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可持续发展:从现在到未来 人工智能助理教育可持续发展的目标包括

可持续发展:从现在到未来

立春已至。我们几乎快要扛过了这个寒冷的冬天,但是世界还没有扛过去。这是一个充满了动荡、威胁和不确定性的寒冬。新冠疫情、单边主义、混乱政治,冲击着社会,改变了全球发展格局。

今年是2021年,消除贫困的目标按计划进度取得了重大成就,但是我们离全面实现联合国2030可持续发展目标(SDGs2030),还剩下不到十年的时间。这将是一个在复杂的国际形势和加剧的势力角逐中跌跌撞撞前行的十年。目前,可持续发展的进程已经遭遇滞缓,甚至在一些领域出现了倒退。人类社会生存与发展所面临的严峻挑战,由于利益的冲突,正日以变得加剧和复杂。

展望未来的2060年,一个将引发产业革命的时代已经到来。近年来,法、德、英、加等发达国家通过立法和政策的形式提出了“碳中和”目标。欧盟委员会2019年底发布了《欧洲绿色新政》,阐述其到2050年力争使欧洲成为“碳中和大陆”的设想。

中国是世界上最大的四个排放国之一,也率先提出了对实现2060“碳中和”目标的承诺(参见2020年9月22第七十五届联合国大会上,管理层在发言中正式提出中国将争取在2060年前实现“碳中和”)。

中国的2060“碳中和“目标,意味着从现在起40年内,中国净排放从100亿吨降至0亿吨;意味着社会活动引起的碳排放和商业碳汇等活动产生与从空气中吸收的二氧化碳形成等量(即企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排、碳捕获等形式,以抵消自身产生的碳排放量);意味着从排放端逐渐实现能源效率提升、可再生能源利用、森林和海洋碳汇吸收、人工碳汇(碳捕获、利用和封存技术)等的综合实施,并通过三阶段路径完成:

阶段1(2020年-2030年),以降低能源消费强度、降低碳排放强度、控制煤炭消费、发展清洁能源、推进节能应用、引导消费者行为来实现碳排放到达峰值(排放总量不再增加);

阶段2(2030年-2045年),以快速降低碳排放为主要任务;

阶段3(2045年-2060年)以深度脱碳,参与碳汇来最终实现“碳中和”目标,形成可再生能源+储能的能源供给体系。

从现在到未来,商业和社会将发生巨大的变革。可持续发展正在引领着这一变革的方向和路径,可持续发展的理念已进入社会经济发展的舞台中心,正成为企业战略躲不开的关键要素,将形成未来商业生态的基础。

罗兰贝格的报告

近期,罗兰贝格(RolandBerger)发布了一份关于可持续发展未来图景的报告()。这份报告采用“情景规划”方法论,对2050年可持续发展的形态做了展望性研究。

情景规划(scenarioplanning)是对扑朔迷离的未来进行分析的重要方法。根据事物发展的趋势,依据复杂因素相互影响而产生的作用,设计出几种未来可能发生的情形,在问题没有发生之前,想象性地进入到可能的情景中预演,提供预防机制,并使战略更具有弹性。

罗兰贝格围绕“驱动力”和“变革强度”两个轴向,假设在未来可持续发展演进过程中,驱动者角色的扮演(如:是由社会力量驱动还是监管力量驱动?);由变革的心态引发的变革强度(如:是“开辟新领域”还是“退回传统模式”?)。

角色:

社会驱动主导:消费者的购买和消费行为决定了经济优先事项,企业对此做出相应的跟进

监管驱动主导:政策决定了社会经济发展,通过严厉的政策实施,推动优先事项,企业和消费者在设定的司法和政策框架内贡献他们的力量

强度:

开辟新领域:对现行体系进行重建,鼓励改变和颠覆式发展,快速迭代,形成新的价值体系

退回传统模式:继续在传统的消费主义、开采地球资源的老路上徘徊

在这两个轴向组成的四个象限里,我们看到面向2050年的可持续发展情景:

情景1:计划世界(监管驱动+开辟新的领域)

在此情境中,有点像“计划经济”,可持续发展不是选择,而是法律和监管的强制。降低碳排放需在全球范围内协调统一的体系和实施中得以实现。社会和商业的变革在围绕着气候变化和联合国可持续发展目标建立起来的法律和监管中演进,我们生活中的方方面面都在此框架中。企业必须按着一定的收益百分比在绿色科技中持续投入,以满足新的可持续发展标准,对以往造成的生态危害进行补偿。企业还将在ESG(环境、社会、公司治理框架)绩效基础上缴纳税金。

这是一个集中和强力监管的情景。企业将付出巨大代价以满足合规要求。一些企业将被淘汰出局。企业的创造性将因不断应付监管而下降,无力开发其可持续发展解决方案和创新活动,一切开发活动由政府下命令清单。企业活力和竞争力将大大弱化。

情景2:可持续竞赛(社会驱动+开辟新的领域)

在此情境中,颠覆式变革、新的价值、体系设计,由社会驱动。可持续发展观念深深地植入公众的日常生活方式当中,驱使企业做出回应,促使企业间的可持续商业竞赛。事实上,每一次大的生态破坏灾难和社会危机,都在不断地强化公众对可持续发展的诉求,也对公众的生活方式改变,向着更加绿色可持续的方向推进。

从ESG(环境、社会、公司治理)的三个维度上来看,消费者要求企业实现“负排放”的诉求将转化为新常态,在此当中,技术创新催生的更加负责任生产、更加可持续性产品将广泛涌现,科技也将带来更高附加值的循环经济方案。消费者将根据企业在环境方面的表现,做出他们针对企业和产品的可持续性偏好选择。

社会进步的压力导致企业必须接纳全面的多元化、包容性,企业公益、善因营销等领域的竞争激化,员工参与企业治理和社会贡献的诉求明显增强;企业的经营和管理活动(如供应链、原材料溯源、生产环节、员工政策等)必须做到负责任、透明,企业需向社会组织(NGOs)打开窗户,企业董事会需给予员工代表、甚至环境保护力量的代表投票权,首席执行官和管理层的薪酬须与可持续发展指标挂钩。企业须以社会目的为其使命,以使命立足,以使命驱动企业战略,在创造经济价值的同时,为社会进步和生态和谐贡献持续的价值和积极地力量。

情景3:最低存活(监管驱动+退回传统模式)

尽管监管部门发现了变革的需要,企业仍然试图以绕过监管、钻空档等土办法,继续着以往习惯的经营行为和赚钱方式。到了2050年,一切照旧。世界被多度开采、过度捕捞、过度消费、食品短缺、贫困挣扎、阶层分裂等包围着。新技术没有给人类带来福祉,相反,制造了新的利益分配失衡。社会和政府变得更加民粹主义和妄自尊大。

在此情境中,尽管环境保护方面有最低限度的监管措施,但已无法对环境破坏的修复给予裨益;尽管企业被要求设立碳排放指标,但由于无法律效应、无惩治措施而流于形式;相反,“漂绿”成为企业的一种时髦行为,说客们可以成功地通过游说来阻止或弱化任何监管法规。监管机构试图推动多元化、包容性,但这一切努力仅限于提出建议的力度范围。

