一种基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法和系统，该方法包括基于投入产出表计算产业关联系数，根据产业关联系数对产业部门进行排序，得到部门分类结果；构建经济

【技术实现步骤摘要】
一种基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法和系统


[0001]本专利技术涉及城市规划、产业结构调整
，具体涉及一种基于多目标 规划的区域产业结构调整优化方法和系统。

技术介绍

[0002]我国煤炭占比、碳排强度逐渐下降，但是产业结构仍然存在着很多问题， 最主要的问题就是产业经济价值与所消耗的能源、排放的碳排不能与之匹配。 通过产业结构的合理调动，升高能源的利用效能，实现节能减排的最优经济发 展。
[0003]区域产业结构能源低碳转型优化的任务是找出经济
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能源
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环境协同管理模 式下最优的产业转型方案。该方案包括转型的目的和路径。现有的产业转型优 化方法一般将原问题构建为一个描述了成本最小化，受能源总量约束的线性规 划问题或动态生产规划问题，优化的决策变量为资金投入，生产规模、能源消 耗等。该方法处于微观视角，不利于解决中宏观的经济
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能源
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环境问题，也不能 明晰和输出减排目标与产业结构调整路径。
[0004]然而，经济社会的发展断不能以能源消耗、气候变化或者无效利用做代价， 尤其我国目前刚刚步入构建现代能源体系的新阶段，力争如期实现碳达峰、碳 中和目标，推动社会经济高质量发展。
[0005]由于目标函数是多样的，且交互影响，优化模型成为多目标规划问题。显 然，现有的线性规划问题或动态生产规划算法无法适用于多目标性规划问题， 亟需提出新的优化方法。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种基于多目标规划的区域产 业结构调整优化方法和系统。
[0007]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]第一方面，本专利技术提出了一种基于多目标规划的区域产业结构调整优化方 法，包括以下步骤：
[0009]S1、基于投入产出表计算产业关联系数，根据产业关联系数对产业部门进 行排序，得到部门分类结果；
[0010]S2、以经济增长最大化和碳排最小化作为目标函数，能源消耗约束、带动 力导向的经济抑制约束、推动力导向的经济支持约束、以及产业结构和政策导 向的适应度约束作为约束条件，构建经济
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能源
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环境多目标规划模型；
[0011]S3、对经济
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能源
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环境多目标规划模型求解得到区域产业结构调整路径；
[0012]S4、根据部门分类结果对区域产业结构调整路径进行优化。
[0013]可选地，步骤S1中基于投入产出表计算产业关联系数具体包括：
[0014]基于投入产出表计算里昂惕夫逆矩阵；
[0015]基于里昂惕夫逆矩阵分别计算各个产业部门的产业带动系数和产业推动系 数。
[0016]可选地，所述里昂惕夫逆矩阵的计算方式表示为：
[0017][0018]其中，l
i,i
表示里昂惕夫逆矩阵中第i行以及第i列的元素，z
i,i
表示第i个产 业部门得到一个货币单位产出所需要第i个产业部门投入的货币单位。
[0019]可选地，所述产业带动系数的计算方式表示为：
[0020][0021]其中，l
i,j
表示里昂惕夫逆矩阵中第i行以及第i列的元素。
[0022]可选地，所述产业推动系数的计算方式表示为：
[0023][0024]其中，l
i,j
表示里昂惕夫逆矩阵中第i行以及第i列的元素。
[0025]可选地，步骤S2中根据产业关联系数对产业部门进行排序，得到部门分类 结果，具体包括：
[0026]根据各个产业部门的产业带动系数按大小进行排序，并将前50％的部门对 应的产业发展分类为高，后50％的部门对应的产业发展分类为低；
[0027]根据各个产业部门的产业推动系数按大小进行排序，并将前50％的部门对 应的产业发展分类为高，后50％的部门对应的产业发展分类为低；
[0028]根据各个产业部门的分类结果，将所有的产业部门的产业类型划分为四类， 并确定各类产业类型的产业部门的产业发展选择。
[0029]可选地，步骤S2中构建的经济
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能源
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环境多目标规划模型具体为：
[0030]f(x)＝[f1(x),f2(x)][0031][0032][0033][0034][0035][0036][0037]其中，f(x)表示总目标函数，f1(x)表示经济增长最大化目标函数，f2(x)表 示碳排最小化目标函数，v
i
表示第i个产业部门的增加值率，x
i
表示第i个产业 部门的产出，q
i
表示碳排放系数，w
i
表示第i个产业部门的每万元经济增加值 的能源消耗量，C表示能源消耗总量，δ
m
表示是否被限制发展的0
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1变量，m 表示需要被限制发展的产业部门序号，s表示产业规模抑制发展比例，δ
n
表示是 否被支持发展的0
‑
