当前课程知识点:环境规划管理与影响评价 > 第4章 环境规划与管理领域的研究与项目 > 4.3 环境政策研究实例分析 > 4.3 环境政策研究实例分析
下面呢我们来结合我们的这个研究实例
来向大家介绍这个
关于环境管理和规划范畴的
研究的主要的一个步骤
第一个呢实例呢
是介绍我们应用假设抽取法
来分析隐含大气污染物的
行业和区域关联性
这篇文章呢是发表在
Ecogical In的这个期刊上
大家如果有兴趣的话
从网上可以当下来来学习
这部分的这个研究呢
我们首先也是来从研究背景
也就是Introduction部分来开始介绍
首先第一部分呢是The setting
就是它的大背景
比如它的大背景第一个是
有三分之二的这样的中国的重污染城市
都是位于中国
这是它的这个事情的大背景
因为在做大气污染的事情
然后呢主要的这个大气污染的是颗粒物
然后它来自于能源的焚烧
还有它工业过程
还有整个大气的这个污染的反应
这是它的一个大的学科学术背景
然后呢我们来总结了一下
我们前人的研究
比如最开始的这个能源的消耗
还有污染物的排放
和这个隐含的这个污染物
就是它在生产过程当中
是经常被以隐含能和隐含污染物的
这样的形式来做研究
这是一个它的前人的研究
然后具体的这些个
用各个经济系统之间的这个
驱动的隐含污染物来做研究
特别是做中国的研究
做二氧化碳排放的研究
这些呢有一大堆的学者来做
前人一个方法就是写一个总的结论
然后把大家的结论大家的名字放在这
更好的研究是应该把这些个研究
来具体每个人的来分开分类来进行
或者是按照方法的这个逻辑分类
或者是按照一个时间的这样的逻辑分类来做
这是以后大家在研究当中要注意到的
然后就开始往自己的这篇文章
要做的研究方面去引
就最近呢隐含的这个大气污染物的研究呢
开始越来越多的人来做
到最后引出自己的研究这一部分
首先呢要说一下
就是之前的研究会有什么样的缺陷
然后第一段呢
就是我们首先来使用假设抽取法呢
来测量这样子的一个经济的关联的一些重要性
来确定这个隐含大气污染物的这种转移流
然后呢这个假设抽提法它的简称是HEM
它这个方法呢已经被应用在之前的研究
可以应用在其他的一些个环境和资源方面
Hower 也就是但是
它有一个现在来做大气污染的研究
用假设抽取法的呢
基本上还是没有的
所以这就是从别人的研究
来过渡到你要做的这件事情
首先是揭示这个事情没有人做过
然后第四步呢
就开始说你的这个研究的目的
就是我们来使用这种改进过的假设抽取法
然后这个研究的目的呢
就可以来去测量这样子的一个行业之间
还有区域之间这样的大气污染物的关联
以中国呢为例
第五个这样的999呢
就是来说你这个研究的价值在哪里
比如我们就写的这个研究呢
将会帮助我们更好的理解
有关于经济结构和大气环境质量之间的关系
然后呢因此呢相应的这些个行业之间
或者是区域的非常具体的政策的这样的建议呢
能够被提出来
能够更有效的来提高空气的质量
下面呢我们来看一下这篇文章的研究方法
其实它的最初的研究方法
也就是基于投入产出模型
第一个公式呢
就是我们一般见到的投入产出模型
最普通的公式
然后呢我们就是把它进口的这部分给分解出来
也就是把它这个中间产品中
哪一部分是进口的
用如下的这两个公式呢
可以给它分解出来
分解出来以后呢
我们在做的就是只针对国内的这一部分
也就是最下面的这个公式
是只针对国内的这一部分的这个产品来做的
然后呢设这个Cj呢
是行业和地区的大气污染物的排放量
X呢是j行业或地区的总产出
则i行业和地区的直接排放强度的DEI
和完全排放强度的这个TEI的计算公式
就如这上面所示
然后具体的还有更复杂的
就是来做假设抽取法
假设抽取法的基本思想呢
就是首先呢最原始的没有抽取部门之前
它的这个表达形式
就是我们这个PPT上面的这一些公式
然后呢我们假设抽取法
就是把其中的一个行业部门
从这个中间使用的矩阵中抽出来
然后就变成了右下角的这个公式
也就是它有一个行业都是零了
然后呢再把这个第一个公式的结果
和第二个公式的结果呢进行相减
这样就求出来的这个值
就相当于是你被抽取掉的这个部门它的贡献
