林宣雄，1962年9月生，江蘇宜興人，西安交通大學(xué)環(huán)保大數(shù)據(jù)研究中心主任。1998年獲陜西省優(yōu)秀青年科技工作者稱(chēng)號(hào)，1999年主持研發(fā)的“國(guó)家環(huán)境監(jiān)理信息系統(tǒng)”被確定為國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃項(xiàng)目，同年獲省優(yōu)秀軟件人才稱(chēng)號(hào)；2003年獲首屆省優(yōu)秀青年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)；2008年承擔(dān)環(huán)境保護(hù)部節(jié)能減排核心重大軟件項(xiàng)目。長(zhǎng)期從事環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用。  

環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性直接關(guān)系到環(huán)境管理和綜合決策。然而，目前的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造假已經(jīng)成為困擾環(huán)保部門(mén)的難題之一。近年來(lái)，大數(shù)據(jù)如同浪潮一般席卷全世界，直接帶來(lái)了科研、商業(yè)、政府運(yùn)作方式乃至人類(lèi)思維方式的變革。很多人期待，環(huán)保大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和發(fā)展能夠從根本上扭轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造假局面。環(huán)保大數(shù)據(jù)可否發(fā)現(xiàn)、糾正數(shù)據(jù)造假？要推動(dòng)環(huán)保大數(shù)據(jù)的發(fā)展和應(yīng)用還需突破哪些障礙？  

對(duì)話(huà)人：西安交通大學(xué)環(huán)保大數(shù)據(jù)研究中心主任  

林宣雄  

采訪人：本報(bào)記者李瑩  

大數(shù)據(jù)可否解決數(shù)據(jù)造假問(wèn)題？  

■可以通過(guò)環(huán)比、同比、類(lèi)比，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的異動(dòng)  

中國(guó)環(huán)境報(bào)：在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造假已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境管理工作中的一大難題。一些專(zhuān)家認(rèn)為，以大數(shù)據(jù)為代表的新技術(shù)可以破解這一難題。您怎么看？  

林宣雄：我也這樣認(rèn)為，用大數(shù)據(jù)的分析方法可以發(fā)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造假。其實(shí)，這也是我的研究重點(diǎn)領(lǐng)域之一。  

在解釋大數(shù)據(jù)如何破解在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造假問(wèn)題之前，必須先了解大數(shù)據(jù)的基本特征。  

大數(shù)據(jù)是近年來(lái)的一個(gè)熱詞。什么是大數(shù)據(jù)分析？通俗地講，就是運(yùn)用一些數(shù)據(jù)分析軟件工具，對(duì)海量的、混雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在融合豐富的實(shí)踐基礎(chǔ)上，運(yùn)用創(chuàng)造性思維，得出突破性的結(jié)論。大數(shù)據(jù)包括3個(gè)特征：一是具有海量的、混雜的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；二是熟練運(yùn)用Hadoop和Spark等分析軟件工具；三是具有開(kāi)放的、有創(chuàng)造性的思維方式。只有具備了這3項(xiàng)，才能真正做好大數(shù)據(jù)分析。  

大數(shù)據(jù)和以前的數(shù)據(jù)分析有3個(gè)明顯的區(qū)別：一是原來(lái)的數(shù)據(jù)分析針對(duì)部分樣本，大數(shù)據(jù)是所有的數(shù)據(jù)都要參與計(jì)算；二是大數(shù)據(jù)中，相關(guān)關(guān)系重于因果關(guān)系；三是大數(shù)據(jù)允許混雜數(shù)據(jù)甚至錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。  

我們得到海量數(shù)據(jù)后，首先，要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行本體分析，即對(duì)其本身進(jìn)行分析，如污染源數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)等。其次，要做擴(kuò)展分析，如分析清楚污染源數(shù)據(jù)和環(huán)境質(zhì)量有什么關(guān)系。第三，要做延伸分析，即將污染源數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析。如果不做這些分析，就不算是大數(shù)據(jù)分析，或者說(shuō)做不好大數(shù)據(jù)分析。  

中國(guó)環(huán)境報(bào)：您剛剛談到，大數(shù)據(jù)允許混雜數(shù)據(jù)甚至錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，這是為什么？  