情景4:各谋其利(社会驱动+退回传统模式)

在这个情境中,可持续发展的演进方向是由社会来推动的。消费者仅在不影响到他们的生活方式、消费成本不会加码的前提下才认同可持续发展的价值。气候变化的目标落空,进而导致世界上一些地区由于日益加剧的沙漠化和极端天气而不再适宜居住,超过10亿人口沦为“气候难民”而无家可归。社会对气候示威者、难民流、灭绝生物选择视而不见。

到了2050年,碳排放指标已名存实亡,大气变化已无法抑制,企业仍在大量使用化石燃料和核能源;曾在2020年取得的非常有限的多元化和包容性进展,此时也已消失殆尽。严重的贫困、艰苦的工作条件、童工四处可见。公司秉承短期利润为王的训条,企业以最小合规成本来优化短期利润收益,不顾牺牲环境和制造废物为代价,并持有“随用随裁”的雇用心态,失业率高攀。企业之间仇视和防备心凸显。大多数企业不以ESG(环境、社会、公司治理)为然。

以上这四个有意设计的情景虽然有些夸张,但具有警示作用。从上述4个情景设计和分析来看,情形3、4都是我们最不能接受的,而情景2是我们最希望看到的,但也是最具挑战的。同时我们也看到,无论哪种情形,人类社会都逃不开可持续发展的命运。人类社会对可持续发展的投入力度和自己未来(以及子孙后代)所付出的代价程度在时间轴上成反比作用:即越晚投入、越少投入,将来所要付出的代价将会越沉重。

企业与可持续商业

罗兰贝格报告的缺陷在于忽视了企业作为可持续发展的重要力量所能发挥的积极作用。2019年8月29日,“商业圆桌会议”中181位顶尖企业CEO们联席签署了《企业宗旨宣言》(以下简称《宣言》)。宣言一改以往对“股东至上”原则持赞同态度的立场,强调了作为一个具有社会责任意识的企业,公司领导团队应该致力于达成以下的几个目标:向客户传递企业价值;通过雇佣不同群体并提供公平的待遇来投资员工;与供应商交易时遵守商业道德;积极投身社会事业;注重可持续发展,为股东创造长期价值。

联合签署《宣言》的背后,是一个动荡的充满了挑战和机遇的社会。那些决定着商业和公司长期、稳健的增长和发展的各种关键要素正在发生着变化,企业的战略决策也从单一的“产品-市场”经典战略向着将经典战略与非交易性质的“非市场战略”深刻融合的方向演进。

这当中,企业与产业的融合、企业与社会的融合、企业在纳入利益相关方诉求与识别影响企业发展的实质性议题方面的结合,都发生了深刻的变革。《宣言》正是这些CEO在面对重大社会、环境挑战面前敏锐洞察、果断决策而做出的顺应社会发展需求和趋势的正确选择。

2020年9月21到23日,私营部门论坛(PrivateSectorForum)、全球影响力论坛(GlobalImpactForum)和可持续发展目标商业论坛(SDGBusinessForum),吸引了来自161个国家、近12000名参会者,就全球可持续发展议题进行了深入的探讨与交流。1294位企业的CEO们,联合签署了一份重要的文件《商业领袖重塑全球合作声明》(以下简称《声明》)。

这份由UNGC发起的《声明》,得到了来自100多个国家各行各业的大、中、小型企业(其中包括近30家中国企业)CEO们的积极响应,展示了商界对企业在推进社会进步、促进生态环境和谐的长久事业中,扮演重要角色、发挥积极作用、引领前端思考的认同、担当和支持。多年来UNGC在推动企业社会责任和可持续发展方面发挥着积极的引领作用,为企业提供一个基于原则的框架,通过发掘最佳实践案例、整合资源和举办战略活动,帮助企业实现变革,负责任地开展业务并遵守对社会的承诺;促进企业采取更加负责任的运营方式,不断开发创新的解决方案,以应对贫困和不平等问题,在教育、卫生、和平等方面,贡献自己的力量。

企业在推动可持续商业进化过程中可以发挥积极地作用

从这次疫情的暴发,我们看到业内形成了一些共识,企业参与社会的程度和深度,正在加强,企业对利益相关方的认知正在加强,企业正在越来越多地回归到自己本质的问题,那就是如何坚持长期主义,进而创造社会价值和经济价值。

企业在可持续发展的道路上扮演什么角色?它扮演了推动社会进步和环境和谐的角色,既然有了这样的角色,企业需要考量如何让这一角色发挥作用,它的作用体现在企业能够深入参与社会治理,能够参与解决重大和环境问题,并在此过程当中创造出价值。由此提出了企业可持续发展的方向,这个方向就是在以可持续发展目标为引领下,不断创造新的技术、新的商业模式,乃至新的生态,进而实现美好商业的目标。

未来企业将不断地推进可持续商业的进程。可持续商业指的是:

1)商业以社会目的定位,并在社会进步和环境和谐进程中扮演积极的推动者角色;2)将可持续发展理念和目标引入商业战略、商业经营、商业价值创造活动当中;3)商业将自身经营领域、核心技能、综合资源用于参与社会治理、社会创新及解决重大社会和环境问题过程中可发挥重要作用,创造商业价值、社会价值和环境效益;4)商业在可持续发展引领下,创造出新的模式、新的业态、新的社会合作,推进“美好商业”的进程。

具体做法就是,将ESG的框架、将SDG2030中的17个目标序列、169个指标引入商业战略、经营、价值创造活动当中;对接那些与企业核心价值和经营活动相关的目标,使得企业的经营既满足自身生存与发展的需要,也满足社会和环境发展的需要,并为未来的发展提供继续发展的空间。

企业面对可持续商业必须回答的几个问题

在可持续商业战略设计中,企业应当从“社会、自身、现实、未来“四个维度上,在可持续商业理念引领下,进行破题、思考。必须能够准确、正确、精确地回答以下问题:

企业怎么看待客户、看待供应商、看待合作伙伴、看待社会以及看待企业所处的和所影响的生态?

企业怎么看待自己、如何管理和约束自己、如何发挥在创造经济价值的同时,带来推动社会进步、环境生态和谐积极的力量方面发挥作用?