所以这是假设抽取最原始的一个思想
大家不要怕这个公式这么复杂
其实它就是来表达了这么一个
最原始的思想
来证明抽取掉的这个部门它有多么重要
也就是比如一个公司他有三个这样子的人
然后你抽调一个人
看这个公司现在这个运行的结果是什么样的
比上他加上这个人的结果是什么样的
这两个一相减
就是你抽调这个人他的贡献
这就叫假设抽取法
然后根据上面的假设抽取法
我们又引导出来内部关联排放
还有净后向关联排放
净前向关联排放
还有混合关联排放的这样子的一个公式
这些公式的它的这个具体的意义呢
我们可以看到右下角的图能显示出来
就是这些公式的意义
然后为了清楚地理解行业对于转移的作用呢
本研究中还提出了产出排放和需求排放的概念
产出排放呢表示行业直接排放的污染物总量
需求排放呢是表示为了满足行业本身需求
所需要的污染物排放量
它们与前面四个因素之间的关系呢
如这样子的三个式子所示
然后我们做了一个修订的这个假设抽取法
就会进一步来分析这个NBLE的这个东西
然后呢把它这个大气污染物
从行业T转移到行业S呢
表示为如下的这些公式
然后呢也同样可以进一步分解NFLE
同样呢大气污染物从行业S转移到行业T
也可以表示为这样子的一个公式
然后这个行业的净前向关联和净后向关联
就是前面的NBLE和NFLE
它们之间的差值呢
就是我们的这个产业群的
一个大气污染物发生转移的量
也就是表现为输出和输入的这个净的排放
也就是我们下面这个NTE的这个公式
NTE呢就等于NFLE减去NBLE
根据上面的就是描述了一下
这个整个研究的方法
然后我们的这个里边的数据
其实都是来自于国家公布的统计年鉴
还有一些个其他的排放物的
是来自于环境统计年鉴
然后根据上面这些数据和这些公式呢
我们可以得到这样的一些个主要的结论
首先呢是中国行业间大气污染物的关联与转移
我们可以看到这几种二氧化硫啊氮氧化物啊
还有烟尘之间的转移
但是我们可以发现呢
第四种污染物
也就是这个粉尘类的污染物
它的这个排放呢
跟上面的二氧化硫氮氧化物
和烟尘类的排放物是不一样的
如这个上面PPT的这张图所示
就是粉尘的排放呢
产出排放最高的三个行业呢
分别是金属矿采冶炼及压延业
非金属制品业和石油加工
炼焦及核燃料加工业
这三个行业的污染物排放的总和呢
超过总产出排放的这个68%
其主要原因呢是因为
粉尘的排放呢具有不同的污染源
也就是大多数工业粉尘呢
是来源于固体材料的一个加工
还有呢机械破碎的这个研磨呀
混合呀筛分呀包装啊
还运输这些过程
因此呢粉尘的主要贡献行业呢
是上述的这些行业
这张图呢就是把刚才我们说的
这个产出和排放的这个
净的转移给展示出来了
也就是刚才说的这个净前向排放
和净后向排放它们的差
也就是那个NTE
用这张图比较直观的来做出来
同样也是四种污染物
这几张图包括二氧化硫氮氧化物
烟尘还有粉尘
然后最右下角的这张图呢
是当时做的关于二氧化碳的一个转移的图
也是可以用这样子的图
把它这个流给展示出来
所以我们比较上面这张图呢就发现
与烟尘二氧化硫和氮氧化物
转移不同的电力燃力行业的
不是粉尘的主要的输出行业
粉尘排放转移量最大的输出行业
是非金属制品业
然后非金属制品业的生产呢
包括水泥啊玻璃
还有建筑材料
这个呢会产生大量的粉尘
然后建筑业输入的粉尘
主要是来自于非金属制品业
上面是行业的这个转移
下面的第二个主要结论
是中国区域间的大气污染物的关联研究
也是我们对四种污染物
对它的在区域之间的转移进行了研究
大家可以看首先看见二氧化硫的这个转移图
可以很清楚地看到
主要的转移流是从华北地区转向华东地区
这是最主要的转移流
然后其他的三种污染物
跟这个二氧化硫的这个转移流呢是非常相似的
我们对它的原因进行一下分析
首先第一个呢就刚才说的
华北对东部沿海地区的转移
主要是由于华北地区
它的有一个重工业的特征
是全国的电力和钢铁基地
再一个呢我们可以看到区域间的转移
还有一个规律就是邻近省份的转移
也就是省区之间的这个
隐含污染物的这个排放转移呢
具有一个区域特点
5万吨以下的隐含污染物的转移呢
主要发生在华北与东北
