排污权交易市场的有效性研究-以长三角地区为例

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3.0 赵德峰 2024-11-19 4 4 1MB 53 页 15积分

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摘要

我国经济的快速发展给环境带来了巨大的压力，诸多区域的排放量均已超出

当地的环境容量。就我国环境污染相当严峻的形势及环境容量全面紧缺的现实而

言，采用具有行为激励功能的经济政策和低成本、高效率的环境治理政策，是我

国环境政策创新的必然要求。而我国采用排污权交易手段进行总量控制是必然的，

是对中国环境管理政策的一次新探索。正确评价我国排污权交易市场的发展现状，

找出市场的特征和存在的问题，对排污权市场的建设和发展起着至关重要的作用。

本文以长三角地区二氧化硫排放权交易市场为例，对其状况进行全面、细致

的分析，建立了排污权交易市场评价指标体系，它由 4个因素层和 18 个评价指标

构成。接下来，选择具有所需数据少、使用简便、因素干扰少等优点的多层次灰

色评价法对排污权交易市场的有效性进行评估。在确定权重时，采用层次分析法

和专家评判相结合，将定性问题转化为定量问题，可较为准确的反映各指标权重

分布情况。在确定判断矩阵时，采用了标度法，并进行一致性检验，使判断矩阵

更加有效，该方法从理论和实证两个方面对排污权交易市场进行分析研究，并得

出结论。为了保证评价结果的客观性和准确性，我们又采用最重要和最流行的 BP

(Back Propagation)神经网络方法用于排污权交易市场有效性评价，它能较好的模

拟非线性系统，同时具有自适应性、自学习性、信息处理的并存性、结构的可塑

性等优点。本文对 BP 神经网络进行改进，在权值和阈值的修改中加入动量项因

子和自适应因子，对隐结点数进行优化选择，得出改进的 BP 算法可以更有效的

加快训练速度，减少误差。即采用改进的三层 BP 神经网络模型，以长三角地区

二氧化硫排污权交易市场为例，调用 MATLAB 来训练 BP 网络，并得出结论。

最后，本文将对采用多层次灰色评价法和 BP 神经网络方法得出的结论进行

比较分析，结果发现我国排污权交易市场的有效性处于“合格”和“中”之间，

这基本符合目前我国排污权交易市场的状况，也说明了本文所建立的评价指标体

系和所得的评价结果是有效的。希望本文的工作能够为我国排污权交易市场有效

性评价提供可供借鉴的依据。

关键词：排污权交易评价指标体系多层次灰色评价法 BP 神经网络

ABSTRACT

The rapid development of economy brings enormous pressure to domestic

environment that the emission quantity has exceeded local environment capacity in

many areas. Facing the extremely severe situation of domestic environment pollution

and extraordinary pressing status of environment capacity, it’s necessary for the

domestic environment management system, especially the innovation of environment

policy to adopt the economic policy with behavior stimulation function, and the

low-cost and high-efficiency means to control pollution. It’s not only a new solution,

but also a new exploration for Chinese environment management means in new

historical background to take emission trading means to control the total amount of

pollution. Evaluating emission trading market and finding market characterize and

existing problems, it’s significant for implementation and development of emission

trading market.

According to collected domestic and foreign literatures, the dissertation makes a

comprehensive and detailed analysis to the emissions trading market of sulfur dioxide in

the Yangtze River, and constructs evaluation index system that includes four factor

layers and eighteen evaluation indexes. Then, the multilevel grey evaluation method

that needs less data, is simply used and has less interference factors is selected to

evaluate the effectiveness of the emission trading market. When determining weight, the

analytic hierarchy process (AHP) and expert judgment methods are combined to reflect

weight distribution state exactly and transform qualitative problems to quantitative

problems. The scale method is used to determine judgment matrix and consistency test

is done to make it more effective. The method analyses emission trading market in the

aspects of theory and demonstration, and obtains the conclusions. In order to ensure the

objectivity and accuracy of the evaluation result, we adopt the most important and

popular back propagation (BP) neural network method, it can well simulate nonlinear

system and have advantages of the adaptability, self-leaning, compatibility of

information management and plasticity of structure is employed to evaluate the

effectiveness of the emission trading market that has good evaluation results and

important practical value. The dissertation improves the BP neural network, adds the

momentum factors and adaptability to weight values and threshold values, and makes

optimal selection for hidden node. The conclusions are drawn out that the improved BP

neural network can speed up the training velocity and reduce errors. The improved three

layers BP model trained by invoking MATLAB is used to evaluate the emissions

trading market of sulfur dioxide in the Yangtze River and the conclusions are obtained.

Finally, the dissertation compared and analyzed the respective conclusions from

multilevel grey evaluation method and BP neural network. The result shows that the

effectiveness of domestic emission trading market is between eligible and middling. It

basically accords with domestic emission trading market status. Also the evaluation

index system and evaluation result is effective. It’s hoped that the work of the paper can

be used for reference to evaluate the effectiveness of domestic emission trading market.

