本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)可再生能源節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
：根據(jù)UNEP綠色經(jīng)濟(jì)報(bào)道：2012年工業(yè)國(guó)家建筑物的能源消耗導(dǎo)致的CO2排放占全球礦物燃料二氧化碳排量的1/3，且大多數(shù)建筑物的溫室氣體排放均來(lái)自與礦物燃料能源。因此，倡導(dǎo)發(fā)展可再生能源節(jié)能技術(shù)是當(dāng)前建筑業(yè)的重要任務(wù)之一。為促進(jìn)可再生能源使用的推廣，近年中國(guó)頒布了《可再生能源建筑應(yīng)用工程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，美國(guó)EPA發(fā)布了2014-2016年“可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)”，加拿大阿爾伯塔省2011年4月1日實(shí)施“可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)”等。也有很多關(guān)于可再生能源使用技術(shù)的文獻(xiàn)研究，比如，Khalid分析評(píng)估了風(fēng)機(jī)、太陽(yáng)能集熱器、地源熱泵等在住宅中的應(yīng)用。Heravi揭示了被動(dòng)式太陽(yáng)能是可再生能源在伊朗城鎮(zhèn)建筑中的最佳應(yīng)用。Deblois模擬一種新型不透明的家用屋頂太陽(yáng)能煙囪結(jié)構(gòu)減少的冷卻負(fù)荷。Zhu通過結(jié)合節(jié)能特性和太陽(yáng)能應(yīng)用測(cè)量實(shí)際能源性能。Karásek分析了捷克截止2015年在太陽(yáng)能熱系統(tǒng)、熱泵等方面的綠色投資方案應(yīng)用情況。然而，消費(fèi)者不愿意因使用可再生能源技術(shù)一次性投入較高的費(fèi)用，盡管后期會(huì)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益。這致使可再生能源利用難以平民化。因此，經(jīng)濟(jì)因素成為影響綠色建筑推廣的關(guān)鍵因素，是推廣困難的根源。而要想突破可再生能源的推廣瓶頸，結(jié)合研究可再生能源使用技術(shù)和增量成本成為必然，這有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)擬采用的可再生能源技術(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。同時(shí)，可再生能源利用在經(jīng)濟(jì)上達(dá)到消費(fèi)者的接受程度，對(duì)于推廣可再生能源利用具有十分重要的意義。因此，建立一個(gè)綜合且有效的模型基于消費(fèi)者購(gòu)買意愿(效用)評(píng)價(jià)可再生能源技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性也是非常有必要的。近年，已有較多學(xué)者在這方面進(jìn)行了一些研究；然而，這些研究要么探索可再生能源技術(shù)的應(yīng)用，要么分析消費(fèi)者支付意愿傾向，要么運(yùn)用不同方法評(píng)估成本效益。很少有研究是基于消費(fèi)者接受的情況，提出綜合全面的定量模型，探討可再生能源使用技術(shù)的經(jīng)濟(jì)可行性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提出一種對(duì)可再生能源節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性的評(píng)價(jià)方法，為不同的決策者提供參考依據(jù)，促進(jìn)可再生能源節(jié)能技術(shù)的推廣。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的方案是：一種對(duì)可再生能源節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性的評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：a.確定評(píng)價(jià)指標(biāo)項(xiàng)；b.建立三角模糊數(shù)-層次分析-數(shù)據(jù)包絡(luò)綜合評(píng)價(jià)模型；c.對(duì)綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行求解。