当前世界环境

介绍

能源在社区工业经济生活中具有基础设施作用。也就是说，如果在适当的时候有足够的能源，经济发展是可能的。

另一方面，看看以前的问题表明，在世界范围内夺取政权的运动中存在着一种主要的竞争。由于国家安全和治理体系的稳定在很大程度上取决于这些资源的获取，伊朗在拥有资源和能源储备方面是世界上最富有的国家之一。与其他国家相比，这些资源的价格更便宜，也更容易提供。但是这个运算不会一直持续到无穷大。因为人类的正常生活离不开能源的使用。随着现代能源提取技术的发展，我们应该投资于有效的能源消耗方法(Khaksar Astaneh, 2012)。在发展中国家;能源需求日益增加。对电能需求的增加与较高的费率有关。后者可能是由于各种应用程序，高性能和易用性。然而，准确计算电站的单位电量成本并不是一件容易的事。 For power plants with natural gas or coal, one-third of the total executive cost is used for the initial investment, and the remaining two thirds for administrative costs.

而对于核电站来说，三分之二的成本将用于初期投资，剩下的三分之一是运营成本。如果将这个问题与发展中国家不准确的数据和缺乏以往经验相比较，困难将更加明显(Zulal Gungor & Feyzan Arikan, 2000)。

伊朗的一次能源供应量为16.012亿桶原油，今年的最终能源消费总量为1.192.8亿桶原油，表明能源过剩。但这并不意味着我们不应该尝试有效地消耗和生产能源(能源平衡，2011)。考虑到该国的部分产量来自石油销售，能源部门优化的需求将比以往任何时候都更加明显。考虑到消费，可以看到上升的趋势，如果不进行仔细的规划，在不久的将来，能源短缺的主要问题将会得到解决。由于人口的增长和人口的增长速度，对电能的需求将迅速增加。关于所列问题，如果这些趋势保持下去。在不久的将来，要想利用进口资源发电，或者要发展生产过程，就必须彻底改变消费文化。

根据最新的统计数据，2011年的发电厂发电量为240,063.2 GW/h。与前一年相比，增长了约3.1%。同年，电力部和主要行业(包括炼油厂用电量、水龙头生产装置和高炉装置)的总电力销售约为191,455.8 GW/h，与上年相比增长1.9%(能源平衡，2011年)。另一方面，根据伊朗能源效率组织的预测，1404年的能源消耗预测为390,459 GW/h小时(Khaksar Astaneh, 2012)。根据引用的与有效消费相等的数字，发电也应该得到促进。根据不同的发电来源，本文旨在提高资源的优先级，以确定发电量。论文的第二部分，简要回顾了这一领域的理论和实证文献。第三部分概述了所使用的模型及其在伊朗的应用。第四部分给出了待研究模型的结果。整体结果和敏感性分析将在第5节中考虑，最后一节总结论文并提出政策建议。

能源规划的主要难点在于对供需双方的认识和协调。由于国家的能源资源不是无限的，总有一天会用完的，供应方面会出现一些问题。我们必须制定适当的策略，精心规划，有效使用和供应。决策问题分为四个层次:确定性问题、风险问题、不确定性问题和模糊问题(Pentico, 2007)。一些研究的优化模型中的一个基本假设是将资源的最终数量和与之相关的成本视为确定的。虽然这些参数的值在实际情况下是不确定的，而不是一个精确的值，但它们包括一个范围的值(Khaksar Astaneh, 2012)。在传统的考虑数据不确定性的方法中，采用了敏感性分析方法和应急计划。在第一种方法中，忽略不确定性对数据的影响，随后在提交得到的解时，使用敏感性分析法。但敏感性分析只是评价答案充分性的一种工具。此外，在具有大量不确定数据的模型中，同时对参数进行敏感性分析是不现实的(Azar et al, 2011)。

