基于Fuzzy-AHP 的企業(yè)降碳成效評價分析

廖 濤， 趙志磊， 張建飛， 劉啟明， 王國卉， 劉 洋

（1.國網(wǎng)河南省電力公司營銷服務(wù)中心， 河南 鄭州 450051；2.國網(wǎng)河南省電力公司南陽供電公司， 河南 南陽 473000；3.國網(wǎng)河南省電力公司直流中心， 河南 鄭州 450000）

0 引言

為響應(yīng)國家“雙碳”目標(biāo)，越來越多企業(yè)開始采取措施降低碳排放，同時，也逐漸意識到對企業(yè)降碳成效進(jìn)行科學(xué)合理評價的重要性[1]。國內(nèi)外學(xué)者針對企業(yè)降碳提出了很多策略和方法，有針對企業(yè)碳排放主要影響因素進(jìn)行的研究，有針對企業(yè)降碳與成本進(jìn)行的分析，有針對企業(yè)降碳與生產(chǎn)調(diào)度關(guān)系進(jìn)行的研究，也有依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)特點制定具體降碳措施的分析[2-5]。然而，目前仍缺乏一種科學(xué)可行的企業(yè)降碳成效評價體系和方法。

針對以上問題，本文提出了一種基于AHP 法和Fuzzy 法的企業(yè)降碳成效評價體系和方法。通過建立一套科學(xué)可行的企業(yè)降碳成效評價體系和方法，為企業(yè)提供科學(xué)的降碳路徑和降碳優(yōu)化方法。本文構(gòu)建的企業(yè)降碳成效評價體系，包括企業(yè)生產(chǎn)降碳成效、企業(yè)運營降碳成效和企業(yè)管理降碳成效三個一級指標(biāo)，以及各自的二級指標(biāo)。首先，采用AHP 法計算評價體系中各項指標(biāo)的權(quán)重，以準(zhǔn)確反映各項指標(biāo)在降碳成效評價中的重要性。然后，采用Fuzzy 法求取企業(yè)的評價結(jié)果，以更好地處理降碳成效評價中存在的模糊性和不確定性因素。

1 企業(yè)降碳成效評價體系

本文綜合考慮企業(yè)生產(chǎn)、運營和管理三個層面的降碳成效，以此為企業(yè)降碳成效評價體系的一級指標(biāo)，并通過企業(yè)走訪、問卷調(diào)查、資料查詢、文獻(xiàn)參考和專家分析等方式，明確二級指標(biāo)[6-7]。

企業(yè)生產(chǎn)降碳成效主要二級指標(biāo)為能源使用效率、產(chǎn)品生命周期、替代高碳能源和碳排放權(quán)交易。4 個二級指標(biāo)主要評價企業(yè)在生產(chǎn)過程中通過各種技術(shù)手段和措施，降低生產(chǎn)過程中直接或間接使用的能源而減少碳排放的成效評價。

企業(yè)運營降碳成效主要二級指標(biāo)為能源管理、原材料使用、運輸和物流管理三個方面。能源管理主要評價企業(yè)通過能源管理方式減少能源消耗，降低碳排放的成效。原材料使用、運輸和物流管理主要評價企業(yè)在選擇可回收的原材料，優(yōu)化物流管理，運輸和物流過程中通過改善運輸和物流管理，例如，采用更高效的運輸方式、改進(jìn)供應(yīng)鏈管理以及推廣共享物流等方式，減少碳排放的成效。

企業(yè)管理降碳成效主要二級指標(biāo)為碳減排制度管理、碳減排信息公開和碳減排目標(biāo)管理三個方面。碳減排制度管理主要評價企業(yè)建立的碳減排管理制度和執(zhí)行情況的成效。碳減排信息公開主要評價企業(yè)公開碳減排信息的透明度和真實性的成效。碳減排目標(biāo)管理主要評價企業(yè)制定和實現(xiàn)碳減排目標(biāo)的能力和水平，包括目標(biāo)設(shè)定和實施情況的成效。企業(yè)降碳成效評價體系如圖1 所示。

圖1 企業(yè)降碳成效指標(biāo)體系

2 AHP 法和Fuzzy 法在企業(yè)降碳成效評價中的應(yīng)用

2.1 AHP 法在企業(yè)降碳成效評價中的應(yīng)用

建立企業(yè)降碳成效指標(biāo)體系后，需計算各指標(biāo)權(quán)重值。AHP 方法基于專家權(quán)重分配，能更好地利用已有數(shù)據(jù)和決策者的經(jīng)驗，可以靈活地求解多層次決策問題各分項的權(quán)重值。

計算前，先收集各指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對可量化處理的指標(biāo)應(yīng)量化處理，無法量化處理的指標(biāo)應(yīng)建立相應(yīng)的評分等級。根據(jù)各指標(biāo)特點和已有數(shù)據(jù)對同級指標(biāo)兩兩對比，建立如下權(quán)重矩陣：

矩陣元素為專家對各指標(biāo)進(jìn)行兩兩對比后的結(jié)果，m 為該級指標(biāo)的數(shù)量，其中aij=n 為指標(biāo)i 比指標(biāo)j重要的程度為n。根據(jù)假設(shè)條件可知，aji=1/aij=1/n，且aii=1，一般n 可取1～9 的整數(shù)，且當(dāng)n=9 時，為極其重要；n=1 時，為重要程度相同。為驗證兩兩對比矩陣構(gòu)建是否合理，且能計算出權(quán)重值，矩陣（aij）mm需要通過一致性校驗。

