R語言可視化分析技術在環境治理審計中的應用探討

[摘要]綠色發展目標約束下，強化企業環境治理監管極其重要。運用R語言可視化分析技術進行環境治理審計，是建立全面環境質量管理制度的重要手段。本文構建了基于R語言可視化的環境治理審計流程，并進行了具體案例應用，針對所存在的問題，提出幾點優化對策，為環境治理審計實踐提供借鑒與參考。

[關鍵詞]環境治理審計 " R語言可視化 " 大數據審計

本文系2022年湖南省社科基金年度項目“環境管理會計助推企業高質量發展的機理與路徑研究”（22YBA121）成果

黨的二十大報告指出要“推動綠色發展，促進人與自然和諧共生”。但是，目前我國生態環境退化、資源約束趨緊等問題仍給綠色發展帶來了不和諧因素。因此，環境治理審計顯得尤為迫切。環境治理審計是資源環境審計的重要內容，將政府、市場、社會視為治理共同體，要求各方代表組成的審計主體，能夠參與環境責任單位及主要領導等審計客體的審計全過程中。環境治理審計以環境公正為導向，以協調生態與環境治理，推動綠色發展為現實基礎，旨在通過審計手段激勵環境治理行為，評價環境治理績效，推動實現人與自然的和諧共處，實現天藍、地綠、水凈的終極目標。隨著數字技術發展，業界專家學者都在積極探索開發全流程的智能審計作業平臺及輔助工具，逐步實現遠程審計、大數據審計和智能審計。本文結合典型案例，探討R語言可視化分析技術在環境治理審計中的具體應用，并總結案例應用中存在的問題，提出相應優化對策。

一、國內外研究現狀

國內外學者圍繞大數據技術在環境治理審計中的運用已開展相關研究，隨著數字化發展，利用大數據技術（如自然語言處理、區塊鏈技術等）輔助開展資源環境審計成為創新審計方法的重要方向，為環境治理審計的發展奠定堅實理論基礎。借助數字技術手段構建環境治理審計模式，是環境治理審計順應時代潮流、提升審計價值的必由之路。在實務指引方面，學者從經濟、社會和環境三個角度出發，探討大數據技術在審計指標體系、風險評價體系和審計報告呈現形式等方面的具體應用，為環境治理審計的應用和發展提供可資借鑒的建議。然而受諸多客觀條件的制約，環境治理審計工作深陷高成本、低成效的困境。因此，推動環境治理審計現代化發展勢在必行。

一方面，學者圍繞建立現代化環境治理審計程序做出努力，認為環境治理審計不能將視角局限在對個體的合理關注，還應關注系統性審計程序的構建。充分利用大數據共享平臺，提升企業環境會計信息審計質量，發揮數字技術在環境治理審計中的數據采集、整理、轉換和分析功能，已成為環境治理審計匹配中國式現代化發展的必然要求。另一方面，學者指出大數據時代孕育出的各種技術為提升環境治理審計的協同治理能力提供了強有力的保障。數字化協同治理視角下，從“數據中臺、業務中臺、應用中臺”三個方面構建多元共治的環境治理審計框架，為解決環境治理審計存在的滯后性和區域性等問題提供了新方法。同時，環境治理審計可以憑借知識擴充與技術更新迭代，匹配環境治理審計需求，優化審計資源配置、實現資源共建與信息共享，強化環境治理審計的參與性、系統性和全面性，為提升環境治理審計現代化能力提供新動力。

顯然，大數據審計的運用前景得到國內外眾多學者的認同，MySQL、Oracle和R語言等技術和方法的確極大地提高了審計質效。常用的大數據工具主要包括商業化軟件工具和開源工具，其中開源軟件又以R語言為代表。目前，R語言廣泛運用于生態環境、地理信息等領域，為環境治理審計切實履行資源環境監管職責提供了便捷高效的技術方法。

國內外學者們圍繞大數據分析技術在環境治理審計中的應用，R語言在大數據審計可視化中的運用分析與發展等課題已產出經驗性和實務性的成果，但此類成果尚未形成體系。因此，本文將以R語言為代表的大數據可視化技術系統融入環境治理審計案例分析中，通過數智化手段探索構建環境治理審計模式，對推動環境治理審計現代化發展具有重要現實意義。

