党中央、国务院高度重视大数据在推进生态文明建设中的地位和作用。2015年7月习近平总书记在中央全面深化改革领导小组第十四次会议上首次明确指出，要推进全国生态环境监测数据联网共享，开展生态环境大数据分析。此次会议通过了《环境保护督察方案（试行）》《生态环境监测网络建设方案》等多项关于生态文明建设的政策。随后，国务院于2015年8月底颁布了《促进大数据发展行动纲要》，这为我国构建环保大数据进一步指明了方向。为了积极开展生态环境大数据建设与应用工作，2016年3月环保部办公厅印发了《生态环境大数据建设总体方案》。“大数据”、“互联网+”等信息技术已经成为推进环境治理体系和治理能力现代化的重要手段。

诸多学者分别从宏观与微观两个层面探讨了大数据给当下中国政府生态环境治理创新带来的机遇与挑战。在宏观层面，主要从推动国家治理现代化角度分析大数据的资源价值、平台价值，以及如何促进国家生态环境治理转型、支持顶层设计等方面进行研究^[1-3]。在微观层面，集中于探讨大数据在政府生态环境治理领域的应用，以及如何有效利用大数据优势提高生态环境治理中政府科学决策水平，促进更加开放、透明、高效的政府环境治理水平和能力的形成等^[3]。同时还关注，大数据时代中国政府环境治理面临管理模式转型、体制机制变革、治理能力急迫提升、技术创新等方面的挑战^[4-6]。但总体而言，目前的研究成果在广度与深度两方面均存在不足，体现为：一是在研究内容上对实践关注不够，主要停留于回答“为什么”的问题，对于“怎么做”缺乏系统、深入的探讨，对运用大数据技术促进政府环境治理的机制、方法、路径等方面的应用性研究甚为缺乏，远不能满足实践需求^[7]。二是在研究视角上宏观讨论较多，与环保行业、企业及公众相结合的微观分析较少。此外，目前环境信息化存在体制、机制不顺，基础设施和系统建设分散，应用“烟囱”和数据“孤岛”林立，业务协同和信息资源开发利用水平低，综合支撑和公众服务能力弱等突出问题，难以适应和满足新时期生态环境治理及保护工作需求^[8]。

基于此，本文针对新时期政府生态环境治理面临的具体问题，尝试运用大数据方法构建政府环境治理的新路径，为“十三五”时期改革和完善政府环境治理体制提供政策建议。

1 大数据破解政府环境治理困境

生态环境治理是我国公共管理的重要议题，也是目前学术研究热点，但目前政府在环境治理方面仍面临市场失灵、政府失灵和社会低效三个困境。市场失灵主要源于环境资源的公共物品的属性和外部性，追求利益最大化的企业如果很难从环境治理行动中获取经济利益，就会缺乏参与的积极性，从而导致市场资源、资金很难参与到环境治理中去^[9]。政府失灵的原因则可归结为政府主要以经济作为其政绩考核的机制失当、环境行政责任追责程序执行不到位、政府环境保护部门缺乏实权以及尚未构建政府间的合作共治的环境治理机制等。社会低效则源于公众参与环境治理的意识不足、政府对环境信息公开机制的不健全等^[10]。针对这些问题和困境，相关研究提出了通过强化生态文明理念、推行循环经济，建立绿色GDP考核制度，提高政府环保部门的独立性，健全环境服务供给的市场化机制，构建多中心合作治理机制等若干治理对策，但这类研究成果大多缺乏对互联网思维下政府治理方式变革的考虑^[11]。因此，互联网时代如何创新政府生态环境治理手段，提升环境治理效率，摆脱环境治理困境成为值得研究的重要问题，而大数据技术的发展和应用为政府环境治理脱困的破局提供了一个难得的机遇。

传统的生态环境治理中政府的“家长型”角色行使的是号令性的行政权力，却没有获得所期盼的强势效果。虽然环境治理经历了“环境管制—参与式管理—治理”的变迁过程，公众参与公共事务的主动性及合法性逐步增强，但地方政府主导型的管控实质上使得公众、企业及社会组织的作用仍被边缘化，形成政府在生态环境治理中的“独角戏”。然而，现代环境治理体系强调多个不同主体依法平等参与污染控制和环境保护过程，强调多元主体的协同作用。下文将具体探讨如何通过应用大数据构建多元主体共同参与的立体化治理模式，破解政府环境治理中所面临的市场失灵、政府失灵和社会低效困境。