1变量，n表示需要被支持发展的产业部门序号，t表示产业 规模鼓励发展比例，A,B,C,D表示部门所属的产业，θ
l
表示表示当前规划期的 产业发展占比。
[0038]可选地，步骤S3对经济
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能源
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环境多目标规划模型求解得到区域产业结构 调整路径具体包括：
[0039]对经济
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能源
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环境多目标规划模型求解区域产业结构调整的决策参数，所述 决策参数包括是否被限制发展的0
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1变量、是否被支持发展的0
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1变量、以及各 个产业部门的产出；
[0040]根据区域产业结构调整的决策参数确定区域产业结构调整路径。
[0041]可选地，步骤S4根据部门分类结果对区域产业结构调整路径进行优化具体 包括：
[0042]判断区域产业结构调整路径中各个产业部门是否被支持发展；若是，则进 行下一步判断；否则继续判断下一个产业部门；
[0043]判断该产业部门的产业类型是否为不确定的产业发展选择；若是；则进行 下一步判断；否则返回上一步判断；
[0044]判断该产业部门的每万元经济增加值的能源消耗量是否大于设定的能源消 耗量阈值；若是，则将该产业部门的是否被支持发展的0
‑
1变量修改为0；否则 继续保存区域产业结构调整路径。
[0045]第二方面，本专利技术提出了一种基于多目标规划的区域产业结构调整优化系 统，包括：
[0046]分类模块，用于基于投入产出表计算产业关联系数，根据产业关联系数对 产业部门进行排序，得到部门分类结果；
[0047]建模模块，用于以经济增长最大化和碳排最小化作为目标函数，能源消耗 约束、带动力导向的经济抑制约束、推动力导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、基于投入产出表计算产业关联系数，根据产业关联系数对产业部门进行排序，得到部门分类结果；S2、以经济增长最大化和碳排最小化作为目标函数，能源消耗约束、带动力导向的经济抑制约束、推动力导向的经济支持约束、以及产业结构和政策导向的适应度约束作为约束条件，构建经济
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能源
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环境多目标规划模型；S3、对经济
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能源
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环境多目标规划模型求解得到区域产业结构调整路径；S4、根据部门分类结果对区域产业结构调整路径进行优化。2.根据权利要求1所述的基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法，其特征在于，步骤S1中基于投入产出表计算产业关联系数具体包括：基于投入产出表计算里昂惕夫逆矩阵；基于里昂惕夫逆矩阵分别计算各个产业部门的产业带动系数和产业推动系数。3.根据权利要求2所述的基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法，其特征在于，所述里昂惕夫逆矩阵的计算方式表示为：其中，l
i,i
表示里昂惕夫逆矩阵中第i行以及第i列的元素，z
i,i
表示第i个产业部门得到一个货币单位产出所需要第i个产业部门投入的货币单位。4.根据权利要求2所述的基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法，其特征在于，所述产业带动系数的计算方式表示为：其中，l
i,j
表示里昂惕夫逆矩阵中第i行以及第i列的元素。5.根据权利要求2所述的基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法，其特征在于，所述产业推动系数的计算方式表示为：其中，l
i,j
表示里昂惕夫逆矩阵中第i行以及第i列的元素。6.根据权利要求2所述的基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法，其特征在于，步骤S2中根据产业关联系数对产业部门进行排序，得到部门分类结果，具体包括：根据各个产业部门的产业带动系数按大小进行排序，并将前50％的部门对应的产业发
展分类为高，后50％的部门对应的产业发展分类为低；根据各个产业部门的产业推动系数按大小进行排序，并将前50％的部门对应的产业发展分类为高，后50％的部门对应的产业发展分类为低；根据各个产业部门的分类结果，将所有的产业部门的产业类型划分为四类，并确定各类产业类型的产业部门的产业发展选择。7.根据权利要求1所述的基于多目标规划的区域产业结构调整优化方法，其特征在于，步骤S2中构建的经济
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能源
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环境多目标规划模型具体为：f(x)＝[f1(x),f2(x)](x)](x)](x)](x)](x)]其中，f(x)表示总目标函数，f1(x)表示经济增长最大化目标函数，f2(x)表示碳排最小化目...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐忠雯，姚黎明，陈艺，吴易琼，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：