企业如何看待现实和当下?这看起来似乎不是一个长远目标的问题,而实际上,任何长远目标的实现,都是由一系列的系统性的“当今和现实“的活动来累积、迭代、升级而完成的。这本身就是文化落地生根、培育成长的过程。应当尤为重视。

企业怎么看待未来,在上述的1+2+3的基础上,企业将目光投向远方地平线,审视趋势、动态,吸纳新型商业思维,预见新生力量和机遇。

特别需要强调的是,企业在考量自己生存与发展的生态时,要充分认知到,传统的看待利益相关方(如客户、供应商、合作伙伴、消费者、社会组织)的视角正在发生着改变,利益相关方的概念正在扩大。原因在于企业正在逐步走入一个可持续商业-社会共生生态。在这个共生的生态中,企业与社会是相互依存、共同获利、协同发展的生态相关方。

企业与上下游、与合作方、与政府和社会形成网络化的链接。企业与生态相关方的“链接键“的强度,来自于企业可持续商业实践中创造共享价值和参与生态治理的效率,这些链接可以是资源、或服务,也可以是资源+服务的平台。传统的利益相关方,正在变成生态相关方,企业与他们的关系,即是在这个生态中共存、共融、共赢、共享的关系。企业作为隔绝的单体将无法独立存在,需依靠这些生态相关方,围绕着这个生态发展。这个生态越完整,为客户及终端用户带来的价值就越大,企业的成长机遇就越大。

可持续商业战略设计的入口

一段时间以来,在向纵深推进企业社会责任和可持续商业践行的过程中常遇到的一个问题,就是无法将社会责任担当纳入到企业战略当中去。解决这一问题的根本办法,就是采用新的可持续商业范式(见《南方周末》2019712),以不断发现社会和环境重大问题为出发点,系统地掌握和运用利益相关方分析,梳理利益(或生态)相关方的诉求序列,与企业的核心价值、主要领域、关键技能、综合资源相结合,定义企业可持续商业活动中的实质性议题;把对这些议题的解决,当作新的机遇;在解决这些议题的过程中,形成新的竞争力、创造出企业价值和社会价值,并催生新的商业模式和新的技术突破。

企业必须花功夫设计好起始、进展、迭代、转型的战略路径(如陶氏化学可持续商业战略“footprint–handprint–blueprint”即“足迹-手迹-蓝图”三个五年的循序渐进的系统规划),将利益相关方分析和实质性议题识别引入企业总体战略设计的入口端,将经济-社会-环境的价值前置,梳理出符合企业自身特征、符合社会需求的路线图。

企业必须找到与产业融合、与社会融合、形成共享价值创造的机制(如伊利的“全球健康生态圈”),把社会创新、社会治理的理念融入企业价值观,并指导企业行动,使得企业的资源在社会化合作中得以实现价值最大化,由此为企业带来成长的空间,并在此空间中,发挥价值创造与责任治理的并行作用,推进商业目标与社会创新的共生共长。

企业必须建立起全面责任管理体系或可持续商业管理体系(如国家电网实施的4大模块和21个要素的全面社会责任管理体系),定义清楚现实的符合商业逻辑的履行社会责任的边界、议题、对标、指标、评估、监测、报告体系,将这一体系纳入到企业的管理体系当中(而不是另立成孤岛),为使得这一体系得以贯彻,还需在组织架构中形成从董事会到执行层、从业务单元到职能部门、从岗位到流程、从员工到文化的环环相扣的协调系统。

企业家必须完善自身,并带领企业领导集团提升可持续商业领导力。可持续商业领导力与传统的领导力不同,表现在作用于领导力的因素和领导力的着力点两个方面。可持续商业领导力围绕着企业的经济-社会二重属性、经济-社会-环境三重底线、多重利益相关方价值、市场与非市场战略、SDG2030的目标等因素来考量和管理企业的生存与发展重大问题。可持续商业领导力包括从可持续发展思维模式出发的可持续商业战略设计能力,引领企业变革和转型的能力,超越线性体系的网络化协作、开放式合作、系统性参与的执行能力,具有韧性的鸟瞰式整体性、系统性、动态性的风险和危机管理能力,能激发组织并与社会沟通的话语体系,以及社会化合作和社会创新的能力。

结束语

可持续发展对人类社会产生深远影响,也对企业战略和长期成功有着深刻的影响。在罗兰贝格的报告中,有这样一个说法:未来5年,任何公司的战略都将是可持续发展战略。实际上,一些行业的领军企业,一些卓越发展的企业,已经开始如此践行了,并制订了5-15年的分阶段实施的战略路径图,这些企业也正因为先于其它企业、先于行业、将企业战略立足于可持续发展而变得更加卓越。

除了企业要担当社会责任之外,政府也必须承担其社会责任。政府不可以用各种形式将本应由政府承担的社会责任推卸给企业。消费者的负责任消费和绿色消费行为改变也不可或缺。只有当政府-商业-社会都协调地履行责任的时候,一个真正的可持续发展的社会才能形成。

社会和商业都需要觉醒。商业应当变成可持续商业。可持续发展未来走向取决于政策制定者、监管部门、企业、消费者、社会组织等不断提升的认知水平和不断密切的协同作用。商业的思维必须拓展到以环境、社会、经济三个维度组成的空间当中。在这个空间里,企业需要把握好本土市场及全球市场的平衡、短期利益和长期价值的平衡、企业自身的价值创造与企业所处的整个生态圈营造的平衡、企业创造经济价值与创造社会和环境效益的平衡。

(作者为全球报告倡议组织董事局董事)

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联合国2030年可持续发展议程:17个目标

8月2日晚,联合国193个会员国的代表就2015年后发展议程达成一致,这份题为“变革我们的世界——2030年可持续发展议程”的文件,标志着人类社会第一次就发展的概念达成了共识,具有划时代的意义。世界领导人将于2015年9月召开的联合国峰会上正式批准2030年全球可持续发展议程,联合国成员国将迎来一个历史性的机遇,共同通过一整套旨在消除贫困、保护地球、确保所有人共享繁荣的全球性目标。

联合国负责经济和社会事务的副秘书长吴红波说,从内容上看,这个2030年可持续发展议程涉及经济发展、社会进步和环境保护三个方面,三位一体、缺一不可;从适用范围来看,它适用于世界上所有国家,既包括穷国也包括富国;从制订过程来看,所有会员国都参与了讨论,“因此它就有了一个非常雄厚的、坚实的基础”。

2030年可持续发展议程涵盖17个可持续发展目标,以及169个子目标,其内容可以归结为五大类,即人、地球、繁荣、和平和合作伙伴,是一张旨在结束全球贫困、为所有人构建尊严生活且不让一个人被落下的路线图。这些目标包括:

•目标1.在世界各地消除一切形式的贫穷

•目标2.消除饥饿、实现粮食安全、改善营养和促进可持续农业

•目标3.确保健康的生活方式、促进各年龄段所有人的福祉

•目标4.确保包容性和公平的优质教育,促进全民享有终身学习机会

•目标5.实现性别平等,增强所有妇女和女童的权能

•目标6.确保为所有人提供和可持续管理水和环境卫生

•目标7.确保人人获得负担得起、可靠和可持续的现代能源

•目标8.促进持久、包容性和可持续经济增长、促进实现充分和生产性就业及人人有体面工作

•目标9.建设有复原力的基础设施、促进具有包容性的可持续产业化,并推动创新

•目标10.减少国家内部和国家之间的不平等

•目标11.建设具有包容性、安全、有复原力和可持续的城市和人类住区

•目标12.确保可持续消费和生产模式

•目标13.采取紧急行动应对气候变化及其影响

•目标14.保护和可持续利用海洋和海洋资源促进可持续发展

•目标15.保护、恢复和促进可持续利用陆地生态系统、可持续管理森林、防治荒漠化、制止和扭转土地退化现象、遏制生物多样性的丧失

•目标16.促进有利于可持续发展的和平和包容性社会、为所有人提供诉诸司法的机会、在各级建立有效、负责和包容性机构

•目标17.加强实施手段、重振可持续发展全球伙伴关系

说明:项目标目前尚未正式通过,并可接受修改。在各国尚未就某些数字达成一致的情况下,这些数字暂时由字母X代替。

目标1.在世界各地消除一切形式的贫穷

•到2030年,在世界所有人口中消除极端贫穷,目前的衡量标准是每人每日生活费不足1.25美元

•到2030年,将根据国家定义从任何方面都属生活贫困的各年龄段男女和儿童比例至少减半

•执行适合本国国情的全民社会保护制度,包括最低标准,到2030年大规模覆盖穷人和弱势者

•到2030年,确保所有男女,特别是穷人和弱势者,享有获得经济资源的平等权利,以及享有基本服务、获得对土地和其他形式财产的所有权和控制权、获取遗产、自然资源、适当的新技术和包括小额供资在内的金融服务