还有南部等各省的这个省区之间
比如内蒙古对于吉林辽宁
还有贵州对于广东的这个经转移都较大
然后青海对于甘肃省的这个转移相对较多
是邻近的省份
这是第二个主要结论
以上介绍的是
我们研究的其中的一个主要例子
然后下面呢我们就是把这个区域和行业之间
把它整合在一起研究
上面第一个例子等于是分开来研究
就是行业之间的转移是行业
区域之间的转移是区域
然后下面这篇文章呢
我们是把它们整合到一起来进行研究了
这是这个文章的题目和它的原文链接
如果大家有兴趣可以来去
上网去搜到他的原文
这篇文张呢
首先呢我们介绍一下它的背景
就是还是大气污染对于人类的健康
和生态系统产生重大影响
然后京津冀地区
我们这一篇文章选择了一个重点地区去研究
上一篇文章是一个全国的范围
这一篇文章呢是集中在京津冀的这个城市群
这部分呢是大气污染最重要的一个地区之一
大气污染的这个大气环境质量
最差的十个城市中呢
有七个都是位于该地区
在京津冀城市群中呢
不符合国家大气环境质量标准的天数比例呢
高达47.6%
因此呢中国政府在改善京津冀地区的
大气环境方面呢
是面临一个巨大的压力
近年来呢针对这个京津冀城市群的大气污染问题
已经采取了多项措施
比如京津冀及周边地区重点行业
大气污染限期治理方案
还有京津冀大气污染防治强化措施
还有京津冀及周边地区
2017年大气污染防治工作方案
此外呢十三五的这个规划
也对京津冀地区的颗粒物浓度呢
限定在这要降低25%以上
总之京津冀地区
也成为中国大气污染的一个焦点地区
所以本研究的这个
对京津冀地区进行研究是非常必要的
然后呢这篇文章呢
主要是针对这样的一个问题
就是隐含污染物排放
是用来描述通过贸易
或者供应链导致大气污染的区域间
和行业间联系的指标
那么在学术界呢
隐含碳的排放已经引起了广泛的关注
近年来呢隐含大气污染物的研究也逐渐兴起
已有的研究呢从不同角度描述了
京津冀地区的碳和大气污染物的排放
但是呢在现有知识体系中
仍然存在研究空白
例如缺乏对大气污染物
在区域行业间的隐含排放的一个整合考虑
这一部分呢是我们这篇文章要完成的那个Gap
就是它的一个前人研究的一个缺陷
所以这是非常重要的一点
然后下面呢就引出
我们这篇文章的主要目的是什么
要同时结合跨区域和跨行业的
隐含空气污染物的这个排放
将沿着行业间供应链转移的这个隐含排放流呢
映射到京津冀城市群的不同区域
这是第一个目的
第二个目的呢要通过LMDI的这个分解分析的方法
来解释隐含大气污染物排放的这个转移的模式
就大气污染物而言呢
中国官方统计呢
只有二氧化硫和氮氧化物
还有烟尘和粉尘四种污染物的排放数据
但是这四种污染物呢
对pm2.5的浓度已经有很大影响
因此呢本文是基于多区域投入产出分析表
也就是MRIO研究了呢
中国京津冀地区的这个二氧化硫
氮氧化物和烟尘粉尘排放的这种转移
研究结果呢
将有利于从这个环境经济学的角度
更好地来理解京津冀城市群之间的
区域行业大气污染物的这个联系
可以设计相应的行业区域政策措施
以有效地改善地区
遭受大气污染物污染的这种严重的问题
这是我们的主要的目的和他研究的价值
所以大家可以看到
这个例子也是开篇从背景
然后到前人研究的缺陷
然后到你这篇文章
要完成的主要目的
到这篇文章的这个主要的价值
是按这样的一个方式来写的
然后主要结论呢我们说
一般都是以图表的形式
这篇文章的主要结论呢
其实也比较简单啊
就是说由河北的这些个
非金属的这个制品的这些产业
对北京的建筑业是最大的一个影响的
这样子的一个转移流
这张图也是展示了这些彩色的方块
就各个行业
然后呢这两流儿方块就代表了两个区域
它把这两个区域不同行业之间的转移流呢
很形象的来表达出来
这就完成了这一个
研究主题的一个主要的结论的东西
下面呢我们再给一个例子
就是研究环境科学研究中的
大数据的理论和方法的应用
就是现在的这个环境科学研究中
越来越倾向于用大数据的方法
这是我们用这个大数据的方法
发表的这个文章
是发表在 Science of the Environment
这个期刊上
我们可以看到首先呢这个大数据的简介
就是随着这个现代科学技术的进步
