從而對地方政府履行環境保護監管責任形成有效監督和激勵?！岸秸敝卫砟Ｊ綄Φ胤秸┘訅毫?，發揮地方政府環境監管的主體性和主動性，對于從源頭上消除環境風險和污染事故，起到了“四兩撥千斤”的效果，整體上提高政府環境治理效能。

圖2傳統情景和大數據情景下政府和企業間信息流動模式

注：圖中虛線代表信息流，實線為行動指令流。

資料來源：作者自制。

　　五、結論

　　各級政府在環境政策的制定與執行上存在著職責分工與合作互動。傳統上，囿于政府之間、政企之間的信息不對稱，地方政府環境治理能力不足，地方環境質量惡化，污染事故頻發，而中央政府采取的“消防隊”式執法短期效果明顯，但難以從根本上杜絕企業違法排污問題。黨的十八大以來，國家高度重視地方環境監測數據質量建設，生態環境大數據發展迅速。黨的十九大以來，我國創新大數據搭建環境治理的規則框架，污染源自動監測數據用于環境執法取得顯著效果，實現企業達標排放并建立起常態化監督機制，開創了大數據賦能環境治理的先例?！笆奈濉睍r期，大數據進行環境治理的經驗在試點行業推廣，顯示出“數字技術+環境治理”具備廣泛的應用價值。

　　大數據能夠提高國家環境治理效果的可持續性，優化縱向政府間環境治理職能分工，增強地方政府環境治理能力，提升國家環境治理效能。大數據賦能環境治理是我國生態環境監管制度的重要創新，對于提升國家環境治理能力和治理水平現代化具有重要的推動作用?？傮w來看，生態環境大數據將有助于健全源頭防控、過程控制、損害賠償、責任追究的生態環境保護體系，完善生態文明制度體系建設，進一步保障國家生態環境安全。

　　我國在推進數字政府建設過程中，應重視大數據在生態環境治理中所發揮的重要作用，持續推進生態環境大數據基礎建設和應用研究。第一，重視發揮大數據實時監測監督作用，加強企業污染源排放自動監測系統和環境質量監測網絡建設。我國生態環境大數據基礎設施建設方面初具規模但遠未成熟，今后應在更多污染密集型行業和縣域地區開展試點，持續推進污染源自動監測系統和環境質量監測網絡建設。第二，健全大數據在政府間信息共享機制，更好發揮中央和地方兩個積極性，提高地方政府環境治理能力。第三，加強大數據應用研究能力培養，提升國家環境治理效能。提高政府機構和科研院所技術人員的大數據研究能力，鼓勵更多科研機構參與生態環境大數據應用研究，增加大數據研究的產出成果。第四，建立健全生態環境大數據用于環境治理的制度規則。各行業的污染防控對象千差萬別，各地生態環境保護側重點因地而異，大數據應用規則須結合具體的應用場景特點而定?？傊?，我國生態環境大數據建設是一項綜合性的長期任務。大數據賦能環境治理是未來的發展方向，也是未來我國政府和科研工作者應當研究的重點。

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