[發明專利]一種結合離散統計和極限學習機的碳交易行為建模方法

在審

• 申請號: 201810407550.3
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108846746A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 薛禹勝;黃杰;金榜;宋曉芳;郭曉君;易弢
• 申請（專利權）人: 南瑞集團有限公司;國電南瑞科技股份有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q40/04
• 分類號: G06Q40/04;G06N7/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張賞

本發明公開了一種結合離散統計和極限學習機的碳交易行為建模方法，屬于行為建模技術領域。本發明將基于碳價變化趨勢的碳價動態特征變量，基于企業碳排放不平衡量和剩余履約時間的履約緊迫性特征變量和作為價格接受者的碳市場參與者的決策變量作為碳交易行為樣本，利用離散統計分析來計及碳市場真實參與者決策行為的隨機性，對于無法獲得可靠統計結果的取值區間，在真實人的交易決策統計結果有一定平滑性的前提假設下，基于可靠區間統計結果進一步利用極限學習機的泛化能力建立了能更好地刻畫真實人碳交易決策的行為模型。本發明建立了能反映真實人碳交易行為模式的代理模型，為建立碳市場仿真系統打下了堅實基礎。

技術領域

本發明涉及一種結合離散統計和極限學習機的碳交易行為建模方法，屬于行為建模技術領域。

背景技術

目前全球氣候變暖廣受關注，其導致的冰川融化、海平面上升和極端氣候事件已經給人類的生存帶來了巨大挑戰。當前科學界的主流觀點認為這是由人類活動導致的溫室氣體排放所造成的。為了控制溫室氣體排放，減緩氣候變化，國際社會已經達成多項共識。1997年通過的《京都議定書》首次設置了一個量化且具有約束力的減排目標并提出了三種減排機制，即聯合履約、清潔發展機制和碳市場。2015年通過的《巴黎協定》提出要把全球平均氣溫升幅控制在工業化前水平2℃以內，并為把溫升控制在1.5℃之內而努力。

碳市場作為一種高效的減排機制，已經在全球得到廣泛應用。2005年歐盟碳市場(EUETS)建立，此后瑞士、新西蘭、美國、加拿大，日本和韓國等國家紛紛建立了各自的碳市場。作為全球碳排放量最多的國家，中國也制定了自己的減排目標：二氧化碳排放在2030年左右達到峰值并爭取盡早達峰。為了落實減排目標，自2013年起中國已經陸續建立了8個試點碳市場并在2017年12月19日啟動了全國碳市場。

從國內外歷史運行情況來看，碳市場需要面對碳價劇烈波動、市場流動性不足和配額清繳期交易“扎堆”等嚴重問題。對于新建立的中國全國碳市場，不論是市場監管者還是市場參與者都需要決策支撐。但不同的國情使得發達國家碳市場積累的豐富經驗不能直接運用于中國，設立試點碳市場以觀后效的方法也局限于事后的定性分析。當前亟需可對碳市場機制設計方案和企業決策后效進行態勢推演的模型和工具。由于眾多影響碳市場動態的因素大都經由市場主體的微觀交易行為發揮作用，因此碳交易行為建模的水平將決定碳市場模擬的逼真程度。

基于代理的計算經濟學方法其通過自下而上的方式能夠反映各個主體的微觀交易行為，進而可以研究整個市場的“涌現”現象，在碳交易行為建模中應用廣泛。目前大部分碳交易代理模型僅以履約為目的，只根據自身碳配額的余缺情況進行多賣少買的平衡型交易。少量碳交易代理模型能夠計及市場博弈行為，但人為設置的低買高賣指標是否符合真實參與者的行為模式有待驗證。這些代理模型基本建立在“理性經濟人”假設的基礎上，并不能完全體現真實參與者的決策偏好。例如歐盟碳市場在第二階段還有30％的控排企業認為初始碳配額就是自身的排放上限，根本不參與市場交易；中國碳市場在2017年的調查中也顯示有近40％的碳管理人員對碳交易政策不夠了解；另外碳市場中還存在“心理價位”和“羊群效應”等非理性現象。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種結合離散統計和極限學習機的碳交易行為建模方法，建立了能反映真實人碳交易行為模式的代理模型。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案實現，

一種結合離散統計和極限學習機的碳交易行為建模方法，包括以下步驟：

1)確定碳交易行為驅動因素特征變量，收集碳交易行為真實參與者的決策變量，構建碳交易行為樣本；

2)標準化碳交易行為樣本；

3)離散化碳交易行為驅動因素特征變量；

4)獲得離散統計分析的碳交易行為統計結果；

5)識別碳交易行為統計結果可靠的取值區間；