[發(fā)明專利]一種基于多目標(biāo)優(yōu)化的建筑業(yè)碳排放權(quán)配額方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210387568.8
• 申請(qǐng)日: 2022-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN115392523A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張董寅;張友志;尚磊;張欣;方慎之;吳迪;莊斯宇;杜沄飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/08;G06Q50/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于多目標(biāo)優(yōu)化的建筑業(yè)碳排放權(quán)配額方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)確定目標(biāo)年份Y^*年的建筑業(yè)理想碳排放強(qiáng)度，記公式為：以當(dāng)前年份Y為基準(zhǔn)年，國家GDP的增長率為α，建筑業(yè)增加值GDP_con占國家GDP的6％，則有目標(biāo)年份建筑業(yè)增加值為：最后根據(jù)目標(biāo)年份Y^*的建筑業(yè)碳排放強(qiáng)度以及建筑業(yè)GDP得出目標(biāo)年份Y^*的建筑業(yè)碳排放權(quán)配額總量為：

(2)基于公平性原則，按照各省份在基準(zhǔn)年Y的人口占全國總?cè)丝诘谋戎剡M(jìn)行分配，各省份分得配額為

在上式中，為平等主義原則下省份i的建筑業(yè)碳排放權(quán)配額，為目標(biāo)年份的建筑業(yè)碳排放權(quán)配額總量，P_i為各省份在基準(zhǔn)年的人口數(shù)；

根據(jù)歷史責(zé)任原則以及碳排放強(qiáng)度下降ω的目標(biāo)，目標(biāo)年份Y^*年建筑業(yè)碳排放權(quán)配額總量為中國目標(biāo)年份Y^*年建筑業(yè)碳排放量為基于總量控制目標(biāo)，則目標(biāo)年份Y^*年全國建筑業(yè)所需碳減排量為：

在不減排的情況下，目標(biāo)年份Y^*年各省份的建筑業(yè)碳排放量占全國總排量的比重與基準(zhǔn)年Y年相同，則各省份在目標(biāo)年份Y^*年的建筑業(yè)碳排放量為：

在上式中，Q_Y為基準(zhǔn)年Y年的全國建筑業(yè)碳排放總量，N為省份數(shù)，和Q_iY分別表示目標(biāo)年份Y^*年各省不減排情況下的建筑業(yè)碳排放量和基準(zhǔn)年Y年各省的實(shí)際建筑業(yè)碳排放量；

設(shè)每個(gè)省份的建筑業(yè)碳減排成本為減排量占減排前排放量的比重，每個(gè)省份的建筑業(yè)減排量為△Q_i，歷史累計(jì)建筑業(yè)碳排放量為H_i，則因此，省份i應(yīng)承擔(dān)的建筑業(yè)碳減排量為：

由此根據(jù)上述的目標(biāo)年份Y^*年國家碳強(qiáng)度減排目標(biāo)，對(duì)各省份進(jìn)行建筑業(yè)碳排放配額分配，公式為：

根據(jù)支付能力原則，各省區(qū)建筑業(yè)碳減排費(fèi)因經(jīng)濟(jì)福利差異而不同，減排費(fèi)用占建筑業(yè)的GDP比例在省區(qū)間相等，計(jì)算公式為：

在上式中，Q_iY為省區(qū)i在基準(zhǔn)年Y年的建筑業(yè)碳排放量，GDP_coniY為省區(qū)i在基準(zhǔn)年Y年的建筑業(yè)增加值；

(3)采用最大偏差法得出各目標(biāo)權(quán)重，并基于多目標(biāo)優(yōu)化進(jìn)行配額分配：

首先建立決策矩陣即

其中，為分別基于平等主義原則、歷史責(zé)任原則和支付能力原則得到的各省份建筑業(yè)碳排放權(quán)配額；

計(jì)算省份i與省份m在j分配方法下的偏差d_imj，公式為：

定義三個(gè)屬性的權(quán)重w_j(j＝1,2,3)，省份i與省份m的偏差值為：

所有屬性對(duì)所有省份的總偏差值為：

在權(quán)重信息未知的情況下建立非線性規(guī)劃模型，目標(biāo)函數(shù)為偏差值之和最大化：

基于上述公式，按照拉格朗日法計(jì)算，公式如下：

對(duì)L(λ,w_j)中的λ,w_j求偏導(dǎo)，令其等于0，求w_j：

通過歸一化得到各分配結(jié)果權(quán)重

最后求得省份i在目標(biāo)年份Y^*年的建筑業(yè)碳排放權(quán)配額為：

(4)采用基尼系數(shù)分別對(duì)單一目標(biāo)公平配額結(jié)果和多目標(biāo)公平分配結(jié)果進(jìn)行公平性測(cè)度：

首先構(gòu)造建筑業(yè)碳排放基尼系數(shù)模型，公式為：

在上式中，G_j代表建筑業(yè)直接碳排放權(quán)配額基尼系數(shù)；μ代表全國建筑業(yè)平均碳排放權(quán)配額，G_j和分別為i省和m省在j分配方法下的建筑業(yè)碳排放權(quán)配額量，n代表省份；

最后分別計(jì)算得出在單一目標(biāo)公平分配方式和多目標(biāo)優(yōu)化分配方式下的基尼系數(shù)值。