二、R語言可視化分析在審計領域中的應用特點

R語言是一種實現數據探索、統計分析、作圖的解釋型語言工具，涵蓋了數學算法、數據挖掘、經濟管理學等不同領域的拓展包。R語言可視化分析流程主要分為數據收集、數據分析、可視化輸出與數據使用等步驟。首先，根據需求收集不同類型的海量原始數據，并完成數據清洗與數據輸入等預處理工作，將其儲存在數據庫之中；其次，選擇并運用科學合理的數據處理方式，對儲存的數據進行分析處理，實現數據的集成、轉化，挖掘用戶需要的重要信息，解讀數據間內在關系；最后，將處理的結果以圖表、圖像或者報表等可視化形式輸出，供需求者使用。其流程如圖1所示。

大數據技術能夠合理規劃審計資源的統籌分配。將R語言可視化技術應用于審計領域具有如下特點：（1）審計信息載體數據化。審計信息載體由紙質賬簿和憑證，轉變成了相互關聯的數據庫數據，極大地改變了審計數據儲存形式，實現審計降本增效；（2）審計領域延伸化。在計算機算法支撐下，大數據審計可以覆蓋被審計單位生產經營全過程，更加全面地反映問題全貌，提高了審計真實性和效益性；（3）數據分析多元化。隨著可視化分析技術的發展，審計對象不再局限于數據表面，可選擇多種不同的計算機語言和可視化軟件進行數據處理與分析，挖掘出審計事項之間更多的非線性聯系。（4）審計效率最大化。基于計算機工作，大數據審計能高效處理海量數據，輸出簡潔直觀的可視化圖像或報表，節省大量時間與成本，提升審計工作效率。

基于上述分析，R語言可視化在審計領域中應用的具體流程為：通過R軟件將審計原始數據轉化為可供審計人員分析、觀察的圖形或圖像，然后，審計人員結合自己的背景知識，對可視化分析輸出的圖形或圖像進行觀察、分析，系統地梳理審計數據的內涵和特征，找出審計線索和審計證據。具體流程如圖2所示。

三、基于R語言可視化分析的環境治理審計流程

環境治理審計是推進環境治理、改善環境績效的有效工具之一。通過對環境治理現狀的分析，發現環境治理管理制度存在的問題，針對問題提出建設性建議，減少或者防止該類問題的再次發生。在可持續發展理念的指導下，R語言可視化分析技術在環境治理審計中的應用，為發現和解決環境問題提供了新的途徑。其中，多元的統計分析技術，能夠從復雜的環境治理各方關系中發現規律，實現群體智力的匯聚，推進構建智能高效的環境治理體系。

（一）環境治理審計準備

R語言可視化分析技術為環境治理審計全過程覆蓋提供了可能。環境治理審計具有政策多、業務雜，專業性強等特點，要求審計人員在接受審計業務時，提前對審計對象消耗的自然資源與產生的環境污染等情況進行全面細致了解。R語言可以通過大數據技術手段，對審計對象全過程的環境投入、環境信息披露等相關信息進行統一整理，經分析得到行業共性和審計對象個性情況，供審計人員評估審計對象環境管理體系執行與運行的有效性和環境治理審計的可行性，以此判斷是否接受審計業務。

同時，R語言能夠高效地對審計對象生態環境保護與污染防治投入、環保專項資金管理及使用情況等面板數據進行預處理，完成初始可視化。利用可視化輸出結果，審計人員可以合理地初步安排和確定風險評估程序，進行風險管理，應對環境治理審計覆蓋的廣度和深度不斷拓展給風險評估程序帶來的挑戰。

（二）環境治理審計實施

R語言可視化分析技術的應用推動了審計實施過程的變革，幫助審計人員更直接有效地識別審計風險。R語言可視化分析技術能夠幫助審計人員統一價值尺度，對環境政策執行情況、環境管理制度的規范性和環境管理責任落實等情況進行數據化處理，通過利用stats、ggplot2、ade4等不同類型的程序拓展包，解讀審計數據的分布特征等內容，將數據分析與作圖完美融合，引導審計人員多方位探索與獲取審計線索，客觀地決定是否對審計對象進行控制測試和細節測試，快速準確地劃定重點審計領域，做到應審必審。