一致性檢查公式如下：

式中：Rys為企業(yè)降碳成效評價一致性檢驗計算值，其值要小于0.1；?max為層析分析法矩陣最大特征根；C為可查詢常數(shù)，不同的m 值對應(yīng)不同的C 值。

企業(yè)降碳成效評價指標(biāo)權(quán)重具體值可采用算術(shù)平均法求得，其計算公式如式（3）和式（4）所示，也可直接使用特征向量歸一化后求得。

式中：m 為所求取分項指標(biāo)的指標(biāo)個數(shù)。

2.2 Fuzzy 法在企業(yè)降碳成效評價中的應(yīng)用

Fuzzy 模糊綜合評價法能處理企業(yè)降碳成效評價中的模糊信息，對于企業(yè)降碳成效評價體系中所有指標(biāo)，均可根據(jù)建立的模糊評價集獲得相應(yīng)的評價結(jié)果。針對企業(yè)生產(chǎn)降碳成效、企業(yè)運營降碳成效和企業(yè)管理降碳成效等一級指標(biāo)，均可建立對應(yīng)的隸屬函數(shù)，根據(jù)各指標(biāo)元素原始數(shù)據(jù)及特點，進(jìn)行模糊評價。設(shè)評價集為W，W 可表示為：

本例中，W1、W2、W3、W4分別為很好、好、一般和很差。所獲得的模糊評價結(jié)果為：

采用如下公式計算各二級指標(biāo)模糊集：

式中：i 為第i 個二級指標(biāo)，且Ui=（μi1，μi2，…，μim）。μi1為各二級指標(biāo)權(quán)重值，再結(jié)合一級指標(biāo)權(quán)重U=（μ1，μ2，…，μm），可求得最終模糊評價為：

3 企業(yè)降碳成效評價實例分析

綜合企業(yè)降碳成效評價體系和Fuzzy-AHP 綜合評價法的原理和特點，評價整體計算流程如圖2 所示。

圖2 企業(yè)降碳成效評價流程

以某企業(yè)2022 年全年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從企業(yè)生產(chǎn)降碳成效、企業(yè)運營降碳成效和企業(yè)管理降碳成效三個方面開展該企業(yè)全年降碳成效評價分析[8]。根據(jù)評價流程，首先收集原始數(shù)據(jù)，對具體指標(biāo)值進(jìn)行量化或等級化處理，然后，采用AHP 方法求取權(quán)重值。以企業(yè)生產(chǎn)降碳成效為例，構(gòu)建的矩陣為：

代入式（2），知Rys＜0.1，符合一致性要求，進(jìn)一步計算可求得U1的值：

求得權(quán)重值后，專家依據(jù)處理后的原始數(shù)據(jù)和各指標(biāo)具體情況結(jié)合專業(yè)經(jīng)驗對各分項進(jìn)行模糊評價。以企業(yè)生產(chǎn)降碳成效主要二級指標(biāo)能源使用效率、產(chǎn)品生命周期、替代高碳能源和碳排放權(quán)交易為例，獲得的模糊評價矩陣如下：

由公式（7）計算求得：

同理，可求得V2、V3。結(jié)合一級指標(biāo)權(quán)重值，可求得最終模糊向量為：

根據(jù)最大隸屬度原則可知，該企業(yè)最大隸屬度為0.38，降碳成效評價總體很好。需要說明的是，本文提出的是一種基于Fuzzy-AHP 綜合評價的通用方法，企業(yè)在進(jìn)行具體降碳成效分析時，可結(jié)合企業(yè)自身或所屬行業(yè)特點，對指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和修改。修改后構(gòu)建的企業(yè)降碳成效評價體系，仍可采用AHP 法求取權(quán)重值，并利用Fuzzy 綜合評價方法求取降碳成效的評價結(jié)果。同時，若將模糊評價集賦值具體數(shù)值，并根據(jù)評價結(jié)果進(jìn)行加權(quán)計算，可定量對同企業(yè)不同時期的降碳成效進(jìn)行縱向?qū)Ρ确治?，也可對不同企業(yè)的降碳成效進(jìn)行橫向比較。

4 結(jié)語

近年來，國內(nèi)企業(yè)積極響應(yīng)國家“雙碳”目標(biāo)，采取清潔能源替代、優(yōu)化生產(chǎn)流程、建設(shè)碳匯項目和建立碳排放交易權(quán)等措施，為實現(xiàn)全社會碳減排貢獻(xiàn)力量[9]。同時，企業(yè)降碳成效也成為企業(yè)需要考慮的重要方面。本文從企業(yè)生產(chǎn)降碳成效、企業(yè)運營降碳成效和企業(yè)管理降碳成效三個維度出發(fā)，分別考慮了能源使用效率、產(chǎn)品生命周期、替代高碳能源、碳排放權(quán)交易、能源管理和原材料使用等方面，建立了企業(yè)降碳成效評價體系。提出采用Fuzzy-AHP 模糊綜合評價對企業(yè)降碳成效進(jìn)行分析，闡述了評價方法的原理、步驟和具體操作方法，并以某企業(yè)2022 年降碳成效數(shù)據(jù)進(jìn)行實例評價，通過計算獲得該企業(yè)評價結(jié)果。通過建立的企業(yè)降碳評價體系和采用綜合評價方法，企業(yè)可以更加科學(xué)地評估其降碳措施效果，并根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行有效管理和改進(jìn)，有利于企業(yè)實現(xiàn)碳減排目標(biāo)，提高企業(yè)的競爭力，樹立企業(yè)良好的社會形象，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。