碳税机制下的多式联运路径选择优化模型与算法研究

摘要

随着全球贸易的持续增长，货物运输的能源消耗量大幅增加，导致温室效应日趋严重。在此背景下，发展“低碳经济”被世界各国提上日程。而物流业作为近几年来能源排放的大户，理应为减缓温室效应担负应有的责任，向低碳化运输转变。多式联运作为环境友好型运输方式，备受世界各国的青睐。为了对多式联运的碳排放总量进行定量的分析，以便对碳排放量进行碳税的征收从而有效地减少碳排放。考虑碳税机制下的多式联运路径选择优化的研究更加符合如今物流行业的发展。
　　多数文献对多式联运的研究关注于经济效益，对环境的影响研究缺乏科学的评价方法，并且多数处于政策性研究基础上。而在对碳税的文献分析上，发现碳税主要应用于宏观经济方面。本文在深入研究货物运输活动的基础上，在多式联运中融入碳排放量因素，构建以碳排放量及运输运作成本最小化为目标的双目标模型，然后利用碳税对模型进行转化，最后将模型应用于实例中。
　　本文做了如下几个方面的工作:
　　(1)查阅国内外大量关于低碳供应链、碳税、运输及多式联运相关的文献资料，分析国内多式联运的发展现状和发展趋势，总结既存文献中的优势和不足。
　　(2)在基本多式联运模型中，将碳税这一宏观经济概念加入到多式联运的微观决策模型中去，建立以碳排放量最小化及成本最小化为目标的多式联运模型，并选用带有精英策略的非支配排序遗传算法对模型进行求解。
　　(3)通过对以往统计数据的整理和计算，确定碳排放量因子的计算方法，并计算出碳排放量因子，为模型的求解作准备。
　　(4)选取中石油东北化工销售公司案例的实际数据，对多式联运的碳税模型进行分析，结合相关的数据资料，计算运作成本及系统碳排放总量，并且根据运输方式选择及路径的选择为多式联运制定合理的配送计划。
　　本文的研究是对“低碳物流”研究的有益补充，而案例的分析使本文的模型更加有实用性，为多式联运经营人决策如何选择运输方案时提供了一定的参考价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景与研究意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究内容与研究方法

1．2．1 研究内容

1．2．2 研究方法

1．3 国内外相关研究现状评析

1．3．1 文献检索状况

1．3．2 国外文献综述

1．3．3 国内文献综述

1．3．4 国内外研究现状评析

1．4 论文的主要构成

第2章 相关研究理论综述

2．1 低碳经济的概述

2．1．1 低碳经济的概念

2．1．2 低碳经济的目的及意义

2．1．3 低碳化物流运作分析

2．2 碳税概述

2．2．1 碳税的概念

2．2．2 碳税征收的意义

2．2．3 碳税征收方案与比较

2．2．4 碳税对企业的经济影响

2．3 多式联运概述

2．3．1 多式联运的概念和特征

2．3．2 多式联运的发展现状

2．3．3 多式联运问题描述

2．4 配送及路径选择概述

2．4．1 配送问题概述

2．4．2 路径优化的定义及分类

2．4．3 路径优化问题描述

2．5 本章小结

第3章 碳税机制下的多式联运路径选择优化模型的建立

3．1 考虑碳排放量的多式联运路径选择模型建立

3．1．1 多式联运路径选择影响因素分析

3．1．2 各运输方式碳排放因子的获取

3．1．3 模型建立条件假设

3．1．4 建立模型

3．2 以成本为目标的多式联运路径选择优化模型的建立

3．3 碳税机制下的多式联运组合优化模型建立

3．3．1 碳税税率

3．3．2 模型建立

3．4 本章小结

第4章 碳税机制下的多式联运路径选择优化模型的求解

4．1 组合优化问题求解方法综述

4．2 带精英策略的非支配排序遗传算法概述

4．2．1 NSGA-Ⅱ的基本原理

4．2．2 快速非支配排序算法

4．2．3 拥挤度

4．2．4 NSGA-Ⅱ的基本流程

4．3 NSGA-Ⅱ求解碳税机制下多式联运路径优化问题

4．4 本章小结

第5章 数值算例分析

5．1 中石油集团东北化工销售公司的概述

5．2 东北化工销售公司的配送数据

5．2．1 东北化工销售公司各类石化产品的产量

5．2．2 东北化工销售公司华东地区的配送数据

5．3 求解与分析

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 本文的主要工作

6．2 主要贡献

6．3 研究展望

参考文献

致谢