Nugeyen等(2014)将模糊ANP和COPRAS-G的混合方法应用于机器选择问题。他们在选择机器时使用的价值是语言的。语言值用三角模糊数表示。为了确定备选方案排名的稳健性，他们采用与Pang和Bai相同的方法进行了敏感性分析。决策问题有12个标准。他们选择改变一组12个标准中2个的权重。因此，灵敏度分析必须采用66种不同的计算方法。为了处理导致潜在不确定性的标准权重的主观性，Feizizadeh等人(2014)建议将蒙特卡罗模拟与传统的层次分析法相结合。

seng等人(2015)使用多标准决策(MCDM)技术对可再生能源供应系统进行了排名。他们将维护成本、安装能力、生产率、投资回收期、投资成本、创造新的就业机会和二氧化碳排放价值等因素作为排名标准。研究结果表明，水电站的优先级最高，地热能电站和风力电站次之。

本研究通过“模糊偏好关系”分析，将天然气、核能、可再生能源和天然气以外的其他化石燃料作为各类发电中使用的四种主要能源进行比较。可以说，准确计算生产一单位电的成本是不容易的，应该注意的是，即使比较是在仔细计算生产成本的情况下进行的。由于成本的波动，比较可能在很长一段时间内无效。因此，为了处理数据中的不确定性，并从各种方案中判断最佳方案，采用模糊方法。因此，发电前的主要任务是制定战略概念，评估备选方案，并根据不确定性选择最佳方案。然而，其他排名方法，如分析层次分析法，如Lootsma等人所做的，通过考虑经济增长的低、中、高不同情景来比较和评估核能战略，煤炭和天然气来回答电力需求，已经实施。此外，Hamalainen和Seppalainen将层次过程用于复杂的能源决策(Lootsma等)。Boonekamp, 1990; Hamalainen， & Seppalainen, 1986)。

为了实现电力生产者的经济和社会目标，引入了对决策措施产生深远影响的四个标准:a)低投资成本，b)便宜或适当的电价，c)缺乏污染，d)安全性和可靠性。

这些标准作为同时考虑经济、社会和政治发展的基本标准，在发电方面是有效的。因此，如果所有四个标准都令人满意地实现，将对国家产生有利于社区人民的后果，这是在能源部门做出决策的总体目标(Gungor & Arikan, 2000)。

选定的标准对能源政策有直接影响。其中一些标准可能相互冲突。另一方面，其中一些措施难以量化。因此，在选择最佳方案时，我们应该运用一种克服上述问题的方法，引导我们找到最优决策。阶段分析不需要量化的输入，而是用一些语言表达来描述每个标准的表现，如强、弱、非常强，并将在回顾实证文献后表达。几位专家对能源需求进行了广泛的研究，如Lee等人(2010)，他们应用模糊应急规划技术，开始设计不确定条件下规划系统的模型。在他们的研究中，提出的模型是为区域尺度的规划而设计的，并考虑了生态系统;以及在各种能源和环境管理政策的潜力方面的适用性。

Cai等人(2009)在研究中实现了可再生能源综合管理系统的设计。在这项研究中，他们使用了一个带区间参数的两阶段规划模型，为大规模的可再生能源管理提供了一个支持模型。本研究方法的基础是将区间线性规划与两阶段规划和基于模糊逻辑的规划相结合。这些解决方案可用于决定备选方案，并帮助确定所需的政策，并根据各种经济约束和不同的水平进行应用。

然而，伊朗在能源规划和利用模糊排序法选择最佳发电方案方面还没有进行研究。然而，在下面，提到一些关于能源规划的研究已经使用其他方法，被提到。Sadeghi和Mirshojaeian(2006)试图运用模糊线性规划对伊朗的能源供应进行规划。能源规划和能源模型的主要问题之一被认为是电力规划的各种经济、政治和法律方面普遍存在的不确定性。事实上，规划者和政策制定者利用两种策略来应对不确定性:第一种策略是应急规划策略，能源系统设计师定义不同的情景，并为每种情景的发生应用明确的概率。第二个策略是最小化后悔。虽然这些策略被广泛使用，但它们不灵活，不能像模糊技术那样有效地处理不确定性。本研究采用模糊规划技术对伊朗供电系统进行优化。

