五一數(shù)學(xué)建模b題論文完整版

1、2016年第十三屆五一數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽承 諾 書我們仔細(xì)閱讀了五一數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽的競賽規(guī)則。我們完全明白，在競賽開始后參賽隊(duì)員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與本隊(duì)以外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的, 如果引用別人的成果或其它公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競賽規(guī)則，以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為，我們愿意承擔(dān)由此引起的一切后果。我們授權(quán)五一數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽賽組委會，可將我們的論文以任何形式進(jìn)行公開展示（包括進(jìn)行網(wǎng)上公示

2、，在書籍、期刊和其他媒體進(jìn)行正式或非正式發(fā)表等）。我們參賽選擇的題號為（從A/B/C中選擇一項(xiàng)填寫）： 我們的報(bào)名參賽隊(duì)號為： 參賽組別（研究生或本科或?qū)？疲?所屬學(xué)校（請?zhí)顚懲暾娜?參賽隊(duì)員 (打印并簽名) ：1. 2. 3. 日期： 年 月 日獲獎(jiǎng)證書郵寄地址： 郵政編碼： 收件人姓名： 聯(lián)系電話： 2016年第十三屆五一數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽編 號 專 用 頁競賽評閱編號（由競賽評委會評閱前進(jìn)行編號）：評閱記錄評閱人評分備注 裁剪線 裁剪線 裁剪線 競賽評閱編號（由競賽評委會評閱前進(jìn)行編號）：參賽隊(duì)伍的參賽號碼：（請各參賽隊(duì)提前填寫好）：2016年第十三屆五一數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽題 目 城市工業(yè)企

3、業(yè)評價(jià)及能源分配優(yōu)化設(shè)計(jì)摘 要本文旨在研究能源總量控制下的城市工業(yè)企業(yè)的評價(jià)及能源分配的優(yōu)化設(shè)計(jì)。量化分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源消費(fèi)特征，就此進(jìn)行工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平進(jìn)行綜合評價(jià)；基于不同的要求，能源總量控制下對合理能源分配的方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化。在問題一中，從題目中所給的附件中工業(yè)企業(yè)能源消耗、產(chǎn)值、利稅、員工人數(shù)的數(shù)據(jù)中挖掘與發(fā)現(xiàn)，從中分析出量化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源消費(fèi)特征的指標(biāo)參數(shù)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的量化指標(biāo)：產(chǎn)業(yè)人員分配結(jié)構(gòu)向量、產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)向量、產(chǎn)業(yè)最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向量及產(chǎn)業(yè)消耗結(jié)構(gòu)向量；能源消費(fèi)的量化指標(biāo)：產(chǎn)業(yè)消耗結(jié)構(gòu)向量、產(chǎn)業(yè)人均能耗結(jié)構(gòu)向量，并進(jìn)行量化，從而兩者結(jié)合充分量化能源消耗的量化趨勢，在向低消耗的可持續(xù)協(xié)

4、調(diào)化經(jīng)濟(jì)模式趨近，且其特征值大于1，綜合指數(shù)為75.35，綜合水平較高，可持續(xù)發(fā)展性高。針對問題二，建立單目標(biāo)加權(quán)模型，當(dāng)目標(biāo)為工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值受到的影響最小時(shí)，產(chǎn)值:利稅:從業(yè)人員5:3:2；當(dāng)目標(biāo)為工業(yè)企業(yè)利稅受到的影響最小時(shí)，產(chǎn)值:利稅:從業(yè)人員5:3:2；當(dāng)目標(biāo)為工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員受到的影響最小時(shí)，產(chǎn)值:利稅:從業(yè)人員3.5:2.5:4；權(quán)重確定代入各工業(yè)企業(yè)能源分配方案的計(jì)算表達(dá)式，從而確定各工業(yè)企業(yè)能源分配。針對問題三，建立模糊多目標(biāo)加權(quán)模型，當(dāng)目標(biāo)為工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員受到的影響同時(shí)最小時(shí)，工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員的權(quán)值進(jìn)行優(yōu)化比較，得出最優(yōu)解為產(chǎn)值:利稅:從業(yè)人員3:1:

5、6；權(quán)重確定后代入各工業(yè)企業(yè)能源分配方案的計(jì)算表達(dá)式，從而確定各工業(yè)企業(yè)能源分配。針對問題四，建立灰色預(yù)測模型進(jìn)行各工業(yè)企業(yè)能源分配的預(yù)測，得到預(yù)測計(jì)算表達(dá)式，從而實(shí)現(xiàn)能源的分配。最優(yōu)方案的利稅定量評估，得出結(jié)論利稅逐年遞增，且增幅大于5%。針對問題五，在能源總量控制的前提下，對城市工業(yè)企業(yè)進(jìn)行合理的能源分配，以提高能源利用效率和質(zhì)量，并闡述合理的政策建議。關(guān)鍵詞：能源分配優(yōu)化 綜合評價(jià) 單目標(biāo)加權(quán)模型 模糊多目標(biāo)加權(quán)模型灰色預(yù)測模型1 問題重述1.1問題背景能源是國民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),是工業(yè)企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，但是過度的能源消耗，會破壞資源和環(huán)境，不利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。目前我國正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型

6、的關(guān)鍵時(shí)期，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開能源，國家十三五發(fā)展規(guī)劃中明確提出了要控制能源的消費(fèi)。對每個(gè)工業(yè)企業(yè)來講，能源消耗對工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)值、利稅等具有直接的影響，同時(shí)工業(yè)企業(yè)的自身發(fā)展也有利于社會穩(wěn)定。如何在控制能源消耗總量的條件下，為工業(yè)企業(yè)合理配置能源，使得工業(yè)企業(yè)充分利用能源，并獲得較高的產(chǎn)值和利稅，是一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的問題。1.2 提出問題附件是某城市C上一年度工業(yè)企業(yè)能源消耗、產(chǎn)值、利稅、員工人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。請根據(jù)這些數(shù)據(jù)，分析解決以下問題：問題1：對城市C的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源消費(fèi)特征進(jìn)行定量分析，并建立數(shù)學(xué)模型對城市C的工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平進(jìn)行綜合評價(jià)。問題2：假設(shè)城市C要求本年度能源消耗總量比上一

7、年度下降5%，請分別建立數(shù)學(xué)模型，給出使該市的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案。問題3： 如果城市C要求本年度能源消耗總量比上一年度下降5%，請建立數(shù)學(xué)模型，給出城市C的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案，使該市的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值與利稅、從業(yè)人員受到的綜合影響最小。問題4：如果城市C要求在未來2年，每年能源消耗總量比上一年度下降5%，請建立數(shù)學(xué)模型，給出該市的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案，使得工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值總量增速不低于8%，并就這一方案對城市C未來2年的利稅水平進(jìn)行定量評估。問題5：結(jié)合上述研究，給城市C的能源管理部門寫一封信，談?wù)勅绾卧谀茉纯偭靠刂频那疤嵯?，對城市工業(yè)企業(yè)進(jìn)行合理

8、的能源分配，以提高能源利用效率和質(zhì)量，并闡述你的政策建議。2 問題分析問題一的關(guān)鍵在于從城市C上一年度工業(yè)企業(yè)能源消耗、產(chǎn)值、利稅、員工人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中找出主要量化指標(biāo)，從而對城市C的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源消費(fèi)特征進(jìn)行定量分析；在定量分析的基礎(chǔ)上結(jié)合已有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，對城市C的工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平進(jìn)行綜合評價(jià)。問題二的關(guān)鍵在于在本年度能源消耗總量比上一年度下降5%的前提下，建立使該市的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案；建立使該市的工業(yè)企業(yè)利稅受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案；建立使該市的工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案。由此可知在以產(chǎn)值、利稅

