2000-2005 清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,工學(xué)博士
1995-2000 清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,工學(xué)學(xué)士
1998-2000 清華大學(xué)法學(xué)院,法學(xué)輔修學(xué)歷
溫宗國(guó)
溫宗國(guó)現(xiàn)任清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授,曾獲基金委優(yōu)青、杰青。
獲資助領(lǐng)域?yàn)榄h(huán)境與生態(tài)管理。溫宗國(guó)主要從事環(huán)境系統(tǒng)分析及規(guī)劃管理、環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)技術(shù),已入選國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”青年學(xué)者、國(guó)家環(huán)境保護(hù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)青年拔尖人才、中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)首屆青年科學(xué)家金獎(jiǎng)等。學(xué)術(shù)成果獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)4項(xiàng)。合作出版論著10多本,學(xué)術(shù)論文140多篇,其中在NatureSustainability等期刊發(fā)表SCI論文70多篇、獲得國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)30多項(xiàng)。主持包括國(guó)家973計(jì)劃、科技支撐計(jì)劃、自然科學(xué)基金等國(guó)家課題30多項(xiàng)。擔(dān)任國(guó)家“廢物資源化科技工程”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)總體專(zhuān)家組成員、全國(guó)科技領(lǐng)軍人才聯(lián)盟資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任、中國(guó)“雙法”研究會(huì)能源經(jīng)濟(jì)與管理研究分會(huì)副理事長(zhǎng)等學(xué)術(shù)兼職。
中國(guó)在長(zhǎng)期探索工業(yè)節(jié)能減排的管理實(shí)踐中取得了一定成效,但節(jié)能減排形勢(shì)依然較為嚴(yán)峻,且面臨一系列重大挑戰(zhàn)。須從兩方面系統(tǒng)推進(jìn)節(jié)能減排管理工作。
一方面,現(xiàn)有工業(yè)節(jié)能減排的主要措施(如淘汰落后產(chǎn)能、結(jié)構(gòu)升級(jí)、技術(shù)改造等)推廣趨于成熟,潛力空間逐漸收窄,傳統(tǒng)粗放式的節(jié)能減排措施應(yīng)用模式難以滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的節(jié)能減排政策約束要求;必須全面解析各個(gè)工業(yè)行業(yè)的特點(diǎn),量化并對(duì)比主流措施效果,有的放矢地制定對(duì)應(yīng)節(jié)能減排政策,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化管理(圖1)。
圖1 關(guān)鍵節(jié)能減排措施及作用節(jié)點(diǎn)
另一方面,隨著工業(yè)節(jié)能減排的持續(xù)深入,決策過(guò)程中需考慮的管理目標(biāo)數(shù)量日益增加,需要同時(shí)管理節(jié)能、大氣污染物減排、水污染物減排、碳排放和成本控制等目標(biāo);不同節(jié)能減排措施往往會(huì)同時(shí)對(duì)各項(xiàng)管理目標(biāo)造成直接或間接的影響,導(dǎo)致各個(gè)目標(biāo)間存在復(fù)雜的協(xié)同效應(yīng)和沖突關(guān)系,需要采取科學(xué)方法統(tǒng)籌管理這些高維目標(biāo)以支撐系統(tǒng)化決策。由于工業(yè)系統(tǒng)中產(chǎn)能結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)等存在多重不確定性,往往導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況產(chǎn)生較大偏差,從而影響管理政策的有效性(圖2)。因此,須以系統(tǒng)性視角分析并搭建工業(yè)節(jié)能減排管理模型,統(tǒng)籌多項(xiàng)屬性、多維目標(biāo)及多重不確定性因素開(kāi)展系統(tǒng)化決策。
