王縉玉，薛曉芳，竇君鵬

（太原理工大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，山西 晉中 030600）

為應(yīng)對全球氣候變化，2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第75 屆聯(lián)合國大會上提出“2030年前中國要碳達(dá)峰、2060年前實現(xiàn)碳中和”的“30·60”目標(biāo)。此外，“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出了主要污染物排放總量持續(xù)減少和單位GDP 二氧化碳排放降低18%的約束性指標(biāo)，對我國大氣污染排放監(jiān)管治理提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求[1]。

大氣污染物排放監(jiān)管治理是多參與主體綜合管理問題，需要在政府相關(guān)部門、社會檢測機構(gòu)、各行業(yè)用戶等參與主體之間建立動態(tài)協(xié)作關(guān)系，因此，需要實現(xiàn)監(jiān)管信息的高效共享。然而，在實際推進(jìn)大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享體系建設(shè)中，存在跨區(qū)域和跨部門信息公開共享機制不健全、協(xié)作效能低、信息流轉(zhuǎn)冗長等問題，導(dǎo)致“信息孤島”和信息不對稱問題的出現(xiàn)，難以實現(xiàn)監(jiān)管信息鏈的整體增值[2]。

作為近年來最具革命性的新興技術(shù)之一，區(qū)塊鏈正改變著傳統(tǒng)大氣污染物排放的監(jiān)管模式。區(qū)塊鏈的分布式特征為大量數(shù)據(jù)的加密、安全驗證、儲存和管理提供了有效保證。此外，借助區(qū)塊鏈的去中心化、公開透明、可溯源等特性可突破各參與主體之間的信息壁壘，實現(xiàn)跨區(qū)域、跨部門的聯(lián)合監(jiān)管[3]。

因此，本文將區(qū)塊鏈技術(shù)與大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享結(jié)合起來，從管理模式創(chuàng)新、技術(shù)架構(gòu)重構(gòu)、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化三個維度構(gòu)建了區(qū)塊鏈背景下的大氣污染物排放監(jiān)管信息共享體系，并以機動車尾氣排放為例，通過實地調(diào)研和專家咨詢等方式，對流程的現(xiàn)狀和局限進(jìn)行了分析，實證分析區(qū)塊鏈背景下實施機動車尾氣排放監(jiān)管信息共享的流程重構(gòu)。本研究豐富和發(fā)展了大氣污染物排放監(jiān)管信息共享的研究內(nèi)容，補充和完善了現(xiàn)有的大氣污染物排放監(jiān)管信息共享理論。本研究促進(jìn)了區(qū)塊鏈技術(shù)在大氣污染物排放監(jiān)管的應(yīng)用和發(fā)展，同時也可為環(huán)境監(jiān)管信息共享問題的解決提供了新的思路和參考。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 區(qū)塊鏈和大氣污染物排放監(jiān)管

1.1.1 大氣污染物排放監(jiān)管

現(xiàn)有文獻(xiàn)針對大氣污染物排放監(jiān)管的研究主要包括三個方面：一是監(jiān)管現(xiàn)狀，學(xué)者們在全國或省域?qū)用娴难芯空J(rèn)為，目前存在相關(guān)監(jiān)管部門職責(zé)不到位且監(jiān)管信息共享程度低的問題，應(yīng)充分利用信息技術(shù)建立全方位的監(jiān)管機制，促進(jìn)各主體協(xié)同監(jiān)管和信息共享[4]。二是監(jiān)管模式，在傳統(tǒng)的以生態(tài)環(huán)境部門為監(jiān)管主體和信息中心，以行政命令為主要手段的政府主導(dǎo)型監(jiān)管模式下，監(jiān)管結(jié)構(gòu)主要局限在政府內(nèi)部，表現(xiàn)出“縱向分級，橫向分散”的特點[5]，其運行效果不甚理想，政府部門之間的監(jiān)管職能出現(xiàn)交叉與斷裂，職能部門利益主體化的傾向[6]。因此，后續(xù)有學(xué)者提出多主體、多中心和聯(lián)防聯(lián)控等多種監(jiān)管模式，并統(tǒng)一發(fā)展為多元主體合作監(jiān)管模式[7]。該模式同樣面臨著監(jiān)管權(quán)力配置安排上不盡科學(xué)合理、跨部門信息共享和協(xié)同性差的問題[8]。近年來，新興技術(shù)的快速發(fā)展為監(jiān)管模式的創(chuàng)新發(fā)展帶來了契機，學(xué)者們開始關(guān)注智慧監(jiān)管模式。該模式強調(diào)多參與主體的協(xié)同監(jiān)管[9]。但是，目前尚處于探索適合我國的大氣污染物排放監(jiān)管發(fā)展?fàn)顩r、改善大氣污染問題和提供廣泛監(jiān)管信息服務(wù)的有效監(jiān)管平臺和機制的階段。三是信息化體系和平臺建設(shè)，學(xué)者們在大氣污染各領(lǐng)域設(shè)計了監(jiān)管平臺。如汪玉峰等[10]以成都市機動車排氣污染監(jiān)管信息系統(tǒng)為例，對市級機動車排氣污染監(jiān)控信息化建設(shè)進(jìn)行了研究，該研究并提出平臺的設(shè)計要結(jié)合監(jiān)管部門職能和信息共享要求，顯示信息化建設(shè)和實現(xiàn)信息共享是機動車尾氣排放監(jiān)管的必然發(fā)展趨勢。

