光华管理学院 2017-05-14

2017年5月14日-15日

“一带一路”国际合作高峰论坛在北京举行

又是一次全球瞩目的重磅活动

作为北京常驻民

各种大会、高端活动其实早就不奇怪

但这次论坛还是让小编和朋友们特别期待

为啥？因为

天又蓝啦！

两年多前的APEC会议，蓝得让人惊艳的天空成为意外一景，也首次让公众普遍感受到政府管控措施改善空气质量的明显成效。自那以后，无论是2015年大阅兵，还是每年全国“两会”，抑或是其他高规格大型活动，“逢大会、天必蓝”几乎成了人们心照不宣的生存规则。当我们等待着新的大会赶走雾霾、再在朋友圈晒一次蓝天时，那群执着于北京空气质量研究的北大统计学者们并没有停歇，他们通过研究比较四年来的大量数据，寻找“APEC蓝”与“阅兵蓝”的成因，对空气质量管控措施进行量化分析，为即将举行的“一带一路”国际合作高峰论坛的管控措施的制定提供可参考的意见与建议。有大家的共同努力，我们相信，蓝天不会再昙花一现，“会议蓝”成为“日常蓝”、“永久蓝”，这一天将会早日到来。

在3月份的两次推送中，我们带大家了解了北大陈松蹊教授所带领团队撰写的研究报告《空气质量评估报告(三)：北京地区2013-2016年区域污染状况评估》中北京市六种常见空气污染物（PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3）的分布和变化情况的相关内容（了解更多内容点击文末链接）。今天我们将介绍其中另一部分重要内容——关于APEC会议及大阅兵期间空气质量管控措施效果的研究。这部分内容分析和研究的背后，是多达100万条数据的支撑。

没有减排措施，可能看不到“APEC蓝”

2014年11月10-12日，APEC首脑会议在北京怀柔举行。为了保证APEC会议期间的空气质量，11月3日起，北京、天津、河北、山西、内蒙古、山东6省区市按要求启动APEC会议实施保障方案。为应对重污染天气，多个城市更是启动了最高一级的应急措施，最大限度降低污染排放。据环保部数据，6省区市在APEC会议前和会议期间有9298家企业停产、3900家企业限产、4万余处工地停工，日限行车辆1173万辆。

在APEC会议期间，北京的空气特别洁净，天空格外湛蓝，引得媒体和公众争相拍照留影和传播，并称这一现象为“APEC蓝”。

为了量化APEC期间所采取的减排措施对空气质量的影响，报告对2014年APEC期间的调整均值与其它年份同期的调整均值进行了对比。如果2014年APEC期间调整均值显著低于其它年份的同期浓度，说明存在APEC效应。

在显而易见的蓝天背后，空气中的六种常见污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3究竟在APEC会议期间有什么变化？下图给出了它们在2013至2016年APEC时段均值浓度的变化曲线（沿纬度方向），其中，绿色线条代表“APEC蓝”发生年份2014年。

研究发现：

◆ 在六种污染物中，PM2.5、PM10、二氧化氮和一氧化碳有较强的APEC效应，二氧化硫和臭氧没有APEC效应。其中，PM10浓度在2014年的降低主要是由于PM2.5的降低造成的。二氧化氮的APEC效应表明APEC期间对机动车的管控措施产生了积极的效果。而二氧化硫没有APEC效应有可能是由于潜在的供暖期燃煤造成的。APEC管控期正值城市冬季供暖开始前，在城市正式供暖开始前，可能存在个体提前燃煤供暖的现象，尤其在郊区。这部分的燃煤供暖作为混杂因素会对APEC效应的计算造成影响。

◆ 2014年APEC期间，中心和南部两个区域的PM2.5浓度比2013年同期减少20%左右。在中心区域，2015年和2016年同期的浓度比APEC期间要高出79%和68%。南部区域2015年和2016年的增长比率低于中心区域，这是由APEC期间该区域的平均浓度高出中心区域26微克/立方米所致。

◆ 尽管2015年和2016年北京的PM2.5空气污染比2014年已经有了降低，但是2014年APEC期间的浓度水平仍远远低于2015年和2016年11月3日至12日期间的PM2.5平均浓度。这说明APEC期间如果不实施减排措施，鉴于当时的气象条件，“APEC蓝”很可能不会出现。

更严格的管控措施换来这样的“阅兵蓝”