•到2030年,增强穷人和处境弱势者的复原力,减少他们面临和易受与气候有关的极端事件以及其他经济、社会和环境冲击和灾害影响的风险

目标2.消除饥饿、实现粮食安全、改善营养和促进可持续农业

•到2030年,消除饥饿,确保所有人,特别是穷人和处境弱势者,包括婴儿,一年四季都有安全、营养和充足的食物

•到2030年,消除一切形式的营养不良,包括到2025年实现解决5岁以下儿童发育障碍和体重不足问题的国际商定目标,解决少女、孕妇、授乳母亲和老年人的营养需求

•到2030年,将农业生产率及小型粮食生产者,特别是妇女、土著人民、农户、牧民和渔民的收入翻一番,方法包括保证平等获得土地、其他生产资源和投入、知识、金融服务、进入市场的机会以及增值和非农业就业机会

•到2030年,保证建立可持续农业生产系统和落实具有抗灾能力的农业做法,以提高生产力和产量、帮助维护生态系统、加强能力以适应气候变化、极端天气、干旱、洪涝和其他灾害,并逐步改善土地和土壤质量

•到2020年,通过在国家、区域和国际各级得到妥善管理和多样化经营的种子和植物库等方式,维持种子、植物培育、养殖和驯养的动物及其有关野生物种的遗传多样性,确保按国际商定原则,获取及公正和公平地分享利用遗传资源和相关传统知识所产生的惠益

•通过加强国际合作等方式,加强对农业基础设施、农业研究和推广服务、技术开发、植物和牲畜基因库的投资,以增强发展中国家,特别是最不发达国家的农业生产能力•按照多哈发展回合规定的任务,纠正和防止世界农业市场上的贸易限制和扭曲,包括同时取消一切形式的农业出口补贴和具有同等效果的所有出口措施

•采取措施,确保粮食商品市场及其衍生工具发挥正常功能,便利于及时获取包括粮食储备在内的市场信息,以帮助限制粮食价格的极端波动

目标3.确保健康的生活方式、促进各年龄段所有人的福祉

•到2030年,将全球孕产妇死亡率减至每10万活产少于70人

•到2030年,消除新生儿和5岁以下儿童可预防的死亡率

•到2030年,消除艾滋病毒、结核病、疟疾和被忽视的热带疾病等流行病,防治肝炎、水传播的疾病和其他传染病

•到2030年,通过预防和治疗、以及促进心理健康和精神福祉,将非传染性疾病导致的过早死亡率减少三分之一

•加强药物滥用,包括麻醉药品滥用和酗酒的预防和治疗

•到2020年,将全球公路交通事故造成的死伤人数减半

•到2030年,确保普及性健康和生殖健康保健服务,包括普及计划生育、普遍获得信息和教育,并将生殖健康纳入国家战略和方案

•实现全民医保,包括提供金融风险保护、人人享有优质的基本保健服务,并获得安全有效、优质和负担得起的基本药品和疫苗

•到2030年,大幅减少危险化学品以及空气、水和土壤污染导致的死亡人数和患病人数

•酌情在所有国家加强执行《世界卫生组织烟草控制框架公约》

•支持研发防治主要影响发展中国家的传染性和非传染性疾病的疫苗和药品,根据《关于与贸易有关的知识产权协议与公共健康的多哈宣言》的规定,提供负担得起的基本药品和疫苗,《多哈宣言》确认发展中国家有权充分利用关于为保护公众健康提供灵活变通办法,尤其是为所有人提供各种药品的《与贸易有关的知识产权协议》的各项条款

•大幅增加卫生筹资,并增加招聘、培养、培训和留用发展中国家,尤其是最不发达国家和小岛屿发展中国家的卫生工作者

•加强各国,特别是发展中国家采取预警措施、减少风险和管理国家和全球健康风险的能力

目标4.确保包容性和公平的优质教育,促进全民享有终身学习机会

•到2030年,确保所有男女儿童完成公平和优质的中小学义务教育,以产生相关和有效的学习成果

•到2030年,确保所有男女儿童获得优质幼儿发展、照顾和学前教育,使他们为接受初级教育做好准备

•到2030年,确保所有男女平等获得负担得起的优质技术、职业和高等教育,包括大学教育•到2030年,把掌握就业、体面工作和创业所需的相关技能,包括技术和职业技能的青年和成年人人数增加[%]

•到2030年,消除教育中的性别差距,确保残疾人、土著人民和处境脆弱儿童等弱势群体平等获得各级教育和职业培训

•到2030年,确保所有青年和至少[%]的成人男女能够识字和认数

•到2030年,确保所有学习者均掌握了促进可持续发展所需的知识和技能,除其他外包括通过教育了解可持续发展、可持续的生活方式、人权和性别平等、促进和平和非暴力文化、全球公民意识、了解文化多样性和文化对可持续发展的贡献

•建立和改善对儿童、残疾和性别问题敏感的教育设施,为所有人提供安全、非暴力、包容和有效的学习环境

•到2020年,在全球范围将发展中国家,特别是最不发达国家、小岛屿发展中国家和非洲国家在发达国家和其他发展中国家接受高等教育,包括职业培训、信息和通信技术、技术、工程和科学学科可获得的奖学金数目提高x%

•到2030年,将通过进行国际合作在发展中国家,特别是最不发达国家和小岛屿发展中国家开展师资培训等方式提供的合格教师人数增加x%

目标5.实现性别平等,增强所有妇女和女童的权能•在世界各地消除一切形式对妇女和女童的歧视

•消除公共和私人领域针对所有妇女和女童的一切形式的暴力行为,包括贩运、性剥削和其他形式的剥削

•消除童婚、逼婚和残割女性生殖器官等一切有害行为

•通过提供公共服务、基础设施和社会保护政策,承认和尊重无偿护理和家务工作,并视各国国情分担家务和家庭责任

•确保妇女全面和有效参与各级政治、经济和公共生活的决策,并享有进入领导层的平等机会

•根据《国际人口与发展会议行动纲领》、《北京行动纲要》及其历次审查会议的成果文件所商定的结果,确保普遍享有性与生殖健康和生殖权利

•根据国家法律进行改革,给予妇女获得经济资源的平等权利,以及享有对土地和其他形式财产的所有权和控制权、获取金融服务、遗产和自然资源

•加强利用赋能技术,特别是信息和通信技术,促进增强妇女权能•采取和加强健全的政策和可执行的立法,促进性别平等,在各级增强所有妇女和女童的权能

目标6.确保为所有人提供和可持续管理水和环境卫生

•到2030年,人人普遍和公平获得安全和负担得起的饮用水

•到2030年,人人享有适当和公平的环境卫生和个人卫生,消除露天排便习惯,特别关注妇女、女童和处境弱势者的需求

•到2030年,改善水质,为此需减少污染、消除倾倒废物现象、最大程度地减少危险化学品和材料的排放、将未经处理的废水比例减半、将全球回收利用和安全再利用的比例增加x%