1.1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)在大氣污染物排放監(jiān)管中的應(yīng)用

目前，國內(nèi)外研究人員在區(qū)塊鏈結(jié)合大氣污染防治監(jiān)管方面已有深入的研究和探索。Sofia 等[11]提出了一種應(yīng)用于空氣污染數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈?zhǔn)褂梅椒?，設(shè)計并測試了一個區(qū)塊鏈程序，用來跟蹤空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)，以此來保護(hù)環(huán)境敏感數(shù)據(jù)。Han 等[12]提出了基于5G 和區(qū)塊鏈的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大氣污染實時監(jiān)測平臺體系結(jié)構(gòu)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，傳輸?shù)皆贫藖矸乐共杉瘮?shù)據(jù)的偽造和篡改。明銳[13]將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境信息管理中，從硬件基礎(chǔ)設(shè)施與底層技術(shù)、數(shù)據(jù)支撐與服務(wù)和應(yīng)用系統(tǒng)三個層面構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈的政府環(huán)境污染治理系統(tǒng)，可以集成與整合各類環(huán)境數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)信息資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。這些研究表明，區(qū)塊鏈特殊的共享分布式數(shù)據(jù)庫使得大氣污染防治監(jiān)管各參與方的交易數(shù)據(jù)透明可見，同時借助于智能合約、共識算法和密碼學(xué)等技術(shù)確保了監(jiān)管信息的安全、真實和可追溯，大大提高了監(jiān)管決策的科學(xué)性。

已有區(qū)塊鏈技術(shù)在大氣污染防治監(jiān)管的應(yīng)用研究為本文提供了良好的研究基礎(chǔ)。本文結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，剖析大氣污染物排放監(jiān)管信息共享中的問題與區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢之間的適用性，探究區(qū)塊鏈技術(shù)在解決大氣污染物排放監(jiān)管信息共享問題中的應(yīng)用。

1.2 信息共享

信息共享是指信息傳遞接收雙方之間自愿提供或交換信息的行為[14]。本研究特別關(guān)注的是大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享，即對于大氣污染物排放監(jiān)管的各參與主體之間自愿傳遞或交換監(jiān)管信息的行為。大氣污染物排放監(jiān)管是一個多參與方綜合管理問題，在復(fù)雜多變的動態(tài)監(jiān)管環(huán)境下，各參與主體都是重要的“信息節(jié)點”，任何一個參與主體掌握的監(jiān)管信息都是不完全、不對稱的。信息不完全會導(dǎo)致有限理性和信息成本的產(chǎn)生，信息不對稱導(dǎo)致的信息孤島和雙方缺乏信任的現(xiàn)象又可能引發(fā)逆向選擇和道德風(fēng)險[15]。而信息共享能有效減少或消除由于信息不對稱引發(fā)的系列問題，增強各參與主體合作的安全性[16]?，F(xiàn)有研究將監(jiān)管信息共享的主要影響因素歸納為利益權(quán)衡和行政方面。在信息共享過程中，不可避免地會涉及權(quán)力、資源等利益的流動和再分配，利益之間的權(quán)衡使得各參與主體之間形成復(fù)雜的博弈關(guān)系。很多學(xué)者試圖通過定量方法來尋求利益均衡的最優(yōu)方案，為各參與方提供決策參考[17-18]。行政方面主要考慮監(jiān)管模式。傳統(tǒng)監(jiān)管模式和多元主體合作監(jiān)管模式都存在著信息共享程度低、無法解決信息不對稱的制度瓶頸[19-20]。而智慧監(jiān)管模式下，引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等新興信息技術(shù)，使得多主體間互聯(lián)互通、信息共享成為可能[21]。