9、、從業(yè)人員為核心時(shí)其權(quán)重的適當(dāng)放大，從而可使其核心受到的影響降到最小。問題三的關(guān)鍵在于在本年度能源消耗總量比上一年度下降5%的前提下，由于在此產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員同等重要，它們的權(quán)重的應(yīng)由各自的比重得出，從而可使該市的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值與利稅、從業(yè)人員受到的綜合影響最小。問題四的關(guān)鍵在于在未來2年，每年能源消耗總量比上一年度下降5%，且使工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值總量增速不低于8%的目標(biāo)下，建立模型給出該市的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案；就選定的方案對城市C未來2年的利稅水平進(jìn)行定量評估。結(jié)合上述研究及解決方案，如何在能源總量控制的前提下，對城市工業(yè)企業(yè)進(jìn)行合理的能源分配，以提高能源利用效率和質(zhì)量，并闡述你的政策建議。

10、3 模型假設(shè)（1）附件中的每個(gè)工業(yè)企業(yè)各代表著不同的產(chǎn)業(yè)，且只生產(chǎn)一種產(chǎn)品。（2）在第一問中指標(biāo)的確定只從附件中的數(shù)據(jù)分析及加工，忽略其他未體現(xiàn)的干擾因素。（3）加權(quán)優(yōu)化時(shí)只考慮產(chǎn)值、利稅及從業(yè)人員，忽略其他指標(biāo)。4 符號說明 ： 各工業(yè)企業(yè)的工作人員的人數(shù)； ： 各工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)值； ： 各工業(yè)企業(yè)的利稅； ： 各工業(yè)企業(yè)的綜合能耗； ： 各工作人員的人數(shù)/總?cè)藬?shù)； ： 各企業(yè)現(xiàn)價(jià)產(chǎn)值/總產(chǎn)值； ： 各企業(yè)利稅/總利稅； ： 各企業(yè)綜合能耗/總能耗； ： 產(chǎn)業(yè)人員分配結(jié)構(gòu)向量； ： 產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)向量； ： 產(chǎn)業(yè)最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向量； ： 產(chǎn)業(yè)消耗結(jié)構(gòu)向量； ： 人均能耗數(shù)； ： 產(chǎn)業(yè)人均能耗結(jié)構(gòu)向

11、量； ： 標(biāo)準(zhǔn)化后所得值； ： 指標(biāo)實(shí)際值； ： 參評指標(biāo)熵值； ： 指標(biāo)差異系數(shù)； ： 參評指標(biāo)權(quán)數(shù)； ： 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值；： 指標(biāo)原始值；： 指標(biāo)的最大值；： 指標(biāo)的最小值；： 綜合指數(shù)；： 本年度能源消耗量；： 上年度能源消耗；： 本年度各企業(yè)能源分配量；： 工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值；： 從業(yè)人員；： 工業(yè)企業(yè)綜合消耗；： 在相應(yīng)權(quán)重下的能源分配量；： 在權(quán)重下能源消耗量；： 未分權(quán)重的能源消耗量；： 在相應(yīng)權(quán)重偏低下的能源分配量；： 在相應(yīng)權(quán)重偏高下的能源分配量；： 在相應(yīng)指標(biāo)最小化的最優(yōu)值；： 指標(biāo)權(quán)重；： 原始數(shù)據(jù)列；： 一次累加數(shù)據(jù)列；： 最優(yōu)解向量；： 去年各企業(yè)產(chǎn)值之和；： 今年各企業(yè)產(chǎn)

12、值之和；： 明年各企業(yè)產(chǎn)值之和；5 模型的建立及求解5.1 問題一的分析問題一的關(guān)鍵在于從城市C上一年度工業(yè)企業(yè)能源消耗、產(chǎn)值、利稅、員工人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中找出主要量化指標(biāo)，從而對城市C的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源消費(fèi)特征進(jìn)行定量分析；在定量分析的基礎(chǔ)上結(jié)合已有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，對城市C的工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平進(jìn)行綜合評價(jià)。5.1.1 基于量化指標(biāo)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源消費(fèi)特征的定量分析由從城市C上一年度工業(yè)企業(yè)能源消耗、產(chǎn)值、利稅、員工人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)出發(fā)，從基本的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析出量化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)的相關(guān)指標(biāo)，從而進(jìn)行量化處理。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的量化指標(biāo)由各工業(yè)企業(yè)的工作人員的人數(shù)/總?cè)藬?shù)、現(xiàn)價(jià)產(chǎn)值/總產(chǎn)值、企