作為進(jìn)一步優(yōu)化，步驟a中，所述評(píng)價(jià)指標(biāo)項(xiàng)包括：輸入指標(biāo)、輸出指標(biāo)、初始成本、調(diào)節(jié)后的成本、基準(zhǔn)成本和增量成本；所述輸入指標(biāo)為全壽命周期中所增加的費(fèi)用項(xiàng)，分別將初始購(gòu)置費(fèi)、后期更新費(fèi)、使用維護(hù)費(fèi)作為輸入項(xiàng)；所述輸出指標(biāo)為體現(xiàn)消費(fèi)者滿意程度的指標(biāo)，包括該產(chǎn)品或技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、舒適性、功能性，將消費(fèi)者綜合滿意度作為輸出項(xiàng)；所述初始成本為實(shí)地調(diào)研獲取的各輸入項(xiàng)的初始值總和；所述調(diào)節(jié)后的成本為運(yùn)用DEA方法經(jīng)過調(diào)整后的各輸入項(xiàng)的總和；所述基準(zhǔn)成本為不使用太陽(yáng)能熱水器獲得熱水的費(fèi)用，包括分別針對(duì)用電、用液化氣、用柴三個(gè)對(duì)象計(jì)算基準(zhǔn)成本；所述增量成本為調(diào)節(jié)后的成本與基準(zhǔn)成本之間的差值。作為進(jìn)一步優(yōu)化，步驟b具體包括：b1、建立TFN-AHP(三角模糊數(shù)-層次分析)模型：b2、建立DEA(數(shù)據(jù)包絡(luò))模型。作為進(jìn)一步優(yōu)化，步驟b1中所述建立TFN-AHP模型的方法包括：b11、根據(jù)三角模糊理論建立比對(duì)標(biāo)尺；b12、根據(jù)比對(duì)標(biāo)尺建立基于調(diào)研結(jié)果的判斷矩陣；所述判斷矩陣為：其中A為互逆矩陣，aij＝(kij,rij,zij)，aij＝1/aij，即(k12,r12,z12)＝(1/k12,1/r12,1/z12)，以及aij≥0；其中，aij表示三角模糊數(shù)，kij表示三角模糊數(shù)的最小值，rij表示三角模糊數(shù)最小值與最大值的平均值，zij表示三角模糊數(shù)的最大值；b13、對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：如果矩陣為一致性判斷矩陣，則三角模糊判斷矩陣A＝(aij)xy是一致性模糊判斷矩陣，其中x表示矩陣總的行數(shù)，y表示矩陣總的列數(shù)。具體計(jì)算如下：其中W,λmax分別表示特征向量以及矩陣W對(duì)應(yīng)的最大特征值，y為矩陣A的階數(shù)；其中CI為一致性指數(shù)，CR為一致性比例，RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，當(dāng)CR<0.01，則認(rèn)為其可接受；b14、根據(jù)判斷矩陣計(jì)算各個(gè)元素的綜合重要程度：b15、計(jì)算每一個(gè)指標(biāo)大于其它指標(biāo)的可能性程度，用d'(Ai)表示：兩個(gè)三角模糊數(shù)H1≥H2的可能性程度，計(jì)算公式為：b16、對(duì)可能性程度進(jìn)行歸一化處理獲得權(quán)重矩陣:對(duì)可能性程度W'＝(d'(A1),d'(A2),...,d'(Ay))歸一化處理得到權(quán)重矩陣W＝(d(A1),d(A2),...,d(Ay))，其中i＝1,2,...,y；j＝1,2,...,x；b17、結(jié)合消費(fèi)者不同方面的滿意程度Li以及步驟b16計(jì)算獲得的權(quán)重獲得綜合滿意度，用L表示：所述滿意程度被劃分為9檔：其中，完全不接受為1分、不接受為3分、接受為5分、相當(dāng)接受為7分、完全接受為9分，處于中間分別為2、4、6、8；在根據(jù)上式計(jì)算出各消費(fèi)者的綜合滿意度后，淘汰得分小于5分的對(duì)象，將剩余對(duì)象作為DEA中的決策單元。作為進(jìn)一步優(yōu)化，步驟b2中，所述建立DEA模型的具體步驟包括：b21、引用具有非阿基米德無(wú)窮小量的CCR模型：其中θ為相對(duì)效率，ε為任意的非阿基米德無(wú)窮小量，s-、s+分別為松弛變量和剩余變量，為最優(yōu)值，In為決策單元輸入值，On為通過決策單元輸出的產(chǎn)值，λn用于判斷決策單元的收益規(guī)模；n為決策單元數(shù)；b22、非有效決策單元的轉(zhuǎn)化：首先，通過判斷θ值確定有效決策和非有效決策單元：θ＝1,決策單元有效θ≠1,決策單元無(wú)效然后，將非有效決策單元調(diào)節(jié)為有效決策單元，如下：其中θ0，s-0,s+0為決策單元相應(yīng)線性規(guī)劃的最優(yōu)解，為之前的決策單元(I0,O0)的相對(duì)有效投影值；b23、理想的成本控制：根據(jù)被調(diào)節(jié)的輸入項(xiàng)，計(jì)算各決策單元的調(diào)節(jié)后的成本，公式為：其中m表示輸入項(xiàng)數(shù)，m＝1,2,...,M。作為進(jìn)一步優(yōu)化，步驟c中所述對(duì)綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行求解，包括：基于所述綜合評(píng)價(jià)模型，在導(dǎo)入輸入指標(biāo)、輸出指標(biāo)及決策單元后計(jì)算對(duì)相關(guān)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果。本發(fā)明的有益效果是：可以綜合分析初始成本、調(diào)節(jié)后的成本、基準(zhǔn)成本和增量成本，從而從成本上促使消費(fèi)者接受，以及為不同的決策者提供參考依據(jù)，促進(jìn)可再生能源節(jié)能技術(shù)的推廣。