О задаче календарного планирования с критерием оптимизации экономического эффекта от использования квот на выбросы

Автор(ы): Булавчук А.М., Семенова Д.В.

Выпуск: 113

Рубрика: Управление в социально-экономических системах

Год: 2025

Библиография: Булавчук А.М., Семенова Д.В. О задаче календарного планирования с критерием оптимизации экономического эффекта от использования квот на выбросы // Управление большими системами. - 2025. - Вып. 113. - С.215-231.

Дата опубликования: 31.01.2025

Ключевые слова: задача календарного планирования инвестиционных проектов, углеродные квоты, эвристические алгоритмы, стохастическое доминирование, нечёткое ранжирование

Аннотация: Рассматривается новая задача календарного планирования инвестиционных проектов с критерием максимизации экономического эффекта от использования квот на выбросы. Авторами сформулирована модель задачи, учитывающая особенности формирующейся в России практики обращения с углеродными единицами. Модель предусматривает возможность реализации неизрасходованных углеродных единиц. Учтено также влияние на экономический эффект штрафов за перерасход квот. Проанализирована постановка с детерминированными характеристиками и две недетерминированных разновидности: стохастическая и нечёткая. При описании проектов считалось, что недетерминированный характер могут иметь величины выбросов. В стохастической постановке проанализирован случай, когда параметры модели независимы и имеют распределение Вейбулла -- Гнеденко. Для данного случая предложен вариант сравнения расписаний с помощью стохастического доминирования I порядка. В нечёткой постановке для описания проекта использовались нечёткие треугольные числа. Для выбора наилучшего расписания использовалась ранжирующая функция. Для каждой постановки продемонстрированы подходы к решению на основе модификаций алгоритмов GASPIA и SASPIA. В модифицированном алгоритме GASPIA была использована новая схема скрещивания. Для условного примера проекта проведены вычислительные эксперименты, демонстрирующие применимость предложенных алгоритмов для решения задачи.

Author(s): Bulavchuk A., Semenova D.

Article title: On the project scheduling problem with the criterion for optimizing the economic effect from the use of emission quotas

Issue: 113

Year: 2025

Keywords: project scheduling problem, carbon quotas, heuristic algorithms, stochastic dominance, fuzzy ranking

Abstract: The paper considers a new project scheduling problem with the criterion of maximizing the economic effect of using emission quotas. The authors formulated a problem model that takes into account the peculiarities of the emerging practice of handling carbon units in Russia. The model provides for the possibility of selling unspent carbon units. The impact on the economic effect of fines for overspending quotas is also taken into account. The statement with deterministic characteristics and two non-deterministic varieties -- stochastic and fuzzy -- are analyzed. When describing projects, it was believed that emission values could be non-deterministic. In the stochastic statement, the case is analyzed when the model parameters are independent and have a Weibull -- Gnedenko distribution. For this case, a variant of comparing schedules using first-order stochastic dominance is proposed. In the fuzzy statement, fuzzy triangular numbers were used to describe the project. A ranking function was used to select the best schedule. For each statement, approaches to solving the problem based on modifications of the GASPIA and SASPIA algorithms are demonstrated. The modified GASPIA algorithm used a new crossing scheme. For a conditional example of the project, computational experiments were conducted demonstrating the applicability of the proposed algorithms to solving the problem.