Key Word: emission trading market, evaluation index system, grey

evaluation method, BP neural network

中文摘要

ABSTRACT

第一章绪论 ......................................................... 1

§1.1 选题背景和研究意义 ......................................... 1

§1.1.1 选题背景 ............................................... 1

§1.1.2 研究意义 ............................................... 2

§1.2 国外研究与实践状况 ......................................... 2

§1.2.1 国外对排污权交易的研究 ................................. 2

§1.2.2 国外实践 .............................................. 3

§1.3 国内研究与实践状况 ......................................... 4

§1.3.1 国内对排污权交易的研究 ................................. 4

§1.3.2 国内实践 .............................................. 6

§1.4 研究内容与方法 ............................................. 7

§1.4.1 研究内容 ............................................... 7

§1.4.2 研究方法 ............................................... 7

§1.5 本课题研究的总体思路 ....................................... 8

第二章所用评价方法简介 ............................................ 9

§2.1 德尔菲法 ................................................... 9

§2.2 层次分析法 ................................................. 9

§2.2.1 构造判断矩阵 ........................................... 9

§2.2.2 利用方根法求判断矩阵的特征向量和特征根 ................ 10

§2.2.3 一致性检验 ............................................ 10

§2.3 灰色评价法 ................................................ 11

§2.3.1 制定评价指标的等级标准 ................................ 11

§2.3.2 组织专家评分并建立评价样本矩阵 ........................ 12

§2.3.3 确定评价灰类 .......................................... 12

§2.3.4 计算灰色评价系数 ...................................... 13

§2.3.5 计算灰色评价权向量和权矩阵 ............................ 13

§2.3.6 计算综合评价值 ........................................ 13

§2.4 人工神经网络 .............................................. 14

§2.4.1 人工神经网络基本特点 .................................. 14

§2.4.2 人工神经网络的优点 .................................... 14

§2.4.3 人工神经网络模型 ...................................... 14

§2.4.4 网络拓扑结构类型 ...................................... 15

§2.5 BP 神经网络 ............................................... 16

§2.5.1 BP 算法 ............................................... 16

§2.5.2 标准 BP 网络算法 ....................................... 18

§2.6 基于 MATLAB 神经网络工具箱建立 BP 神经网络 .................. 21

§2.6.1 MATLAB 神经网络工具箱 ................................. 21

§2.6.2 MATLAB 中 BP 网络常用函数 .............................. 21

§2.7 基于 GUI 的神经网络设计与分析 .............................. 21

第三章实例分析和指标体系的建立 ................................... 23

§3.1 长江三角洲区域概况简介 .................................... 23

§3.2 排污权交易市场评价指标的建立 .............................. 24

§3.2.1 建立指标的原则 ........................................ 24

§3.2.2 指标体系的建立 ........................................ 25

第四章多层次灰色评价法在排污权交易市场有效性评价中的应用 ......... 29

§4.1 各评价指标权重的确定 ...................................... 29

§4.2 评价指标的评分 ............................................ 31

§4.3 确定灰色权矩阵 ............................................ 32

§4.4 计算综合评价值 ............................................ 33

§4.5 小结 ...................................................... 34

第五章基于 BP 神经网络的排污权交易市场有效性研究 .................. 35

§5.1 网络结构的确定 ............................................ 35

§5.2 网络学习参数的确定 ........................................ 35

§5.2.1 初值的选取 ............................................ 35

§5.2.2 参数的选取 ............................................ 35

§5.2.3 传输函数的选取 ........................................ 36

§5.2.4 隐含层神经元数的确定 .................................. 36

§5.2.5 评价等级确定 .......................................... 37

§5.3 在 GUI 工具箱中建立 BP 神经网络 ............................. 38

§5.3.1 将训练样本导入 GUI .................................... 38

§5.3.2 创建神经网络 .......................................... 39

§5.3.3 神经网络的训练 ........................................ 39

§5.3.4 神经网络训练结果 ...................................... 40

§5.4 小结 ...................................................... 41

第六章结论与展望 ................................................. 42

§6.1 结论 ...................................................... 42

§6.2 长三角地区的排污权交易市场存在的问题与对策 ................ 42

§6.3 展望 ...................................................... 43

参考文献 .......................................................... 44

在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 .................... 48

致谢 ............................................................. 49

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摘要：

摘要我国经济的快速发展给环境带来了巨大的压力，诸多区域的排放量均已超出当地的环境容量。就我国环境污染相当严峻的形势及环境容量全面紧缺的现实而言，采用具有行为激励功能的经济政策和低成本、高效率的环境治理政策，是我国环境政策创新的必然要求。而我国采用排污权交易手段进行总量控制是必然的，是对中国环境管理政策的一次新探索。正确评价我国排污权交易市场的发展现状，找出市场的特征和存在的问题，对排污权市场的建设和发展起着至关重要的作用。本文以长三角地区二氧化硫排放权交易市场为例，对其状况进行全面、细致的分析，建立了排污权交易市场评价指标体系，它由4个因素层和18个评价指标构成。接下来，选择具有所需数据少、使...

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