基于模糊綜合評價法的城市可再生能源使用情況評價研究

何自翔

[摘 要]本文基于模糊綜合評價法，選取了三個評價指標：可再生能源使用效率、碳強度和可再生能源消耗量占總能耗的百分比，建立數(shù)學(xué)模型，對城市可再生能源的使用情況進行客觀評價。并對模型進行穩(wěn)定性檢驗，結(jié)果表明該評價模型穩(wěn)定性良好，評價結(jié)果準確可靠。

[關(guān)鍵詞]模糊綜合評價法；熵權(quán)法；能源使用效率；碳強度

[中圖分類號]F426.2 [文獻標識碼]A

1 綜合評價模型

為了評價美國各州可再生能源的使用情況，本文建立了一個綜合評價模型。首先，本文考慮環(huán)境、能源、經(jīng)濟等方面，選取了三個評價指標。評價指標互相獨立，沒有相關(guān)性，都對最終評價結(jié)果有直接的影響。

1.1 可再生能源使用效率

指一個國家或地區(qū)利用的可再生能源量占實際消耗能源量的比例。它反映了可再生能源的消耗水平和利用效果。

1.2 碳強度

碳強度是產(chǎn)生單位GDP所排放的二氧化碳量。通常情況下，碳強度隨著技術(shù)進步和經(jīng)濟增長而減少。

1.3 可再生能源消耗量占總能耗的百分比

首先，根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，本文分別計算了2015年加利福尼亞州、亞利桑那州、新墨西哥州和德克薩斯州這三個指標的數(shù)值。然后，處理統(tǒng)計結(jié)果，以確保評估指標和評估結(jié)果具有一致的相關(guān)性。接下來，使用MATLAB對數(shù)據(jù)進行規(guī)一化處理使其無量綱。

其次，為了客觀反映各評價指標對評價結(jié)果的影響，本文采用熵權(quán)法確定各評價指標的權(quán)重。結(jié)果如表1所示。

此外，查閱了相關(guān)文獻，證明所劃分指標的權(quán)重是正確合理的。

最后，用每個州的綜合得分直觀地表示每個州使用可再生能源的情況。結(jié)果如表2所示。

加州的綜合得分最小。這表明加利福尼亞州在2015年使用可再生能源的效果最佳。

2 穩(wěn)定性檢驗

本文檢驗該綜合評估模型的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性檢驗可以避免某一個評估指標決定了最終結(jié)果的極端情況。

2.1 檢驗“可再生能源使用效率”指標對評價結(jié)果的影響

首先，剔除“可再生能源使用效率”指標，保留剩下兩個評價指標——“碳強度”和“可再生能源消耗量占總能耗的百分比”。檢驗評價結(jié)果是否會改變。

將“碳強度”和“可再生能源消耗量占總能耗的百分比”這兩個指標重新歸一化。然后使用熵權(quán)法確定其權(quán)重。結(jié)果分別為0.4157和0.5843。計算出各州的綜合得分，結(jié)果如表3所示，加利福利亞州的得分依然最低。結(jié)果表明，剔除“可再生能源使用效率”指標對評估結(jié)果沒有影響。

2.2 檢驗“碳強度”指標對評價結(jié)果的影響

剔除“碳強度”，保留“可再生能源使用效率”和“可再生能源消耗量占總能耗的百分比”這兩個指標。檢驗“碳強度”對評估結(jié)果的影響。

將“可再生能源使用效率”和“可再生能源消耗量占總能耗的百分比”再次歸一化。然后確定其權(quán)重，結(jié)果分別為0.5588和0.4412。最后計算各州的綜合得分，結(jié)果如表4所示，加利福尼亞州的得分還是最低。檢驗結(jié)果表明，剔除“碳強度”指標對評估結(jié)果沒有影響。

2.3 檢驗“可再生能源消耗量占總能耗的百分比”指標對評價結(jié)果的影響

剔除“可再生能源消耗量占總能耗的百分比”指標，保留“可再生能源使用效率”和“碳強度”這兩個指標。檢驗評價結(jié)果是否會改變。

重新歸一化“可再生能源使用效率”和“碳強度”這兩個指標。然后使用熵權(quán)法確定權(quán)重，結(jié)果分別為0.6403和0.3597。計算各州的綜合得分，結(jié)果如表5所示，加利福尼亞州的得分最低。這一結(jié)果表明，剔除“可再生能源消耗量占總能耗的百分比”指標對評估結(jié)果沒有影響。

綜上所述，該綜合評價模型穩(wěn)定性良好，評價結(jié)果不會受個別評價指標的影響。

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