1.1 创新环境监管模式，改善政府失灵困境

政府环境监管在环境治理体系中处于基础和核心地位，是政府开展环境治理的“先遣部队”，有效的环境监管是良好环境治理的基础。污染治理过程和环境保护涉及复杂的技术经济过程，需要依靠专业知识和技能实施事前、事中和事后干预。传统的环境监管由于信息获取手段低效，极易造成信息的封锁或不对称，从而导致隐瞒或低估环境风险，并因此不断产生急剧积累或失控的困境，造成“政府失灵”。应用大数据创新监管模式，加强全程政府环境治理，为解决环境治理中的“政府失灵”问题提供了新的视角和途径。

1.1.1 发挥大数据在事前监管中的预测作用

通过对历史环境数据隐藏规律的挖掘，预测未来环境数据的变化趋势，并提前制定治理预案，防患于未然。例如，现在的雾霾预警机制已是较为成功的案例，值得在更大范围的环保领域和区域内创新及应用推广。更为宏观的来看，基于大数据进行更长周期的生态演变趋势预测是开展环境治理的另一个可辟路径，如构想通过对沙化严重地区的水文、植被、降水等数据进行收集，以便有效评估环境状态恶化的演变规律，准确把握地表植被环境恶化的规律，为土地沙化防治提供科学依据。

1.1.2 利用大数据提高事中监管的有效性

制定环境治理标准是开展事中环境监督的重要依据，2017年4月，环保部网站发布《国家环境保护标准“十三五”发展规划》，提出“十三五”期间，我国将启动约300项环保标准制修订项目、发布约800项环保标准。然而，以往环保标准的制定过程中主要受困于传统的环境信息交流模式，具有明显的经验化特征，环境信息的数据流传导也存在滞后、阻塞的问题，难以及时、准确和全面地为决策提供支持，最终导致不少环境治理标准的更新落后于时代需求。大数据则能为环境治理标准的制定及更新提供更为精准的测算依据。以大气污染防治为例，我们认为政府在定期发布污染数据的同时，还应深度挖掘数据价值，形成长期连续的数据链和数据网，动态评估各细分区域的演变规律，探明季节性差异下不同污染源的影响路径和程度，以及污染源之间的相互作用关系，在此基础上，最终将大气污染防治标准控制在更加精确、科学和实际可行的范围内。

同样，在水污染治理中，基于数据挖掘技术，可以更为充分地利用对排污口水质及排污量的监测数据，加强监测数据与排污企业规模、行业特征、排污属性的关联分析，并提高动态监测能力，如传统的高污染排放行业可能因为采取集中净化措施，对水质污染已经不构成实质威胁，但在传统经验中的清洁行业，却有可能因采用特殊工艺而成为新污染源，并形成隐性污染源，相比于经验性分析，借助于数据挖掘技术的关联测算、综合分析，会让污染治理变得更为精准。再以污染源的排查为例，传统的分析方法多采用统抓统管、整体整治的宏观方式来开展，这类覆盖式的治理容易造成“错杀”或“漏杀”，而大数据技术可以提供更精细、更多层次、更高维度的分析视角，实现对污染源的细分定位。

总之，由于环境监测数据量大、种类繁多，属性各异，提高环境治理部门的大数据分析能力，从海量数据中挖掘出有效的环境治理信息，将更加有利于在环境保护标准的制定和执行过程中更加科学、合理、精准、及时，从而提高事中监管的有效性。

