一直以來最著名的統計圖表也許是1869年法國土木工程師查爾斯?約瑟夫?米納德（Charles Joseph Minard）發布的數據統計示意圖。他使用了一系列代表了總人數的細色帶繪制了行軍圖，追蹤了拿破侖軍隊入侵俄羅斯并于1812年到1813年撤退的情況。

42.2萬名將士向東進發，入侵俄羅斯，其中10萬抵達莫斯科，1萬穿過涅曼河向西，朝普魯士進發。正是在普魯士，這支大軍團損失了97.6%的起始軍力。英國土木工程師學會（ICE）的一個委員會在1897—1898年蒸汽機熱效率報告中也采用了類似的圖形表達技術。

該圖展示了Louisville-Leavitt蒸汽泵的運行情況，圖中繪出了蒸汽機的鍋爐爐篦燃燒煤時，每分鐘產生193 708千焦（18.36萬英制熱單位）熱量，實際到達發動機的熱量為每分鐘149 976千焦。

最終的有效功（制動馬力）則為每分鐘26 788千焦，總效率僅為13.8%。很快，這種表示法就被命名為了桑基圖，以該委員會的名譽主席馬修?亨利?菲尼亞斯?里亞爾?桑基（Matthew Henry Phineas Ri-all Sankey）的名字命名。

桑基圖最著名的應用之一是追蹤美國全國能量流動，從左側的所有一次能源投入開始，包括化石燃料和生物燃料，還有水力、核能、風力、太陽能和地熱能能源產生的電力。右邊是實際的能源服務，包括工業用熱、動能和化學能、住宅及商業供熱和制冷，以及所有的交通方式。

美國有一組1950年、1960年和1970年的相關繪圖，之后從1978年到2019年，每年都有相應繪圖；通過勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的兩個網站就可以下載這些繪圖。最近的2019年桑基圖顯示，美國的有用能源（能源服務）合計占總一次能源投入的32.6%，該表現遠遠不如1950年，1950年的總平均值為50.8%！

有兩種實際情況可以解釋這種倒退。首先，交通運輸在能源預算中占據了更大的份額。從20世紀70年代以來，汽車發動機的平均效率一直在提高；飛機方面，每載客公里的效率更是有了顯著的提高。

不過，汽車持有率的升高、更重的車輛、更頻繁的航班飛行以及每人每年更遠的旅行距離，都能夠解釋為什么交通運輸部門的最終能源使用占比更高（2019年占比37%，1950年占比30%），以及為什么過去70年來其效率從26%略微下降到了21%。

第二個實際情況是，住宅和商業能源使用的平均能量轉換效率在下降，從約70%下降到了65%，更有效的供熱帶來的能量結余更多地被大量的空調使用所消耗。空調用電大多數來自化石燃料發電廠，其固有的能量轉換損耗非常大。

2019年，美國燃煤發電廠的平均效率只有約32%，而目前主流的燃氣發電站的平均效率為44%。在工業部門，平均能量轉換效率的下降更明顯，從70%下降到了49%，這很大程度上是由該部門持續的電氣化（電氣化取代了從前的直接燃料使用）和用電集中的制造業的擴張造成的。改善相關設計和提高單個能量轉換器的效率是普遍矛盾的。

即便特定性能有所改善，總體性能也會下降。美國現在浪費的能源比以往加起來的都多。一次能源總投入中，約有2/3都直接用于了讓全球變暖，而沒有首先做任何有效功，只有1/3投入提供了所需的能源服務，而1950年，這一比例為五五分。這又是一個倒退式發展的例子。

作者：Vaclav Smil

編輯：jq