[发明专利]一种基于多目标优化的建筑业碳排放权配额方法

权利要求书

1.一种基于多目标优化的建筑业碳排放权配额方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定目标年份Y^*年的建筑业理想碳排放强度，记公式为：以当前年份Y为基准年，国家GDP的增长率为α，建筑业增加值GDP_con占国家GDP的6％，则有目标年份建筑业增加值为：最后根据目标年份Y^*的建筑业碳排放强度以及建筑业GDP得出目标年份Y^*的建筑业碳排放权配额总量为：

(2)基于公平性原则，按照各省份在基准年Y的人口占全国总人口的比重进行分配，各省份分得配额为

在上式中，为平等主义原则下省份i的建筑业碳排放权配额，为目标年份的建筑业碳排放权配额总量，P_i为各省份在基准年的人口数；

根据历史责任原则以及碳排放强度下降ω的目标，目标年份Y^*年建筑业碳排放权配额总量为中国目标年份Y^*年建筑业碳排放量为基于总量控制目标，则目标年份Y^*年全国建筑业所需碳减排量为：

在不减排的情况下，目标年份Y^*年各省份的建筑业碳排放量占全国总排量的比重与基准年Y年相同，则各省份在目标年份Y^*年的建筑业碳排放量为：

在上式中，Q_Y为基准年Y年的全国建筑业碳排放总量，N为省份数，和Q_iY分别表示目标年份Y^*年各省不减排情况下的建筑业碳排放量和基准年Y年各省的实际建筑业碳排放量；

设每个省份的建筑业碳减排成本为减排量占减排前排放量的比重，每个省份的建筑业减排量为△Q_i，历史累计建筑业碳排放量为H_i，则因此，省份i应承担的建筑业碳减排量为：

由此根据上述的目标年份Y^*年国家碳强度减排目标，对各省份进行建筑业碳排放配额分配，公式为：

根据支付能力原则，各省区建筑业碳减排费因经济福利差异而不同，减排费用占建筑业的GDP比例在省区间相等，计算公式为：

在上式中，Q_iY为省区i在基准年Y年的建筑业碳排放量，GDP_coniY为省区i在基准年Y年的建筑业增加值；

(3)采用最大偏差法得出各目标权重，并基于多目标优化进行配额分配：

首先建立决策矩阵即

其中，为分别基于平等主义原则、历史责任原则和支付能力原则得到的各省份建筑业碳排放权配额；

计算省份i与省份m在j分配方法下的偏差d_imj，公式为：

定义三个属性的权重w_j(j＝1,2,3)，省份i与省份m的偏差值为：

所有属性对所有省份的总偏差值为：

在权重信息未知的情况下建立非线性规划模型，目标函数为偏差值之和最大化：

基于上述公式，按照拉格朗日法计算，公式如下：

对L(λ,w_j)中的λ,w_j求偏导，令其等于0，求w_j：

通过归一化得到各分配结果权重

最后求得省份i在目标年份Y^*年的建筑业碳排放权配额为：

(4)采用基尼系数分别对单一目标公平配额结果和多目标公平分配结果进行公平性测度：

首先构造建筑业碳排放基尼系数模型，公式为：

在上式中，G_j代表建筑业直接碳排放权配额基尼系数；μ代表全国建筑业平均碳排放权配额，G_j和分别为i省和m省在j分配方法下的建筑业碳排放权配额量，n代表省份；

最后分别计算得出在单一目标公平分配方式和多目标优化分配方式下的基尼系数值。