[发明专利]煤炭资源开采权分配二层决策优化方法

说明书

本发明涉及煤炭资源开采权分配技术，其公开了一种煤炭资源开采权分配二层决策优化方法，解决传统技术中煤炭资源开采权分配不合理，未能综合考虑各项影响因素的问题。该方法包括：a.确定煤炭资源开采权分配的上层决策的目标函数和约束条件；b.确定煤炭资源开采权分配的下层决策的目标函数和约束条件；c.根据上、下层决策的目标函数和约束条件构建二层多目标决策优化全局模型；d.对所述二层多目标决策优化全局模型进行求解。

技术领域

本发明涉及煤炭资源开采权分配技术，具体涉及一种煤炭资源开采权分配二层决策优化方法。

背景技术

水资源和煤炭资源是经济和社会发展不可分割的关键因素。一方面，在水资源的开发和消费的每一个环节都使用煤炭，包括水的利用和水的处理。另一方面，煤炭开采过程需要大量的水用于采矿设备的冷却、除尘、隧道清洗、灭火和其他用途。此外，煤炭仍然是中国的主要能源消费选择，约占中国国内能源消费总量的68.7％。煤炭开采对国民经济的稳定发展做出了巨大的贡献。但是，考虑到人口的增长，能源部门将继续扩大，增加了国家的用水需求。工业用水量的很大一部分被归因于煤炭工业。更糟糕的是，煤炭企业追求个人利益，忽视煤炭行业造成的环境问题，造成煤水冲突日益严重。因此，建立一个公平合理的基于环境保护和经济发展的开采配额分配方案，综合考虑政府、煤矿企业的利益，是解决煤水冲突问题的关键手段。

现有技术中，煤炭资源开采权分配方案很难综合考虑上下层决策者的利益、对环境的保护、经济的发展和分配的公平合理性，没有很好的从根本上解决煤炭资源的开采权分配问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种煤炭资源开采权分配二层决策优化方法，解决传统技术中煤炭资源开采权分配不合理，未能综合考虑各项影响因素的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

煤炭资源开采权分配二层决策优化方法，包括以下步骤：

a.确定煤炭资源开采权分配的上层决策的目标函数和约束条件；

b.确定煤炭资源开采权分配的下层决策的目标函数和约束条件；

c.根据上、下层决策的目标函数和约束条件构建二层多目标决策优化全局模型；

d.对所述二层多目标决策优化全局模型进行求解。

作为进一步优化，步骤a中，所述煤炭资源开采权分配的上层决策的目标函数为：

其中，F表示政府的财政收入函数，R₁是收入所得税的税率，R₂是水资源环境保护税率，R₃是资源开采税税率，C_ijk是矿区i的煤矿在第j个煤层第k个季节的价格，X_ijk是在矿区i的第j个煤层第k个季节开采的煤矿数量，为矿区i的第j个煤层第k个季节每吨煤的排水系数，Y_i是政府给矿区i分配的开采额。

作为进一步优化，步骤a中，所述煤炭资源开采权分配的上层决策的约束条件包括：

①环境保护约束：

其中pos是一个概率测度函数，L是煤矿允许的最大地下水排放量，σ表示由政府选择的概率置信水平，这种约束不能直接计算，因此转换成下面的形式。

其中，是梯形模糊数的参数；

②总开采配额约束：

其中，D^l为煤矿需要向矿区i供应的最低煤炭量，R^U为矿区i能被开采的煤炭总量；