考虑碳中和目标与成本优化的可再生能源大规模发展规划

提出一种碳中和目标下我国可再生能源大规模发展规划的两阶段多目标优化框架。考虑最大碳减排量与最小发电成本构建可再生能源大规模发展的多目标优化模型,设置碳中和目标达成时间与可再生能源投资总额变化的仿真情景,以考察中国可再生能源的发展趋势,分别利用多目标粒子群算法、多属性决策方法求出非支配解集,选取最优方案。结果显示,按时实现碳中和目标需主要可再生能源累计装机总量达到约8435 GW,光伏、风电、生物质能发电、水电分别约3863 GW、3882 GW、163 GW、527 GW,碳减排贡献分别占37%、53%、5%和5%;应持续大力发展占据主导地位的光伏和风电,但在投资增长情景下生物质能发电、光伏的装机量和碳减排量增长幅度更大,可考虑给予适当政策和投资倾斜。

电化学储能电池技术主题识别、演化及风险分析

电化学储能电池技术作为发展潜力极大的一类储能技术,其研发态势受到全球各国关注。然而由于电化学储能电池技术本身的复杂性和广泛性,其关键技术主题、未来研发趋势及技术发展的风险水平尚未得到全面综合的科学分析。基于专利数据,宏观分析专利数据申请特征,使用LDA主题模型识别技术主题并基于后离散方法分析主题演化趋势,通过贝叶斯网络模型对热门研发领域技术发展进行风险分析。结果显示:电化学储能电池技术领域共存在15个技术主题,主题演化趋势分为上升型、平稳型和衰退型。从专利数量、产业链和电池类型3个角度进行分析,发现电化学储能电池技术全球研发呈持续增长态势,产业链上游原材料相关技术是研发的关键领域,但可能存在技术饱和现象或遭遇瓶颈,中游加工领域相关技术正逐渐成为研发热门方向。在产业链视角下对中游加工领域技术发展的风险评估为中等水平,关键风险因子有关键技术垄断、上游原材料价格上涨、行业标准滞后、产业链协作不充分。本研究将为电化学储能电池技术的发展规划及研发决策提供有益的参考。

基于经济-环境-社会效益的废旧光伏组件回收固废税和奖惩机制研究

针对当前废旧光伏组件回收经济性偏低、主体责任不明、管理政策缺失等问题,为应对即将到来的组件“报废潮”,需要构建一个包含政府、组件制造商、光伏电站集成商、电站业主、回收处理商的三阶段主从博弈模型,探究生产者责任延伸制下固体废弃物税和奖惩机制对废旧光伏组件回收量及经济-环境-社会效益的影响,明确均衡状态下综合效益最优的税收与奖惩机制和主体定价策略。结果表明,两种政策联合实施比单独实施其中一项政策的激励效果更好,可以帮助制造商获得基于可节约成本的额外效益,并促使其采取提升回收商积极性的回收材料价格决策,从而增加回收量和效益。

供应链管理的系统动力学研究综述

供应链管理日益表现出复杂性、动态性等趋势,本文在回顾系统动力学方法的理论研究与应用发展概况,并比较供应链管理研究几种方法的基础上,分析论证了系统动力学方法应用于现代供应链管理问题研究的可行性,并根据供应链管理相关问题的分类,回顾、评述了系统动力学在各类问题中的应用研究概况,最后提出了进一步的研究方向。

基于时间的供应商管理库存整合补货模式下的牛鞭效应研究

为比较基于时间的供应商管理库存整合补货模式和传统补货模式对零售业供应链中牛鞭效应的影响,概述了供应商管理库存在零售业供应链中的应用情况,构建了两种补货模式的系统动力学模型。通过仿真,定量地比较了两种补货模式中供应商和零售商对泊松流随机需求输入的订单响应率的波动。另外,为了比较基于时间的供应商管理库存整合补货模式下补货周期对牛鞭效应的影响,通过改变参数设置模拟了不同补货周期下供应商和零售商的订单响应率波动。结果显示,与传统模式相比,基于时间的供应商管理库存整合补货对牛鞭效应有明显的改善;供应商管理库存整合补货的补货周期对牛鞭效应存在明显的影响,较长周期下的牛鞭效应相对于较短周期要严重。

生产能力扩大的系统动态性研究

利用系统动力学的原理和建模方法描述了企业生产能力与企业物流、信息流与资金流所涉及的各种计划、生产、采购、仓储、销售及财务等职能的关系,利用因果环路图研究分析了生产能力与库存水平、交货期、市场份额、产品价格、成本、利润率、人力等多种因素的因果反馈关系,并构建了生产能力扩大的系统动力学模型来刻画其变化的复杂性与动态性。在两种市场需求(阶跃需求和泊松流随机需求)下模型的仿真结果表明,该模型能较好的反应生产能力扩大的动态行为。