圖2 工業(yè)系統(tǒng)不確定性示意(以水泥熟料生產(chǎn)為例)
為攻克上述理論瓶頸和解決實(shí)際管理問(wèn)題,本書(shū)針對(duì)工業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀及管理需求在行業(yè)、企業(yè)、技術(shù)等不同尺度開(kāi)發(fā)了多套方法學(xué),實(shí)現(xiàn)了可求解的系統(tǒng)化決策方法和精準(zhǔn)化管理應(yīng)用。全書(shū)共分為十章,主要內(nèi)容如圖3所示。
圖3 本書(shū)內(nèi)容架構(gòu)
工業(yè)節(jié)能減排精準(zhǔn)化管理與系統(tǒng)化決策
溫宗國(guó) 王奕涵 等 著
北京:科學(xué)出版社,2022.3
ISBN:978-7-03-071781-8
責(zé)任編輯:張淑曉
本書(shū)針對(duì)當(dāng)前工業(yè)節(jié)能減排管理的熱點(diǎn)研究問(wèn)題,詳細(xì)介紹作者及其團(tuán)隊(duì)在工業(yè)節(jié)能減排領(lǐng)域多個(gè)層面開(kāi)展的精準(zhǔn)化管理、系統(tǒng)化決策、不確定性分析及實(shí)踐應(yīng)用等研究成果。其中,在精準(zhǔn)化管理方面,構(gòu)建工業(yè)節(jié)能減排精準(zhǔn)化管理模型,并專(zhuān)門(mén)論證產(chǎn)業(yè)共生技術(shù)措施對(duì)節(jié)能減排的有效性;在系統(tǒng)化決策方面,分別從技術(shù)、企業(yè)和行業(yè)層面展開(kāi)研究,開(kāi)發(fā)多屬性決策、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型和多目標(biāo)優(yōu)化求解算法等方法學(xué)工具;在不確定性分析方面,本書(shū)采用拉丁超立方采樣方法模擬工業(yè)系統(tǒng)的各種不確定性條件,規(guī)避管理不達(dá)標(biāo)的潛在風(fēng)險(xiǎn);在實(shí)踐應(yīng)用方面,開(kāi)發(fā)區(qū)域性決策方法和標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用軟件,提升理論節(jié)能減排管理工具的應(yīng)用價(jià)值。
本書(shū)可供工業(yè)節(jié)能減排領(lǐng)域相關(guān)的企業(yè)管理者、政策制定者及高等院校、科研院所研究人員閱讀和參考。
目錄速覽
前言
第1章 緒論 1
1.1 工業(yè)節(jié)能減排管理的重大挑戰(zhàn) 1
1.2 工業(yè)節(jié)能減排管理的關(guān)鍵問(wèn)題 5
1.3 本書(shū)主要內(nèi)容 6
第2章 工業(yè)節(jié)能減排精準(zhǔn)化管理模型 10
2.1 工業(yè)節(jié)能減排精準(zhǔn)化管理研究概述 10
2.2 工業(yè)節(jié)能減排精準(zhǔn)化管理模型結(jié)構(gòu) 11
2.2.1 行業(yè)系統(tǒng)模擬 11
2.2.2 行業(yè)節(jié)能減排措施 11
2.2.3 節(jié)能減排效益核算 14
2.3 鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排預(yù)測(cè) 16
2.3.1 鋼鐵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 16
2.3.2 鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排措施情景設(shè)定 18
2.4 鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排精準(zhǔn)化管理實(shí)踐 21
2.4.1 鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排潛力 21
2.4.2 中國(guó)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排路徑 22
2.4.3 中國(guó)鋼鐵行業(yè)精準(zhǔn)化管理建議 25
