一种基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法技术

一种基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，包括以下步骤：构建多维碳中和指标体系；对指标进行数据预处理；使用稀疏主成分分析的方法对各维度二级指标进行赋权；使用熵权法对一级指标进行赋权；计算碳中和指数，进行地区碳中和的综合评价。本发明专利技术基于现有碳中和指数的指标体系基础上，对指标赋权的方法进行改进，引入稀疏主成分分析的方法，能够有效地筛选出指标池的重要指标，精简指标池，有效避免了庞大的指标体系存在的指标冗余的问题。本发明专利技术取稀疏第一主成分作为二级指标权重，使用熵权法求解一级指标权重，通过两阶段权重融合的方法，使得指数结果更为稳健。使得指数结果更为稳健。使得指数结果更为稳健。

【技术实现步骤摘要】
一种基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法


[0001]本专利技术涉及碳中和评价
，特别涉及一种基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法。

技术介绍

[0002]气候变化是人类面临的全球性问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体猛增，对生命系统形成威胁。在这一背景下，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，2020年9月，中国在联合国大会上向世界宣布了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。构建的一套客观、系统、全面、综合、动态的碳中和评价体系以评价地区碳中和发展水平引发国内外学者的广泛研究。
[0003]现有碳中和指数的构建涵盖经济发展、产业特征、能源结构、技术创新、金融财税、环境质量、生态治理、政策舆情等经济社会转型的各方面指标。指标体系庞大，信息覆盖面广，能够充分反映碳中和发展水平。但是庞大的指标体系也存在着指标冗余的问题。现有碳中和指数构建的方法将指标池的所有指标都纳入指数建模，无法剔除冗余指标。
[0004]现有综合评价方法主要分为主观综合评价法和客观综合评价法。主成分综合评价法是主要的客观综合评价方法。当前主流的主成分综合评价法大多根据主成分的方差贡献率选取多个主成分，并使用主成分分析的载荷进行线性加权。这种处理方式在采用不同方向载荷系数时，评价结果差异较大，并且无法识别指标体系中发展不平衡的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，可以解决现有技术的评价指标体系存在冗余指标，以及评价结果差异较大的问题。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007]一种基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，包括以下步骤：
[0008]根据碳排放情况采集行业信息作为评价指标，按类别对评价指标进行人工标引，利用人工标引的评价指标构建多维碳中和指标体系；所述多维碳中和指标体系包括一级指标和二级指标；
[0009]对所述二级指标进行数据预处理；
[0010]使用稀疏主成分分析的方法对所述二级指标进行赋权；
[0011]使用熵权法对所述一级指标进行赋权；
[0012]计算碳中和指数，根据将所述碳中和指数进行地区碳中和的综合评价。
[0013]进一步的，所述一级指标用于表示分析维度；所述二级指标用于表示每一个分析维度下的分析指标。
[0014]进一步的，对所述二级指标进行数据预处理包括：指标正向化、指标归一化和指标对数化。
[0015]进一步的，所述指标正向化，具体为：根据各二级指标对碳中和目标的正负面影
响，判断所述二级指标是否高于预设阈值，若高于，则设置该二级指标为正向指标；否则，则设置该二级指标为负向指标。
[0016]进一步的，所述指标归一化过程如下公式所示：
[0017][0018]其中，为第i个地区第k个维度一级指标所属的第j个二级指标值，为归一化后的指标。
[0019]进一步的，所述指标对数化过程如下公式所示：
[0020][0021]其中，为第i个地区第k个维度一级指标所属的第j个二级指标经预处理后的结果，为归一化后的指标。
[0022]进一步的，所述使用稀疏主成分分析的方法对各维度二级指标进行赋权的过程包括：
[0023]记为第i个地区的第k个一级指标中的第j个经预处理后的指标值，第k个指标维度所构成的指标矩阵为第k个指标维度的各指标未归一化权重系数β，权重系数的求解过程如下：
[0024][0025]其中，λ和λ1是调节参数，λ1的选择对权重稀疏性取决定性作用；是稀疏的第一主成分载荷系数；α表示单位常向量。表示第k个指标所对应的单位化单位常向量。经过归一化可得，第k个指标维度的各指标的权重系数为：
[0026][0027]进一步的，所述使用熵权法对一级指标进行赋权，具体为：
