一种基于技术-经济-真实参与者-计算机代理交互仿真的能源转型决策支撑方法技术

本发明专利技术公开了一种基于技术‑经济‑真实参与者‑计算机代理交互仿真的能源转型决策支撑方法，属于能源规划技术领域。本发明专利技术在定量化能源系统技术‑经济模型中加入真实参与者的转型决策，在每个仿真步将真实参与者以及计算机代理的决策行为作为客观的技术‑经济模型的输入量下一阶段的决策又以上一阶段行为决策驱动下的仿真结果为基础进行调整，从而在仿真结果的时间轨迹中反映技术‑经济‑多方博弈行为的交互影响。本发明专利技术能够降低计算机代理模拟重要角色行为的偏差所造成的不利影响，从而兼顾真实参与者与计算机代理在模拟人的行为方面的优点。

A decision support method for energy transformation based on technology economy real participant computer agent interaction simulation

The invention discloses an energy transformation decision support method based on the interactive simulation of the real participant of the technology, which belongs to the field of energy planning technology. This invention joins the transformation decision of real participants in the economic model of quantitative energy system technology, and the decision-making behavior of real participants and computer agents in each simulation step is the basis of the simulation results driven by the decision of the next stage of the input quantity of the objective technology economic model and the behavior decision driven by the above stage. Based on the adjustment, we can reflect the interactive influence of technology economy and multi-party game behavior in the time trajectory of the simulation results. The invention can reduce the adverse effects caused by the deviation of the important role behavior of the computer agent simulation, thus taking into account the advantages of the real participants and the computer agent in the simulation of the behavior of the human.