附圖說明圖1為本發(fā)明評(píng)價(jià)方法流程圖；圖2為使用電的初始成本、調(diào)整后成本、基準(zhǔn)成本、增量成本之間的關(guān)系圖；圖3為使用液化氣的初始成本、調(diào)整后成本、基準(zhǔn)成本、增量成本之間的關(guān)系圖；圖4為使用柴的初始成本、調(diào)整后成本、基準(zhǔn)成本、增量成本之間的關(guān)系圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明旨在提出一種對(duì)可再生能源節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性的評(píng)價(jià)方法，為不同的決策者提供參考依據(jù)，促進(jìn)可再生能源節(jié)能技術(shù)的推廣。下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方案作更進(jìn)一步的描述。如圖1所示，本發(fā)明中的對(duì)可再生能源節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性的評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：a.確定評(píng)價(jià)指標(biāo)項(xiàng)；b.建立三角模糊數(shù)-層次分析-數(shù)據(jù)包絡(luò)綜合評(píng)價(jià)模型；c.對(duì)綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行求解。在具體實(shí)施上，對(duì)于上述步驟a來(lái)說，所述評(píng)價(jià)指標(biāo)項(xiàng)包括：輸入指標(biāo)、輸出指標(biāo)、初始成本、調(diào)節(jié)后的成本、基準(zhǔn)成本和增量成本；所述輸入指標(biāo)為全壽命周期中所增加的費(fèi)用項(xiàng)，分別將初始購(gòu)置費(fèi)、后期更新費(fèi)、使用維護(hù)費(fèi)作為輸入項(xiàng)；所述輸出指標(biāo)為體現(xiàn)消費(fèi)者滿意程度的指標(biāo)，包括該產(chǎn)品或技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、舒適性、功能性，將消費(fèi)者綜合滿意度作為輸出項(xiàng)；所述初始成本為實(shí)地調(diào)研獲取的各輸入項(xiàng)的初始值總和；所述調(diào)節(jié)后的成本為運(yùn)用DEA方法經(jīng)過調(diào)整后的各輸入項(xiàng)的總和；所述基準(zhǔn)成本為不使用太陽(yáng)能熱水器獲得熱水的費(fèi)用，包括分別針對(duì)用電、用液化氣、用柴三個(gè)對(duì)象計(jì)算基準(zhǔn)成本；所述增量成本為調(diào)節(jié)后的成本與基準(zhǔn)成本之間的差值。對(duì)于上述步驟b來(lái)說，建立三角模糊數(shù)-層次分析-數(shù)據(jù)包絡(luò)綜合評(píng)價(jià)模型具體包括：b1、建立TFN-AHP模型：b11、根據(jù)三角模糊理論建立比對(duì)標(biāo)尺；比對(duì)標(biāo)尺的建立如下表1所示:表1：基于三角模糊數(shù)的語(yǔ)言變量語(yǔ)言變量三角模糊數(shù)三角模糊數(shù)倒數(shù)同等重要(1，1，1)(1，1，1)兩者之間的中間值(1，2，3)(1/3，1/2，1)比較重要(2，3，4)(1/4，1/3，1/2)兩者之間的中間值(3，4，5)(1/5，1/4，1/3)重要(4，5，6)(1/6，1/5，1/4)兩者之間的中間值(5，6，7)(1/7，1/6，1/5)非常重要(6，7，8)(1/8，1/7，1/6)兩者之間的中間值(7，8，9)(1/9，1/8，1/7)絕度重要(9，9，9)(1/9，1/9，1/9)b12、根據(jù)比對(duì)標(biāo)尺建立基于調(diào)研結(jié)果的判斷矩陣；所述判斷矩陣為：其中A為互逆矩陣，aij＝(kij,rij,zij)，aij＝1/aij，即(k12,r12,z12)＝(1/k12,1/r12,1/z12)，以及aij≥0；其中，aij表示三角模糊數(shù)，kij表示三角模糊數(shù)的最小值，rij表示三角模糊數(shù)最小值與最大值的平均值，zij表示三角模糊數(shù)的最大值。b13、對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：若矩陣為一致性判斷矩陣，則三角模糊判斷矩陣A＝(aij)xy是一致性模糊判斷矩陣，其中x表示矩陣總的行數(shù)，y表示矩陣總的列數(shù)。