【摘要】：作為全球最大的傳統(tǒng)能源消耗國和新型能源投資國,能源化工產(chǎn)業(yè)已成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行發(fā)展的基石。但能源化工系統(tǒng)高投資、高消耗、高污染等問題也對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類健康、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生了負(fù)面影響。因此,能源化工系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展將成為影響我國長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重要因素。從決策層面來看,能源化工系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展主要需解決以下兩項(xiàng)議題,即通過可持續(xù)性評(píng)價(jià)從多個(gè)備選系統(tǒng)中優(yōu)選可持續(xù)性表現(xiàn)最好的方案,以及通過可持續(xù)性優(yōu)化為服役運(yùn)行中的能源化工系統(tǒng)設(shè)計(jì)最佳的可持續(xù)性能提升路徑�，F(xiàn)有可持續(xù)評(píng)價(jià)/優(yōu)化模型在確定準(zhǔn)則(評(píng)價(jià)屬性/優(yōu)化目標(biāo))權(quán)重、設(shè)計(jì)決策模型(評(píng)價(jià)模型/優(yōu)化模型)、處理不確定性決策因素(系統(tǒng)客觀數(shù)據(jù)、專家主觀判斷)等方面仍有不足,不能保證輸出最佳的評(píng)價(jià)或優(yōu)化方案。因此,本文旨在開發(fā)新型的具有普適性的可持續(xù)性評(píng)價(jià)與優(yōu)化決策模型框架,通過集成與發(fā)展現(xiàn)有相關(guān)理論與算法,在決策信息不確定的條件下充分利用決策系統(tǒng)客觀數(shù)據(jù)以及評(píng)價(jià)專家主觀判斷,協(xié)調(diào)“環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”多維可持續(xù)性評(píng)價(jià)屬性/優(yōu)化目標(biāo)的絕對(duì)表現(xiàn)與相對(duì)均衡,從而輸出更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臎Q策結(jié)果。本文所構(gòu)建模型有助于從信息集成與決策角度提升該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題。針對(duì)能源化工系統(tǒng)的可持續(xù)性評(píng)價(jià)優(yōu)選問題,所開發(fā)的評(píng)價(jià)模型包括評(píng)價(jià)屬性體系建立、屬性數(shù)據(jù)收集、屬性權(quán)重確定、備選方案排序四個(gè)步驟。該模型首先從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與政策、技術(shù)維度構(gòu)建了定量與定性的多維多層次評(píng)價(jià)屬性體系;并通過區(qū)間數(shù)理論、以及模糊數(shù)理論與層次分析法的結(jié)合分別處理定量與定性屬性數(shù)據(jù)中的不確定性;在屬性賦權(quán)過程中,通過因果關(guān)系識(shí)別技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)層次分析法在不確定條件下的結(jié)合進(jìn)行主觀賦權(quán),通過熵權(quán)法在不確定條件下的拓展進(jìn)行客觀賦權(quán),并進(jìn)一步集成主客觀權(quán)重結(jié)果以實(shí)現(xiàn)更為全面的屬性賦權(quán);在備選方案排序過程中,提出了一種新型的基于向量算法的多屬性決策技術(shù)以實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)過程中備選系統(tǒng)可持續(xù)性絕對(duì)表現(xiàn)程度與相對(duì)發(fā)展均衡的集成式輸出。上述新開發(fā)的可持續(xù)性評(píng)價(jià)決策模型被用于不同原料合成氨系統(tǒng)的研究,驗(yàn)證了該模型能在不確定條件下為決策者優(yōu)選可持續(xù)性能最佳的能源化工系統(tǒng)提供具有普適性的智能支持平臺(tái)。更重要的是,通過對(duì)案例結(jié)果所開展的靈敏度分析、關(guān)鍵屬性識(shí)別、賦權(quán)方法比較、以及排序模型比較等四項(xiàng)分析,體現(xiàn)了決策模型的有效性與決策結(jié)果的穩(wěn)定性,同時(shí),也驗(yàn)證了該模型在屬性賦權(quán)、方案優(yōu)選、不確定決策信息處理方面的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)服役運(yùn)行中能源化工系統(tǒng)的可持續(xù)性優(yōu)化問題,所開發(fā)的優(yōu)化決策框架可分為系統(tǒng)定義與特征化、以及模型構(gòu)建與求解兩階段任務(wù)。該框架首階段任務(wù)是面向具體對(duì)象建立“環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”多維多目標(biāo)發(fā)展體系并推薦相應(yīng)的多個(gè)備選改進(jìn)技術(shù);而第二階段任務(wù)則是利用特定的帕累托最優(yōu)點(diǎn)來應(yīng)對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化問題,其特點(diǎn)在于通過集成系統(tǒng)客觀特性與專家主觀判斷來充分權(quán)衡各目標(biāo)的相對(duì)重要性,并通過整合多目標(biāo)優(yōu)化體系的絕對(duì)提升程度與相對(duì)發(fā)展均衡來更嚴(yán)格的輸出可持續(xù)性優(yōu)化決策。其中,區(qū)間層次分析法與區(qū)間熵權(quán)法的結(jié)合用以實(shí)現(xiàn)不確定條件下對(duì)多個(gè)目標(biāo)的綜合賦權(quán),而基于向量算法的多屬性排序模型與多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)的集成用以提供特定的帕累托最優(yōu)點(diǎn)以簡(jiǎn)化原有多目標(biāo)優(yōu)化模型所產(chǎn)生的帕累托解集。上述新開發(fā)的可持續(xù)性優(yōu)化決策模型被用于生物柴油生產(chǎn)系統(tǒng)的性能提升,驗(yàn)證了該模型能在不確定條件下為任意主題、任意尺度的能源化工系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于技術(shù)改進(jìn)的可持續(xù)性強(qiáng)化路徑。更重要的是,通過對(duì)案例結(jié)果所開展的向量運(yùn)算分析、靈敏度分析、以及優(yōu)化模型比較等三項(xiàng)分析,體現(xiàn)了該決策模型的可行性與決策結(jié)果的穩(wěn)定性,并驗(yàn)證了該模型在目標(biāo)賦權(quán)、優(yōu)化路徑識(shí)別、不確定決策信息處理方面的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ021.8;F426.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2663587