【技术实现步骤摘要】
一种基于技术-经济-真实参与者-计算机代理交互仿真的能源转型决策支撑方法
本专利技术属于能源规划
，尤其涉及一种基于技术-经济-真实参与者-计算机代理交互仿真的能源转型决策支撑方法。
技术介绍
面对资源枯竭、环境污染、气候变化等压力，我国乃至全球范围内的能源清洁转型已经成为不可逆转的趋势。由于能源转型问题不仅是一个技术-经济问题，还受到个人参与者的行为，以及政策、监管等因素的影响。因此，与之相对应的研究方法除了应计及客观的能源系统运行、市场机制等物理与经济规律之外，还应包括能源系统相关人员的主观决策行为。目前，出现了多种支撑能源转型决策的方法，其优缺点参见表1。表1用于支撑能源转型决策的方法分类总体而言，当前的能源转型决策支撑方法未能很好的反映主观决策行为影响。占主导地位的定量化技术-经济模型仅能够在仿真计算开始前通过设置场景参数来有限地反映决策者的行为偏好，在计算过程中则无法再根据实际计算结果动态调整其行为偏好。有少部分模型通过构建计算机代理来模拟参与者的主观决策行为，通过计算机代理与客观数学模型的交互来反映参与者主观决策行为对于能源转型的影响。然而，能源转型决策是一类需综合考虑技术、经济、政治、社会、价值观等多领域因素的复杂问题，用计算机代理无法准确模拟此类决策，尤其是非理性的决策。此外，在能源清洁转型的大背景下，能源企业需要在多个存在复杂交互关系的能源市场上进行市场博弈，制定转型战略。目前，在评估某项具体的能源工程投资时，已经有了较为成熟的量化分析工具。但因无法计及整个国家/地区的能源环境以及其它参与者的决策，孤立评估某项能源工程的成本/收益时往往有失偏颇。然而，当前的国家能源转型研究中，未能涉及能源企业的收益、投资吸引力等方面的评估，完全从能源企业的转型为研究主题的仿真量化研究，支撑企业转型战略制定人员进行决策的工具几乎处于空白。
技术实现思路
本专利技术的目的是：现有的能源转型决策支撑方法在计及参与者决策行为方面的局限性，提出一种基于技术-经济-真实参与者-计算机代理交互仿真的决策支撑方法。本方法适用于对能源系统或能源企业的长期转型战略规划，可用于国家/地区能源转型或能源企业转型。具体地说，本专利技术是采用以下技术方案实现的，包括如下步骤：步骤1：设计支撑针对实际对象系统的能源转型决策的本组仿真实验，设本组仿真实验包含至少一个仿真实验，选择一个仿真实验为当前仿真实验，进入步骤2；所述实际对象系统包括能源系统和能源企业；步骤2：针对当前仿真实验，根据当前实际对象系统的状态及预测信息，设置当前仿真实验所用的客观数学模型的参数以及计算机代理的行为模型参数；所述客观数学模型描述了实际对象系统的技术与经济特性，并能根据输入的决策行为计算实际对象系统相应的各项技术-经济指标；所述计算机代理用于模拟能源转型决策中的参与者的决策行为，其行为模型参数根据计算机代理所代表的参与者的行为模式确定；步骤3：设置人机交互接口，用于获得真实参与者输入的主观决策行为，并分配各真实参与者在当前仿真实验中扮演的角色；步骤4：在当前仿真实验的当前仿真步开始前，通过人机交互接口获得各真实参与者基于对当前信息的判断输入的主观决策行为，所述主观决策行为包括政府机构根据可再生能源的实际发展状况调整可再生能源补贴决策及能源供应者的竞标\投资\改造\退役决策行为；步骤5：计算机代理根据行为模型参数模拟其所代表的参与者的决策行为；步骤6：以获得的真实参与者的主观决策行为和计算机代理模拟的决策行为作为输入量输入到客观数学模型中，由客观数学模型进行当前仿真步中实际对象系统的各项技术-经济指标的计算；步骤7：若当前仿真步未达到当前仿真实验的总仿真步数，则将步骤6中客观数学模型计算的结果反馈给真实参与者和计算机代理作为后续决策调整的基础，进入下一仿真步，返回步骤4，否则记录仿真结果，完成当前仿真实验，进入步骤8；步骤8：若本组仿真实验尚未全部完成，则选择另一个仿真实验为当前仿真实验，返回步骤2，否则进入步骤9；步骤9：判断是否需要更多仿真结果才足以支撑针对实际对象系统的能源转型决策，若是，则进入步骤1，设计新一组仿真实验，否则，结束本方法。进一步而言：所述真实参与者，包括政府机构、能源供应者和/或能源消费者。进一步而言：真实参与者在仿真实验中扮演的角色为重要角色，计算机代理代表的参与者为次要角色。进一步而言：真实参与者的主观决策行为，包括模拟理性与非理性的决策行为，计算机代理模拟的决策行为为理性决策行为。进一步而言：真实参与者与计算机代理根据客观数学模型计算的当前仿真步中实际对象系统的各项技术-经济指标的计算，调整下一仿真步的决策，从而在每个仿真步内实现主观的能源转型决策行为与客观的能源系统数学模型的交互，在每个仿真步间实现不同参与者决策行为间的交互。进一步而言：所述步骤9中根据已取得的仿真结果是否足以支撑实际决策，并综合考虑组织更多仿真实验所需的人力与时间成本以及潜在收益，决定是否需要组织更多仿真实验。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：本专利技术在定量化能源系统技术-经济模型中加入能源转型过程中各利益相关者的主观决策行为，在每个仿真步将各参与者的主观决策行为作为客观的技术-经济模型的输入量，各参与者下一阶段的决策又以上一阶段行为决策驱动下的仿真结果为基础进行调整，从而在仿真结果的时间轨迹中反映技术-经济-多方博弈行为的交互影响。其中，在计及主观决策行为的环节，由计算机代理来模拟能源转型过程中涉及的大量次要角色，减少对真实参与者数量的需求，让少量真实参与者扮演关键性的角色，模拟关于能源转型的理性与非理性决策行为，尤其是非理性的决策行为，降低计算机代理模拟重要角色行为的偏差所造成的不利影响，从而兼顾真实参与者与计算机代理在模拟人的行为方面的优点。附图说明图1为本专利技术方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1：本专利技术的一个实施例，公开了一种基于技术-经济-真实参与者-计算机代理交互仿真的决策支撑方法，可用于支撑国家/地区的能源转型优化或传统能源企业的转型战略的规划决策。本实施例以政府机构在不同可再生能源技术进步率背景下调整可再生能源补贴以引导国家能源转型为例，其具体步骤如下：步骤1：仿真组织者为支撑针对实际对象系统(能源系统、能源企业等)的能源转型决策(包括政府机构进行国家能源规划的分析或优化、某能源企业进行企业战略规划的分析与优化等)，设计一组仿真实验，将每个实验记为m,m＝1,2,3,…,M，M为总实验个数；结合本例，仿真组织者为政策制定者，其组织3个仿真实验分别代表可再生能源技术进步率高、中、低3种场景下的情况。步骤2：针对仿真实验m，根据当前实际对象系统的状态及预测信息，设置当前仿真实验所用的客观数学模型的参数以及计算机代理的行为模型参数；所述客观数学模型描述了实际对象系统的技术与经济特性，并能根据输入的决策行为计算实际对象系统相应的各项技术-经济指标；所述计算机代理用于模拟能源转型决策中的参与者的决策行为，其行为模型参数根据计算机代理所代表的参与者的行为模式。计算机代理扮演仿真实验中大量次要角色的理性决策行为，可减少对真实参与者数量的需求，各个计算机代理可通过设置不同的参数值而代表不同行为模式的参与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于技术‑经济‑真实参与者‑计算机代理交互仿真的能源转型决策支撑方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：设计支撑针对实际对象系统的能源转型决策的本组仿真实验，设本组仿真实验包含至少一个仿真实验，选择一个仿真实验为当前仿真实验，进入步骤2；所述实际对象系统包括能源系统和能源企业；步骤2：针对当前仿真实验，根据当前实际对象系统的状态及预测信息，设置当前仿真实验所用的客观数学模型的参数以及计算机代理的行为模型参数；所述客观数学模型描述了实际对象系统的技术与经济特性，并能根据输入的决策行为计算实际对象系统相应的各项技术‑经济指标；所述计算机代理用于模拟能源转型决策中的参与者的决策行为，其行为模型参数根据计算机代理所代表的参与者的行为模式确定；步骤3：设置人机交互接口，用于获得真实参与者输入的主观决策行为，并分配各真实参与者在当前仿真实验中扮演的角色；步骤4：在当前仿真实验的当前仿真步开始前，通过人机交互接口获得各真实参与者基于对当前信息的判断输入的主观决策行为，所述主观决策行为包括政府机构根据可再生能源的实际发展状况调整可再生能源补贴决策及能源供应者的竞标\投资\改造\退役决策行为；步骤5：计算机代理根据行为模型参数模拟其所代表的参与者的决策行为；步骤6：以获得的真实参与者的主观决策行为和计算机代理模拟的决策行为作为输入量输入到客观数学模型中，由客观数学模型进行当前仿真步中实际对象系统的各项技术‑经济指标的计算；步骤7：若当前仿真步未达到当前仿真实验的总仿真步数，则将步骤6中客观数学模型计算的结果反馈给真实参与者和计算机代理作为后续决策调整的基础，进入下一仿真步，返回步骤4，否则记录仿真结果，完成当前仿真实验，进入步骤8；步骤8：若本组仿真实验尚未全部完成，则选择另一个仿真实验为当前仿真实验，返回步骤2，否则进入步骤9；步骤9：判断是否需要更多仿真结果才足以支撑针对实际对象系统的能源转型决策，若是，则进入步骤1，设计新一组仿真实验，否则，结束本方法。...