Azadeh等人(2008)引入了一个综合模型来评估配电公司的绩效和排名。在该方法中，将非参数模型数据包络分析与参数模型修正普通最小二乘法相结合，通过主成分分析获得准确的配电公司排名。他们使用拟议的方法对伊朗38家配电公司进行了排名。

除了对伊朗经济的应用外，本文还具有国际视野上的借鉴意义。很明显，满足任何国家电力需求的资源都是有限的;因此，每个国家必须选择最优的发电方式;使国家通过优化选择实现发展，防止资源流失。该研究可为各国决策者规划选择其主要发电来源提供一个很好的模型。从更广泛的角度来看，本研究采用的方法可以应用于其他领域的决策。

材料与方法

在本文中，我们尝试使用1965年由Zadeh教授引入的模糊方法对考虑的选项进行排序。模糊法是在面对模糊、不精确的信息和使决策更加困难的问题时使用的方法[1]。在不确定性结构中，我们选择了一些标准作为语言术语来帮助模糊语言表达信息，以选择最佳选项并对其进行优先排序。因此，每个准则作为一个语言术语与一个模糊集相关。

接下来，将前面的选项分类为二值集，每个包含两个选项的集合使用上述标准进行比较。为了比较选项，使用模糊偏好关系和汉明距离关系。这种关系的结果包括以下三个条件之一:

要么选项A优先于选项B，要么选项B优先于选项A，要么我们对这两个选项漠不关心。同样，对于所有的选项，相对于其他的选项，得到了很多模糊的偏好关系。这些关系用于模糊优先级排序，并将它们组合起来确定优先级。同时，提出了三种模糊排序模型，包括:

有关模糊逻辑的更多信息，请访问Zimmerman, 1987。

A):伪顺序偏好模型

该模型不考虑任何关于每个标准的权重和重要性的信息，在一组选项中进行区分。

B):半阶偏好模型

这个模型和前一个模型的不同之处在于，为了确定一组优越的选择，我们需要知道每个标准的重要性和权重。

C):完全预购偏好模型

该模型确定每个选项的位置，不再处理一组选项。实际上，它是前一种型号的特定类型。该模型不使用阈值。因此，为了设置完全偏好模型，我们使用优势度。关于主题的进一步研究以及公式和关系的提取，请参考Nasseri et al(2014)。［1］

[1]刘建军，刘建军，刘建军，等。“在伊朗处理荷兰病后果的补救方法的优先次序:模糊模型的应用”，《国际知识科学研究杂志》，2014年。

结果

伪顺序偏好模型

由于标准的相对重要性是未知的，因此对一组主导和非主导替代方案使用伪顺序偏好模型(Zimmermann, 1987)，模型输出如图1所示。排名图中的每个节点表示一个备选项目，而弧线表示两个备选项目之间的相互关系。如果备选方案a排名高于b，则在a和b之间形成电弧。图1所示的排名图表示状态p的伪顺序偏好模型_我= 0.85, q_我= 0.25。

[1]刘建军，刘建军，刘建军，等。“在伊朗处理荷兰病后果的补救方法的优先次序:模糊模型的应用”，《国际知识科学研究杂志》，2014年。

图1:伪序偏好模型图 点击此处查看图

通过关系(5)(和p)得到图1所示的排名图_我= 0.85, q_我= 0.25)。然后，推导出显性集和非显性集的关系式(9):

年代_D= {2}， s_ND= {1,3,4} .............(9)

从图(1)中可以看出，选项1优于选项2、3和4。因此，不考虑备选方案1、3和4;因此，只有备选方案2被认为是推荐的首选方案。

半阶偏好模型

表(3)估计了每个标准的相对重要性，并用语言术语表示。正常体重计算结果见表(4)。

表1:各措施的相对重要性

数值范围	语言方面
5	非常重要的
4	相对重要的
3.	重要的
2	稍微重要
1	不重要

参考文献:Gungor & Arikan, 2000

表2:各标准的相对重要性

标准	数值范围	归一化权重
投资成本	4	26.66
廉价的电力	5	33.33
不可避免的污染	3.	0.20
安全性和可靠性	3.	0.20

参考文献:Gungor & Arikan, 2000

一旦无差异阈值为0.25 (q_我= 0.25)，根据关系(5)得到排序关系，提取优势集和非优势集作为关系(10)。

Sd = {2}， SND = {1,3,4} ................(10)