当前世界已经进入到
由数据主导的大时代
大数据成为继云计算物联网之后
it产业的又一次颠覆性的技术变革
大数据呢是指无法在一定时间内
用常规的机器和软硬件工具
对其进行感知获取管理处理
和服务的这样子的一个数据的这样集合
所以这是整个的背景
然后IBM将大数据的特点呢
总结为三个特点
规模性多样性和高速性
其实还有一个特点就是它的低成本
这也就是为什么我们现在环境科学
来用大数据做研究的一个最主要的一个目的
就是它可以降低研究成本
我们来看学术界
《Nature》早在2008年呢
就推出了这个Big Data的一个专刊
从互联网技术网络经济学超级计算
还有环境科学和生物医药等多个方面
介绍了海量数据带来的挑战
然后《Science》呢也是在2011年的2月
推出了专刊
就是Dealing with Data
主要呢也是围绕
科学研究中的大数据问题
展开了讨论
说明大数据对于科学研究的一个重要性
然后从国家角度来看
2012年呢美国呢启动了
大数据研究与发展计划
提出利用大数据技术
在科学发现环境保护等领域的一个大力开展研究
然后2014年7月呢欧盟呢
也是呼吁各成员国积极发展大数据
迎接大数据时代
然后我们国家
从2015年8月19日呢
国务院就发表了
促进大数据发展的行动纲要
大数据呢上升成为我们国家的一个战略
然后2015年的这个8月
国务院办公厅也印发了
生态环境监测网络建设方案
这里面明确提出要利用大数据
实现生态环境监测
与监管的一个有效联动
从政策层面呢
对大数据应用于环境管理领域提出了要求
然后IBM中国研究院的这个
全国空气质量预报信息发布系统
也是通过监测站点遥感污染物排放
交通社交媒体等这些数据的分析处理呢
可以精确预报环境空气质量
所以大数据在环境的这个领域的应用呢
将促进我们的这些环境政策的制定和这个实施
上面是研究这个任务的背景
然后我们发表的文章呢
其实把它翻译过来就是
中国雾霾公众关注特征
及其与空气质量关系的一个研究
这里呢我们主要是以百度指数为例
研究十二五期间呢
中国公众雾霾的一个关注特征的这个分布
及其对他环境的这个影响
这篇文章的一个最大特点就是说
他用大数据的方法
可以完成以前社会科学
用这些问卷调查所完成不了的事情
这里呢我们首先定义了一个概念就是关注度
就是指人们对一个事情活动
和项目的一个注意程度
在传统媒体当中呢
有关这些事情活动和项目的
关键的这个关键词的出现频率
就成为是否是关注的这个重点
在信息时代呢
网络对于特定词的关注呢
可以用用户的搜索频率
来反映出来对这个关键词的关注度
所以本研究呢用这个百度搜索指数
和这个媒体指数表征
公众和媒体对某一环境现象的关注度
然后百度搜索指数呢
是根据百度的这个指数网站的解释
它是以这个网民在百度的搜索量为数据基础
以关键思维统计对象
然后科学分析并计算出
各个关键词在百度搜索中的
这个形似的一个加权和
这是我们这篇文章
最后呈现的一个这个摘要的这样子的一个图
它主要是选择了这样的五个城市
也就是沈阳北京还有这个上海
还有广州还有这个成都
对这五个城市pm2.5的浓度
和它的这个百度搜索的这个指数
进行了一个关联分析
我们可以看到这个图
雾霾的这个关注度呢是用红的线来表示
然后空气污染呢是用蓝线来表示
然后具体的指标和方法
首先我们的数据是来自于百度搜索指数
和美国大使馆公布的pm2.5的浓度
然后首先呢我们是选择雾霾
就是用中文的雾霾
来作为搜索的关键词
来去查找这个百度搜索指数的这样子的一个量
然后呢去把这个百度搜索指数
和污染物浓度进行相关分析
其实它的相关分析这一点
并不是什么稀奇的东西
关键我们在他这个基础上
做了一些个推进
就比如我们做了一下滞后相关分析
还有一个去趋势分析
这两个呢主要是针对我们之前的这个结果
它相关性很差
然后呢我们去进行了一些处理
后面我们可以详细的来介绍
比如是这个滞后相关的问题
就是我们这张图
选择了非常典型的
对整个的这个百度搜索指数的
长时间的一个数据的统计
然后从里头选择了两个峰值
去看它的污染物浓度
和它这个搜索指数之间的关系