2.5 本章小結(jié) 26
參考文獻(xiàn) 26
第3章 產(chǎn)業(yè)共生系統(tǒng)建模及技術(shù)政策分析 29
3.1 產(chǎn)業(yè)共生的發(fā)展現(xiàn)狀 29
3.1.1 產(chǎn)業(yè)共生的相關(guān)概念 29
3.1.2 產(chǎn)業(yè)共生的國(guó)內(nèi)外實(shí)踐 30
3.2 產(chǎn)業(yè)共生系統(tǒng)模擬 32
3.2.1 研究邊界 33
3.2.2 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模擬與匹配關(guān)系識(shí)別 33
3.3 共生系統(tǒng)的節(jié)能減排潛力及成本分析 38
3.4 關(guān)鍵共生技術(shù)的識(shí)別 43
3.4.1 跨行業(yè)耦合共生技術(shù)系統(tǒng)采樣和不確定性因素識(shí)別 43
3.4.2 共生技術(shù)系統(tǒng)節(jié)能減排的可行目標(biāo)與關(guān)鍵共生技術(shù) 43
3.5 本章小結(jié) 47
參考文獻(xiàn) 48
第4章 產(chǎn)業(yè)共生技術(shù)優(yōu)選的系統(tǒng)化決策:基于熵權(quán)TOPSIS的多屬性評(píng)估 50
4.1 產(chǎn)業(yè)共生技術(shù)優(yōu)選的系統(tǒng)化決策 50
4.2 鋼鐵行業(yè)共生技術(shù)評(píng)估屬性設(shè)置 52
4.3 基于熵權(quán)TOPSIS的多屬性決策方法 55
4.3.1 決策矩陣標(biāo)準(zhǔn)化 56
4.3.2 確定屬性權(quán)重 57
4.3.3 理想解生成 57
4.3.4 相對(duì)接近度計(jì)算 58
4.4 隨機(jī)采樣 58
4.5 產(chǎn)業(yè)共生技術(shù)體系評(píng)價(jià) 59
4.6 產(chǎn)業(yè)共生技術(shù)優(yōu)選系統(tǒng)化決策結(jié)果 60
4.6.1 最優(yōu)產(chǎn)業(yè)共生技術(shù)篩選 60
4.6.2 產(chǎn)業(yè)共生技術(shù)優(yōu)選方案及效果評(píng)價(jià) 62
4.7 本章小結(jié) 64
參考文獻(xiàn) 64
第5章 企業(yè)節(jié)能減排系統(tǒng)化決策方法及應(yīng)用 67
5.1 企業(yè)環(huán)境效率評(píng)估研究現(xiàn)狀 67
5.2 案例企業(yè)概況 69
5.3 基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的環(huán)境效率評(píng)估方法 70
5.3.1 投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)設(shè)定 70
5.3.2 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法 71
5.3.3 回歸分析 73
5.4 企業(yè)環(huán)境效率評(píng)估結(jié)果 74
5.4.1 企業(yè)環(huán)境效率整體結(jié)果 74
5.4.2 工藝環(huán)境效率結(jié)果 76
5.4.3 企業(yè)環(huán)境效率的影響因素分析 81
5.5 本章小結(jié) 82
參考文獻(xiàn) 83
第6章 行業(yè)節(jié)能減排系統(tǒng)化決策:基于NSGA-Ⅲ的高維多目標(biāo)協(xié)同控制 86
6.1 工業(yè)節(jié)能減排的高維多目標(biāo)決策進(jìn)展 86
6.2 鋼鐵行業(yè)系統(tǒng)高維多目標(biāo)優(yōu)化模型建立 90
6.2.1 優(yōu)化變量 91
6.2.2 優(yōu)化目標(biāo) 94
6.2.3 約束條件 95
6.3 帶約束的NSGA-Ⅲ方法 96
6.4 基于模糊C均值聚類(lèi)的最終優(yōu)化方案生成 101
6.5 鋼鐵行業(yè)系統(tǒng)高維多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果 102
6.5.1 優(yōu)化算法評(píng)價(jià) 102
6.5.2 優(yōu)化結(jié)果概述 103
6.5.3 最終優(yōu)化方案 104
6.6 本章小結(jié) 108
參考文獻(xiàn) 108
第7章 工業(yè)節(jié)能減排管理的不確定性分析 112
7.1 工業(yè)節(jié)能減排不確定性分析研究現(xiàn)狀 112