綜上所述，已有區(qū)塊鏈技術(shù)在大氣污染防治監(jiān)管的應(yīng)用研究為本文提供了良好的研究基礎(chǔ)，但尚未形成系統(tǒng)監(jiān)管信息共享的研究框架，大多采用定性方法分析大氣污染物排放監(jiān)管信息共享現(xiàn)狀和對策建議，鮮有文獻(xiàn)涉及信息共享體系和實現(xiàn)路徑研究?，F(xiàn)有研究少量運用信息經(jīng)濟學(xué)等模型和方法，進(jìn)行定量分析的研究，也因為建立在大量假設(shè)的基礎(chǔ)上，實踐中很少能為參與方提供決策依據(jù)。從研究現(xiàn)狀來看，智慧監(jiān)管體系將是未來研究的趨勢和重點。本文將從多維度、多層面對監(jiān)管信息共享的體系建構(gòu)與實現(xiàn)展開系統(tǒng)研究，以期為大氣污染物排放監(jiān)管的信息化建設(shè)提供理論支撐。

2 區(qū)塊鏈背景下的大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享體系

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享體系是將多參與主體納入體系建設(shè)中，借助區(qū)塊鏈的技術(shù)特性實現(xiàn)管理模式的創(chuàng)新、技術(shù)架構(gòu)的重構(gòu)和業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化。

2.1 管理模式創(chuàng)新

本文在分析大氣污染物排放監(jiān)管信息共享中存在的問題以及區(qū)塊鏈技術(shù)在解決現(xiàn)存問題的適用性的基礎(chǔ)上，提出了區(qū)塊鏈背景下大氣污染物排放監(jiān)管的信息共享模式，包括去中心化管理模式、動態(tài)管理模式和可信管理模式（圖1）。

2.1.1 “去中心化”管理模式

盡管我國一直在倡導(dǎo)和推進(jìn)多元主體協(xié)同監(jiān)管和治理大氣污染，但受制于政府組織科層制條件和各參與主體之間的利益博弈，無縫銜接的監(jiān)管鏈尚未形成。大氣污染物排放監(jiān)管內(nèi)在的整體性和監(jiān)管環(huán)節(jié)的分段性決定了必須由多元主體共同參與和聯(lián)合監(jiān)管，才能發(fā)揮整體效用和功能。而長期以來，生態(tài)環(huán)境部門在大氣污染物排放監(jiān)管領(lǐng)域占有主體地位，掌握著大部分的監(jiān)管信息。各參與主體相對而言，往往處于“邊緣化”地帶，需要通過與生態(tài)環(huán)境部門之間的信息請求與集中傳遞才能獲取監(jiān)管信息。監(jiān)管信息的集中管理和傳遞不僅大大降低了信息共享程度，還會導(dǎo)致其他參與主體的協(xié)同監(jiān)管積極性逐漸被消耗，影響了協(xié)同監(jiān)管效應(yīng)。

區(qū)塊鏈的分布式賬本可以實現(xiàn)在不同地方多個獨立的、地位平等的節(jié)點共同完成交易記賬，并在每個節(jié)點存儲和記錄完整的數(shù)據(jù)。因此，每個節(jié)點都能參與監(jiān)督和證明交易的合法性，這使得基于區(qū)塊鏈技術(shù)的大氣污染物排放監(jiān)管“去中心化”信息共享成為可能?；趨^(qū)塊鏈分布式賬本技術(shù)，本文提出大氣污染物排放監(jiān)管信息共享體系的去中心化管理模式（圖2）。該管理模式將重塑各參與方的邊界，使得監(jiān)管信息由以前的集中管理模式升級為“去中心化”的管理模式，各參與主體地位平等、目標(biāo)一致，公共權(quán)力和監(jiān)管信息在多元主體之間共享。從協(xié)同理論的角度來看，多參與主體的協(xié)作配合能夠更好地整合信息資源，提高監(jiān)管效力，促進(jìn)監(jiān)管信息資源共享系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。另外，基于實時共享的分布式數(shù)據(jù)庫，各參與主體無須借助第三方即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)點對點實時傳輸，從而使得各環(huán)節(jié)之間實現(xiàn)多維柔性鏈接，各主體協(xié)同監(jiān)管促進(jìn)監(jiān)管鏈最大化發(fā)揮整體效用和功能。同時，參與主體之間直接的信息交互可以降低參與方內(nèi)部的監(jiān)督成本，提升監(jiān)管效率。