【技术特征摘要】
1.一种基于技术-经济-真实参与者-计算机代理交互仿真的能源转型决策支撑方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：设计支撑针对实际对象系统的能源转型决策的本组仿真实验，设本组仿真实验包含至少一个仿真实验，选择一个仿真实验为当前仿真实验，进入步骤2；所述实际对象系统包括能源系统和能源企业；步骤2：针对当前仿真实验，根据当前实际对象系统的状态及预测信息，设置当前仿真实验所用的客观数学模型的参数以及计算机代理的行为模型参数；所述客观数学模型描述了实际对象系统的技术与经济特性，并能根据输入的决策行为计算实际对象系统相应的各项技术-经济指标；所述计算机代理用于模拟能源转型决策中的参与者的决策行为，其行为模型参数根据计算机代理所代表的参与者的行为模式确定；步骤3：设置人机交互接口，用于获得真实参与者输入的主观决策行为，并分配各真实参与者在当前仿真实验中扮演的角色；步骤4：在当前仿真实验的当前仿真步开始前，通过人机交互接口获得各真实参与者基于对当前信息的判断输入的主观决策行为，所述主观决策行为包括政府机构根据可再生能源的实际发展状况调整可再生能源补贴决策及能源供应者的竞标\投资\改造\退役决策行为；步骤5：计算机代理根据行为模型参数模拟其所代表的参与者的决策行为；步骤6：以获得的真实参与者的主观决策行为和计算机代理模拟的决策行为作为输入量输入到客观数学模型中，由客观数学模型进行当前仿真步中实际对象系统的各项技术-经济指标的计算；步骤7：若当前仿真步未达到当前仿真实验的总仿真步数，则将步骤6中客观数学模型计算的结果反馈给真实参与者和计算机代理作为后续决策调整的基础，进入下一仿真步，返回步骤4，否则记录仿真结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛禹胜，蔡斌，温妍，杨昕昕，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网电力科学研究院有限公司，南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32