R語言數據庫中多樣化的數據分析模型可實現對審計證據的統一評價與合理計量。在審計實施中，審計證據的含義與評價也因審計目標而異。R語言可視化分析技術可以高效推動對同一審計項目不同時間、不同程序及不同審計方法的信息整合，通過關注環境污染防治項目、環境保護履責情況、重大環境風險預警機制的內部控制等是否得到有效實施，定位審計對象存在的問題與缺陷。利用R語言可視化分析技術，可對污染排放部門的工作結構、節能減排責任書完成情況、污染減排監測、考核體系建設以及生態環保項目建設運營情況等不可量化的數據進行結構化歸納與總結，對污染防治專項資金征收、管理和使用情況，環境治理支出與投入的核心交易賬戶等可量化數據進行分析和處理，輸出更加簡明的結果，直觀發現并解釋審計證據的內在關聯性，強化審計證據的可靠性和充分性。

（三）環境治理審計延伸

環境治理審計立足于社會和環境效益，是為了推動我國社會、經濟、生態的融合發展，確保我國高質量綠色發展的有效實施。R語言可視化分析技術能夠直觀地進行圖形和圖像分析，從總體上反映審計對象全量業務數據的內部聯系與特征，幫助審計人員分析得出準確得當的審計意見。環境問題往往都是潛在的和長期的，環境治理審計不僅僅是對過去環境責任完成程度的審計，還是面向未來環境保護的審計，因此，環境審計整改后續跟蹤也是審計流程的重要步驟。R語言可視化分析技術能夠快速并持續地對后續環境信息進行跟蹤處理，將它與審計結果對比，幫助審計人員發現審計對象潛在問題，評價審計對象是否在審計報告的指導下落實環境治理整改工作。

四、R語言可視化分析技術在環境治理審計中的應用案例

（一）案例背景簡介

L河是湘江重要支流，其生態環境關乎著湘江區域的協調發展。近年來，黨中央高度重視生態文明建設，雖然L河已開展了一系列的流域水質治理活動，但從整體來看，部分區域水質仍未達標。因此，L河所在省份上下游區縣于2019年簽訂《生態保護補償協議》（以下簡稱《協議》），以考核督促相關區縣水質治理工作。本文以針對該協議的審計項目為例，探討R語言可視化分析技術在環境治理審計中的應用。案例中涉及的主要河流區域和斷面（從上游至下游）可以簡化為圖3。

（二）R語言可視化分析技術具體應用

1.數據采集與預處理。

環境治理審計應追根溯源，不僅要對水污染治理的執行情況、項目進度、水環境資金等進行審計，更要追蹤水污染發生的原因。一般情況下，在開展環境治理審計項目時，政府相關部門會通過外包等方式將其不擅長的領域交由事務所去做，事務所的工作主要集中考察評價流域水質情況和專項環保資金的分配與使用情況等方面。當事務所承包了一項審計業務時，審計人員需收集和整合審計對象內外部信息，并對其進行數據預處理，在此基礎上進行風險評估程序。在此過程中，審計人員可以利用R語言集成開發環境R-Studio中的wordcloud2和jiebaR拓展包，對《協議》的內容進行詞云圖分析（見圖4）。

由圖4可知，“補償”“水質”“資金”“考核”等關鍵詞出現頻次較高，這意味著此類事件或事物都可能對《協議》的實施形成影響或損失，因此審計人員可以將這類高頻關鍵詞為線索，展開數據收集工作。本文將從詞云圖中高頻出現的關鍵詞作為可視化分析的重點，并將其預處理成能夠被R-Studio識別的文件形式。

2.可視化分析。

相較于傳統的Excel形式數據集，圖像能更加直觀地展示數據的特點和變化趨勢，提高審計工作的效率和可理解性。本案例主要選取R軟件進行可視化分析。

（1）氣泡圖。從詞云圖中的“水質”和“斷面”入手，當審計人員已完成相應時間段內L河流域不同斷面層的水質評級的數據收集和數據預處理。運用R-Studio工具導入數據，利用ggplot拓展包，即可繪制出氣泡圖（見圖5）。

圖中X軸表示的是數據獲取時間，t1表示2021年9月，t15表示2022年11月；Y軸表示的是斷面名稱；圖例為水質評級；氣泡的大小表示水質等級。通過觀察圖5，審計人員可以很容易看出一些異常數據。第一，在t3—t5段，斷面2水質臨近時間內波動較大。第二，L河從斷面1流入斷面2后，評級從Ⅱ級變為了Ⅳ級，水質由達標變成了不達標，臨近區域內水質評級存在較大的差異。針對以上異常點，審計人員應將其作為重點審計線索，并保持合理關注，通過實施審計程序獲取審計證據。