13、業(yè)利稅/總利稅及綜合能耗/總能耗確定；能源消費(fèi)的量化指標(biāo)由各工業(yè)企業(yè)的綜合能耗/總能耗及人均能耗數(shù)。（1）量化指標(biāo)的函數(shù)表達(dá)1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的量化指標(biāo)在此令Wi，Li，Yi，Zi分別為各工業(yè)企業(yè)（產(chǎn)業(yè)）的工作人員的人數(shù)、現(xiàn)價(jià)產(chǎn)值、企業(yè)利稅、綜合能耗。相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)量化指標(biāo)各工業(yè)企業(yè)的工作人員的人數(shù)/總?cè)藬?shù) wi，各企業(yè)現(xiàn)價(jià)產(chǎn)值/總產(chǎn)值i，各企業(yè)利稅/總利稅yi，各企業(yè)綜合能耗/總能耗zi函數(shù)的表達(dá)式 則 分別為產(chǎn)業(yè)人員分配結(jié)構(gòu)向量、產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)向量、產(chǎn)業(yè)最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向量及產(chǎn)業(yè)消耗結(jié)構(gòu)向量。2）能源消耗的量化指標(biāo)在此令Wi，Zi分別為各工業(yè)企業(yè)（產(chǎn)業(yè)）的工作人員的人數(shù)、及綜合能耗。從而能源消耗的量化

14、指標(biāo)為各工業(yè)企業(yè)的綜合能耗/總能耗wi及人均能耗數(shù)vi，其函數(shù)表達(dá)式為： 則 分別為產(chǎn)業(yè)消耗結(jié)構(gòu)向量、產(chǎn)業(yè)人均能耗結(jié)構(gòu)向量。（1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源消費(fèi)的定量分析11）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的定量分析通過對城市C上一年度工業(yè)企業(yè)能源消耗、產(chǎn)值、利稅、員工人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析及處理，得到產(chǎn)業(yè)人員分配結(jié)構(gòu)向量、產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)向量、產(chǎn)業(yè)最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向量及產(chǎn)業(yè)消耗結(jié)構(gòu)向量的具體數(shù)值，如下：（0.000440 ，0.000605 ，0.002684）（0.000064 ，0.000040 ，0.000529）（0.000084 ，0.000046 ，0.000525）（0.000004 ，0.000004 ，0.00031

15、6）在向量w，x，y，z中的各企業(yè)指標(biāo)的相關(guān)比值計(jì)算完畢，在此簡化特征計(jì)算，用區(qū)間值的中數(shù)代替各個(gè)數(shù)值，由各個(gè)數(shù)值占的區(qū)間比重進(jìn)行量化，從而定量分析。表1 各指標(biāo)的區(qū)間比重簡化表0.10.20.20.30.30.40.50.60.60.70.70.80.80.90.91.0w95%2%1%1%1%0%0%0%l98%1%1%0%0%0%0%0%y99%1%0%0%0%0%0%0%z99%1%0%0%0%0%0%0%由表一的數(shù)據(jù)可知，向量w，l，y，z中的各企業(yè)參數(shù)的數(shù)值集中在0.1到0.2的區(qū)間中，說明各向量的特征值小于1，且在較穩(wěn)定的區(qū)間波動(dòng)。 2）能源消耗的定量分析2通過對城市C上一年度工

16、業(yè)企業(yè)能源消耗、產(chǎn)值、利稅、員工人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析及處理，得到產(chǎn)業(yè)消耗結(jié)構(gòu)向量及產(chǎn)業(yè)人均能耗結(jié)構(gòu)向量的具體數(shù)值，如下：（0.000004 ，0.000004 ，0.000316）（0.713913336，0.515518635，8.60377136）在向量z，v中的各企業(yè)指標(biāo)的相關(guān)比值計(jì)算完畢，在此簡化特征計(jì)算，用區(qū)間值的中數(shù)代替各個(gè)數(shù)值，由各個(gè)數(shù)值占的區(qū)間比重進(jìn)行量化，從而定量分析。但由于基數(shù)的定義形式不同，從而參數(shù)由兩個(gè)表分別表示：表 2 產(chǎn)業(yè)能耗結(jié)構(gòu)區(qū)間比重簡化表0.10.20.20.30.30.40.50.60.60.70.70.80.80.90.91.0z99%1%0%0%0%0%

