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近年来,能源和资源消费日益增加,导致生态环境不断恶化,尤其是二氧化碳过度排放所引发的全球气候变暖问题正成为人类最严峻的威胁之一。面对这一严峻威胁,作为我国第三大工业CO2排放源的钢铁行业,正日益成为我国实施碳减排工作的重点行业。研究表明钢铁行业碳减排方法主要有两类:一是从物理过程减少碳排放,例如更新和改进生产工艺等;二是从优化角度,通过重新设计和优化供应链网络以减少碳排放。因此钢铁企业在其生产相关工艺、设备没有革命性突破下,为实现碳减排目标,就需将低碳化理念融入到供应链网络优化过程,力求减少产品从采购、生产、运输直到最终客户手中全生命周期过程的碳排放。 本文研究了低碳背景下的钢铁供应链网络优化问题。首先,本文对产品碳足迹评价、碳排放权交易、钢铁供应链网络优化等相关研究进行了综述和介绍,力求找出现有研究的不足,并在下文研究中加以补充;然后研究具有单一产品钢铁供应链网络优化问题,基于碳排放交易机制,运用生命周期理论对钢铁供应链网络内产品碳足迹进行定量分析,构建了以钢铁供应链网络总经济成本最小和总碳排放量最小为目标的多目标规划模型,力求整合政府环境效益和企业经济效益。在此基础上,选用模糊规划的方法对该多目标规划模型进行转化,并根据该供应链网络的实际特点,设计了求解该问题的遗传算法和相关算例,进行数值仿真计算得出最优方案,并对优化方案的结果进行分析;随后,立足于该供应链网络的实际,进一步将该问题拓展,研究具有多产品的钢铁供应链网络优化问题。同样基于碳交易机制,构建了以供应链网络总经济成本最小和总碳排放量最小为目标的多目标规划模型,选用模糊规划方法对模型进行转化,设计了相应的遗传算法仿真计算得出最优方案,对优化方案的结果进行分析,进而验证模型的科学性及可行性,并提出一定的探索性建议;最后,对本文的研究成果和创新点进行总结,并指出了进一步研究的方向。 本文考虑碳交易机制,构建了整合企业经济效益和政府环境效益的多目标规划模型。该研究能较好地弥补碳减排形势下钢铁供应链网络优化问题研究的不足,并能为其他高耗能产业的减排工作提供参考和启示。