最后一个关系如图3所示。

图2:半序排序图 偏好模型我= 0.25 点击此处查看图

方案2通过半阶偏好模型再次选择。其他选择也无可比拟地基于这种模式。

完全预购偏好模型

完全预购偏好模型指定了4个备选方案中的“最佳”项目。根据关系(3)得到加权优先级矩阵，如表(5)所示。利用关系(4)计算各方案的优势度，如表(6)所示。利用关系(5)得到的图排名如图4所示。备选方案2，即利用天然气生产，被选为四种备选方案中的最佳选择。

表3:加权优先级矩阵

4	3.	2	1	选择
0.388	0.533	0.486	0.5	1
0.513	0.794	0.5	0.513	2
0.466	0.5	0.205	0.466	3.
0.5	0.533	0.486	0.611	4

表4:每种选择的精通程度

占主导地位的程度	选择
1.407	1
1.820	2
1.137	3.
1.630	4

图3:完全预购偏好模型 点击此处查看图

讨论与敏感性分析

组织和部门不断地做出决策，每个部门都有各自的战略、战术和各种职能，在实现目标方面发挥着核心作用。

在本研究中，由于信息不准确和决策的关键性质，使用模糊逻辑。模糊逻辑可以从人的角度来考虑，因为在语言表达下，如非常重要、中等重要或稍重要的表达，所描述的输入变量信息不准确。根据前一节讨论的三个模型的结果，方案2;确切地说，考虑到第1、3和4项所列的一般标准，使用天然气生产是优先考虑的。

当采用伪序偏好和半序偏好模型进行选择时，很容易看出天然气优于所有其他选择。不同之处在于，在后一种模型中，每个标准都考虑了不同的权重。

当使用完全预序偏好模型选择最优方案时，将得到所有方案的状态和排名。因此，建议将天然气作为最佳选择。可替代能源，即可再生能源，被认为是第二选择。核能被认为是第三种替代能源。最后，替代燃料，即其他化石燃料，被认为是最后一位。值得注意的是，为了分析灵敏度，通过改变p的值_我，和q_我分别表示冷漠阈值和偏好阈值。区分各种备选方案的权力仍然没有改变，这表明，根据上述标准，在每种方法的基础上，使用天然气进行再生产是优先的，项目的选择并不取决于选择p_我，和q_我这表明了所提出的模型的解释力。

总结与结论

发展中国家的能源需求正在增加。这种电力需求的增长过程要快得多。然而，由于数据不准确、发展中国家缺乏前期研究以及变量变化较多，要准确计算电厂的单位电力成本是非常困难的。这些数字代表了对未来几十年电力消耗的高估计，根据与优化消耗相同的点，也应该促进发电。在这方面，鉴于用于发电的初级能源。本文旨在优先改进发电源。

在确定优先级时，本文避免了在发电部门中具有重要意义的基本负荷、中间负荷和高峰负荷的电力生产规划细节。更重要的是，本研究试图说明模糊集优先级在电能规划研究中的应用。本研究使用了三种模型，模型结果表明天然气标准投资成本较低、电力便宜、无污染、安全可靠优于其他发电方式。完全预购偏好模型结果还表明，发电优先考虑能源、天然气、可再生能源、核能等化石燃料能源问题。灵敏度分析结果还表明，三种模型均不受阈值的影响，具有完全的稳定性。由于天然气成本较低，考虑到伊朗作为世界第二大天然气供应国的天然气储量，考虑到伊朗除了生产供国内使用外，还与邻国共享天然气储量，考虑到电力可以向许多邻国出口的竞争力特征，政策制定者应该足够重视这一问题。这一进程以及考虑到伊朗的地区安全将为伊朗提供更高的附加值。

