基于Fuzzy-AHP 的企业降碳成效评价分析

廖 涛， 赵志磊， 张建飞， 刘启明， 王国卉， 刘 洋

（1.国网河南省电力公司营销服务中心， 河南 郑州 450051；2.国网河南省电力公司南阳供电公司， 河南 南阳 473000；3.国网河南省电力公司直流中心， 河南 郑州 450000）

0 引言

为响应国家“双碳”目标，越来越多企业开始采取措施降低碳排放，同时，也逐渐意识到对企业降碳成效进行科学合理评价的重要性[1]。国内外学者针对企业降碳提出了很多策略和方法，有针对企业碳排放主要影响因素进行的研究，有针对企业降碳与成本进行的分析，有针对企业降碳与生产调度关系进行的研究，也有依据企业生产特点制定具体降碳措施的分析[2-5]。然而，目前仍缺乏一种科学可行的企业降碳成效评价体系和方法。

针对以上问题，本文提出了一种基于AHP 法和Fuzzy 法的企业降碳成效评价体系和方法。通过建立一套科学可行的企业降碳成效评价体系和方法，为企业提供科学的降碳路径和降碳优化方法。本文构建的企业降碳成效评价体系，包括企业生产降碳成效、企业运营降碳成效和企业管理降碳成效三个一级指标，以及各自的二级指标。首先，采用AHP 法计算评价体系中各项指标的权重，以准确反映各项指标在降碳成效评价中的重要性。然后，采用Fuzzy 法求取企业的评价结果，以更好地处理降碳成效评价中存在的模糊性和不确定性因素。

1 企业降碳成效评价体系

本文综合考虑企业生产、运营和管理三个层面的降碳成效，以此为企业降碳成效评价体系的一级指标，并通过企业走访、问卷调查、资料查询、文献参考和专家分析等方式，明确二级指标[6-7]。

企业生产降碳成效主要二级指标为能源使用效率、产品生命周期、替代高碳能源和碳排放权交易。4 个二级指标主要评价企业在生产过程中通过各种技术手段和措施，降低生产过程中直接或间接使用的能源而减少碳排放的成效评价。

企业运营降碳成效主要二级指标为能源管理、原材料使用、运输和物流管理三个方面。能源管理主要评价企业通过能源管理方式减少能源消耗，降低碳排放的成效。原材料使用、运输和物流管理主要评价企业在选择可回收的原材料，优化物流管理，运输和物流过程中通过改善运输和物流管理，例如，采用更高效的运输方式、改进供应链管理以及推广共享物流等方式，减少碳排放的成效。

企业管理降碳成效主要二级指标为碳减排制度管理、碳减排信息公开和碳减排目标管理三个方面。碳减排制度管理主要评价企业建立的碳减排管理制度和执行情况的成效。碳减排信息公开主要评价企业公开碳减排信息的透明度和真实性的成效。碳减排目标管理主要评价企业制定和实现碳减排目标的能力和水平，包括目标设定和实施情况的成效。企业降碳成效评价体系如图1 所示。

图1 企业降碳成效指标体系

2 AHP 法和Fuzzy 法在企业降碳成效评价中的应用

2.1 AHP 法在企业降碳成效评价中的应用

建立企业降碳成效指标体系后，需计算各指标权重值。AHP 方法基于专家权重分配，能更好地利用已有数据和决策者的经验，可以灵活地求解多层次决策问题各分项的权重值。

计算前，先收集各指标的基础数据，对可量化处理的指标应量化处理，无法量化处理的指标应建立相应的评分等级。根据各指标特点和已有数据对同级指标两两对比，建立如下权重矩阵：

矩阵元素为专家对各指标进行两两对比后的结果，m 为该级指标的数量，其中aij=n 为指标i 比指标j重要的程度为n。根据假设条件可知，aji=1/aij=1/n，且aii=1，一般n 可取1～9 的整数，且当n=9 时，为极其重要；n=1 时，为重要程度相同。为验证两两对比矩阵构建是否合理，且能计算出权重值，矩阵（aij）mm需要通过一致性校验。

