【摘要】：近年來,中國的電力行業(yè)進行了深入的改革,目的是解決生產(chǎn)效率低下、企業(yè)虧損、服務(wù)質(zhì)量不高等問題。但是,改革的效果不佳。究其原因,除了現(xiàn)有體制的問題外,還有大量的企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)內(nèi)部等業(yè)務(wù)流程的不穩(wěn)定與不協(xié)調(diào)造成的。本文所研究的電力行業(yè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)同就是解決上述問題的一種方法。它覆蓋了整個行業(yè)中的供應(yīng)、生產(chǎn)、運輸、庫存、銷售等所有部門與環(huán)節(jié),協(xié)調(diào)上述環(huán)節(jié)中的企業(yè)與部門協(xié)同工作,使得各企業(yè)與部門信息共享,最終達到共贏目的。供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作問題是一個NP-hard的線性規(guī)劃問題,同時,如何將其應(yīng)用于電力行業(yè)也是非常值得研究的。因此,本文采用多學(xué)科交叉的方法,綜合運用了運籌學(xué)、最優(yōu)性原理、智能算法、Multi-Agent技術(shù)等,圍繞上述問題展開,研究了電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)同模型、智能進化多目標(biāo)優(yōu)化算法以及Multi-Agent的協(xié)商與通信機制,最終提出了電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)同解決方案。具體工作與創(chuàng)新論述如下:首先,在國內(nèi)外的研究成果中,發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的建模多關(guān)注于成本、服務(wù)質(zhì)量等,而忽略了資金流的影響。由此,本文提出了一種基于資金周轉(zhuǎn)周期的多目標(biāo)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型,并分別給出了在確定性需求下的多級電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型和在不確定性需求下的二級電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)模型。其次,針對傳統(tǒng)的遺傳算法和模擬退火算法易于早熟等缺陷,提出了一種改進編碼的遺傳算法和改進混合模擬退火遺傳算法,并將其應(yīng)用于上述所述模型的優(yōu)化求解中。實驗結(jié)果表明,所提出的改進遺傳算法和改進混合模擬退火遺傳算法可以在更短時間獲得更好的最優(yōu)解集。再次,為了構(gòu)建基于Multi-Agent的電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),在研究了傳統(tǒng)的Multi-Agent系統(tǒng)協(xié)商與通信機制后,針對其不足,提出了一種改進的協(xié)商算法以及通信機制。最后,結(jié)合了上述研究內(nèi)容后,本文提出了基于Multi-Agent的電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方案,該方案設(shè)計了一個基于Multi-Agent的電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的原型系統(tǒng)。該原型系統(tǒng)可以幫助電力行業(yè)構(gòu)建一個具有最優(yōu)特性的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：F426.61;TP18
【圖文】：

尤其是烏克蘭危機的發(fā)生，導(dǎo)致最大的天然氣輸出國之一俄羅斯不得不為了穩(wěn)定國內(nèi)市場經(jīng)濟從而向東望，與我國簽署了一系列的天然氣大單。截止到 2014年，世界天然氣的消費僅僅增長了 0.4%，雖然低于過去十年的平均消費增速，但是我國卻達到了增速 8.6%。而在全球范圍來看，天然氣占消費能源的比重達到了23.7%[3]。作為我國主要消費能源的煤炭，截止到 2014 年，雖然增速在全球市場煤炭消費上面達到了 0.4%，但是全球的能源消費比重則是降低到了 30.0%。截止到 2014年底，我國已探明煤炭儲量為 1145 億噸，占全球探明總儲量的 12.8%。2014 年，世界煤炭探明儲量足以滿足 110 年的全球生產(chǎn)需要，是目前為止化石燃料中儲產(chǎn)比最高的燃料。分區(qū)域來看，歐洲及歐亞大陸的煤炭儲量規(guī)模最大，且擁有最高的儲產(chǎn)比——268 年，而北美的儲產(chǎn)比為 248 年，亞太地區(qū)儲產(chǎn)比最低為 51 年[3]。根據(jù)統(tǒng)計，2014 年中國煤炭的產(chǎn)量為 18.446 億噸油當(dāng)量，而消費量為 19.624 億噸油當(dāng)量。

由圖 1.1 可以看到，我國一直處于一種能源緊缺的狀態(tài)。因此，每年我國需要從國外進口大量的能源來添補國內(nèi)的缺口，而這會對我國的能源安全造成重大影響。煤炭作為我國主要的能源，尤其是在電力系統(tǒng)中，大量的以燃煤火電為主。截止到 2014 年底，我國發(fā)電量為 56495.8 億千瓦小時，比 2013 年增長了 4%。其中火電發(fā)電量為 42337.3 億千瓦小時，減少了 0.3%。水電發(fā)電量為 10643.4 億千瓦小時，增長了 15.7%。核電發(fā)電量為 1325.4 億千瓦小時，增長了 18.8%[4]。2014 年末我國的發(fā)電裝機總?cè)萘繛?136019 萬千瓦，比上年末增長了 8.7%�；痣娧b機的總?cè)萘繛?91569 萬千瓦，增長 5.9%[4]。

圖 1.3 需求信息牛鞭效應(yīng)圖在整個電煤供應(yīng)鏈中，其實涵蓋了兩大供應(yīng)鏈，一個是煤炭市場供應(yīng)鏈為電力市場供應(yīng)鏈。解決電煤矛盾的核心問題主要是解決如何分配兩大供潤，增加整條供應(yīng)鏈的利潤，提高各自的生產(chǎn)效率以及資金的利用率，減少效應(yīng)”所帶來的影響。2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀早期人們認(rèn)為的供應(yīng)鏈主要是指企業(yè)內(nèi)部的物流鏈，也就是說涵蓋了企購、生產(chǎn)、銷售和庫存的所有環(huán)節(jié)的一條物流傳導(dǎo)鏈。二十世紀(jì)八十年代學(xué)者 Houlihan 提出了一個嶄新的概念——供應(yīng)鏈（Supply Chain）[5]。這個的概念總結(jié)了一張包含了供應(yīng)商、生產(chǎn)商、銷售商以及客戶的網(wǎng)絡(luò)。到九，研究人員發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈的優(yōu)化不僅僅是生產(chǎn)鏈，而是包含了信息流、資金

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本文編號：2800175