基于时间的VMI整合补货模式的系统成本与牛鞭效应

为了研究基于时间的VM I整合补货模式下补货周期对两级供应链系统中系统成本和牛鞭效应的影响以及系统成本与牛鞭效应的关系,利用系统动力学的方法和工具构建该模式的动态仿真模型。通过实例仿真,定量研究基于时间的VM I整合补货模式中供应商对随机流需求输入的订单响应率波动及系统成本的变化,并通过二次函数的回归分析探讨系统成本与牛鞭效应之间的数学关系。结果显示,随着补货周期的延长,牛鞭效应呈现严格单调递增的变化,系统成本表现出先降后升的变化趋势,系统成本与牛鞭效应之间则是一种二次凹函数的关系,那么可以找到一个合适的补货周期,实现供应链牛鞭效应与系统成本的协调优化控制。

基于数量的供应商管理库存整合补货的牛鞭效应与成本研究

为研究在基于数量的供应商管理库存整合补货模式下,经济补货数量对两级供应链系统的牛鞭效应和系统成本的影响,以及牛鞭效应与成本的关系,利用系统动力学的方法构建了该模式的动态仿真模型。通过仿真,定量研究了基于数量的供应商管理库存整合补货模式中,供应商对随机流需求输入的订单响应率波动及系统成本的变化,并通过二次函数的回归分析探讨了牛鞭效应与系统成本之间的数学关系。结果显示,系统成本与牛鞭效应之间是一种二次凹函数的关系,可以找到一个合适的经济补货数量,实现供应链系统成本与牛鞭效应的协调优化控制。

基于区块链的园区能源互联网弱中心化电力交易机制

由于灵活性不足、安全性和隐私保障性不高、交易效率偏低等问题,我国传统电力交易机制已不能适应当前能源互联网快速发展、可再生能源大比例接入的新形势,以及市场化电力交易高效、安全、点对点的发展需求。为此,以园区能源互联网(park energy internet,PEI)为对象,明确电力交易主体及其角色,提出一种基于区块链技术的PEI弱中心化电力交易机制。设计包含弱中心化管理机构、区块链层、智能合约等模块的电力交易框架,分析交易主体资格准入条件,介绍交易协商、信息记录和交易执行等交易阶段的运作流程,以及针对交易过程的隐私保障措施。该交易机制可实现大量电力交易信息和数据的经济、高效、安全处理,有利于促进能源互联网的发展。

国际原油价格与我国原油进口量关系研究——基于系统思考与格兰杰因果检验

过去近20年来,中国原油进口量不断攀升,同时国际原油价格总体上也呈增长态势。于是国际上出现了中国进口原油推高国际原油价格的说法。为此,利用系统思考方法构建了国际原油价格影响的因果反馈模型,系统分析了国际原油价格的诸多影响因素及其因果反馈环路及反馈机制,识别了关键影响因素及主导反馈结构;进一步建立了格兰杰因果检验模型对国际原油价格与中国原油进口量的实际数据进行分析,研究两者之间的变动和相互影响关系。结果表明,国际原油价格和我国原油进口量之间呈现长期稳定的均衡关系,且存在着从国际原油价格到我国原油进口量的单向因果关系,不能简单将国际原油价格走高的原因归结为我国原油进口量的增加。最后提出了相应的长期和短期应对策略。

一种库存比例积分控制器及其系统动力学仿真

将比例积分控制原理应用于供应链库存控制的研究,设计了一种两级供应链环境下的库存比例积分控制器,并利用系统动力学方法构建了两级供应链库存比例积分控制器的动态仿真模型,最后通过实例仿真得出了实现牛鞭效应、库存水平、库存波动、缺货的协调控制的控制增益组合,并给出了系统内部结构上的解释。结果表明,在合适的控制增益组合下,供应链库存比例积分控制器能有效的缓解供应链系统中的牛鞭效应、降低库存水平及库存波动幅度、减少缺货的发生等。

基于排队论的智能快递柜格口定价策略

运用排队论方法,将智能快递柜的大、小格口服务系统抽象成M/M/n/n损失制排队系统,构建快递柜供应商的收益模型。通过数值实验,探寻供应商利润最大时的格口定价策略,并探讨相关参数对供应商利润和格口价格的影响。结果表明,在设置与服务区域快递需求数量相匹配的格口数量及一定的快递柜广告收益保障下,当前0.3~0.6元/次的格口价格可以适当降低,供应商没有必要或不应该向用户收取正常使用的费用,从而保证供应商、快递员使用快递柜的合理收益,提升使用快递柜的意愿。

