本技術(shù)屬于碳排放測(cè)評(píng)，尤其涉及一種基于物元模型的碳排放因子測(cè)評(píng)方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、積極應(yīng)對(duì)氣候變化所帶來(lái)的挑戰(zhàn)已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)的普遍共識(shí)。建材生產(chǎn)過(guò)程中碳排放因子的測(cè)算是計(jì)算建材行業(yè)排放總量的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確確定各類大宗建材的碳排放因子為環(huán)境評(píng)估和碳減排政策提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)量化建材產(chǎn)品碳排放為支撐其生態(tài)設(shè)計(jì)、下游產(chǎn)品的綠色選材以及綠色建材、綠色工廠、綠色建筑等相關(guān)評(píng)價(jià)認(rèn)證工作提供可操作的方法，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2、碳排放因子法是適用范圍最廣、應(yīng)用最為普遍的一種碳核算方法。當(dāng)前在產(chǎn)品生產(chǎn)制造的碳足跡核算或生命周期評(píng)價(jià)中，由于缺失高質(zhì)量本土背景數(shù)據(jù)庫(kù)，不僅對(duì)計(jì)算的最終結(jié)果引入了極大的不確定性，同時(shí)也面臨追溯困難的問(wèn)題，往往無(wú)法獲得國(guó)際市場(chǎng)的認(rèn)可。造成數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重質(zhì)量缺陷的原因具體體現(xiàn)在：一方面，既有研究得到的碳排放因子大多是在某一時(shí)刻確定的碳排放因子估計(jì)值，對(duì)碳排放因子變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)的研究多偏向于短期預(yù)測(cè)，難以滿足中長(zhǎng)期碳排放管控、指導(dǎo)和規(guī)劃的實(shí)際需求。另一方面，大宗建材產(chǎn)品任意一個(gè)單元過(guò)程可能涉及成百上千基本流和中間流的輸入輸出，對(duì)應(yīng)原輔料、能源的消耗和主副產(chǎn)品的產(chǎn)生，以及涉及了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程和環(huán)境的交互。隨著建材行業(yè)碳排放水平變化、減排技術(shù)發(fā)展和碳排放管理需要，產(chǎn)品系統(tǒng)將產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，且其類型和來(lái)源也越來(lái)越多，使得影響碳排放因子的因素種類多且復(fù)雜，統(tǒng)一更新迭代較為困難。

3、可拓物元模型是20世紀(jì)80年代數(shù)學(xué)家蔡文提出的一種將紛繁實(shí)際問(wèn)題抽象為形式化的模型，可從定性和定量?jī)蓚€(gè)角度將矛盾問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多個(gè)特性的擇近原則問(wèn)題。大宗建材生產(chǎn)制造過(guò)程本身就包含了資源利用破壞和生態(tài)環(huán)境保護(hù)、資源消耗與社會(huì)需求等之間的矛盾。其碳排放水平是受到眾多因素影響的，且各種因素的影響程度也是不一樣的?，F(xiàn)有的大宗建材碳排放大都是從單個(gè)影響因素進(jìn)行線性評(píng)價(jià)，缺少一種將各種影響因素綜合起來(lái)系統(tǒng)評(píng)價(jià)碳排放情況的量化方法。綜上所述，傳統(tǒng)的碳排放因子確定方法難以全面、準(zhǔn)確地反映大宗建材生產(chǎn)和使用過(guò)程中的復(fù)雜情況，且常常忽視輸入特征之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，降低預(yù)測(cè)精度。為應(yīng)對(duì)氣候變化的外部形勢(shì)和建材行業(yè)低碳發(fā)展的需要，亟需基于統(tǒng)一的模型系統(tǒng)、按照統(tǒng)一的規(guī)范和流程生成的碳排放因子，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種基于物元模型的碳排放因子測(cè)評(píng)方法、裝置及電子設(shè)備，能夠全面考慮大宗建材碳排放的多種影響因素，提高了碳排放因子確定的準(zhǔn)確性、完整性和科學(xué)性，為建筑行業(yè)的碳排放評(píng)估和減排策略制定提供了更加精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，解決了當(dāng)前大宗建材碳排放因子數(shù)據(jù)庫(kù)欠缺統(tǒng)一的模型系統(tǒng)、規(guī)范和流程生成數(shù)據(jù)集的難題。

2、第一方面，提供了一種基于物元模型的碳排放因子測(cè)評(píng)方法，方法包括：采集建材產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程涉及的所有的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析建材產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中影響碳排放的影響因素，并構(gòu)建物元模型，物元模型包括經(jīng)典域物元和節(jié)域物元；基于物元模型獲取各影響因素與經(jīng)典域物元和節(jié)域物元之間關(guān)聯(lián)程度的關(guān)聯(lián)函數(shù)；對(duì)各影響因素進(jìn)行規(guī)范化處理，并計(jì)算各影響因素在碳排放中的權(quán)重；根據(jù)關(guān)聯(lián)函數(shù)和權(quán)重獲取表征每單位大宗建材碳排放量的碳排放因子。

3、在另一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，采集建材產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程涉及的所有的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，包括：將生產(chǎn)過(guò)程劃分為多個(gè)單元過(guò)程，生產(chǎn)過(guò)程包括原輔料輸入過(guò)程、原輔料運(yùn)輸過(guò)程、產(chǎn)生生產(chǎn)過(guò)程以及廢棄物處理過(guò)程；基于各單元過(guò)程，根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)調(diào)研數(shù)據(jù)以及公開(kāi)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)獲取各單元過(guò)程中的輸入的原料消耗數(shù)據(jù)和輸出的碳排放量數(shù)據(jù)；對(duì)獲取的各原料消耗數(shù)據(jù)和碳排放量數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，得到滿足數(shù)據(jù)質(zhì)量要求的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。