林宣雄：大數(shù)據(jù)允許混雜數(shù)據(jù)甚至錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。這是因?yàn)�，大�?shù)據(jù)能夠通過(guò)造假數(shù)據(jù)的特征將其辨識(shí)出來(lái)。造假的數(shù)據(jù)和平常的數(shù)據(jù)不一樣，可以通過(guò)環(huán)比、同比、類(lèi)比，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的異動(dòng)，判斷企業(yè)是否存在數(shù)據(jù)造假行為。  

目前，通過(guò)線上、線下數(shù)據(jù)對(duì)比，能夠迅速發(fā)現(xiàn)企業(yè)偷排行為。一個(gè)真實(shí)的案例是，某公司焦?fàn)t煙囪二氧化硫自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)長(zhǎng)期穩(wěn)定在20mg/m3。但現(xiàn)場(chǎng)人工監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際數(shù)據(jù)為100mg/m3~200mg/m3，檢查前后自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)差距較大。經(jīng)調(diào)查證實(shí)，企業(yè)擅自拔出部分二氧化硫測(cè)量探頭，使采樣孔漏氣，稀釋排放污染物，人為干擾采樣裝置、降低測(cè)量數(shù)據(jù)，造成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)失真。針對(duì)公司的違法行為，環(huán)保局依法對(duì)企業(yè)下達(dá)了處罰決定書(shū)，對(duì)企業(yè)存在的超標(biāo)排放、干擾自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)行為，分別給予6萬(wàn)元、3萬(wàn)元處罰，追繳2015年第一季度焦?fàn)t煙囪二氧化硫排污費(fèi)，啟動(dòng)按日計(jì)罰程序，公安局對(duì)涉嫌違法的主管人員和其他直接責(zé)任人作出了行政拘留10日的行政處罰。  

目前，我們正通過(guò)分析數(shù)據(jù)異常波動(dòng)為環(huán)保部門(mén)精準(zhǔn)執(zhí)法提供線索。例如，我們每周都要為浙江省嘉興市環(huán)保局提供一份在線數(shù)據(jù)出現(xiàn)異動(dòng)的企業(yè)名單，環(huán)保局可以根據(jù)這份名單，有針對(duì)性地執(zhí)法檢查，執(zhí)法效率可大大提高。  

中國(guó)環(huán)境報(bào)：據(jù)您了解國(guó)外有沒(méi)有通過(guò)大數(shù)據(jù)研究，發(fā)現(xiàn)環(huán)保數(shù)據(jù)造假的案例？  

林宣雄：目前，國(guó)外大數(shù)據(jù)在環(huán)保領(lǐng)域還沒(méi)有典型案例。這是因?yàn)椋恍┌l(fā)達(dá)國(guó)家的環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)得到了較好解決，而大數(shù)據(jù)的概念是這幾年才提出的。但大數(shù)據(jù)應(yīng)用在國(guó)外有一個(gè)經(jīng)典案例，值得借鑒。2009年，甲型H1N1流感暴發(fā)的幾周前，谷歌公司通過(guò)對(duì)運(yùn)用谷歌軟件搜索流感相關(guān)信息的人群進(jìn)行分析，成功地預(yù)測(cè)了流感在美國(guó)境內(nèi)的傳播，其分析結(jié)果甚至具體到特定的地區(qū)和州，并且非常及時(shí)，令公共衛(wèi)生官員倍感震驚。因?yàn)橥ǔ?lái)說(shuō)，美國(guó)疾病控制中心要在流感暴發(fā)一兩周之后才可以做到這些。  

大數(shù)據(jù)擁有如此大的威力，對(duì)于環(huán)境問(wèn)題十分嚴(yán)峻的我國(guó)來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用意義更加巨大。將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域，也將成為我國(guó)的一大創(chuàng)新。  

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲得方面急需哪些突破？  

■首先要形成拉直、拉真、拉準(zhǔn)的機(jī)制  

中國(guó)環(huán)境報(bào)：要進(jìn)行大數(shù)據(jù)研究分析，前提是有海量數(shù)據(jù)。現(xiàn)在我們具備大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)嗎？  

林宣雄：近年來(lái)，環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)為環(huán)境大數(shù)據(jù)分析提供了一定的基礎(chǔ)。什么是環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)？通俗地講，就是將應(yīng)用在環(huán)保領(lǐng)域的傳感網(wǎng)掛接到互聯(lián)網(wǎng)上就構(gòu)成了環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)。例如，各種環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備收集了大量的環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)，如COD排放量、SO2排放量、空氣質(zhì)量等，將這些數(shù)據(jù)傳到互聯(lián)網(wǎng)上，就形成了環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)。  