参考文献

1. Azadeh。， M. A . Sadegh Amalnik, M. Omrani, H .结合参数和非参数模型的配电公司排名，国际工程科学杂志，第1卷，第19 -63页(2008)。(波斯)
2. Azar, A.， Najafi, E . and Najafi, S .，稳定数学建模，伊朗总预算的新方法，伊朗管理研究， Vol 15, No. 2, pp 1-19(2011)。(波斯)
3. 能源平衡，能源部，电力和能源宏观规划办公室，电力和能源事务援助(2011)。(波斯)
4. Barajas, M.和Agard, B.，产品设计决策的改进模糊排序程序，国际生产研究杂志，第48卷，第18期，第5433-5453(2010)。
5. 蔡彦平，黄国华，谭强，杨振锋，随机与模糊混合环境下社区规模可再生能源管理系统规划可再生能源，第34卷，第7期，1833-1847页(2009)。
6. Feizizadeh, B, Jankowski, P, Blaschke, T.基于GIS的多准则决策分析的空间显式灵敏度和不确定性分析方法。计算机与地球科学第64卷:pp 81-95(2014)。
7. 能源政策规划中的模糊优先排序方法[j]， Güngör。模糊集与系统第114卷，第115-122页(2000)。
8. Hämäläinen, R. P, Seppäläinen, T. O，能源政策规划中的网络过程分析，社会经济规划科学，第20卷(6)，第399- 405页(1986)。
9. Khaksar Astaneh, S.，基于稳定优化方法的伊朗可再生能源发展优化模型，能源经济学硕士论文，塔比亚特莫达瑞斯大学，德黑兰，伊朗(2012)。(波斯)
10. 李彦峰，李彦平，黄光华，陈晓霞，不确定条件下的能源环境系统规划&一种不精确模糊随机规划方法。应用能源， vol. 87, pp. 3189-3211(2010)。
11. Lootsma, F. A, Boonekamp, P. G. M, Cooke, R. M, and Van Oostvoorn, F.，通过情景分析和多标准分析选择国家电力供应的长期战略，欧洲运筹学杂志，第48卷，第2期，第189-203页(1990)。
12. Nakamura，基于模糊效用集的决策偏好关系，模糊集与系统第20卷，第147-162页(1986)。
13. Nasseri, A, Sadeghi, H Hashemlou, B和Hajian, M，“模糊模型在伊朗处理荷兰病后果的补救方法优先排序中的应用”，国际知识科学研究杂志， 2(8)， pp. 370-380(2014)。
14. 阮海涛，Dawal, suz.m, Yusoff, N, Aoyama, H.一种考虑属性交互作用的模糊多属性机床选择混合决策方法。专家系统与应用，第41卷，第3078-3090页，(2014)。
15. 分配问题:金周年调查。欧洲运筹学杂志，第176卷，第774-793页(2007)。
16. Roy, B.和Vincke, P.具有一个或多个伪标准的关系偏好系统:一些新概念和结果，管理科学，第30卷，第1323-1335页(1984)。
17. 王晓明，王晓明，王晓明。基于模糊线性规划的伊朗能源供应规划(考虑投资成本的不确定性)。能源政策，第34卷，993-1003页(2006年)。
18. sengl， Ü， M. Eren， Ü， Eslamian Shiraz, S. Gezder。李建军，李建军，李建军，等。基于模糊TOPSIS的土耳其可再生能源供应系统排序方法。可再生能源，第75卷，617-625页(2015)。
19. Tseng, T. Y.和Klein, C. M.一种新的模糊多准则决策算法，国际近似推理杂志，第6卷，第1期，第45-66页，(1992)。
20. 王俊，一种概念设计评价的模糊超越排序方法，国际生产研究杂志，第35卷，第995-1010页(1997)。
21. 齐默曼，H. J.，模糊集，决策与专家系统，Kluwer学术出版社，波士顿，美国,(1987)。