17、0%0%表3 人均能耗結(jié)構(gòu)區(qū)間比重簡化表5101015152020252530303535v85%8%3%2%1%0%1%由表二和表三的數(shù)據(jù)可知，向量z中各參數(shù)數(shù)值集中在區(qū)間0.1到0.2之間，向量v中參數(shù)集中在5到10的小區(qū)間中，兩者結(jié)合充分量化能源消耗的量化趨勢，在向低消耗的可持續(xù)協(xié)調(diào)化經(jīng)濟(jì)模式趨近，且其特征值大于1。5.1.2工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平的綜合評價(jià)（1）基于量化指標(biāo)建立權(quán)重比的數(shù)學(xué)模型采用綜合評價(jià)法初步建立了產(chǎn)業(yè)規(guī)模、速度效益、結(jié)構(gòu)調(diào)整、源環(huán)境共4大類5項(xiàng)具體指標(biāo)組成的評價(jià)指標(biāo)體系(見表4)。表4 評價(jià)指標(biāo)體系表一級指標(biāo)二級指標(biāo)三級指標(biāo)指標(biāo)性質(zhì)工業(yè)發(fā)展水平綜合評價(jià)體系產(chǎn)業(yè)規(guī)模規(guī)模以上

18、工業(yè)企業(yè)資產(chǎn)總計(jì)(元)正向指標(biāo)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)(戶)正向指標(biāo)規(guī)模以上工業(yè)利稅總額（元）正向指標(biāo)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)正向指標(biāo)產(chǎn)業(yè)最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正向指標(biāo)人均產(chǎn)值（元/人）正向指標(biāo)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)業(yè)人員分配結(jié)構(gòu)正向指標(biāo)資源環(huán)境產(chǎn)業(yè)消耗結(jié)構(gòu)（噸）逆向指標(biāo)產(chǎn)業(yè)人均能耗（噸/人）正向指標(biāo)1）評價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的確定利用德爾菲法和熵權(quán)法進(jìn)行主客觀綜合賦權(quán)。在信息論中，熵是對不確定性的一種度量，信息量越大，不確定性就越小，熵也越?。环粗嗳?。熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)法，通過計(jì)算指標(biāo)的信息熵，相對變化程度大的指標(biāo)具有較大權(quán)重3。計(jì)算具體過程如下：指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。式中，pij為標(biāo)準(zhǔn)化后所得值，Mij為指標(biāo)實(shí)際值，i=1，2，n，j=1，

19、2，m。其中，m為參評指標(biāo)個(gè)數(shù)，n為參評對象個(gè)數(shù)。計(jì)算參評指標(biāo)熵值。對于某項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)值差距越大，則該指標(biāo)在綜合評價(jià)中所起作用越大；如果某指標(biāo)的指標(biāo)值全部相等，則該指標(biāo)在綜合評價(jià)中不起作用。，其中，。計(jì)算指標(biāo)差異系數(shù)。確定參評指標(biāo)權(quán)數(shù)。二）指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理由于各個(gè)指標(biāo)具有不同的量綱和數(shù)量級，因而不具有可比性，無法進(jìn)行直接運(yùn)算。因此，在使用指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評價(jià)前，必須將各具體指標(biāo)的數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。對正向指標(biāo)，采取以下公式：對逆向指標(biāo)，采取以下公式：其中，為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，為指標(biāo)原始值，為指標(biāo)的最大值，為指標(biāo)的最小值。最后，用每一個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值乘其權(quán)重并相加的方法，得到最終的工業(yè)化程度的綜