一致性检查公式如下：

式中：Rys为企业降碳成效评价一致性检验计算值，其值要小于0.1；∂max为层析分析法矩阵最大特征根；C为可查询常数，不同的m 值对应不同的C 值。

企业降碳成效评价指标权重具体值可采用算术平均法求得，其计算公式如式（3）和式（4）所示，也可直接使用特征向量归一化后求得。

式中：m 为所求取分项指标的指标个数。

2.2 Fuzzy 法在企业降碳成效评价中的应用

Fuzzy 模糊综合评价法能处理企业降碳成效评价中的模糊信息，对于企业降碳成效评价体系中所有指标，均可根据建立的模糊评价集获得相应的评价结果。针对企业生产降碳成效、企业运营降碳成效和企业管理降碳成效等一级指标，均可建立对应的隶属函数，根据各指标元素原始数据及特点，进行模糊评价。设评价集为W，W 可表示为：

本例中，W1、W2、W3、W4分别为很好、好、一般和很差。所获得的模糊评价结果为：

采用如下公式计算各二级指标模糊集：

式中：i 为第i 个二级指标，且Ui=（μi1，μi2，…，μim）。μi1为各二级指标权重值，再结合一级指标权重U=（μ1，μ2，…，μm），可求得最终模糊评价为：

3 企业降碳成效评价实例分析

综合企业降碳成效评价体系和Fuzzy-AHP 综合评价法的原理和特点，评价整体计算流程如图2 所示。

图2 企业降碳成效评价流程

以某企业2022 年全年数据为基础，从企业生产降碳成效、企业运营降碳成效和企业管理降碳成效三个方面开展该企业全年降碳成效评价分析[8]。根据评价流程，首先收集原始数据，对具体指标值进行量化或等级化处理，然后，采用AHP 方法求取权重值。以企业生产降碳成效为例，构建的矩阵为：

代入式（2），知Rys＜0.1，符合一致性要求，进一步计算可求得U1的值：

求得权重值后，专家依据处理后的原始数据和各指标具体情况结合专业经验对各分项进行模糊评价。以企业生产降碳成效主要二级指标能源使用效率、产品生命周期、替代高碳能源和碳排放权交易为例，获得的模糊评价矩阵如下：

由公式（7）计算求得：

同理，可求得V2、V3。结合一级指标权重值，可求得最终模糊向量为：

根据最大隶属度原则可知，该企业最大隶属度为0.38，降碳成效评价总体很好。需要说明的是，本文提出的是一种基于Fuzzy-AHP 综合评价的通用方法，企业在进行具体降碳成效分析时，可结合企业自身或所属行业特点，对指标进行相应的调整和修改。修改后构建的企业降碳成效评价体系，仍可采用AHP 法求取权重值，并利用Fuzzy 综合评价方法求取降碳成效的评价结果。同时，若将模糊评价集赋值具体数值，并根据评价结果进行加权计算，可定量对同企业不同时期的降碳成效进行纵向对比分析，也可对不同企业的降碳成效进行横向比较。

4 结语

近年来，国内企业积极响应国家“双碳”目标，采取清洁能源替代、优化生产流程、建设碳汇项目和建立碳排放交易权等措施，为实现全社会碳减排贡献力量[9]。同时，企业降碳成效也成为企业需要考虑的重要方面。本文从企业生产降碳成效、企业运营降碳成效和企业管理降碳成效三个维度出发，分别考虑了能源使用效率、产品生命周期、替代高碳能源、碳排放权交易、能源管理和原材料使用等方面，建立了企业降碳成效评价体系。提出采用Fuzzy-AHP 模糊综合评价对企业降碳成效进行分析，阐述了评价方法的原理、步骤和具体操作方法，并以某企业2022 年降碳成效数据进行实例评价，通过计算获得该企业评价结果。通过建立的企业降碳评价体系和采用综合评价方法，企业可以更加科学地评估其降碳措施效果，并根据评估结果进行有效管理和改进，有利于企业实现碳减排目标，提高企业的竞争力，树立企业良好的社会形象，促进企业可持续发展。