7.2 工業(yè)節(jié)能減排不確定性分析模型及實(shí)踐 113
7.2.1 模型架構(gòu) 113
7.2.2 行業(yè)技術(shù)系統(tǒng)模擬 114
7.2.3 案例數(shù)據(jù)收集 115
7.2.4 能耗及成本核算 116
7.2.5 不確定性分析 117
7.3 不確定性分析結(jié)果 119
7.3.1 鋼鐵行業(yè)節(jié)能目標(biāo)設(shè)定 119
7.3.2 原料-生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整 121
7.3.3 技術(shù)分類(lèi)與推廣政策 122
7.4 本章小結(jié) 123
參考文獻(xiàn) 124
第8章 區(qū)域工業(yè)節(jié)能減排應(yīng)用:以山西省長(zhǎng)治市為例 128
8.1 區(qū)域工業(yè)節(jié)能減排管理研究現(xiàn)狀 128
8.2 案例區(qū)域介紹 130
8.3 區(qū)域工業(yè)減排管理方法 135
8.3.1 基于系統(tǒng)化決策的重點(diǎn)管控企業(yè)識(shí)別 135
8.3.2 基于精準(zhǔn)化管理的企業(yè)減排路徑 135
8.4 長(zhǎng)治市工業(yè)節(jié)能減排精細(xì)化管控路徑分析 139
8.4.1 長(zhǎng)治市工業(yè)企業(yè)污染績(jī)效評(píng)價(jià)結(jié)果 139
8.4.2 重點(diǎn)企業(yè)節(jié)能減排路徑及潛力評(píng)估 141
8.5 區(qū)域工業(yè)節(jié)能減排精準(zhǔn)管理建議 144
8.6 本章小結(jié) 146
參考文獻(xiàn) 146
第9章 工業(yè)節(jié)能減排管理決策支持系統(tǒng) 150
9.1 平臺(tái)整體結(jié)構(gòu) 150
9.2 工業(yè)節(jié)能減排規(guī)范化數(shù)據(jù)體系 152
9.3 模型搭建 158
9.3.1 創(chuàng)建模型 159
9.3.2 配置關(guān)系 160
9.3.3 量化表征 160
9.4 數(shù)據(jù)交互 163
9.5 算法運(yùn)算與結(jié)果呈現(xiàn) 164
9.6 本章小結(jié) 166
第10章 總結(jié)與展望 168
10.1 精準(zhǔn)化管理 168
10.2 系統(tǒng)化決策 169
10.3 不確定性分析 170
10.4 管理應(yīng)用實(shí)踐 170
10.5 未來(lái)研究展望 171
附錄 172
附錄A 企業(yè)環(huán)境效率評(píng)估結(jié)果 172
附錄B 高維多目標(biāo)優(yōu)化算法代碼 179
附錄C 不確定性分析采樣結(jié)果 202
作者簡(jiǎn)介
溫宗國(guó)
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院長(zhǎng)聘教授、博士生導(dǎo)師,循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究中心主任、工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展評(píng)價(jià)中心主任。主要從事城市固廢資源化與循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與碳排放系統(tǒng)工程研究。獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、教育部等部級(jí)或?qū)W會(huì)科技進(jìn)步等一等獎(jiǎng)6項(xiàng)。應(yīng)邀擔(dān)任國(guó)家發(fā)改委、科技部、生環(huán)部、工信部等部委資環(huán)領(lǐng)域決策咨詢(xún)專(zhuān)家。
王奕涵
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院博士研究生,主要研究方向?yàn)楣I(yè)部門(mén)能源環(huán)境系統(tǒng)建模、節(jié)能-減污-降碳協(xié)同優(yōu)化與不確定性分析。
(本文編輯:王芳)
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溫宗國(guó)
環(huán)境管理與政策教研所,教授
郵箱:wenzg@tsinghua.edu.cn
電話(huà):010-62792921
地點(diǎn):中意清華環(huán)境節(jié)能樓1023室