圖2 “去中心化”管理模式

2.1.2 動態(tài)管理模式

在多元主體協(xié)同監(jiān)管模式之下，呈現(xiàn)的是一種網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)管的形式。由于信息、權(quán)力、目標(biāo)等方面的差異，各參與主體間存在著非對稱關(guān)系。而基于大氣污染物排放監(jiān)管的內(nèi)在整體性和不可分割性，各參與主體又相互依賴，這就使得網(wǎng)絡(luò)關(guān)系呈現(xiàn)出動態(tài)性。動態(tài)監(jiān)管信息對于提高監(jiān)管的有效性具有一定的現(xiàn)實意義。在目前的大氣污染物排放監(jiān)管中大多采取年檢以及抽檢制，缺乏大氣污染物排放的實時動態(tài)性檢測和監(jiān)管，且監(jiān)管過程中的信息需求和傳遞主體也處于動態(tài)變化之中，而信息傳輸限于定時傳輸，尚未達(dá)到動態(tài)信息的及時有效共享，難以滿足動態(tài)監(jiān)管的需求。

區(qū)塊鏈的時間戳技術(shù)是一段完整的、可驗證的時間數(shù)據(jù)證明，系統(tǒng)會自動將所有新生成的數(shù)據(jù)區(qū)塊打上時間戳，并按照時間先后順序形成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，節(jié)點與節(jié)點之間通過P2P 網(wǎng)絡(luò)建立信息的交互，保證了數(shù)據(jù)的信息真實、客觀、可信。不僅如此，基于真實可信、公開透明、不可篡改數(shù)據(jù)形成的區(qū)塊鏈智能合約，還可以根據(jù)預(yù)設(shè)的條件來自動執(zhí)行和處理鏈上的信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時動態(tài)地自發(fā)流通和交互，且信息交互過程不可逆。時間戳的時間數(shù)據(jù)證明，智能合約的自發(fā)性和不可逆性使得區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)具有了“實時動態(tài)”的特性，可以滿足大氣污染物排放監(jiān)管對于信息交互實時動態(tài)的需求。因此，本文基于區(qū)塊鏈的智能合約和時間戳技術(shù)，提出大氣污染物排放監(jiān)管信息共享的動態(tài)管理模式。該模式將使得傳統(tǒng)以靜態(tài)監(jiān)管為主的管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貏討B(tài)監(jiān)管和推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的管理模式。各監(jiān)管數(shù)據(jù)和共享信息寫入后將生成數(shù)據(jù)區(qū)塊，并被系統(tǒng)自動打上時間戳，按時間順序相連成區(qū)塊鏈，由各節(jié)點主體共享、共同監(jiān)督，保證了數(shù)據(jù)的時間可證明、真實、客觀、可信。另外，大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享過程中，各參與方之間的信息交互共享均是點對點直接進(jìn)行，任意兩方之間只要滿足預(yù)設(shè)的觸發(fā)條件，就能自動進(jìn)行信息交互，不僅保證了實時動態(tài)交互共享，同時也能保證信息源頭和信息共享路徑可追溯。

2.1.3 可信管理模式

在大氣污染物排放監(jiān)管過程中，各參與主體所從事的經(jīng)濟活動和任務(wù)分工不同，信息地位不同，對于監(jiān)管信息共享的意愿也不同。大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享是涉及權(quán)力、資源等利益流動和再分配的過程，由于利己思想的存在，掌握優(yōu)勢信息的主體會擔(dān)心信息共享將削弱自己的優(yōu)勢地位，從而選擇不共享或不完全共享。此外，信息交互一方共享信息后，另一方在獲得信息后可能選擇不提供和反饋任何信息，“搭便車”的問題也就隨之產(chǎn)生，從而造成信息共享程度更低的惡性循環(huán)。究其原因是缺乏可信的利益分配和信息共享機制來保障各參與方的權(quán)益，信息共享的公平互惠原則被打破，從而制約了信息共享。

