【摘要】：碳排放引起的環(huán)境問題嚴(yán)重影響著全球范圍內(nèi)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而碳減排已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)。碳減排問題得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,給運(yùn)籌與管理科學(xué)研究(Operations Research/Management Science,OR/MS)領(lǐng)域帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。本研究關(guān)注地區(qū)性的碳減排問題,地方政府通過減排政策對(duì)區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)商進(jìn)行碳排放管制,生產(chǎn)商則在政府碳減排政策下安排生產(chǎn)。本研究利用OR/MS方法,分別從碳排放限額管制政策和碳排放配額交易政策兩種不同.的政策視角,研究政府碳減排政策制定以及生產(chǎn)商生產(chǎn)計(jì)劃的決策優(yōu)化問題。 首先,研究碳減排政策下生產(chǎn)商的長(zhǎng)期戰(zhàn)略決策問題。通過Stackelberg博弈模型分析生產(chǎn)商在碳排放限額管制政策下的決策問題,優(yōu)化其產(chǎn)品碳足跡、批發(fā)價(jià)格以及零售商選擇決策,實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化。這一問題被證明是NP-hard問題。基于遺傳算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法和解析方法,本文開發(fā)了混合算法對(duì)模型進(jìn)行有效求解。 其次,研究碳減排政策下生產(chǎn)商的中期運(yùn)營(yíng)決策問題。構(gòu)建混合整數(shù)規(guī)劃模型分析生產(chǎn)商在碳排放限額管制政策和碳排放配額交易政策下的決策問題,優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)作計(jì)劃和技術(shù)選擇決策,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)商的總成本最小化。在碳排放配額交易政策下,還研究了生產(chǎn)商的碳排放配額交易策略。在兩種政策下,生產(chǎn)商的生產(chǎn)成本函數(shù)都是非連續(xù)的,其特殊的成本結(jié)構(gòu)給問題的求解帶來(lái)了極大的困難。本文開發(fā)了多項(xiàng)式動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法,實(shí)現(xiàn)在O(T6)時(shí)間內(nèi)對(duì)問題進(jìn)行求解,其中T為計(jì)劃周期內(nèi)的時(shí)期數(shù)量。 再次,研究政府碳減排政策的制定與優(yōu)化問題。構(gòu)建Stackelberg博弈模型優(yōu)化政府的碳排放限額管制政策和碳排放配額交易政策,政府考慮生產(chǎn)商對(duì)減排政策做出的最優(yōu)反應(yīng)決策,利用生產(chǎn)商的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)決策信息優(yōu)化其碳減排政策。基于遺傳算法和多項(xiàng)式動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法,開發(fā)集成了混合算法對(duì)兩種政策下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行有效求解。在碳排放配額交易政策下,還構(gòu)建了古諾競(jìng)爭(zhēng)模型分析基于市場(chǎng)的碳交易價(jià)格優(yōu)化問題,并開發(fā)了相應(yīng)的算法對(duì)模型進(jìn)行求解。 最后,通過數(shù)值算例,對(duì)本文構(gòu)建的所有模型和相應(yīng)的算法進(jìn)行演示和說明。計(jì)算結(jié)果表明,本文開發(fā)的算法可以對(duì)相應(yīng)的問題有效求解。通過對(duì)算例計(jì)算結(jié)果的分析,探討了一些具有一定理論和實(shí)踐價(jià)值的管理涵義和啟示。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：F205;TP301.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2799873