•到2030年,在所有各部门大幅提高用水效率、确保可持续取用和供应淡水,以解决缺水问题,并大大减少缺水人数•到2030年,在各级执行综合水资源管理,包括酌情开展跨界合作

•到2020年,保护和恢复与水有关的生态系统,包括山区、森林、湿地、河流、含水层和湖泊

•到2030年,扩大向发展中国家提供的国际合作和能力建设支助,帮助它们开展与水和环境卫生有关的活动和方案、包括集雨、咸水淡化、用水效率、废水处理、回收利用和再利用技术•支持和加强地方社区参与改进水和环境卫生管理

目标7.确保人人获得负担得起、可靠和可持续的现代能源

•到2030年,确保普及负担得起、可靠的现代能源服务

•到2030年,大幅增加可再生能源在全球能源组合中所占份额•到2030年,把全球能效改善率提高一倍

•到2030年,加强国际合作,促进获取清洁能源的研究和技术,包括可再生能源、能效,以及先进和更清洁的化石燃料技术,并促进对能源基础设施和清洁能源技术的投资

•到2030年,扩大基础设施和提升技术水平,在发展中国家,特别是最不发达国家和小岛屿发展中国家普及现代和可持续能源服务

目标8.促进持久、包容性和可持续经济增长、促进实现充分和生产性就业及人人有体面工作

•根据本国具体情况维持人均经济增长,特别是最不发达国家的国内生产总值年增长率至少维持在7%

•通过多样化、技术提升和创新、包括以高附加值和劳动力密集型部门为重点,达到较高的经济生产力水平

•促进以发展为导向的政策,支持生产性活动、体面就业机会、创业精神、创造力和创新发明;鼓励微型和中小型企业利用金融服务等方式实现正规化和成长壮大

•直到2030年逐步改善消费和生产中的全球能源效率,按照可持续消费和生产十年方案框架,由发达国家带头,努力使经济增长与环境退化脱钩

•到2030年,所有男女,包括青年人和残疾人均实现充分和生产性就业,获得体面工作,并做到同值工作同等报酬

•到2020年,大幅减少未参加就业、教育或培训的青年人比例•立即采取有效措施,确保禁止和消除最恶劣形式的童工劳动,根除强迫劳动,到2025年,终止一切形式的童工,包括招募和使用儿童兵

•保护劳工权利,推动为所有工人,包括移徙工人,特别是移徙妇女和就业不稳定者创造安全和有保障的工作环境

•到2030年,制定和执行推广可持续旅游业的各项政策,以创造就业机会、促进地方文化和产品•加强国内金融机构的能力,鼓励并扩大全民获得银行、保险和金融服务的机会

•增加向发展中国家,特别是最不发达国家提供贸易援助支持,包括通过《向最不发达国家提供贸易方面的技术援助强化综合框架》提供这方面支持

•到2020年,拟定和实施青年就业全球战略,并执行国际劳工组织的《全球就业契约》

目标9.建设有复原力的基础设施、促进具有包容性的可持续产业化,并推动创新

•发展优质、可靠、可持续和有复原力的基础设施,包括区域和跨界基础设施,以支持经济发展和为人类谋福利,重点是人人可获得负担得起的公平机会

•促进具有包容性的可持续产业化,到2030年,根据各国具体情况,大幅提高产业在就业和国内总产值中的份额,将最不发达国家的此项份额翻一番

•增加特别是发展中国家的小产业和其他企业获得金融服务,包括负担得起的贷款的机会,并将其纳入价值链和市场

•到2030年,所有国家根据自身能力采取行动,增加资源利用的效率、更多采用清洁和环保技术及产业流程,以提升基础设施和改造工业

•在所有国家,特别是发展中国家,加强科学研究、提升产业部门的技术能力,包括到2030年鼓励创新,将每100万人口中的研究和开发人员人数提高x%、并增加公共和私人研发费用支出

•向非洲国家、最不发达国家、内陆发展中国家和小岛屿发展中国家提供更多的财政、技术和技能支持,促进发展中国家具有复原力的可持续基础设施发展

•支持发展中国家的国内技术开发、研究与创新,包括确保为产业多样化和商品附加值等提供有利的政策环境

•大大提高获取信息和通信技术的机会,到2020年,在最不发达国家以低廉的价格普及使用因特网

目标10.减少国家内部和国家之间的不平等

•在2030年之前,以高于全国平均数的比例,逐步实现和维持最底层40%人口的收入增长•到2030年,增强所有人的权能和促进他们融入社会、经济和政治生活,而不论其年龄、性别、残疾与否、种族、族裔、出身、宗教信仰或经济地位或其他地位•确保平等机会和减少结果的不平等,包括取消歧视性法律、政策和做法,并在这方面促进适当的立法、政策和行动

•采取政策,特别是财政、薪资和社会保护政策,逐步实现更大的平等•改善对全球金融市场和金融机构的监管和监测,加强实施这方面的监管措施

•确保发展中国家在全球的国际经济和金融机构决策中享有更大的代表权和发言权,以建成更加有效、可信、负责和合法的机构

•促进人们有序、安全、正常和负责的移徙和流动,包括执行有计划和管理良好的移徙政策•根据世界贸易组织的各项协议,实施对发展中国家,特别是最不发达国家的特殊和差别待遇原则

•鼓励根据最需要帮助的国家,特别是最不发达国家、非洲国家、小岛屿发展中国家和内陆发展中国家的国家计划和方案,向其提供官方发展援助、资金流动,包括外国直接投资

•到2030年,将移徙者汇款手续费减至3%以下,取消费用高达5%以上的侨汇走廊

目标11.建设具有包容性、安全、有复原力和可持续的城市和人类住区

•到2030年,确保所有人都能获得适足、安全和负担得起的住房和基本服务,并改造贫民窟

•到2030年,向所有人提供安全、无障碍、负担得起和可持续的运输系统,改进道路安全,特别是扩大公共交通,要特别关注处境脆弱者、妇女、儿童、残疾人和老年人的需要

•到2030年,在所有国家促进包容和可持续的城市化,以及加强参与性、综合和可持续的人类住区规划和管理

•加大努力,保护和捍卫世界文化和自然遗产

•在2030年前,显著减少包括水灾在内的各种灾害造成的死亡人数和受影响人数,将由此造成的与国内总产值有关的经济损失减少x%,重点是保护穷人和处境弱势群体

•到2030年,减少每个人对城市环境造成的负面影响,包括特别关注空气质量,以及城市废物和其他废物管理

•到2030年,普遍提供安全、包容性、无障碍和绿色的公共空间,尤其是供妇女、儿童、老年人和残疾人享用

•加强国家和区域发展规划,支持城市、近郊区和农村地区之间积极的经济、社会和环境联系

•到2020年,把采取和实施综合政策和计划,以实现融合、资源使用效率、减缓和适应气候变化、具有抗灾能力的城市和人类住区数目增加x%,并根据即将实施的《兵库框架》,在各级建立和落实全面的灾害风险管理