20、合指數(shù)：三）指標(biāo)數(shù)據(jù)處理與計(jì)算采用德爾菲法和熵權(quán)法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)上述熵值計(jì)算步驟，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)的客觀權(quán)重，再根據(jù)主客觀綜合賦權(quán)法，得到各項(xiàng)指標(biāo)的綜合權(quán)重（見表5）。表5 工業(yè)發(fā)展水平綜合評價(jià)指標(biāo)權(quán)重二級指標(biāo)三級指標(biāo)權(quán)重（%）權(quán)重排序產(chǎn)業(yè)規(guī)模規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)資產(chǎn)總計(jì)(元)11.344規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)(戶)12.563規(guī)模以上工業(yè)利稅總額（元）13.452產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)13.891產(chǎn)業(yè)最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)10.336人均產(chǎn)值（元/人）9.587結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)業(yè)人員分配結(jié)構(gòu)10.445資源環(huán)境產(chǎn)業(yè)消耗結(jié)構(gòu)（噸）10.336產(chǎn)業(yè)人均能耗（噸/人）8.088（三）工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平綜合評價(jià)表

21、6工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平綜合評價(jià)表產(chǎn)業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)調(diào)整資源環(huán)境綜合指數(shù)48.238.6918.4375.35從表六中的綜合評價(jià)結(jié)果看，產(chǎn)業(yè)規(guī)模為48.23，其數(shù)值較大發(fā)展平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)調(diào)整為8.69，資源環(huán)境為18.43，綜合指數(shù)為75.35，綜合水平較高，可持續(xù)發(fā)展性高。5.2 問題二的分析問題二的關(guān)鍵在于在本年度能源消耗總量比上一年度下降5%的前提下，建立使該市的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案；建立使該市的工業(yè)企業(yè)利稅受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案；建立使該市的工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案。由此可知在以產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員為核心時(shí)其權(quán)重的適當(dāng)放大，從

22、而可使其核心受到的影響降到最小。5.2.1參數(shù)的定義（1）本年度能源消耗量E式中，本年度能源消耗量E，上年度能源消耗e。（2）能源分配的核心指標(biāo)各企業(yè)能源分配量Ei、工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值記為Ci、利稅記為Li、從業(yè)人員記為Ri、工業(yè)企業(yè)綜合消耗Oi(i=1,2,2727)。5.2.2 建立數(shù)學(xué)模型及提出合理方案（1）數(shù)學(xué)模型的計(jì)算方法及分配原則1）計(jì)算方法指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。式中，pij為標(biāo)準(zhǔn)化后所得值，Mij為指標(biāo)實(shí)際值，i=1，2，n，j=1，2，m。其中，m為參評指標(biāo)個(gè)數(shù)，n為參評對象個(gè)數(shù)。計(jì)算參評指標(biāo)熵值。對于某項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)值差距越大，則該指標(biāo)在綜合評價(jià)中所起作用越大；如果某指標(biāo)的指標(biāo)值全部相等，則該

23、指標(biāo)在綜合評價(jià)中不起作用。，其中，。計(jì)算指標(biāo)差異系數(shù)。確定參評指標(biāo)權(quán)數(shù)。2）分配原則在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)以產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員為核心時(shí)其權(quán)重的適當(dāng)放大，從而可使其核心受到的影響降到最小。（2）方案的建立1）以產(chǎn)值為核心權(quán)重的方案表7 核心產(chǎn)值的權(quán)重表指標(biāo)權(quán)重（%）權(quán)重排序產(chǎn)值50.231 利稅29.342 從業(yè)人員20.433 由此可知當(dāng)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案：由上式可知，在產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員、能耗量，就可求出分配的需求量。2）以利稅為核心權(quán)重的方案表8 核心利稅的權(quán)重表指標(biāo)權(quán)重（%）權(quán)重排序利稅30.232產(chǎn)值49.341從業(yè)人員20.433 由此可知當(dāng)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值

