今年冬季北京雾霾长期化趋势：一种典型非线性现象的理解框架
wujiai
|今年冬天北京的雾霾尤为严重，而且似乎有长期雾霾持续的趋势。关于雾霾，基于国内发表的各种科研报告，我整理出了理解的框架：这是一种典型的非线性现象，可以用洛特卡锁相矩形来表达——比如在二维直角坐标系中，当各类污染总量低于某个阈值时，任何一种污染（汽车、麦秸秆、煤炭、空调等）的排放都不足以造成持续性雾霾。但是一旦污染总量超过这个阈值，任何一种污染稍微增加，都会引起持续性雾霾。那么，在出现持续性雾霾之后，很难再减少任何一种污染来使雾霾消失，除非污染总量低于另一个阈值——这个阈值通常比上述阈值要低得多。这样的循环，类似于无线电原理中的“锁相环”。 最初由洛特卡和福特两位生态数学家建立的动态模型，现在可以通过标准数学软件（9.0版或更高版本）直接在洛特卡微分方程的相平面中绘制出来。
类似的非线性（复杂系统）现象在当代中国出版社2007年出版的《预测社会：群体行为的内在规律》（Ball，2004，《群体：一件事如何导致的结果》）中译本中有更详细的描述。我曾用这种现象来描述一个社会中有序与无序的循环，如下图所示：
这里的关键点是注意上述两个阈值之间的差距。能够让雾霾再次消失的阈值很可能对应着工业化之前的社会经济条件，因此社会几乎不可能容忍低于这个阈值的工业污染——这意味着人均收入下降到每年 1000 美元以下。当然也可能有另一种情况，那就是全民觉醒，就像交通规则一夜之间改变一样（否则就有“三分之一规则”）。觉醒之后，中国人会觉得任何时候开车都羞于启齿（就像在商场里赤身裸体购物一样），因此更愿意使用公共交通系统（前提是公共交通系统确实可以将污染降低到第二个阈值以下）。事实上，赤身裸体的自私行为迟早会被更文明的人类视为无法容忍和没有教养的行为，以至于永远找不到同伴——无异于自杀。
现在我们可以讨论我们的主题了：如果雾霾成为长期问题，像北京这样的城市会怎么样？或许我仍然可以想象某种经济学家**惯想象的长期均衡状态。
第一，人口将从大都市向雾霾更能忍受的中小城市或者山区迁移，前提是雾霾被医学证实是导致肺癌和抑郁症的主要长期原因，对儿童健康成长极为不利；是导致心脑血管疾病的主要短期原因，对中老年人的健康极为不利。互联网技术的普及和成本的降低将促进人口从密集地区向稀疏地区迁移。
其次，如果国内生存环境持续恶化，必然会诱发中高收入群体（以及低收入但年轻的群体）移居海外——这种效应与持续战争引发的移民潮十分相似。没有人能够阻止，因为在马斯洛需求层次理论中，基本的安全感是最低的需求。如果一个社会不能满足这个最低需求，它就不再适合人类生活。
与战争难民的年龄结构类似，由于成本限制，雾霾难民更多的是由儿童和年轻人组成，因为这些人有更高的概率延续他们的家庭（这是人性的生物本能）。
在关于人口迁移的种种理论中，最适用于雾霾移民的，是“-”与“移民成本”的联合效应模型。所谓“-”，就是被本国恶劣条件“挤出”的人；所谓“-”，就是被其他国家有利条件“拉出”的人。如果移民成本足够高，不难想象，最适合移民海外的人，就是那些对本国生活条件敏感，受教育程度高，容易被其他国家“拉出”的人。然而，这就是所谓的“人才流失”。
我的同事胡大元根据报道估计，北京雾霾造成的经济损失大约在700亿（每年）。我估计，胡大元的估计不能把“脑部损失”等长期损失考虑进去。同样，我们也缺乏数据来预测长期雾霾造成的各种健康损失。按照我的另一位同事宋国庆经常使用的经验法则，家庭收入的6倍大约是家庭财富。同样，我估计，700亿元的年收入损失的6倍，也就是5000亿元左右，才是长期损失——转型中的中国社会折现率很高，未来几年的经济损失折算到现在，6年后的损失可能可以忽略不计。