區(qū)塊鏈的共識機制主要解決所有節(jié)點如何在認(rèn)定某一個記錄的有效性上達(dá)成共識，它允許所有分散的節(jié)點在“去中心化”的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中有效達(dá)成共識。區(qū)塊鏈的非對稱加密算法是一種更加安全的方法，可以保護(hù)個人隱私和確保數(shù)據(jù)的安全性。非對稱加密算法可生成一組公鑰和私鑰。公鑰可向外界公開，來驗證數(shù)字簽名；私鑰則由自己所有，生成數(shù)字簽名。共識機制和非對稱加密算法使得區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)具有“可信”特性，滿足了監(jiān)管信息共享對于交互過程真實可信的需求。因此，本文基于區(qū)塊鏈的共識機制和非對稱加密算法，提出大氣污染物排放監(jiān)管信息共享的可信管理模式。該模式在監(jiān)管信息共享的網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)置所有參與方都認(rèn)可的利益機制和信息共享的共識機制，提高相互的認(rèn)可度和信任度，并且基于非加密算法，各參與方可以根據(jù)自身需求和實際情況，對大氣污染物排放監(jiān)管信息和行業(yè)用戶的個人信息進(jìn)行授權(quán)和加密，對不需要保護(hù)的信息無須授權(quán)便可訪問，對需要信息共享的數(shù)據(jù)可進(jìn)行公開訪問，對于私人信息經(jīng)授權(quán)訪問。這將會降低監(jiān)管信息共享的風(fēng)險，有效提升多元主體對于信息共享的意愿程度和協(xié)同監(jiān)管的積極性。

2.2 技術(shù)架構(gòu)重構(gòu)

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的大氣污染物排放監(jiān)管信息共享體系的技術(shù)架構(gòu)，是依托區(qū)塊鏈技術(shù)按照監(jiān)管信息共享體系的運行規(guī)則所構(gòu)建的，如圖3所示。技術(shù)架構(gòu)包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層、合約層和應(yīng)用層。

圖3 區(qū)塊鏈背景下的大氣污染物排放監(jiān)管信息共享體系的技術(shù)架構(gòu)

2.2.1 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層內(nèi)包含與監(jiān)管信息相關(guān)的檢測人員、檢測數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)、環(huán)保標(biāo)志數(shù)據(jù)、用戶信息數(shù)據(jù)、排放標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)等信息。信息完整地存儲于數(shù)據(jù)區(qū)塊，系統(tǒng)會自動將所有新生成的數(shù)據(jù)區(qū)塊打上時間戳，并按照時間先后順序形成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是基于P2P 技術(shù)實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，監(jiān)管信息的傳輸直接在節(jié)點之間完成，節(jié)點可以選擇在任意時刻加入或退出網(wǎng)絡(luò)，無須中間環(huán)節(jié)的參與。數(shù)據(jù)傳播機制和數(shù)據(jù)驗證機制按照各參與主體的需求和實際情況進(jìn)行設(shè)計，保證各參與主體都能夠且愿意參與其中。

2.2.3 共識層

共識層能夠使高度分散的節(jié)點對某一個記錄的有效性上達(dá)成共識。區(qū)塊鏈的共識機制有單一機制和混合機制。綜合考慮共識機制的安全性、擴展性、能耗、吞吐量和交易確認(rèn)時間等性能，本文選擇PoW、PoS 和PBFT 結(jié)合的混合共識機制。

2.2.4 激勵層

激勵層中引入經(jīng)濟因素，主要包括經(jīng)濟激勵的發(fā)行機制和分配機制。對于用戶積極主動配合數(shù)據(jù)上傳、各參與方對于監(jiān)管信息的積極共享等行為進(jìn)行獎勵，有助于激勵參與整個網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)。

2.2.5 合約層

合約層包含所有大氣污染物排放監(jiān)管業(yè)務(wù)的有關(guān)信息，各參與主體按需提前協(xié)商利益分配、權(quán)責(zé)分配、合作路徑以及風(fēng)險控制，制訂合約內(nèi)容和觸發(fā)機制，對其編程并部署到區(qū)塊鏈中，一旦滿足觸發(fā)條件，就會自動執(zhí)行，不受外界干擾。