•通过财政和技术援助等方式,支持最不发达国家就地取材建造可持续的抗灾建筑

目标12.确保可持续消费和生产模式

•考虑到发展中国家的发展水平和能力,所有国家采取行动,并由发达国家带头实施关于可持续消费和生产的10年方案框架

•到2030年,实现自然资源的可持续管理和有效利用

•到2030年,将零售和消费环节的全球人均粮食浪费程度减半,并减少生产和供应链整个环节的粮食损失,包括收获后损失

•到2020年,根据商定的国际框架,实现化学品和所有废物在整个存在周期的无害环境管理,并大大减少它们散入空气以及渗漏到水和土壤中的机会,以尽可能降低它们对人类健康和环境造成的不良影响

•到2030年,通过预防、减排、回收利用和再利用,显著减少废物的产生

•鼓励各个公司,特别是大型公司和跨国公司,采取可持续做法,将可持续性信息纳入各自的报告周期

•根据国家政策和优先事项,促进可持续的公共采购做法

•到2030年,确保世界各国人民对与大自然和谐相处的可持续发展和生活方式具有相关信息和认识•支持发展中国家加强科学和技术能力,实现更可持续的生产和消费模式

•开发和利用工具,监测可持续发展对创造就业机会、促进地方文化和产品的可持续旅游业所产生的影响

•根据各国具体情况,合理调整鼓励浪费性消费的低效化石燃料补贴,消除扭曲市场的做法,包括调整税收,逐步取消现存的有害补贴,以反映其环境影响,其中充分考虑到发展中国家的特殊需求和条件,尽可能减少对其发展可能的不利影响,同时注意保护穷人和受影响社区

目标13.采取紧急行动应对气候变化及其影响

•认为《联合国气候变化框架公约》是商定全球气候变化对策的主要国际政府间论坛。

•加强各国对付与气候有关的灾害和自然灾害的抗灾能力和适应能力

•将应对气候变化的措施纳入国家政策、战略和规划

•提升关于减缓和适应气候变化、减少影响和预警方面的教育、认识以及人员能力和机构能力

•履行《联合国气候变化框架公约》发达国家缔约国的承诺,在切实开展减缓行动和提高执行工作透明度的背景下,实现到2020年每年从各种来源共同筹资1000亿美元,解决发展中国家的需要的目标,并尽快利用绿色气候基金,将其充分投入运行

•促进在最不发达国家建立增强能力的机制,以有效进行与气候变化有关的规划和管理,包括把妇女、青年、地方社区和边缘化社区作为重点

目标14.保护和可持续利用海洋和海洋资源促进可持续发展

•在2025年之前,防止和显著减少所有类型的海洋污染,特别是陆上活动造成的污染,包括海洋废弃物污染和养料污染

•到2020年,可持续管理和保护海洋和沿海生态系统,避免造成重大不利影响,包括加强其复原力,并采取行动帮助其恢复,以促进健康和富有生产力的海洋

•尽可能减少和应对海洋酸化的影响,包括为此在各级加强科学合作

•到2020年,有效管制捕捞、终止过度捕捞、非法、未报告和无管制的捕捞活动以及破坏性捕捞做法,并实施基于科学的管理计划,以期在鱼类种群生物特点所决定的最短可行时间内,使其恢复到至少能产生最高可持续产量的水平

•到2020年,依照国内和国际法,并根据现有的最佳科学资料,保存至少10%的沿海和海洋区域

•到2020年,禁止某些助长产能过剩和过度捕捞的渔业补贴,消除助长非法、未报告和无管制捕捞活动的各种补贴,并避免出台新的这类补贴,同时承认适当给予发展中国家和最不发达国家有效的特殊和差别待遇应是世界贸易组织渔业补贴谈判中一个不可或缺的组成部分

•到2030年,增加小岛屿发展中国家和最不发达国家通过海洋资源的可持续利用,包括可持续渔业、水产养殖业和旅游业管理所产生的经济利益

•考虑到政府间海洋学委员会《海洋技术转让标准和准则》的规定,增加科学知识、开发研究能力和转让海洋技术,以便改善海洋的健康,加强海洋生物多样性对发展中国家,特别是小岛屿发展中国家和最不发达国家发展的贡献

•向小规模个体渔民提供海洋资源和市场准入机会•确保《联合国海洋法公约》缔约国充分执行《公约》所反映的国际法,包括在适用的情况下,确保现有的海洋和海洋资源养护和可持续利用区域和国际制度的制定方充分执行这些制度