目前，我國(guó)的國(guó)控污染源已經(jīng)全部聯(lián)網(wǎng)，僅污染源一類(lèi)每年全國(guó)就有近50億條的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)產(chǎn)生，這些數(shù)據(jù)為我們進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析提供了一定基礎(chǔ)。  

中國(guó)環(huán)境報(bào)：據(jù)了解，目前我國(guó)地市級(jí)、縣級(jí)污染源聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)工作并不十分順利，這是為什么？  

林宣雄：目前的數(shù)據(jù)造假不僅是企業(yè)行為，也有政府行為。如今數(shù)據(jù)造假面臨的最大的難題是地方利益和中央利益的博弈。地方不愿意往上報(bào)數(shù)據(jù)，不愿意讓中央知道地方的真實(shí)情況。  

因此，要通過(guò)大數(shù)據(jù)防止數(shù)據(jù)造假問(wèn)題，首先要形成拉直、拉真、拉準(zhǔn)的機(jī)制。拉直，是指地市級(jí)、縣級(jí)的環(huán)保數(shù)據(jù)要聯(lián)網(wǎng)到省、聯(lián)網(wǎng)到國(guó)家。如果數(shù)據(jù)不能拉直，就無(wú)法判斷數(shù)據(jù)是否造假。如果數(shù)據(jù)都是地方說(shuō)了算，都爛在下面，也就無(wú)所謂真假了。拉直后要拉真，拉真的一個(gè)重要步驟是信息公開(kāi)。數(shù)據(jù)上傳后，必須把它們亮出來(lái)、曬出來(lái)。最后才是拉準(zhǔn)。數(shù)據(jù)的準(zhǔn)和真是兩個(gè)層面的問(wèn)題，如果一些儀器安裝的位置不合適，數(shù)據(jù)也會(huì)不準(zhǔn)。目前，數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)拉直是最關(guān)鍵的問(wèn)題。  

中國(guó)環(huán)境報(bào)：一些研究機(jī)構(gòu)反映，目前數(shù)據(jù)收集困難重重。您認(rèn)為，還有哪些方面需要突破？  

林宣雄：數(shù)據(jù)收集難度大確實(shí)是很多研究者的障礙。如果能夠?qū)⒊鞘幸?guī)劃、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)庫(kù)通盤(pán)分析，將會(huì)得到更加準(zhǔn)確的結(jié)論。只有用更加混雜的數(shù)據(jù)，才能矯正錯(cuò)誤的、混亂的數(shù)據(jù)。例如，電廠的排污數(shù)據(jù)，可以通過(guò)用煤量、發(fā)電量等數(shù)據(jù)驗(yàn)證。  

實(shí)際工作上，我們?cè)谖廴驹磾?shù)據(jù)的收集過(guò)程中并未遇到很大困難，因?yàn)楹芏嗍∈协h(huán)保局正在應(yīng)用我們開(kāi)發(fā)的環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)軟件。但目前最需要的氣象、水文、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)卻很難獲得。主要原因在于：一些部門(mén)把數(shù)據(jù)當(dāng)作部門(mén)的利益，不愿對(duì)外開(kāi)放；一些部門(mén)怕暴露問(wèn)題，不敢對(duì)外開(kāi)放。  

我認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)的思維是開(kāi)放的思維，數(shù)據(jù)必須要開(kāi)放才能真正發(fā)揮作用。各部門(mén)收集到的數(shù)據(jù)都是國(guó)家的數(shù)據(jù)，必須信息公開(kāi)。在這方面，各部門(mén)都要打破阻隔。只有打破阻隔，將數(shù)據(jù)公開(kāi)釋放出來(lái)，才能發(fā)揮數(shù)據(jù)的效用。  

中國(guó)環(huán)境報(bào)：對(duì)污染底數(shù)不清，也是環(huán)保數(shù)據(jù)利用的一個(gè)重大難題。您認(rèn)為，當(dāng)前有哪些數(shù)據(jù)急需收集？  