2.2.6 應(yīng)用層

在應(yīng)用層中，行業(yè)用戶、社會檢測機構(gòu)、大氣污染物排放監(jiān)控中心、大數(shù)據(jù)中心、生態(tài)環(huán)境部門、公安部門，以及其他監(jiān)管部門共同在監(jiān)管平臺上進(jìn)行信息的管理和共享，從而可以促進(jìn)各參與主體的信息共享意愿和程度的提升，實現(xiàn)監(jiān)管的智能化和網(wǎng)絡(luò)化。

2.3 業(yè)務(wù)流程優(yōu)化

為推動大氣污染物排放監(jiān)管信息共享體系的有效實施，實現(xiàn)監(jiān)管信息在各參與主體之間的雙向流通，促進(jìn)監(jiān)管信息的高度共享，本文依托區(qū)塊鏈技術(shù)，對大氣污染物排放監(jiān)管信息共享體系的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行優(yōu)化見圖4。

圖4 大氣污染物排放監(jiān)管信息共享體系的業(yè)務(wù)流程

區(qū)塊鏈背景下，大氣污染物排放監(jiān)管信息共享中，各行業(yè)用戶的大氣污染物排放檢測工作主要依靠社會檢測機構(gòu)進(jìn)行，檢測信息均生成數(shù)據(jù)區(qū)塊，依托時間戳技術(shù)將數(shù)據(jù)區(qū)塊按時間順序形成區(qū)塊鏈，并存儲于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。此外，政府監(jiān)管部門將對行業(yè)用戶進(jìn)行注冊登記信息進(jìn)行記錄。社會檢測機構(gòu)共享檢測信息給大氣污染物排放監(jiān)控中心，監(jiān)控中心依托大數(shù)據(jù)中心進(jìn)行監(jiān)管信息的分析和處理，將數(shù)據(jù)處理結(jié)果返回至監(jiān)控中心，并沿檢測機構(gòu)到行業(yè)用戶的路徑進(jìn)行異常信息的追溯。同時，大數(shù)據(jù)中心將數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果按需共享至政府監(jiān)管，各部門針對數(shù)據(jù)處理結(jié)果在其職能范圍內(nèi)向行業(yè)用戶公告其相應(yīng)的大氣污染物排放值、排放限值和處理措施。另外，各政府監(jiān)管部門也將各自部門的信息按需共享至大數(shù)據(jù)中心，依托大數(shù)據(jù)中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析和處理，并及時返回處理信息。

3 區(qū)塊鏈背景下的機動車尾氣排放監(jiān)管信息的共享

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《中國移動源環(huán)境管理年報（2020）》統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年全國機動車四項污染物排放總量初步核算為1 603.8 萬噸，且汽車是污染物排放總量的主要制造者，其排放的主要污染物均超過90%[22]。相關(guān)研究也表明，機動車尾氣污染不僅是我國大氣污染的主要來源之一，同時也是全球空氣污染疾病的主要貢獻(xiàn)者，其引起的空氣污染與居民健康損失和經(jīng)濟損失密切相關(guān)[23-24]。本文以機動車尾氣排放為例，通過實地調(diào)研和專家咨詢等方式，對流程的現(xiàn)狀和局限進(jìn)行了分析，實證分析區(qū)塊鏈背景下實施機動車尾氣排放監(jiān)管信息共享的流程重構(gòu)。

3.1 現(xiàn)狀分析

本文采取半結(jié)構(gòu)化訪談的方法，對機動車尾氣排放監(jiān)管信息共享的各參與方就監(jiān)管信息共享問題和改進(jìn)進(jìn)行深入交流，以期深入問題情境，獲取與本研究深度相關(guān)的內(nèi)容。研究樣本包括所有機動車尾氣排放監(jiān)管信息共享各環(huán)節(jié)的參與主體和專家學(xué)者共計18 人（表1）。

表1 研究樣本

訪談結(jié)果表明，機動車尾氣排放作為大氣排放污染的細(xì)分領(lǐng)域，其監(jiān)管信息共享的發(fā)展現(xiàn)狀和問題與大氣排放具有同質(zhì)性。