上述估算还远远没有反映出持续性雾霾的长期影响，因为它们只是经济性的，没有考虑政治和社会影响。无论如何，我们姑且假设5000亿元是北京雾霾造成的经济损失。那么我们可以问问北京政府，这么一笔钱（5000亿）能做什么来减少雾霾呢？我非常悲观，我不认为这笔钱能让北京的雾霾消失或者降低到可以忍受的程度。据中科院的报告，北京的雾霾成分主要（例如70%）来自汽车尾气排放，但京津冀地区的雾霾成分主要（例如50%以上）来自燃煤。我们还记得2015年9月那场被称为“阅兵蓝”的蓝天，一个多月的时间，据报道京津冀地区全面停产的（或许是可疑的）企业数量约为5000家。 这些企业养活多少人？也许小企业很多，也许平均一个企业养活100个工人及其家庭（一个五口之家），50万个工人家庭，总人口约250万。不考虑地方政府的财政损失，如果干脆勒令这些企业永久停产，中国社会可能需要完全承担250万人的生活费用。按每人每年收入4万元计算，总要付出的成本是1000亿元。试问，北京市政府是愿意每年损失700亿元，还是愿意每年付出1000亿元？其实，北京可以干脆每年给这些企业划拨700亿元，前提是它们永久停产。但从动力上讲，这种方式是无效的，因为它可能诱导更多的污染企业向北京政府“索赔”。更何况，这些完全停产的企业还有“乘数”效应。
能不能催生出新的治雾霾技术？当然能。问题是，这就是中国经济发展的现状。西方社会负责研发，中国负责制造。雾霾是中国现象，西方的研发部门没有热情去开发新的治雾霾技术。所以，中国这次必须真正自主研发治雾霾技术。我怀疑德国研发的防雾霾纱窗是否合适，因为它上市才一年多。
据一份报告显示，在各类口罩的防雾霾测试中，3M专业口罩（带气阀）能降低PM2.5约90%。也就是说，现在室外污染指数500，戴上这款口罩，能把进入鼻腔的空气污染指数降低到50左右，这个数字虽然还是不健康的，但活下去是没问题的。在我的观察中，绝大多数开车的中国人，更愿意继续开车，同时在车里安装一台或多台空气净化器（几百元的那种），让污染指数降低70%以上，然后在室外或车外戴口罩。所以，最终的受害者还是他们的孩子（更容易受污染，没有戴口罩的**惯，也更热衷于户外活动）。
最后我意识到，北京的雾霾似乎有类似“收益递增”的趋势：严重的雾霾导致更严重的雾霾。这意味着开头提到的第一个阈值在不断减小，直到北京永久被雾霾笼罩。这当然是一个可能的均衡，或许是最有可能的长期均衡。那时，根据上面的分析，北京的大街小巷能见度不超过五米，灯光昼夜明亮，防毒面具和氧气瓶（至少在新技术出现之前）成为与iPad一样重要的日常可穿戴设备。由于常年没有阳光，“雾霾抑郁症”成为北京最常见、最普遍的心理�**Ｒ虼耍本┥**嘧宓谋乇咐捅Ｌ跫唬褪敲磕暧薪隙嗟氖奔涞匠峭舛燃伲庋募倨诿磕昕赡艹ご锇肽曛谩＜绦胂螅河捎凇澳粤λネ恕保本┙淮嬖诩际鹾考偷牟怠� 一流的教师和学校将率先迁移到污染较少的地方——比如张家界。接送孩子的校车也将由市内班车改为城际包机。
当然还有一种可能，京津冀一体化借助政治力量，将污染最严重的企业南迁。这也是中国历史上的常态，难以生存的北方人不断向南方入侵，可以一直入侵到亚洲大陆的最南端雾霾成分，或者任何天然屏障（喜马拉雅山）。污染南迁很可能是一种选择。