（2）熱力圖。詞云圖高頻出現“補償”“資金”和“財政”等關鍵詞，說明在《協議》中，資金管理與分配也是需要審計人員重點關注的方面。當審計人員完成L河不同區縣環保資金分配的數據收集和數據預處理。運用R-Studio工具導入數據，利用ggplot拓展包，繪制熱力圖（見圖6）。

審計人員通過圖6可以直觀地發現一些問題。第一，K區作為P市新工業園區，在L河生態環境治理中占有重要的現實地位和戰略地位，同時結合圖5氣泡圖可知，大部分時期K區水質評級明顯劣于其他區域，那么實施《協議》后，應重點加大對該區的資源傾斜。但圖6顯示，自2019年實施《協議》后，K區分配的環保資金數額在四個區域中一直處于較低水平。在每一年份內，K區的環保資金投入是最少的；第二，《協議》最終評定水質的標準，主要參考斷面4的水質評級。除S區外，圖6顯示越靠近下游的區縣，環保資金數額投入越多，因此審計人員可以考慮是否存在為應對最終水質評定檢查，而忽視實際需求分配環保資金數額的情況。針對以上問題審計人員應保持合理關注，進行持續追蹤，以獲取更多審計證據。

根據以上可視化分析，審計人員可初步確定審計實施中需要重點關注的領域。影響水質評級和資金分配的因素，主要涉及污染排放和污染治理兩個方面，因此審計人員可以從這兩個方面入手，開展環境治理審計程序。其中，污染排放可以分為工業排放、農業排放和生活排放；污染治理主要涉及相關縣區采取的治理措施。針對圖5和圖6顯示的異常點，審計人員以此為審計線索，繼續運用R-Studio工具，對相關數據可視化，開展環境治理審計工作，尋找充分的審計證據。

在污染排放方面，人口數量在一定程度上能夠反映生活污染的程度，重點排污企業數量與工業排放有一定的相關性，農業總產值與農業排放存在正相關。因此，可以選取這三種數據，作為評價污染排放的指標。審計人員收集案例中不同區域的這三種數據，并對其進行預處理后可通過R-Studio工具中的ggplot拓展包進行常住人口雷達圖、重點排污企業數量棒棒糖圖以及農業總產值樹狀圖等可視化圖形輸出（見圖7）。

通過圖7審計人員可以發現：（1）K區水質治理效果存疑。可視化輸出的圖表顯示，K區的污染排放整體上少于其他縣區，且污染排放量在各年份間也較為穩定，同時作為最新成立的開發區，在水系建設上也優于其他區縣，其水質評級應優于其他區。但實際情況卻與此大相徑庭。K區水質評級在臨近時間內發生了較大波動；L河流經S區時水質達標，而流經K區后水質不達標。（2）區域內環保資金分配存在合理性。在整個區域內來說，S區和X區具有重點排污企業數量多、農業總產值占全市比例較高以及人口基數大的共性，因此，在這兩個區域內污染排放量應多于其他區域，污染治理難度更大，為保證區域水質評級符合《協議》標準，需要投入更多的環保資金進行水體治理，這一點也與環保資金分配圖相吻合。

通過以上分析審計人員尋找到了一定的審計證據，證明了區域環保資金分配的可靠性和真實性，同時也發現在部分區域內的水質評級的可靠性仍待考究。因此，K區波動的水質評級及其后期表現也是審計人員在后續審計中應充分關注的對象，需要從環保政策宣傳、水污染治理等方面進一步開展審計程序，尋找更多的審計證據，分析其相鄰時間、相鄰區域內水質波動大的緣由，評判其環境數據的真實性和可靠性。在進一步審計程序中，仍可繼續使用R語言中的相關拓展包進行可視化處理，協助審計人員開展工作。

（三）應用成效

在本案例中，嘗試將R語言融入環境治理審計的全過程，探討R語言可視化分析技術在風險評估、審計實施過程中的實際應用。審計人員在開展審計業務前，充分利用R語言可視化技術輸出詞云圖，幫助審計人員確定重點審計領域，為挖掘審計線索提供啟發，并進一步輸出水質評級氣泡圖、資金分配熱力地圖等協助風險評估程序的開展，尋找審計工作的切入點。在開展審計業務時，利用常住人口雷達圖、重點排污企業數量棒棒糖圖以及農業總產值樹狀圖，環環相扣推動審計業務的開展，協助審計人員尋找審計證據，對后期審計業務的實施具有指導作用。同時，審計人員在形成審計意見時，也可以基于R語言可視化輸出的圖像進行系統性和整體性的分析，出具不同意見類型的審計報告，以增強審計結果可靠性。