基于并行GRASP的不正常航班调度算法

将并行计算与GRASP结合,设计了一种新的基于并行GRASP的不正常航班调度算法,给出了详细的算法流程与步骤;同时考虑了使用备用飞机、延误航班与取消航班等不正常航班调度策略,通过并行GRASP算法优化了构造的飞机路线和取消路线组成的初始解,给出了每架飞机新的航班路线和航班取消路线。国内一家中等规模航空公司实际算例的结果证明了算法能有效降低以往算法的时间复杂度,明显提升运算效率,可用于较大规模的不正常航班调度运算。

系统动力学及其应用研究中的几个问题

当前系统动力学及其应用研究的现状为:方法研究主要集中于理论和思想、方法和技术两大类;应用研究可归为组织规划及策略设计、社会公共管理决策、生物与医学、环境与资源等四大类。已有研究在心智模型的表达与完善、规范化策略设计、结构层策略设计、有效度测试、模型及策略的实用性等方面的研究还存在问题与不足,今后的研究可着眼于心智模式的相关研究、策略设计的规范化、与其他理论方法的互补、模型有效度研究及应用研究等。

降价决策的系统思考及动力学仿真

利用系统思考定性分析了降价决策所涉及的价格、市场份额、交期、产能、利润、质量等因果反馈关系环路,并构建了降价决策的系统动力学模型。通过实例仿真、定量分析,比较了7种情景下,价格、净利润、市场份额、交期、利润率等指标的变化,讨论了降价决策的适用场合以及需要综合考虑的高杠杆策略切入点,为降价决策提供了一定的参考依据。

基于政策因素变权的省域能源互联网发展评价研究

能源互联网近年在政策支持下发展迅速,为把握其发展状况,文章构建了省域能源互联网发展情况的多维评价指标体系,应用结构熵-因子分析验证其合理性,并进一步构建了考虑政策因素的变权函数,结合AHP确定指标的变权,以反映政策变化带来的影响。同时将上述模型应用于江苏能源互联网2013-2017年发展的评价结果较客观地反映了其发展情况,验证了评价模型的有效性,最后分析了江苏能源互联网各项指标得分情况及其原因,给出了发展对策建议及相关政策调整的决策参考。

电价补贴退坡趋势下户用光伏发展演化的仿真研究

户用分布式光伏逐渐成为我国光伏发展的重要力量,面临上网电价补贴退坡的大趋势,采用系统动力学方法,构建了户用光伏发展的因果环路模型,分析了相关因素及其反馈机制,进一步构建了系统流图模型,对基于补贴退坡的多种组合情景下户用光伏的投资回报、装机容量及新增装机FIT补贴成本的发展演化进行了动态仿真。结果显示,目前户用光伏具备补贴退坡条件,未来3年内可退至0.05~0.1元/(kW·h)并逐步取消补贴;退坡过程需综合考虑FIT退坡幅度、纳入补贴的装机规模、装机目标及补贴成本,以促进我国户用光伏的可持续发展。

考虑双目标的JIT生产系统看板数量设定

针对现有JIT系统看板数量决策问题研究多以单目标为主的不足,提出了一种基于实验设计的双目标JIT生产系统看板数量设定方法。该方法同时考虑了高订单满足率和低系统平均在制品水平的双目标优化,以B公司CR油嘴JIT生产系统为例,建立了该JIT生产线的Witness仿真模型以实现数据的收集,以各看板循环回路的看板数量和看板容量进行水平设定,并进行正交实验设计及数据的直观分析处理,然后采用全因子实验的方法,基于帕累托最优的思想获得生产系统看板数量帕累托最优解,形成近似最优看板数量组合的帕累托最优前沿。生产管理人员可根据不同的生产计划和绩效目标从组合中选择合适的看板数量。最后的研究结果验证了该方法的可行性和有效性。

基于系统动力学的企业资金流动性研究

文章利用系统动力学构建了企业资金流动的仿真模型,研究了产能有限情况下销量增长及不同融资能力等几种情景下的资金流动情况。结果表明,在产能有限情况下,若企业无法获得足够融资,销量增长而利润率不高则可能延缓资金周转,加大资金断链的风险;最后提出了资金断链风险的规避策略。

RPS下园区能源互联网联盟区块链电力交易策略

能源互联网的快速发展及可再生能源的高比例接入对电力交易提出了新的要求.针对传统电力交易模式与能源互联网背景下市场化电力交易的不匹配,以园区能源互联网为对象,考虑可再生能源配额制(RPS)的影响,借鉴已有研究,提出了一种基于联盟区块链的园区能源互联网弱中心化电力交易模式,以分布式共享账本的方式应对传统电力交易过于中心化而不够灵活的不足,同时强化“弱中心化管理”,在一定程度上解决区块链去中心化带来的安全性不足的问题,进一步针对异质主体间的电价博弈协商,构建了上述交易模式下园区能源运营商与电力用户之间的讨价还价博弈模型,探讨交易主体收益均衡下的电价策略.最后以江苏省某示范园区能源互联网为例,验证交易模式及模型的有效性.