1.1.3 利用大数据提高事后监管能力

区别于以往依靠经验归纳环境问题的治理模式，大数据为生态环境影响要素分析和内在机制的挖掘提供了新途径，还将有利于提高事后监管能力。首先，可以建立融合大数据技术的环境治理案例库，依托大数据分析及时总结和提炼环境治理中的实践经验，及时完善、更新政府环境治理的案例体系，并择机向社会发布案例库数据，能为政府后续治理提供指导和经验传承、警示和规避治理风险等作用，并为其他社会组织和个人参与环境治理提供基础支持。其次，使得数据处理系统具备智能化的决策能力，环境治理部门可根据大数据搜集系统采集的数据完成自动诊断并“照方开药”，真正实现决策智能化、治理精准化的目标。再次，利用大数据加强环境监管的府际协作，应发挥大数据在跨区域协同治理层面的优势，通过构建分布式的多主体共享的环境数据平台，实现多区域、多层级间的组织互动关系，建立通畅的大数据交互网，由点到面，全面、动态地掌握政策在各环节的执行程度和效用。中央政府可以建立一个统筹国家、省域、地市级等不同行政层级间环境治理措施推行的大数据平台，并基于平台行使监督职能，对措施执行效率进行评估，这在一定程度上有利于规避层级间存在的信息隐瞒行为，加强中央与地方政府之间及地方政府相互间的信息沟通与协作，使大数据真正成为高效实施环境治理的有效推手。

1.2 完善市场化调节机制，改善市场失灵困境

环境治理中的市场失灵主要有以下几个原因：一是由于环境治理具有公共品性质，企业采取环境行为时无利可图，导致参与热情不高；二是环境治理具有很强的正外部效应，供给者的成本大于获得的收益，但小于整个社会所获得的收益，却得不到相应的经济补偿，会导致市场中的环境治理行为供给缺乏；三是信息的不对称和不完全，阻碍了环境治理行为市场化交易的进行。在环境治理过程中，纯粹靠经济惩罚只能加剧企业的对抗心理，使其以消极应付的姿态来对待环境治理问题。依托大数据技术，政府可加强对企业环境行为的追踪，并进一步构建可激励企业环境行为的市场化的调节机制。

1.2.1 激励企业环境行为市场化

转型期政府环境规制仍然是激励企业环境行为的主要驱动力之一，为了达成国家总体环境治理目标，应持续构建旨在规制市场行为的政府监管机制，既包括政府部门对市场行为的监管，也包括市场体系对消费者行为的改善。以大数据为支撑，逐步建立以“市场约束市场”的企业环境行为机制，如“碳排放权”交易市场、公共资源交易市场和排污许可证交易市场等的构建与完善，有效支持企业从这些市场框架获取利益，从而在市场交易过程中调节资源使用方式，有效参与到生态环境保护中去；在各类环境工具和政策的驱动下，企业能够在严格的生态环境保护标准中改进技术、改善经营管理，以生产经营的低成本实现环境保护的高标准，发展环境保护技术，转型发展关联性的生态环保产业。

1.2.2 构建企业环境信用评价体系

企业环境行为信用评价管理是政府、公众、企业共同参与的一种制度模式，通过企业环境信用评价将监管职能转嫁到市场调节机制中去，强化了政府对企业环境行为的分类管理，提高了企业的环境自律意识和环境保护行为。现阶段生态环境大数据建设处在数据整合、共享、互通和对话阶段，企业环境信用评价结果数据也作为一个重要部分被纳入其中。目前，我国多地政府开展了企业环境行为信用评价工作，并积极探索发挥大数据的作用，如通过自动归集污染源相关环保业务、金融、社会化等的数据，开展关联分析，最终评定企业环境信用评价结果；逐步完善企业环境行为动态监管和信用评价机制，以便及时激励和约束企业环境行为。

但总体来说，企业环境信用评价仍面临评价指标不合理、周期长、公众参与度不够、结果公信力不足等问题。政府环境治理中应该充分开发和应用大数据技术构建更加系统全面、科学合理的环境信用评价体系，进一步建立评价指标与管理成效响应关系，提高过程透明度，增强评价结果的实际应用率。进而推动生态环境精准化、精细化管理目标，促进企业的低碳绿色行为，推进“绿色发展”。

1.2.3 规范企业环境信息披露模式

大数据作为IT产业又一次颠覆性的技术变革，支持的高效化信息传递和海量数据处理能力推动了企业环境行为更加透明化^[12]，降低了企业获得相关环境信息的成本，使得环境治理市场信息更加充分^[13]。这有助于发挥社会监督职能，激发企业参与环境行为的能动性，从而营造一种全社会进行阳光监督的氛围，进一步激发企业的社会责任感。政府还应通过和企业联合研发数据挖掘技术，强化环境信息数据分析能力，增强环境信息数据解释力度，提高企业环境信息的可理解性，为企业自主评价环境行为的综合效应提供工具和手段，并由此影响企业发展战略层面的决策，促使企业主动参与到环境治理中来。