運用R語言的大樣本可視化分析技術，能夠更加清晰地了解審計對象的整體狀況，不再僅依賴于傳統審計專業人員的經驗判斷，在大數據技術的支持下，選取、收集的數據更為精準，審計實施程序更為有效。借助R語言可視化審計分析工具，審計人員做出的風險預測、判斷更為精準，能夠切實保障被審計單位在資源環境責任、環境范圍內的產權歸屬等方面，高度與綠色發展理念相一致。

五、R語言可視化分析技術在環境治理審計中的應用問題與優化對策

從前文分析可知，大數據技術應用于環境治理審計已是大勢所趨，但目前R語言等可視化審計技術尚未完全成熟，在實際應用中仍存在一些問題，需不斷完善與優化。

（一）應用問題

1.大數據人才整體供給不足。

隨著R語言等大數據技術的進步，開辟大數據審計的新途徑，為環境治理審計的發展拓展了新思路，但也對審計人員的能力提出了新要求。目前，環境治理審計人員存在專業勝任能力良莠不齊、知識結構單一、大數據相關知識接受能力弱等問題。R語言可視化審計分析存在一定的難度，在可視化過程中，諸如審計對象數據較多時應選擇何種可視化圖形，輸出的可視化圖表分析中信息過密應如何直觀分析數據間關聯等具體操作細節，均對審計人員對數據篩選處理能力提出了新挑戰，大部分審計人員很難在環境治理審計過程中熟練地運用該技術。

2.數據管理不是R語言強項。

R語言分析優勢在于利用數據輸出可視化圖形，但在數據管理方面存在一些短板，集中體現在內存容量方面。R語言程序處理數據的規模不能超過進程所在的計算機系統的內存容量，這限制了R語言能夠處理的數據規模。但在環境治理審計中，審計對象的數據往往是龐大的，因此在R語言環境下處理大量變量文件數據時，內存占用很大，結果輸出速度會變慢，此時需要審計人員在保證數據安全的情況下釋放內存。這既影響審計工作的進程，也為數據安全帶來了風險。

3.不可量化的數據評價存在主觀性。

在R語言可視化分析的過程中，往往需要對數據進行預處理，不然容易導致R語言無法識別導入的數據，一定程度上增加了審計人員的工作量。R語言可視化技術對不可量化的數據處理能力較弱，但在環境治理審計中往往包含對不可量化數據的評價，這就導致在處理該類審計數據時，很大程度上依賴審計人員對不可量化的預處理，這使輸出的可視化圖像存在一定程度的主觀性，限制了R語言可視化技術輸出圖形的科學性。

（二）優化對策

1.強化環境治理審計人員能力。

審計新領域的發展需要復合型專業人才，人才是推動行業進步的關鍵所在。審計人員的素質和能力直接關系到環境治理審計的質量。強化審計人員專業勝任能力，首先，審計人員應樹立學習意識，不斷學習大數據審計技術與方法等新知識，了解和掌握有關環境治理審計的概念；其次，審計部門應定期開展專項教育培訓，如集中學習、實地實踐等方式，推動環境治理審計與大數據可視化的融合，促使審計人員能夠利用大數據可視化來進行環境治理審計工作。

2.探索R語言與其他大數據協同應用。

不同軟件都具有各自的優勢，解決R語言內存不足的最直接的方法是通過調整參數設置，設置動態內存或者清理內存。同時，也可以加強R語言與其他主流編程語言的協同應用，不僅能夠解決內存不足問題，也能提高R語言可視化分析的效率。目前，已有學者研究R語言與Python、Power BI、Tableau等工具之間的協同應用方案，實現了大數據處理能力的提高。

3.規范相關環境治理行為的數據取證。

環境治理審計屬于一項新事物，現階段環境治理審計的評價缺乏權威、統一的標準，審計結論易出現分歧與爭論。因此，規范數據取證，能夠有效整合資源，提升環境治理審計結果的可靠性和專業性，發現不同主體資源的差異性和補償性，并實現環境信息的效益最大化。規范數據取證，建立專業的環境治理審計準則，需要充分利用大數據審計平臺，建立統一的取證制度，對同一資源統一價值評價尺度，實現環境信息的共享。

（作者單位：中南林業科技大學商學院，郵政編碼：410004，電子郵箱：T20061325@csuft.edu.cn）

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