为了纪念抗日战争暨反法西斯战争胜利70周年，中国在2015年9月3日在北京举行了盛大的阅兵式。鉴于APEC期间空气质量联防联控的成功经验，为了保障阅兵时的空气质量，区域空气质量保障措施在2015年8月20日至9月3日期间于华北地区实行。在此期间，北京实施了机动车临时交通管制、工业企业停限产、扬尘污染控制等一系列的保障措施，措施包括：北京全市区域实施机动车单双号行驶、公务用车停驶80%、建筑垃圾和各种运输车全天禁止在市政道路内行驶等。从8月23日到28日，河北、天津、山西、山东等地也启动了空气质量保障措施。大阅兵期间采取停限产措施的工业企业，远远多于APEC期间。“阅兵蓝”给人们留下了深刻的印象。

为了评估大阅兵减排措施的效果，报告进行了纵向和横向的效应对比研究。

纵向比较

所谓纵向对比研究是比较2013年到2016年每年8月20日至9月3日期间的浓度，通过“非阅兵年”与“阅兵年”（2015年）的差来评估大阅兵对空气质量改善的效果。

通过下图可以看到这种纵向比较结果，其中蓝色线条为“阅兵蓝”出现年份（2015年）的污染物表现。

从中可以发现：

◆ 在六种污染物中，除去臭氧外，从南到北的全部站点2015年大阅兵期间的浓度水平均是这四年中最低的。这说明阅兵期间的大气管理措施对PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳效果明显，但是对臭氧的影响不大。在大阅兵效应比较明显的五种污染物中，PM2.5和PM10的大阅兵效应最为显著，2015年的污染物浓度大致为2013年、2014年的三分之一，为2016年的一半。一氧化碳的大阅兵效应不如其它污染物明显，其在阅兵期间的浓度大致为其它年份的三分之二。

◆ 尽管近几年二氧化硫有下降的趋势，但阅兵期间二氧化硫的浓度仍然低于2016年同期。

◆ 在2015年大阅兵期间，中心和南部区域的PM2.5浓度均值分别下降到了20微克/立方米和25微克/立方米，均达到了我国空气质量优（0-35微克/立方米）及美国空气质量良（12.1-35.4微克/立方米）的标准。

◆ 与其它三年同期相比，在中心和南部区域，2015年大阅兵期间的PM2.5均值浓度低于2013年和2014年60%以上；在中心区域，2016年高出2015年阅兵期间63%；在南部地区，2016年高出2015年38%。

横向比较

横向比较是将“阅兵中”（2015年8月20日至9月3日，共15天）的污染物均值浓度同“阅兵前”（2015年8月5日至8月19日，共15天）和“阅兵后”（2015年9月4日至9月18日，共15天）的污染物均值浓度进行比较。

下图体现了北部、南部和中心区域在阅兵前、中、后三个相连时段，污染物均值浓度的变化。

北京市在阅兵前、阅兵中、阅兵后三个时间段六种污染物浓度（微克/立方米）的盒形图。

显而易见，北京市三个区域的六种污染物几乎全部呈“凹”字型，具有显著的阅兵效果，即阅兵前后污染物的浓度高、阅兵中的浓度低。三个区域中，北部的效果最大，南部最低。值得注意的是邻近河北的南部区域对二氧化硫没有阅兵效应。大阅兵期间的一系列减排措施在保障北京空气质量方面发挥了举足轻重的作用。

结论和建议

“阅兵蓝”和“APEC蓝”是在大阅兵期间和APEC期间一系列管控措施的效果。与2014年的APEC效应相比，大阅兵的效应比例更高，这也验证了更加严厉的防控措施所取得的更明显的空气质量改善效果。研究结果同时也说明：重大活动区域减排措施是有效的，北京和周边地区的区域共治、联防联控也切中了问题核心。奥运、APEC会议、大阅兵等大型活动所采取的空气质量保障措施提供了宝贵的实践经验，下一步，我们需要进一步科学识霾、治霾，并更加精准、高效地应用到“蓝天保卫战”中，那么，彻底改善北京乃至全国各地的空气状况、让“APEC蓝”和“阅兵蓝”得以持续，将会早日从理想变成现实。

（本文部分图片来自网络）

课题组成员

张澍一，北京大学光华管理学院博士研究生，主要完成人

郭斌，西南财经大学统计研究中心，统计学院助理教授，主要完成人

王恒放，Iowa State University统计系博士研究生

董安澜，北京大学统计科学中心博士研究生

许子平，北京大学元培学院三年级本科生

何婧，西南财经大学统计学院助理教授

林伟，北京大学数学院概率统计系，北京大学统计科学中心助理教授

陈松蹊，北京大学光华管理学院、统计科学中心讲席教授，课题负责人