1.3 增进公众环境意识，改善公众参与低效困境

公众参与低效的问题主要源于在环境治理过程中，政府和公众之间的信息不对称，由此造成的公众环境意识较弱。政府在受困于各类数据的收集困难的同时，如何公开共享自身所掌握的数据，强化信息传播渠道建设，加强政府与公众的信息交流，也是亟待解决的问题，并且是改善公众参与低效问题的有效手段。大数据作为信息的载体，相关技术的发展为构建以政府治理为主导，公众、NGO、企业等广泛参与的立体化的环境治理提供了机遇。

1.3.1 建设与公众紧密对接的环境信息交互体系

充分开放各种环境数据集。鼓励公众通过数据平台参与环境治理和创新，各政府部门的所有数据集应在专用网站上予以公布，内部网站的应用程序及其编程接口也应逐步向公众开放，激发市民从源程序入手解决公共环境治理问题。

构建公众在线参与环境治理的网络平台，平台应包括事项请求、事项确认和回复功能，并将环境治理问题与社交媒体、大众网站、微博、微信等相关联，为居民高效解决问题提供良好的生态系统；平台会对关注度超过一定公众数的问题进行编号，相关职能部门发布解决该问题的时间表，当事人可以跟踪了解事件过程，公众对该问题进行反馈，最终职能机构把最优意见拟定成措施贯彻下去；在整个过程中，公众将是主导者，平台是引导者，职能机构是执行者^[14]。

大数据除提供给公众丰富的环境信息外，还可以让公众成为大数据收集与监督中的一员，并建立反馈机制，让居民看到其对环境改善做出的贡献，发挥公众采取绿色环保行为的积极性。

1.3.2 加强环境信息的舆情引导

利用大数据可以针对环境保护重大政策、建设项目环评、污染事故等热点问题，对互联网信息进行自动抓取、主题检索、专题聚焦，为管理部门提供舆情分析报告，把握事件态势，正确引导舆情，防止破坏环境的恶性事件发生。

应充分利用互联网平台搜集群众的举报信息，建立健全的网络反馈机制，及时回应并进行集中化处理；及时发现有关企业的数据造假、未批先建、违法偷排等现象，使政府对公众环境诉求的处理逐渐从粗放型向精细化、从抽象型向精准化转型。最后，促进环保价值理念的传播，各级政府可依托大数据平台的优势，积极发挥网络教育和宣传的特性，充分利用多媒体的技术手段把环境保护的核心价值理念的内容融入公众的日常生活中去，化抽象为具体，化枯燥为情趣，化难解为诠释，正确引导环保价值观，并确保其实现生活常态化^[15]，如通过普及大数据技术基于可视化方法呈现的数据分析和立体化展现，使得数据不再高高在上，将拉近公众与环境保护的距离，使得即使不具备环保专业知识的公众也能读懂并运用环保数据。同时，要适时更新宣传内容，根据公众的实际情况，提升对环境保护价值观培育的有效性和针对性。

2 大数据时代政府环境治理的路径选择

大数据时代政府环境治理的重要路径在于适应政府、企业、公众等主体关系的相互作用、相互影响，健全多元主体间的程序化、制度化、共享化的信息交流与科学决策机制，推进政府环境治理结构与过程优化、决策科学化，识别不同区域、不同产业的环境污染与治理的关键节点，有针对性地进行监管调控和预警响应，提升政府环境治理现代化程度。

2.1 完善大数据平台建设

大数据技术目前已在商业、金融、交通、医疗、教育等领域构建了相当规模的应用平台。但在生态环境领域，因数据涉及的领域广泛、内容庞杂，因此政府如何协调各部门的行业利益，把多来源、多途径的生态环境数据进行有效集成共享，是构建生态环境大数据平台的基础。另外，基础设施平台的物理资源层和虚拟资源层的建设还需要大量的前期经费支持，数据挖掘工作也需要高素质专业队伍来支撑。

目前我国政府建立的主要是以省级环保厅为主体的数据发布共享平台。但目前各单位整体重视程度仍然不够，部分数据中心网站运转不畅，从而催生了一批公益、半公益的环境大数据平台。运作这类平台的企业本着商业推广和一定程度对环境产业的公益性支持，尽己所能地发布气象、环境、灾害、地理数据等内容，并对部分国控的污染源进行归纳和整理，为大数据平台建设提供了良好的示范作用。