然后能看出来第一个图
就是一开始的这个最初的这个图
会看到两个波形是一个滞后相关的关系
然后到最近的这个图
它的这个波形呢就完全是对应上了
就是相当于是
它里面是有一个人
对这个污染物浓度的一个响应时间最开始
所以我们把这个图
做了一个它的这个滞后相关
就比较了2013年和2016年
就发现这个滞后的这个时间
变的这个缩短了
一开始的这个时间大概有2到3天
到最后是零天
也就是可以及时响应出来
所以这个叫做滞后相关分析
也就是这个Lag correlation analysis
这个东西呢可以展示出来
公众就是可能越来越多的
对这个雾霾事件变得更加敏感了
也就是他的这个环境意识被提高了
这是它揭示的第一个主要的结论
下面这张图呢
是我们来做雾霾搜索指数
和大气污染物浓度的这个年和月的数据分析
这里头呢我们把这五个城市不同季节
就是它的冬天啊春天夏天和秋天
来进行了一个分析
就可以看到这个对应关系
同样也是显示出来
在很多地区它的相关性并不是很强
甚至在某些地方
它的这个曲线甚至是相反的关系
然后我们做了具体的这个相关系数的分析
也可以看到
冬天春天还有夏天还有秋天这几个
大家可以看到它的相关系数
大部分全都没有通过显著性检验
那这是不是可以说明
它就是没有相关关系呢
这也就是我们这篇研究的价值所在
我们想出了一个新的方法
去给它去这个趋势
把总的趋势去去掉
然后只看它的波动的相关
这几张图呢是把它的趋势去掉
就是它趋势线那段去掉
然后把它的波动部分
进行相关分析这五个城市
然后就会发现
去之前它的相关性还是很低
然后等把这个趋势去掉以后
只看波动相关的话
它的这个相关性就会一下子提高到很高
就全部通过检测性检验了
就说明pm2.5的浓度
跟人们对雾霾的这个关注度
还是有非常非常强烈的这种正相关的关系的
这也就是这篇文章的这个价值所在
所以呢我们最后是这篇文章的一个结论和讨论
就首先呢来应用这种大数据的方法
来分析公众响应
公众响应呢能够帮助政府呢
能更好的理解很多的环境问题
特别是有关于公众关于民生
这样的环境问题
过去呢是一种自上而下的
这样的一个方法
去做政策的这个制定
现在呢引用了大数据以后
我们可以采用一个自下而上的方法
来做这种相关的政策的制定了
就提供了一个新的这种政策制定的一个途径
另一点呢就是以前拿到
这种公众的这种响应呢非常困难的
而且会受很多的主观因素的影响
因为你要去做调查问卷的话
这个人的主观性是非常强的
然后我们这个方法呢
就提出了可以用一个特别客观的方法
来去描述这种公众的
对一个事情的这种关注度
而且是很定量的可以测量出来
然后这些呢都帮助政府
可以来制定一些个环境的指标啊
或者一些政策的测量呢
更容易的来理解公众的这个想法
所以呢这些个关于公众和政府之间的
在这个环境管理方面的这些个误解呢
能够最大程度的避免掉
这是这篇文章最重要的一个价值所在
所以当时这篇文章发表以后
就是审稿人给的评价非常非常高
-1.1 环境规划概述
-1.2 环境规划理论发展
-1.3 环境规划技术方法
-1.4 环境规划的新发展
-第1章 作业
-2.1 环境管理的基本通识
-2.2 新环保法解读
-2.3 当前的环境保护态势与政策解读
-2.4 PPP模式与环保产业
-第2章 作业
-计分讨论:举例说明你所了解的一个环境政策是如何改善环境的?
-3.1 环境税
--3.1 环境税
-3.2 排污权交易
-3.3 练习题讲解
-第3章 作业
-计分讨论:从环境经济学角度说明为什么“绿水青山就是金山银山”?
-4.1 环境规划项目案例
-4.2 环境管理领域的研究范式
-4.3 环境政策研究实例分析
-第4章 作业
-计分讨论:查阅一篇环境规划管理类期刊文章,分析该文章的主要论点和论据
-5.1 废水量的计算
-5.2 排污量的计算
-5.3 水体自净
--5.3 水体自净
-第5章 作业
-6.1 水质模型的分类
-6.2 河流中污染物的混合和衰减模型
-6.3 地表水环境影响的预测和评价
-第6章 作业
-计分讨论:请思考地表水环境影响评价过程中可能遇到哪些问题?
-期末考试