基于NSGA-II和混合加权算法的环境管理多目标优化 ——以中国水泥行业为例

工业节能减排管理涉及的多个环境和经济目标之间存在着复杂的权衡.然而,现有的节能减排管理研究采用的是单目标优化方法,没有考虑这些权衡,可能导致节能减排目标在经济上不可行,或者在全面改进所有目标方面效果不佳.针对这一问题,本文首先构建了中国水泥行业节能减排管理的多目标优化模型,以达到使能源强度、二氧化碳排放强度和清洁生产技术部署的经济成本同时最小化的目标.其次,采用NSGA-II算法对多目标优化模型进行求解,得到最优的技术部署方案.最后,采用TOPSIS方法和混合目标函数加权算法,根据不同的决策偏好选择最终方案.研究结果表明:同时优化多个目标的效率更高,可以实现环境和经济绩效的整体改善;在110.58～116.27元/吨水泥的经济成本范围内,可实现能耗和CO2排放分别降低15.95％和32.77％;与国家规划目标相比,CO2排放目标不可行,能源强度降低目标无效;23种清洁生产技术因能够以可行的经济成本实现重要的节能减排目标,需要加大推广力度.