24、受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案：由上式可知，在產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員、能耗量，就可求出分配的需求量。3）以從業(yè)人員為核心權(quán)重的方案表9 核心從業(yè)人員的權(quán)重表指標(biāo)權(quán)重（%）權(quán)重排序從業(yè)人員39.661 利稅24.783產(chǎn)值35.562 由此可知當(dāng)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值受到的影響最小的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案：由上式可知，在產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員、能耗量，就可求出分配的需求量。5.3 問題三的分析問題三的關(guān)鍵在于在本年度能源消耗總量比上一年度下降5%的前提下，由于在此產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員同等重要，它們的權(quán)重的應(yīng)由各自的比重得出，從而可使該市的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值與利稅、從業(yè)人員受到的綜合影響最小。5.3.1數(shù)學(xué)模

25、型的建立圖1 各企業(yè)在產(chǎn)值下的密集度圖圖2 各企業(yè)在利稅下的密集度圖圖3 各企業(yè)在從業(yè)人員下的密集度圖由圖一、圖二、圖三的數(shù)據(jù)分布區(qū)，可知產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員集中在小數(shù)值區(qū)間，三者權(quán)重相當(dāng)，且要使該市的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值與利稅、從業(yè)人員受到的綜合影響最小，故采用模糊多目標(biāo)加權(quán)分配模型4。在能源總量已經(jīng)確定的條件下，在能源分配最優(yōu)化是以工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值與利稅、從業(yè)人員受到的綜合影響最小為3各目標(biāo)函數(shù)，建立以下模型：式中，分別為工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值函數(shù)、工業(yè)企業(yè)利稅函數(shù)、工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員函數(shù)，PGi在相應(yīng)權(quán)重下的能源分配量，Pd在權(quán)重下能源消耗量，Prc未分權(quán)重的能源消耗量，PGimin在相應(yīng)權(quán)重偏低下的能源分配量

26、，PGimax在相應(yīng)權(quán)重偏高下的能源分配量在滿足所有約束條件的前提下， 工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值、 工業(yè)企業(yè)利稅以及工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員所受影響越小越好， 有上限而無下限， 因此選降半直線形函數(shù)作為它們的隸屬函數(shù)， 3 個(gè)目標(biāo)函數(shù)的隸屬函數(shù)可由下式表示：式中，coi（i=1,2,3）分別為工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值影響最小、 工業(yè)企業(yè)利稅影響最小以及工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員影響最小為單目標(biāo)規(guī)劃問題的最優(yōu)值。為第i各目標(biāo)函數(shù)值可接受的區(qū)間。從而結(jié)合前面的方程組運(yùn)用單純形法求解 可得最優(yōu)能源分配結(jié)果。5.3.2能源分配方案的最優(yōu)解采用上述模型，不同權(quán)重的計(jì)算結(jié)果見表10。表10 對應(yīng)于不同權(quán)重組合的三目標(biāo)模糊決策目標(biāo)值比較權(quán)重目標(biāo)1.

27、0 0.0 0.0 0.01.00.0工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值913452139.5953452139.5工業(yè)企業(yè)利稅233385276.8215385276.8從業(yè)人員986996權(quán)重目標(biāo)0.0 0.0 1.0 0.50.50.0工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值903452139.5973452139.5工業(yè)企業(yè)利稅263385276.8205385276.8從業(yè)人員1025945權(quán)重目標(biāo)0.3 0.1 0.60.10.10.8工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值953452139.5943452139.5工業(yè)企業(yè)利稅243385276.8219385276.8從業(yè)人員1055999綜上數(shù)據(jù)可知，當(dāng)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值所占的權(quán)重較大時(shí)，工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值也隨之

28、增大；當(dāng)工業(yè)企業(yè)利稅所占的權(quán)重較大時(shí)，工業(yè)企業(yè)利稅也隨之增大；當(dāng)工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員所占的權(quán)重較大時(shí)，工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員也隨之增大。當(dāng)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值、利稅及從業(yè)人員的權(quán)重較小時(shí)，其值在原有的基礎(chǔ)上平穩(wěn)的波動(dòng)，無明顯的變化，趨于穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上結(jié)合各自的影響因子，影響因子結(jié)果見下表：表11 對應(yīng)于不同權(quán)重組合的三目標(biāo)模糊決策影響因子權(quán)重目標(biāo)1.0 0.0 0.0 0.01.00.0產(chǎn)值影響因子1.08791.1567利稅影響因子1.14261.0068人員影響因子0.98470.9745權(quán)重目標(biāo)0.0 0.0 1.0 0.50.50.0產(chǎn)值影響因子1.00351.2563利稅影響因子1.23460.99