林宣雄：污染源數(shù)據(jù)方面，目前只有末端的數(shù)據(jù)，也就是排放口的數(shù)據(jù)，缺乏過(guò)程的數(shù)據(jù)。如果有了生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)，如來(lái)料數(shù)據(jù)，用水、用電數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)分析就能產(chǎn)生更大威力。此外，土壤方面相關(guān)數(shù)據(jù)也比較少。  

中國(guó)環(huán)境報(bào)：很多企業(yè)認(rèn)為，來(lái)料數(shù)據(jù)，用水、用電數(shù)據(jù)涉及商業(yè)機(jī)密，如何平衡數(shù)據(jù)公開(kāi)與保護(hù)商業(yè)機(jī)密的關(guān)系？  

林宣雄：生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)對(duì)于民營(yíng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，并不涉及商業(yè)機(jī)密。只是少數(shù)的軍工企業(yè)需要保密。在做相關(guān)分析時(shí)，并不需要工藝、發(fā)明等涉及商業(yè)秘密的相關(guān)數(shù)據(jù)。所謂商業(yè)機(jī)密，只是企業(yè)不愿意公開(kāi)數(shù)據(jù)的借口。  

大數(shù)據(jù)可否使數(shù)據(jù)分析更為科學(xué)？  

■沒(méi)有大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新思維，即使躺在大量的數(shù)據(jù)上，也不會(huì)有突破性的結(jié)果  

中國(guó)環(huán)境報(bào)：環(huán)境保護(hù)部近日表示，要大力提高數(shù)據(jù)采集、合成和綜合分析能力，提高環(huán)境管理的精細(xì)化水平�，F(xiàn)實(shí)工作中發(fā)現(xiàn)，如果沒(méi)有運(yùn)用科學(xué)的分析方法，即使有大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也不能得出科學(xué)的結(jié)論。對(duì)此，您有何看法？  

林宣雄：確實(shí)如此�，F(xiàn)在很多人在談大數(shù)據(jù)的概念，但其實(shí)談的人多，做的人少，真正運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維解決實(shí)際問(wèn)題的例子目前還不多。還有人認(rèn)為，只要運(yùn)用大數(shù)據(jù)就可以解決環(huán)境問(wèn)題，這也是一個(gè)思維誤區(qū)。  

一方面，大數(shù)據(jù)分析需要在大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行。沒(méi)有數(shù)據(jù)、沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，大數(shù)據(jù)分析無(wú)從談起。  

另一方面，在各種數(shù)據(jù)、各種技能都已掌握的基礎(chǔ)上，還要有大數(shù)據(jù)的思維。根據(jù)多年的實(shí)踐和對(duì)環(huán)保問(wèn)題的深層理解，將混雜的數(shù)據(jù)融會(huì)貫通進(jìn)行思考，才能產(chǎn)生思維上的突破。如果沒(méi)有大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新思維，即使躺在大量的數(shù)據(jù)上，也不會(huì)有突破性的結(jié)果。  

現(xiàn)在很多地方都在做生態(tài)文明指標(biāo)體系、綠色創(chuàng)建指標(biāo)體系。但是，他們對(duì)指標(biāo)的運(yùn)用仍停留在傳統(tǒng)思維層面，沒(méi)有真正領(lǐng)會(huì)大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，沒(méi)有用系統(tǒng)的思維分析問(wèn)題。我們近期也在做環(huán)境綜合指數(shù)的相關(guān)研究，在廣泛、持久、規(guī)模、專(zhuān)注實(shí)踐的基礎(chǔ)上，基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行哲學(xué)思辨和創(chuàng)新思維。運(yùn)用分形（Fractal）理論，建立思維分析計(jì)算模型，反復(fù)進(jìn)行推演測(cè)算對(duì)攻反證，最終獲得了環(huán)保大數(shù)據(jù)研究的突破，就是所有的污染物排放控制都必須遵循環(huán)境黃金律，也就是環(huán)境容量和污染物排放的平衡點(diǎn)。  

我認(rèn)為，在做數(shù)據(jù)分析時(shí)，必須運(yùn)用大數(shù)據(jù)思維，也就是系統(tǒng)思維，將所有的數(shù)據(jù)整合起來(lái)，找出內(nèi)在規(guī)律。否則，數(shù)據(jù)分析只是一種形式，并不能真正為決策提供科學(xué)依據(jù)。

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