目标15.保护、恢复和促进可持续利用陆地生态系统、可持续管理森林、防治荒漠化、制止和扭转土地退化现象、遏制生物多样性的丧失

•到2020年,根据国际协议规定的义务,确保养护、恢复和可持续利用陆地和内陆的淡水生态系统及其服务,特别是森林,湿地,山区和旱地

•到2020年,促进执行所有类型森林的可持续管理、制止砍伐森林、恢复退化的森林,并在全球把植树造林和重新造林的比例增加x%

•到2020年,防治荒漠化、恢复退化的土地和土壤,包括受荒漠化、干旱和洪涝影响的土地,并努力建立一个不再出现土地退化的世界

•到2030年,确保保护山区生态系统,包括其生物多样性,以便加强其能力,以产生惠益,这对可持续发展至关重要

•采取紧急和重大行动减少自然生境退化、遏制生物多样性的丧失,在2020年之前,保护和防止受威胁物种的灭绝

•确保公正和公平分享利用遗传资源所产生的惠益,促进适当获取这类资源

•采取紧急行动,制止偷猎和贩运受保护的动植物种群,解决非法野生动植物产品的供需问题

•到2020年,采取措施防止引进并显著减少外来入侵物种对土地和水生态系统的影响,控制或消除优先保护物种

•到2020年,把生态系统和生物多样性价值观纳入国家和地方规划、发展进程、减贫战略和账户

•从所有来源调集并大大增加财政资源,以保护和可持续利用生物多样性和生态系统

•从所有来源和各个层面调集大量资源,为可持续森林管理提供资金,并向发展中国家提供适当奖励推动这方面的管理,包括促进保护和重新造林

•加强全球支持的力度,努力打击偷猎和贩运受保护物种行为,包括增强地方社区的能力,以追求可持续生计的机会

目标16.促进有利于可持续发展的和平和包容性社会、为所有人提供诉诸司法的机会、在各级建立有效、负责和包容性机构

•在世界各地大幅减少一切形式的暴力行为和与此有关的死亡率

•制止虐待、剥削、贩运和一切形式暴力侵害儿童和对儿童实施酷刑的行为

•在国家和国际各级促进法治,确保所有人都有平等诉诸司法的机会

•到2030年,大大减少非法资金和武器流动,加强追回和返还被盗资产,并打击一切形式的有组织犯罪

•显著减少一切形式的腐败和贿赂行为

•在各级建立有效、负责和透明的机构

•确保各级决策具有敏感性、包容性、参与性和代表性

•扩大和加强发展中国家对全球治理机构的参与

•到2030年,为所有人提供法律身份,包括出生登记

•根据国家立法和国际协议,确保公众获得信息,并保护基本自由

•加强相关国家机构,包括开展国际合作,在各级特别是在发展中国家进行能力建设,防止暴力以及打击恐怖主义和犯罪行为

•促进和执行非歧视性法律和政策,促进可持续发展

目标17.加强实施手段、重振可持续发展全球伙伴关系

筹资

•加强国内资源的调动,包括通过向发展中国家提供国际支持,改善国内税收和其他税款的征收

•发达国家充分履行其官方发展援助承诺,包括将占国民总收入0.7%的官方发展援助提供给发展中国家,其中0.15%至0.20%应提供给最不发达国家

•从多种来源调动额外财政资源用于发展中国家

•通过协调一致的政策,协助发展中国家实现长期债务可持续性,目的是酌情推动债务融资、债务减免和债务重组,并解决重债穷国的外债问题,以减轻债务压力

•通过和实施对最不发达国家的投资保护制度

技术

•在科学、技术和创新以及获得这三面机会方面加强南北、南南和三角区域和国际合作,加强关于共同商定的条件方面的知识共享,包括通过现有机制之间,特别是联合国一级已改进的协调,以及一个商定后的全球技术推动机制

•以有利条件,包括彼此同意的减让和优惠条件,促进开发和向发展中国家转让、传播和推广无害环境技术

•促成最不发达国家的技术库和科学、技术和创新能力建设机制到2017年全面投入运行,加强利用赋能技术,特别是信息和通信技术

能力建设

•加强国际社会为在发展中国家开展有效和有针对性的能力建设活动提供支助的力度,以支持实施各项可持续发展目标的国家计划,包括为此进行南北合作、南南合作和三角合作

贸易

•促进在世界贸易组织下建立一个普遍、有章可循、开放、非歧视和公平的多边贸易体系,包括需要在多哈发展议程下完成各项谈判

•显著增加发展中国家的出口,尤其考虑到到2020年要将最不发达国家在全球出口中所占份额翻一番

•按照世界贸易组织的各项决定,实现及时落实长期给予所有最不发达国家免关税和免配额市场准入的目标,包括确保适用于最不发达国家进口产品的优惠原产地规则做到简单、透明、有利于促进市场准入

系统性问题

•政策和体制一致性

•加强全球宏观经济稳定,包括为此加强政策协调和政策一致性•加强可持续发展的政策一致性

•尊重每个国家为制定和执行消除贫穷和可持续发展政策而保留的政策空间和发挥的领导作用

•多利益攸关方伙伴关系

•加强促进可持续发展全球伙伴关系,以多利益攸关方伙伴关系作为补充,调动和分享知识、专长、技术和财政资源,以支持所有国家,尤其是发展中国家实现可持续发展的目标

•在伙伴关系经验和资源配置战略基础上,鼓励和促进有效的公-私部门和民间社会的伙伴关系

•数据、监测和问责制

•到2020年,加强向发展中国家,包括最不发达国家和小岛屿发展中国家提供的能力建设支助,大大增加提供按收入、性别、年龄、种族、族裔、移徙状况、残疾、地理位置和与国家具体情况有关的其他特征分列的高质量、及时和可靠的数据

•到2030年,利用现有的各项举措,制定可持续发展进展情况的计量办法,作为对国内生产总值的补充,并支持发展中国家建设统计能力文图来源于联合国环境规划署、新华网,经中国城市规划网编辑,文字有删节。

可持续发展的人工智能

微软亚洲研究院副院长刘铁岩在WAIC2020微软论坛演讲视频

来源:微软研究院AI头条

可持续发展是一个非常重要的主题,无论是环保、健康、能源和材料,都与人类的生存和发展息息相关。随着工业的发展和科技的进步,我们看到大气、水质、土壤受到了严重的破坏和污染,维护生态平衡、保护自然环境,确保社会的可持续发展已经成为人类生存发展的根本性问题。一直以来,微软在环保、节能方面投入了大量精力,而利用AI等技术解决环保、能源问题,实现可持续发展,也是微软亚洲研究院的一个重要研究课题。

微软亚洲研究院副院长刘铁岩

人工智能助力环保,潜力巨大

提到环保,大气污染治理是其中一个主要方向。此前,微软承诺到2030年实现负碳排放,到2050年,消除微软自1975年成立以来的碳排放量总和,包括直接排放或因用电产生的碳排放,立足于科学和数学,为微软的碳足迹负责。同时承诺未来四年内投入10亿美元设立一项气候创新基金,帮助加速全球碳减排、碳捕获和碳消除技术的发展。

现阶段一些大气污染治理方式取得了不错的效果,不过在精准度方面还有待进一步提高,不然很容易导致大气污染治理和经济发展之间产生难以调和的矛盾。而实现精准的大气污染治理,面临两个挑战:首先,要知道当前各个地区具体的污染物排放情况,构建一份详细的排放清单;其次,要了解针对某一类特殊排放物或者污染源进行处理之后,它们在多大程度上、会以何种方式去影响最终空气的质量。

两个问题看似简单,实现起来并不容易。以排放清单估计为例,由于污染排放源复杂且不断变化,我们需要理解各种排放物在各个地区每小时的变化,但又无法在每个排放源旁都摆放一个传感器,去采集细粒度、高精度的排放数据。因此当前的排放清单估计,严重依赖于专家根据宏观经济信息进行排放普查,费时费力,缺乏精度保障。据专家估计,该精度只有60%左右。

排放估计机器学习模型:误差降低65%

利用人工智能、机器学习技术自动估计精确的排放清单,可以节省大量人力成本,并且为决策提供更及时、有力的支撑。

首先,我们来构建一个机器学习模型,从大气的污染物分布出发,去预测排放清单。通常我们会需要大量训练数据,这些数据需要包含不同类型的大气污染物分布所对应的排放清单,但这正是我们要通过AI去解决的问题,因为现实中我们无法采集到细粒度、高精度的排放清单,训练数据在这里出现了“鸡生蛋、蛋生鸡”的尴尬局面。

利用人工智能实现排放清单估算

我们注意到,这个问题的背后有一个反向问题,我们可以从排放清单出发,通过推演获得大气中污染物的分布,这个问题的难度则要低得多。这里刚好可以用到微软亚洲研究院近年来所提出的“对偶学习”思想。利用对偶学习,从大气污染物分布出发,经过排放清单,再回到大气污染物分布,形成学习闭环,我们就可以利用对大气污染物预测的误差,来驱动整个学习过程,最终获得排放清单估计模型。

