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美使馆数据分析:为何北京雾霾好转但感觉缺加重了?
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数据分析

那天看到同学发的环保部的数据,于是想去验证下环保部数据的真伪,于是发现居然美大使馆提供了中国各大城市的PM 2.5数据,还是excel版本,作为一个曾经热血的新能源研究员来说,怎么能够抑制自己的数据控。



美国历史数据网站


于是昨天熬夜做了下面的这些数据分析,因为是基于数据的,我觉得非常客观,也发现其实大家对于中国雾霾的变化有偏差,但同时大家感觉雾霾在严重也是可以解释的。


首先我想以大家最关心也最严重的北京为例:


1.其实以全年来看,雾霾在好转,蓝天数量在增加


这是我看环保部提供的图看到的结论,不敢相信,所以我整理了美国大使馆的数据,发现结论是一致的,首先我说说我的算法:


昨天我算了一个数,朋友圈抱怨觉得和表观感受差别太远,原因是美国大使馆的数据是精确到小时的,所以有时候雾霾在某天中午下午达到很高的值,但晚上回落了,平均下来的数值也许是100以下,但人的感受是当天空气是不健康的。


所以我改变了取样的方法,就是我抓取每天PM2.5最大的一个值进行分析,也做了精细,剔除了美国大使馆标注的无效值,就可以得到另一张表,在这个表里面,以2015年为例,北京在一日中某个小时PM2.5含量超过100的天数达到了208天,占全年的57%,可能跟大家感受就接近了,所以以后的分析都用这种最高值的算法来分析。


可以看下面两张图,上面是每天PM2.5浓度取平均的分析,由于2011年之前丢失很多数据,我把大于100天数除以有数据天数做了个百分比,数据差别不小,但趋势相同:


北京雾霾分析(取每日PM2.5平均浓度算法)


北京雾霾分析(取每日PM2.5最高值的分析)


需要说明的是,老美也许还在圣诞新年假期,所有城市12月的数据都没有。但是并不妨碍我们得出一个不峥的事实:北京的雾霾情况在好转,如果以总天数来计算的话,蓝天(Pm2.5


北京PM 2.5>100天数的比例


我看很多人都说雾霾是这几年越来越严重的,如果以全年来看显然不对,其实最严重的是2010年和2013年,一年有75%左右的时间一天有某个时段PM2.5超过100,而这个数字在2015年降到了57%,2016年没有严重的12月数据,但我计算过就算12月所有31天都超过100,也就是55%,仍然好于2015年!


2.为什么大家感到雾霾严重?因为冬季没有好转甚至恶化了!


但是这几年大家明显感觉雾霾在恶化,这是为什么?我们可以看看下面这个图,这是从2008年以来12月每天的空气质量指数。我用excel根据数值大小自动标注了颜色,我们可以发现,从12月数据来看,特别是2015年年末有一段雾霾非常严重,几乎天天超过500,峰值达到了620。


北京12月空气质量图


还是数据说话比较有说服力,我将每年11月到第二年1月的数据进行分析,可以看下面这个表,比如2015年的数据代表是2015年11-12月和2016年1月:


北京冬季空气质量统计


北京冬季空气质量统计


我们可以发现:如果以冬天,就是从每年11月到次年1月来计算,除开数据严重缺乏的2008年,冬天的雾霾天数并没有改善,PM 2.5>100的数值稳定维持在70%-80%左右,而2016年11月更是83%的时间PM 2.5都大于100,而2015年北京PM 2.5>500爆表天数是8天,是历史最高的,所以也就很容易理解为啥我们感觉空气在变糟糕,从数据来看,并没有严重,但爆表的天数增加会加重你的感受。


3.其他城市情况:广州改善令人惊奇,冬季沈阳雾霾严重


这是美使馆有数据以来的各年PM2.5>100天数百分比,趋势也相同,雾霾天数都有了不同程度的降低。


有趣的是2012年几乎所有城市都是半斤八两,但是到了2016年分化却很明显,尤其是广州,一年的优良天数达到了95%,难怪深圳小朋友幸福感爆棚,深圳空气质量应该优于广州,而上海PM 2.5>100天数也从2012年59%降到了2016年的19%,也属于可以生活的范畴。


主要城市PM2.5>100天数比例统计


主要城市PM2.5>100天数比例统计


如果同样分析冬天的数据,可以看下表


主要城市冬季PM2.5>100天数比例统计


主要城市冬季PM2.5>100天数比例统计


可以看出基本上除了上海和广州改善明显以外,其他城市冬天污染都维持在一个很高的水平,像沈阳,全年总体空气质量和北京差不多,但是到冬天空气质量就会比北京还要糟糕,这也于大家的感觉相同。


4.雾霾肯定能够治理,但是我们应该思考问题的真正所在


我看了很多很多的贴子,大概结论都惊人的一致,雾霾在恶化,三十年没有希望。只要是环保部的话都是谎言,我起初也是这么认为,但是我看了美国大使馆的数据,看了环保部陈吉宁的这个新闻,至少基于美国大使馆的数据,他说的核心两点:1.雾霾这几年在改善;2.问题出在冬天没有改善;都没有错。


其实我看了新闻,北京从2014年开始严格推动环保整治,至少从全年数据来看,2015年之后数据改善还是有的,我想雾霾真正被意识到,大概就是2012和2013年,这两年从各城市数据来看,也的确是2012、2013年最严重的,但之后各个城市都有了不同程度的改善,上海和广州还基本进入了可居住的范畴,也就是说政府做的一些措施,无论怎样都还是有效果的。


但我们必须要理解一点,就是为什么在全年空气质量改善的基础上,冬季的雾霾却没有改善,甚至恶化了。今年我也做了一些煤炭和周期品的研究,我觉得2016年是可以理解的,很简单的就是上半年国家进行了所谓的供给侧改革,减少了煤炭的产量,而在下半年因为煤炭价格的上涨政府释放了产能,于是造成了空气的恶化。


因此,我对于2015年冬季恶化是不是也是因为大量的项目施工保证GDP,还是到了年底,大家都知道冬季雾霾严重,就是反正也不可能空气达标,就对于环保设施睁一只眼闭一只眼加上本身冬季供暖等等因素,造成了冬天雾霾的加剧。这只是我的猜测,如果是真的,那么的确让人沮丧。


无论如何,我想说,我们应该去理解雾霾是可以解决的,只要方法是对的,并不需要30年,但是绝对不能自欺欺人式的治理,或者政府绝对不能平时整治,冬季不管,这样可能给民众表观感觉更糟糕,其实毁了一年的工作。同时,之前看到洛杉矶雾霾治理时候也是真正困难在于执行,所以大家要有信心,发出声音让政府有压力,严格执行相信一定还会好转。


最后看看8月北京的数据吧,2015年和2016年空气质量甚至超过了2008年(奥运会是8月8日到8月24日),不知道算不算信心之源。


End.


来源:微信公众号张弢看世界

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    浙江移动大数据中心 数据管理部经理 博士 毕业于浙江大学 10多年数据从业经验,专注于大数据采集、处理、建模、管理、变现及产业等研究
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