但是，总体而言我国环境大数据平台建设还任重道远，政府在发挥导向作用的同时，还要充分放权，盘活环境产业资本来共同完成大数据平台建设^[16]。主要包含三个层面的内容：一是政府应发挥指挥官的作用，从政策和资源上鼓励公益性的环境数据平台建设，逐渐营造依靠数据来推动环境治理的氛围，并选择时机适时的开展统筹整合；二是要做好裁判员，大数据平台的风险主要来源于数据的真实性，政府应通过完善法规来建立有效的数据校核机制，把控数据源头，才能保证整个大数据生态链的健康发展；三是发挥政府的纽带作用，促进数据挖掘技术在环境治理产业内的扩散转移，推动环境治理大数据平台的服务能力快速成形，并形成一定的公众效应。

2.2 加强政企间的数据共享与合作

针对环境治理工作，应开发具有行业特色的数据挖掘技术，但考虑到环境治理行业的特殊性，数据涉及的覆盖范围广、关联对象多，可供利用的信息要素复杂，直接决定了要构建一个具有实践价值的环境数据挖掘体系是漫长和循序渐进的过程。众所周知，大数据企业相对于政府而言，更擅长大数据技术，但环境数据挖掘不能实现商业销售数据、金融数据那样的可短期兑现利润。因此，政府需探索如何构建政企双赢的合作模式：一是让企业以公益性的参与来获得品牌形象提升社会资本，激发大数据技术企业的参与热情；二是发挥政府资源协调能力，让大数据企业与环保企业形成互利互惠的合作共同体，使大数据企业也能从环境数据分析和治理决策工作中获利，促进环境大数据产业的可持续发展；三是围绕大数据技术应用，积极引导、激励、扶持企业进行技术研发与扩散管理模式变革，减少企业间环境治理的利益矛盾与冲突。

2.3 构建多元主体参与的环境治理体系

政府要完善基于大数据思维的环境治理体系建设，应逐渐摒弃过往主要基于经验的“碎片化管理”治理决策模式，构建治理主体多元、决策科学、监管高效、预警精准的多元主体真正参与的高效、透明的立体化环境治理体系。这就要求政府打破过往单纯主导的体制，积极利用大数据技术整合与优化政府、企业和社会公众参与环境治理的渠道，通过完善的沟通机制和协同合作平台，增强各参与治理主体的协同意愿。政府在提供服务或治理过程中，需要引入新型信息工具和技术手段，将政府权威与信息化手段、技术创新的优势结合起来以强化环境治理执行力，提升政府环境治理效能，加大政府环境治理的信息公开化程度。基于大数据的环境治理将变得更加科学、精确、及时、客观和公正，逐步建立由污染源监测转向环境质量监测的新体制。

3 结论

本文针对我国政府在环境治理中面临的政府失灵、市场失灵、社会低效三个困境，系统阐述了应用大数据技术开展环境治理的创新路径。在改善政府失灵困境方面，通过发挥大数据在事前监管中的预测作用，为长期、全面的环境治理制定合理预案；利用大数据制定更为科学、精准的环境治理标准，提高事中监管的有效性；通过建立环境治理案例库，提升智能化决策水平，搭建府际协同治理平台，提高事后监管能力。在克服市场失灵、完善市场化调节机制方面，提出利用大数据激励企业环境行为的市场化，构建基于大数据集的企业环境信用评价体系，通过高度开放环保数据倒逼改变企业环境信息披露模式。在应对社会低效方面，通过建设与公众紧密对接的环境信息交互体系，并发挥大数据技术在普及环保知识方面的优势，增进公众环境意识，传播先进的环保理念。

综上所述，大数据技术发展为我国环境治理的破局、脱困提供了良好机遇。我国政府在完善大数据生态环境治理方面，应进一步构建基于大数据思维的环境治理体系，完善环境信息数据平台建设，加强与数据挖掘企业的合作，提高环境大数据分析的科学水平，并逐步形成依据大数据进行科学决策的管理体系，最终依托大数据平台构建政府、公众、企业多主体共同参与的立体化治理模式，对改善我国环境治理现状具有较强的现实意义。