首先，機動車尾氣排放監(jiān)管中心機構(gòu)不足，監(jiān)管難度大。長期以來，國家為解決機動車尾氣污染問題，從機動車生產(chǎn)、出廠、出售和日常監(jiān)管等各環(huán)節(jié)，出臺多項尾氣排放、監(jiān)管和督察的政策法規(guī)，力圖實現(xiàn)機動車尾氣排放量大幅減少、監(jiān)管執(zhí)法全覆蓋，營造良好的機動車尾氣排放監(jiān)管執(zhí)法環(huán)境。但由于機動車數(shù)量過多、尾氣排放數(shù)據(jù)量巨大、各地監(jiān)管機構(gòu)數(shù)量有限且各監(jiān)管機構(gòu)水平參差不齊，執(zhí)法人員和監(jiān)管設(shè)備配備數(shù)量不均，仍不能完全實現(xiàn)監(jiān)管無死角、執(zhí)法無盲區(qū)。

其次，機動車尾氣排放監(jiān)管信息的安全性低、可篡改、難溯源。機動車尾氣污染主要來自重污染車和排放超標(biāo)車，對機動車排放污染進(jìn)行控制主要靠環(huán)保檢測和監(jiān)管。由于我國的機動車尾氣排放監(jiān)管還沒有全面實現(xiàn)信息化和網(wǎng)絡(luò)化，也缺乏對整個監(jiān)管過程的全要素和全過程監(jiān)控，使得在實際的監(jiān)管過程中存在一系列數(shù)據(jù)造假行為。如每年機動車年檢時，生態(tài)環(huán)境部門委托的檢測站等社會化運營機構(gòu)，由于其不同的檢測機設(shè)備、技術(shù)人員等差異，造成多次檢測結(jié)果不一致的現(xiàn)象。另外，有些檢測機構(gòu)會出于利益考慮，設(shè)置虛假檢測軟件為一些尾氣排放超標(biāo)車輛行“方便”，且由于檢測過程缺少過程數(shù)據(jù)監(jiān)控，導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)造假、數(shù)據(jù)可被篡改且被篡改數(shù)據(jù)無法溯源。

最后，機動車尾氣排放監(jiān)管的各參與方之間缺乏信任，信息共享程度低。機動車尾氣排放監(jiān)管信息共享涉及眾多參與方，除了機動車輛，還需要機動車環(huán)保檢測站、監(jiān)控中心和大數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸和共享，同時需要相關(guān)的政府部門進(jìn)行統(tǒng)一決策分析和配合，而實際執(zhí)行過程中，其他參與方相較于生態(tài)環(huán)境部門來說，往往處于“邊緣化”地帶。相關(guān)的監(jiān)管部門不到位、各自為政、缺乏必要的溝通，導(dǎo)致有些部門無法參與進(jìn)來。且由于機動車尾氣監(jiān)管信息由一方或幾方所有，且信息所有部門往往并不愿意共享信息，使得實際機動車尾氣監(jiān)管過程中存在各參與方信息滯后不對稱、信息封閉性高不透明等問題，同時各參與方協(xié)同參與的主動性和積極性不高，嚴(yán)重影響了機動車尾氣排放的監(jiān)管工作。

3.2 流程優(yōu)化

基于上述機動車尾氣排放監(jiān)管的現(xiàn)狀和局限，并通過借鑒國內(nèi)外區(qū)塊鏈技術(shù)在大氣污染物排放監(jiān)管中的案例，以及訪談中專家學(xué)者的建議，制訂了全新的優(yōu)化閉環(huán)的機動車尾氣排放監(jiān)管信息共享的流程方案，見圖5[11-12,25]。

圖5 機動車尾氣排放監(jiān)管信息共享體系的業(yè)務(wù)流程

機動車輛尾氣排放檢測工作主要依靠機動車環(huán)保檢測站進(jìn)行，其尾氣檢測信息包括機動車生產(chǎn)環(huán)節(jié)的環(huán)保信息及尾氣排放污染控制的技術(shù)信息、新車出廠時的尾氣排放檢驗合格信息、出售后的定期尾氣檢測和復(fù)檢信息、日常道路抽檢信息、重點車輛的實時動態(tài)尾氣排放信息以及與其他參與方的交互信息等[10]。機動車環(huán)保檢測站對每輛機動車的檢測信息均生成數(shù)據(jù)區(qū)塊，依托時間戳技術(shù)將數(shù)據(jù)區(qū)塊按時間順序形成區(qū)塊鏈，并存儲于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。此外，生態(tài)環(huán)境部門、公安部門、交通運輸部門將分別對機動車車輛環(huán)保基本信息、注冊登記信息、交通運輸基本信息進(jìn)行記錄，方便對機動車尾氣排放信息進(jìn)行全面監(jiān)管和對存在異常的尾氣排放數(shù)據(jù)的機動車進(jìn)行基本信息的查詢。