事实上,在环境科学领域,从排放清单推演出大气污染物的分布,已经有一个被广泛使用的系统,叫做化学输送模型(CTM),我们可以把CTM当作对偶学习闭环中的一环,来实现学习过程。不过CTM系统有个小问题,它是一个离散系统,不可求导,因此我们提出构建一个连续可导的函数,用它来逼近CTM系统。考虑到CTM中有非常复杂的化学反应,以及时空的对流扩散等过程,我们选用了一个相对复杂的复合神经网络来实现。在该网络里,我们用CNN实现了对地理位置的编码,用LSTM循环神经网络对时域信息进行编码,用U-Net实现对空间信息的建模。

在过去的一年,我们与清华大学的科学家一起,基于1500个观测站点的排放数据,评测了排放估计模型。实验表明,相比之前的专家估计,机器学习模型不仅节省了大量的人力成本,还把相对的估计误差降低了65%,极大提升了排放清单估计模型的精度。

排放估计模型实验结果

一次CTM仿真,即可获得精准的大气化学反应曲面

当有了相对准确的排放清单估计之后,下一个问题就是,基于这个清单对其中的某种排放物或污染源进行控制,最终会如何影响大气污染物的分布?如果每一次排放控制都经过一次CTM仿真才能获得大气污染物的变化,那几乎要穷举所有的排放状况,才能全面掌握这个问题,这显然不可行。

人们通常采用基于采样的近似曲面估计方法去构建大气化学反应的曲面,可以有效降低CTM仿真的复杂度,但这个曲面的精度和构建曲面时所需要的样本点数目密切相关,而在实践中想得到一个相对细致的大气化学反应曲面,通常要采集几百万个样本点,其中的运算复杂度非常高。

微软亚洲研究院和清华大学合作研发了全新的方法,只需要经过一次CTM仿真就可以获得精准的大气化学反应曲面,这个算法背后的特别之处在于我们对于大气化学反应机理的深刻认识。大气中化学反应通常是可逆的,而且生成物的浓度与反应物浓度之间存在一定的定量关系。这个关系与只依赖于外部条件的一个化学平衡常数K有关,还与一个反应关系函数R有关。因此,我们不需要对每种反应物的浓度进行CTM仿真,只需要在一个基准浓度的CTM仿真基础上,在外部条件不变的前提下,利用这个反应关系函数R直接估计出各种情况下生成物的浓度。在实际操作中,我们用神经网络来对反应关系函数R进行建模,再用一定量的训练数据去学习这个神经网络的参数即可。

预测误差从4.1%下降到2.5%

由于传统基于采样点来逼近化学反应曲面,会受到采样点数目的限制,无法实现完全精准的曲面拟合。而我们的方法利用大气化学反应的本质规律,不存在采样点带来的近似误差。通过测试,新方法不仅节省了用于CTM仿真的大量计算资源,而且在预测精度上还将相对误差降低了近40%。目前,该研究成果已经发表在环境科学领域顶级期刊《环境科学与技术》上,并已被应用于大气污染治理的实战。

关注AI背后的能耗,

算法可以更精巧

人工智能是一把双刃剑,一方面它可以帮助解决可持续发展所面临的问题,如前文提到的大气污染与能源损耗,另一方面,人工智能模型的训练本身也要消耗大量资源。近些年人工智能领域有一个令人担忧的现象,就是所谓大力出奇迹——人们过度依赖大模型、大数据去解决人工智能的精度问题,这不可避免要消耗大量能源。

例如,围棋选手AlphaGo在战胜人类世界冠军的背后,是上千块CPU和上百个GPU的消耗;自然语言预处理技术Bert背后需要几十个TPU的支撑,才能够完成一个有效的训练;用于图像生成的大规模对抗生成网络也要消耗几百个GPU。每一个人工智能系统本身,就是资源消耗大户,AI自身的可持续发展问题又该如何解决呢?

作为研究人员,我们不禁自问:人工智能要发挥威力,一定需要消耗巨大的计算资源吗?过去的5年里,我们基于这样的思路,开发了一批高效实用的低功耗人工智能技术,包括让计算复杂度与主题数目无关的高效主题模型LightLDA,只需300个CPU内核,就训练出了比以往要用上万个内核才能训练出的模型还要大若干数量级的新模型;速度快、准确率高、内存要求低、分布式支持还可轻松快速处理海量数据的LightGBM算法,实现了比市场上最好的梯度决策树算法还要快一个数量级的新算法;兼具快速、鲁棒、可控等优点的语音合成算法 FastSpeech,将性能最好的语音合成引擎提速了近270倍,而且只需要使用低端GPU就可以实现实时的语音合成服务。

微软亚洲研究院高效的人工智能算法

这些新技术因为低功耗、高效率,或是可以在同样时间内训练出性能更好的机器学习模型,已经应用于微软的多个产品中,也受到了外界的广泛关注。LightLDA模型为必应搜索引擎的上下文广告提供了精细匹配的支持,增加了广告拍卖的密度;LightGBM算法极大程度上推进了人工智能算法的平民化,受到了GitHub社区的青睐,同时也是必应搜索引擎后台的核心技术之一;FastSpeech算法在微软Azure的认知服务中支持15种语言的语音合成,也是市场上语音处理开源软件的主流技术。

这几个来自微软亚洲研究院的高效算法只是一个开始,为了人工智能的可持续发展,我们不仅要关心算法的性能、精度,还要注意其背后的能耗问题。也希望这些算法设计的新角度,可以给大家一些启示,去聚焦精巧的算法创新,做到事半功倍,以多快好省的方式,实现真正可持续发展的人工智能。

只有当人工智能算法本身具有可持续发展性,它才有资格、有能力去助力其他关键领域的技术转型。我们热切地呼吁人工智能领域的研究人员和从业者共同努力、精诚合作,用可持续发展的人工智能技术去真正推动人类社会的可持续发展。

未来智能实验室的主要工作包括:建立AI智能系统智商评测体系,开展世界人工智能智商评测;开展互联网(城市)云脑研究计划,构建互联网(城市)云脑技术和企业图谱,为提升企业,行业与城市的智能水平服务。

  如果您对实验室的研究感兴趣,欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”

可持续发展教育

可持续发展教育(ESD)使所有年龄段的学习者掌握知识、技能、价值观和态度,以应对世界正面临的相互关联的全球挑战,包括气候变化、生物多样性的大规模丧失、贫困、不平等以及可持续发展面临的其他障碍。

我们需要确保我们的学习内容、地点和方式能够为应对当前和未来的挑战做好准备,教育具有变革性,使我们能够做出明智的决定并在地方、国家和国际上采取个人行动和集体行动。变革性的教育带来变革性的社会。

可持续发展教育被认为是素质教育可持续发展目标(SDG)4不可或缺的要素,也是所有其他可持续发展目标的关键促成因素。作为联合国负责可持续发展教育的主导机构,联合国教科文组织(UNESCO)负责协调2030年可持续发展教育框架。

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