编者按:2025年4月19日,第二届中国哲学社会科学实验室论坛在清华主楼接待厅举行。本次论坛以“数智技术赋能哲学社会科学实验研究”为主题,旨在汇聚相关哲学社会科学实验室建设单位,搭建“交叉、创新、开放、合作”学术共同体,以促进中国特色哲学社会科学实验室建设与合作。来自国内高校与科研机构的72家重点实验室负责人和相关专家学者160余人参加论坛,就“AI赋能实验室建设”、“AI赋能哲学社会科学学科创新”等核心议题开展分享交流。
北京航空航天大学低碳治理与政策智能实验室主任范英,以《基于大数据的可持续航空分析平台》为题发表主旨演讲。本文根据范英教授现场发言内容整理。

今天,我演讲的主题是“基于大数据的可持续航空分析平台”。在展开详细介绍之前,我想先谈谈我对文科实验室的理解。
从经济管理专业领域的视角来看,文科实验室具有两层重要含义。传统意义上,实验室是工科的概念,文科实验室就是将工科的研究范式、手段、方法和平台引入到文科研究中。研究的问题属于文科范畴,但我们可以借助工科研究手段的优势,针对文科问题构建实验环境与平台。通过这一方式,我们能够对新的政策或管理措施,在实验环境中进行模拟仿真,进而评估其效果。由于很多极端情景在现实中不一定会发生,但存在发生的可能性,因此在实验平台上进行模拟仿真和论证,能够有效避免直接在现实或试点中实验所带来的风险,进行压力测试。这就是文科实验室在政策模拟评估和设计方面的重要作用。
文科实验室的第二层含义在于,并非所有文科问题都适合构建专门的实验环境。因此我们将现实世界视为一个巨大的实验室。随着现代数据科学和人工智能技术的发展,我们具备了更高效处理现实数据的能力。通过将这些原本难以处理的现实世界数据引入实验室,我们可以进行深入分析、处理,提取有用信息,剥离其他干扰因素,从而更清晰地揭示逻辑关系和因果关系链。现实世界成为实验室的前端,而实验室则作为后端,承担着大数据处理、推演以及对不同政策情景的进一步分析的任务。
基于以上思考,我们将实验室的定位确定为:开展新政策模拟与仿真评估压力测试,以及对现实中的大数据进行分析,从而得出新的结论和研究成果。
我们低碳实验室的发展有着深厚的历史积淀。早在2005年,北航就有了研究复杂系统的队伍,并成功获得基金委第一个创新研究群体。随后,我们建立了教育部科技司复杂系统重点实验室以及专注于方法层面的数据智能研究中心。我们团队曾在中科院建立能源与环境政策研究中心,与中石油合作开展能源政策及相关环境、气候变化政策研究。2015年,该团队加入北航,与北航原有的复杂系统研究团队优势互补、共同拓展。2018年,我们取得了两个重要进展,分别与国际民航组织签署大数据合作协议,以及与国际应用系统分析研究所签署全面合作协议,在能源环境可持续发展领域深入开展研究。随着研究的推进,我们逐渐以实验室的形式组织科研工作。2020年,我们获批第二个基金委创新研究群体,2021年成功获批教育部文科培育实验室。
在实验室发展定位上,我们紧密围绕国家绿色低碳发展的重大需求,凭借在数据模型和平台方法方面的积累与优势,开展跨学科合作。致力于建立国际一流的低碳治理和政策智能实验平台,打造学科交叉融合的科学研究基地、科教融合的资源共享人才培养基地,并成为服务国家低碳发展的重要智库。
在整体规划方面,由于绿色低碳领域涉及内容广泛,我们经过多次调整,最终确定建立六个研究中心,分别是能源环境政策、能源转型、可持续金融、碳足迹与行业减排、绿色航空研究中心以及低碳数据与智能技术研究中心。其中,绿色航空研究中心具有重要意义和研究特色。
在研究布局上,我们以问题为导向,构建了多元异构、多域全时的数据系统,这得益于我们与国际民航组织的合作。我们整合了各类绿色低碳复杂模型,并持续优化接口。模拟分析系统不仅能够对不同政策和碳市场新机制进行设计与改进模拟,还可用于学生模拟教学。
在分析方法上,我们融合传统与新的研究方法,形成大系统分析框架。同时,我们构建了全球长周期、航线级别的碳和污染物排放清单,研究航空网络优化问题,探索碳定价对全球航空公司航线布局和航空网络的影响。此外,我们还在国际民航现有机制的基础上,提出了更公平的国际航空碳减排机制调整方案,并利用大数据对俄乌冲突对全球航空碳排放和福利的影响、高铁替代航空的碳效应等问题进行了深入分析。
今天,我向大家汇报的只是绿色航空方面的初步布局和研究成果。未来,我们将继续在航空领域深入研究,为推动全球可持续航空发展贡献更多力量。