機動車環(huán)保檢測站共享檢測信息給機動車排氣污染監(jiān)控中心，監(jiān)控中心依托大數(shù)據(jù)中心進(jìn)行機動車尾氣排放監(jiān)管信息的分析和處理，大數(shù)據(jù)中心隨后將數(shù)據(jù)處理結(jié)果返回至監(jiān)控中心，同時監(jiān)控中心結(jié)合視頻監(jiān)控、過程數(shù)據(jù)分析等對異常數(shù)據(jù)向檢測站發(fā)起請求追蹤，檢測站對相應(yīng)車輛發(fā)起請求追蹤，并將數(shù)據(jù)溯源結(jié)果和原因最終返回到監(jiān)控中心。

大數(shù)據(jù)中心將數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果按需共享至生態(tài)環(huán)境部門、公安部門和交通運輸部門，同時，各部門針對數(shù)據(jù)處理結(jié)果在其職能范圍內(nèi)向社會和相關(guān)車輛公告其相應(yīng)的處理措施和依據(jù)。其中，生態(tài)環(huán)境部門針對尾氣排放超標(biāo)的機動車輛，公告其尾氣排放值和尾氣排放限值。公安部門根據(jù)機動車尾氣排放情況，進(jìn)行實時動態(tài)的車輛誘導(dǎo)和制定機動車限號的相關(guān)規(guī)定，并對違規(guī)車輛進(jìn)行警告和違規(guī)處理，同時針對排放超標(biāo)車輛進(jìn)行重點標(biāo)記及限制上路，對黃標(biāo)車和老舊車進(jìn)行強制淘汰報廢處理。交通運輸部門主要向所有交通運輸車輛公告尾氣排放值和排放限值，并向違規(guī)交通運輸車輛進(jìn)行公告違規(guī)警告和違規(guī)處理的信息。另外，生態(tài)環(huán)境部門、公安部門、交通運輸部門也將各自部門的信息按需共享至大數(shù)據(jù)中心，依托大數(shù)據(jù)中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析和處理、并及時返回處理信息。

4 結(jié)論與展望

研究表明，區(qū)塊鏈技術(shù)對于解決大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享中存在的問題有著較好的適用性，基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建的大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享體系和實現(xiàn)路徑，可以很好地解決監(jiān)管信息在共享中的各參與方之間信任度低、信息滯后不對稱、信息封閉性高不透明、參與方協(xié)同監(jiān)管的主動性和積極性不高等問題。

本文的創(chuàng)新性體現(xiàn)在以下兩個方面：（1）將區(qū)塊鏈技術(shù)與大氣污染物排放監(jiān)管融合在一起，不僅拓寬了區(qū)塊鏈技術(shù)在大氣污染防治監(jiān)管領(lǐng)域的應(yīng)用，而且為解決大氣污染物排放監(jiān)管信息共享中存在的問題提供了一種新的思路。（2）將大氣污染物排放監(jiān)管信息共享的管理模式、技術(shù)架構(gòu)和業(yè)務(wù)流程納入同一體系下，為大氣污染物排放監(jiān)管提供了理論支撐，豐富了大氣污染物排放監(jiān)管信息化建設(shè)的理論研究。雖然本文在理論方面有所創(chuàng)新，但仍存在一些局限：一方面，真正實現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)在大氣污染物排放監(jiān)管信息共享中的應(yīng)用不僅需要理論基礎(chǔ)的支撐，也需要實際案例的踐行，未來可以以部分監(jiān)管信息在共享平臺上的共享進(jìn)行試驗，探究區(qū)塊鏈技術(shù)在大氣污染物排放監(jiān)管信息的共享中的可實現(xiàn)性；另一方面，在實際應(yīng)用中，需要結(jié)合具體需求進(jìn)行研究，后續(xù)研究可從這些方面展開深入探討。