4、在一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)建建材產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中碳排放的物元模型，包括：根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)確定建材產(chǎn)品生產(chǎn)中影響碳排放水平的影響因素以及各影響因素的量值；根據(jù)影響因素以及對(duì)應(yīng)的量值基于物元理論構(gòu)建物元模型，其中物元模型是以碳排放水平的物元名稱、表征影響因素的特征和其值來(lái)描述研究對(duì)象并構(gòu)成有序三元組：

5、

6、其中，表示影響水泥產(chǎn)品碳排放水平的第個(gè)影響因素，表示影響因素的量值，；根據(jù)各影響因素及其量值確定物元模型的經(jīng)典域物元和節(jié)域物元，其中經(jīng)典域物元表示正常生產(chǎn)條件下的碳排放的影響因素和對(duì)應(yīng)的量值范圍，節(jié)域物元表示可能出現(xiàn)的最大和最小碳排放的影響因素和對(duì)應(yīng)的量值范圍。

7、在另一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)各影響因素及其量值確定物元模型的經(jīng)典域物元和節(jié)域物元，包括：根據(jù)各影響因素及其量值確定各影響因素的量值范圍；根據(jù)各影響因素及其量值范圍確定經(jīng)典域物元和節(jié)域物元：

8、

9、其中，為所劃分建材產(chǎn)品碳排放水平的第個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)；為影響水泥產(chǎn)品碳排放水平的第個(gè)影響因素；為經(jīng)典域物元中關(guān)于影響因素的量值范圍，即各個(gè)等級(jí)關(guān)于對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的經(jīng)典域，，，，為影響因素的取值下限值，為影響因素的取值上限值；

10、

11、其中，為水泥產(chǎn)品碳排放的全體；為節(jié)域物元中 p關(guān)于影響因素的取值范圍，即 p的節(jié)域，和分別為區(qū)間的最小值與最大值，是第個(gè)影響因素的所有量值范圍的并集，允許的量值范圍滿足。

12、在另一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于物元模型獲取各影響因素與經(jīng)典域物元和節(jié)域物元之間關(guān)聯(lián)程度的關(guān)聯(lián)函數(shù)，包括：基于物元模型根據(jù)以下關(guān)系式計(jì)算第個(gè)影響因素的量值隸屬于第個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)函數(shù)：

13、

14、其中，表示待評(píng)物元的第個(gè)影響因素與第個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)程度；為經(jīng)典域物元中關(guān)于影響因素的量值范圍；為節(jié)域物元影響因素的量值范圍；為到量值范圍的有限區(qū)間的距離；若，，，則判定第個(gè)影響因素隸屬于第個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)。

15、在另一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)各影響因素進(jìn)行規(guī)范化處理，并計(jì)算各影響因素在碳排放中的權(quán)重，包括：對(duì)個(gè)影響因素進(jìn)行規(guī)范化處理，構(gòu)建級(jí)等級(jí)矩陣；根據(jù)等級(jí)矩陣計(jì)算第個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)第個(gè)影響因素的數(shù)值比重，并根據(jù)數(shù)值比重計(jì)算第個(gè)影響因素的熵值和變異系數(shù)：

16、

17、

18、其中，， ，；根據(jù)熵值和變異系數(shù)計(jì)算第個(gè)影響因素的在碳排放中的權(quán)重：

19、

20、其中，。

21、在另一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)關(guān)聯(lián)函數(shù)和權(quán)重獲取表征每單位大宗建材碳排放量的碳排放因子，包括：根據(jù)關(guān)聯(lián)函數(shù)和權(quán)重應(yīng)用以下關(guān)系式計(jì)算表征每單位大宗建材碳排放量的碳排放因子：

22、

23、其中，表示建材產(chǎn)品碳排放隸屬于第個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的程度，為第個(gè)影響因素的在碳排放中的權(quán)重，為待評(píng)物元的第個(gè)影響因素與第個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度；若，則為最終評(píng)價(jià)等級(jí)。

24、第二方面，提供了一種基于物元模型的碳排放因子測(cè)評(píng)裝置，裝置包括：數(shù)據(jù)獲取模塊，用于采集建材產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程涉及的所有的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析建材產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中影響碳排放的影響因素，并構(gòu)建物元模型，物元模型包括經(jīng)典域物元和節(jié)域物元；關(guān)聯(lián)獲取模塊，用于基于物元模型獲取各影響因素與經(jīng)典域物元和節(jié)域物元之間關(guān)聯(lián)程度的關(guān)聯(lián)函數(shù)；權(quán)重計(jì)算模塊，用于對(duì)各影響因素進(jìn)行規(guī)范化處理，并計(jì)算各影響因素在碳排放中的權(quán)重；碳排放測(cè)評(píng)模塊，用于根據(jù)關(guān)聯(lián)函數(shù)和權(quán)重獲取表征每單位大宗建材碳排放量的碳排放因子。

25、第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面提供的一種基于物元模型的碳排放因子測(cè)評(píng)方法。

26、第四方面，提供了一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面提供的一種基于物元模型的碳排放因子測(cè)評(píng)方法。