29、76人員影響因子0.99890.9732權(quán)重目標(biāo)0.3 0.1 0.60.10.10.8產(chǎn)值影響因子1.00341.1038利稅影響因子1.16781.0354人員影響因子0.99940.9656結(jié)合兩表中的數(shù)據(jù)分析對比可知，當(dāng)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值所占的權(quán)重、工業(yè)企業(yè)利稅所占的權(quán)重、工業(yè)企業(yè)從業(yè)人員所占的權(quán)重分別為0.3、0.1、0.6時(shí)，其相應(yīng)的產(chǎn)值、利稅、從業(yè)人員的影響影子最小，從而使該市的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值與利稅、從業(yè)人員受到的綜合影響最小。在此應(yīng)用計(jì)算公式：由此式可計(jì)算出合理的各工業(yè)企業(yè)能源分配法案，使該市的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值與利稅、從業(yè)人員受到的綜合影響最小。5.4問題四的分析問題四的關(guān)鍵在于在未來2年

30、，每年能源消耗總量比上一年度下降5%，且使工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值總量增速不低于8%的目標(biāo)下，建立模型給出該市的各工業(yè)企業(yè)能源分配方案；就選定的方案對城市C未來2年的利稅水平進(jìn)行定量評估。5.4.1基于目標(biāo)的灰色預(yù)測模型在此灰色預(yù)測模型5由一個(gè)單變量的一階微分方程構(gòu)成，設(shè)原始的數(shù)據(jù)列，則一次累加序列，其中：對建立灰色模型，其對應(yīng)的微分方程為：記參數(shù)列為，且，令：，由最小二乘法得：因此，微分方程的解為：對模型值進(jìn)行累減運(yùn)算得到原始序列的預(yù)測值5.4.2建立能源分配方案（1）前期數(shù)據(jù)的處理1）總能源量的統(tǒng)計(jì)表12總能源量的統(tǒng)計(jì)年份去年今年明年總能源量（噸）29585812 28106521267011952）

31、總產(chǎn)值的要求（2）方案的建立由于未來兩年的總能量已知，且去年的分配權(quán)重已知，則：建立的灰色模型，得到的預(yù)測計(jì)算表達(dá)式為：5.4.2利稅水平的定量評估在能源總量已知的情況下，可反推出未來兩年的利稅水平，再結(jié)合產(chǎn)值與利稅的關(guān)系進(jìn)行定量評估。 建立的灰色模型，得到利稅的預(yù)測計(jì)算表達(dá)式為：在未來兩年里，利稅逐年遞增，且增幅大于5%。5.5問題五的分析結(jié)合上述研究及解決方案，如何在能源總量控制的前提下，對城市工業(yè)企業(yè)進(jìn)行合理的能源分配，以提高能源利用效率和質(zhì)量，并闡述你的政策建議。5.5.1給能源管理部門的建議書尊敬的領(lǐng)導(dǎo)：根據(jù)我們的分析，在能源總量控制的前提下，就主要影響參數(shù)進(jìn)行合理化的量化，對量化的參數(shù)進(jìn)行回歸化處理，使其服務(wù)于目標(biāo)函數(shù)。由目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行參數(shù)的劃分，從而參數(shù)權(quán)重的計(jì)算及確定，權(quán)重的確定直接影響能源的合理分配，在不同的基礎(chǔ)要求下，進(jìn)行不同的權(quán)重計(jì)算，運(yùn)用相應(yīng)的模型進(jìn)行優(yōu)化處理，以得到合理的方案及較大的產(chǎn)值和利稅。在進(jìn)行去年的評價(jià)時(shí)，經(jīng)濟(jì)模式向低消耗的可持續(xù)協(xié)調(diào)化經(jīng)濟(jì)模式趨近，且其特征值大于1，綜合指數(shù)為75.35，綜合水平較高，可持續(xù)發(fā)展