具體計(jì)算如下：其中W,λmax分別表示特征向量以及矩陣W對(duì)應(yīng)的最大特征值，y為矩陣A的階數(shù)；其中CI為一致性指數(shù)，CR為一致性比例，RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，當(dāng)CR<0.01，則認(rèn)為其可接受；b14、根據(jù)判斷矩陣計(jì)算各個(gè)元素的綜合重要程度：b15、計(jì)算每一個(gè)指標(biāo)大于其它指標(biāo)的可能性程度，用d'(Ai)表示：兩個(gè)三角模糊數(shù)H1≥H2的可能性程度，計(jì)算公式為：b16、對(duì)可能性程度進(jìn)行歸一化處理獲得權(quán)重矩陣:對(duì)可能性程度W'＝(d'(A1),d'(A2),...,d'(Ay))歸一化處理得到權(quán)重矩陣W＝(d(A1),d(A2),...,d(Ay))，其中i＝1,2,...,y；j＝1,2,...,x；b17、結(jié)合消費(fèi)者不同方面的滿意程度Li以及步驟b16計(jì)算獲得的權(quán)重獲得綜合滿意度，用L表示：所述滿意程度被劃分為9檔：其中，完全不接受為1分、不接受為3分、接受為5分、相當(dāng)接受為7分、完全接受為9分，處于中間分別為2、4、6、8；在根據(jù)上式計(jì)算出各消費(fèi)者的綜合滿意度后，淘汰得分小于5分的對(duì)象，將剩余對(duì)象作為DEA中的決策單元。b2、建立DEA模型：b21、引用具有非阿基米德無(wú)窮小量的CCR模型：其中θ為相對(duì)效率，ε為任意的非阿基米德無(wú)窮小量，s-、s+分別為松弛變量和剩余變量，為最優(yōu)值，In為決策單元輸入值，On為通過決策單元輸出值，λn用于判斷決策單元的收益規(guī)模；n為決策單元數(shù)。b22、非有效決策單元的轉(zhuǎn)化：首先，通過判斷θ值確定有效決策和非有效決策單元：θ＝1,決策單元有效θ≠1,決策單元無(wú)效然后，將非有效決策單元調(diào)節(jié)為有效決策單元，如下：其中θ0，s-0,s+0為決策單元相應(yīng)線性規(guī)劃的最優(yōu)解，為之前的決策單元(I0,O0)的相對(duì)有效投影值；b23、理想的成本控制：根據(jù)被調(diào)節(jié)的輸入項(xiàng)，計(jì)算各決策單元的調(diào)節(jié)后的成本，公式為：其中m表示輸入項(xiàng)數(shù)，m＝1,2,...,M。對(duì)于上述步驟c來(lái)說，對(duì)模型進(jìn)行求解的過程就是基于所述綜合評(píng)價(jià)模型，在導(dǎo)入輸入指標(biāo)、輸出指標(biāo)及決策單元后計(jì)算對(duì)相關(guān)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果的過程。在具體實(shí)施時(shí)，可以通過設(shè)計(jì)智能工具用于計(jì)算該模型，使得模型的實(shí)施更加便利以及簡(jiǎn)單，智能工具的實(shí)現(xiàn)主要包含3個(gè)部分：數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，相對(duì)有效性的計(jì)算，非有效決策單元的調(diào)節(jié)。實(shí)施例：以太陽(yáng)能熱水器節(jié)能技術(shù)作為研究對(duì)象，研究地點(diǎn)為中國(guó)攀西地區(qū)。案例分別針對(duì)用電、用液化氣、用柴三個(gè)對(duì)象計(jì)算基準(zhǔn)成本。通過調(diào)研以及運(yùn)用本文介紹的TFN-AHP方法，得到輸入輸出值，共34份有效問卷，具體如表2所示。由于用電7號(hào)、液化氣8號(hào)以及木柴中3號(hào)的消費(fèi)者綜合滿意度均小于5分，舍去，于是分別得到13、12、6個(gè)用于DEA模型的決策單元。表2：區(qū)域調(diào)查的輸入與輸出值根據(jù)本申請(qǐng)中建立的TFN-AHP-DEA模型，分別針對(duì)用電、液化氣和柴，計(jì)算各決策單元的相對(duì)有效性，以及將非有效決策單元調(diào)節(jié)為有效決策單元，并計(jì)算初始成本、調(diào)節(jié)后的成本、基準(zhǔn)成本、增量成本，匯總數(shù)據(jù)如表3所示；表3：計(jì)算的初始成本、調(diào)節(jié)后的成本、基準(zhǔn)成本和增量成本根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)，分析用電、液化氣、柴三種情形下的初始成本、調(diào)整后成本、基準(zhǔn)成本和增量成本，得到他們之間的變化和關(guān)系，如圖2-圖4所示?？梢钥闯觯赫{(diào)節(jié)后的成本明顯在初始成本上降低。此外，電與液化氣盡管顯示基準(zhǔn)成本較高，增量成本幾乎為負(fù)值。說明在消費(fèi)者接受情況下，使用電、液化氣的對(duì)象用太陽(yáng)能熱水器代替后能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。然而對(duì)于用柴的對(duì)象，因使用成本很少，本申請(qǐng)將其基準(zhǔn)成本忽略不計(jì)，因此增量成本等于調(diào)節(jié)后的成本。說明推廣使用太陽(yáng)能熱水器時(shí)，如果將成本進(jìn)行合理優(yōu)化控制，可以在消費(fèi)者接受的情形下帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到推廣使用的目的。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3