[0028]计算第k个一级指标中第j个二级指标的信息熵；
[0029]利用所述二级指标的信息熵计算第k个一级指标中第j个二级指标的熵权；
[0030]利用所述二级指标的熵权计算第k个一级指标的权重。
[0031]进一步的，所述计算第k个一级指标的权重的公式为：
[0032][0033]其中为第k个一级指标中第j个二级指标的熵权，的计算公式为：
[0034][0035]其中为第k个一级指标中第j个二级指标的信息熵，的计算公式为：
[0036][0037]其中其中为第i个地区的第k个一级指标中的第j个二级指标经预处理后的指标值，n表示地区编号。
[0038]进一步的，所述计算碳中和指数，具体为：
[0039][0040]其中，Carbon Index
i
表示第i个地区最终的碳中和指数，表示第i个地区第k个一级指标中第j个二级指标经过正向化、归一化，但未经过对数化的指标值，v
(k)
代表第k个一级指标经熵权法得到的权重，表示第k个一级指标中的第j个二级指标经稀疏主成分赋权得到的权重。
[0041]本专利技术引入对数化主成分综合评价方法，并取第一主成分对应的归一化载荷作为权重系数进行几何加权。取第一主成分保证了指数结果的一致性，几何加权可以有效识别指标体系中发展不平衡的问题，对发展不平衡的地区进行指数得分上的惩罚。本专利技术基于现有碳中和指数的指标体系基础上，在指数构建方法中引入稀疏主成分分析方法，能够有效地筛选出指标池的重要指标，精简指标池。
附图说明
[0042]图1为本专利技术的基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法的步骤图。
具体实施方式
[0043]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0044]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0045]本专利技术的基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，包括以下步骤：
[0046]步骤S1、构建多维碳中和指标体系。
[0047]多维碳中和指标体系包括一级指标和二级指标两部分。
[0048]其中，一级指标用于表示分析维度，至少包括：经济发展、产业特征、绿色工业、能源结构、基建水平、科技创新、金融财税、生态建设、环境质量和绿色生活，但不限于此。
[0049]二级指标用于表示每一个分析维度下的具体分析指标，至少包括：
[0050](1)经济发展：人均地区生产总值、进出口总额、固定资产投资增速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤：根据碳排放情况采集行业信息作为评价指标，按类别对评价指标进行人工标引，利用人工标引的评价指标构建多维碳中和指标体系；所述多维碳中和指标体系包括一级指标和二级指标；对所述二级指标进行数据预处理；使用稀疏主成分分析的方法对所述二级指标进行赋权；使用熵权法对所述一级指标进行赋权；计算碳中和指数，根据将所述碳中和指数进行地区碳中和的综合评价。2.根据权利要求1所述的基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，其特征在于，所述一级指标用于表示分析维度；所述二级指标用于表示每一个分析维度下的具体分析指标。3.根据权利要求1所述的基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，其特征在于，对所述二级指标进行数据预处理包括：指标正向化、指标归一化和指标对数化。4.根据权利要求3所述的基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，其特征在于，所述指标正向化，具体为：根据各二级指标对碳中和目标的正负面影响，判断所述二级指标是否高于预设阈值，若高于，则设置该二级指标为正向指标；否则，则设置该二级指标为负向指标。5.根据权利要求3所述的基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，其特征在于，所述指标归一化过程如下公式所示：其中，为第i个地区第k个维度一级指标所属的第j个二级指标值，为归一化后的指标。6.根据权利要求3所述的基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，其特征在于，所述指标对数化过程如下公式所示：其中，为第i个地区第k个维度一级指标所属的第j个二级指标经预处理后的结果，为归一化后的指标。7.根据权利要求1所述的基于稀疏对数主成分分析的碳中和综合评价方法，其特征在于，所述使用稀疏主成分分析的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：林溪桥，周春丽，覃惠玲，程敏，陈志君，卢纯颢，郭小璇，韩帅，董贇，蒙琦，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：