基于多目标优化的生态工业园区产业规划建模与NSGA-Ⅱ-IFD算法求解

生态工业园区的建设是我国经济和社会发展的重要驱动因素,而园区的产业规划是园区建设的关键环节,在一定程度上决定着园区能否充分发挥作用。学界对于生态工业园区产业规划的研究大多集中在定性研究,提出了很多生态工业园区规划的原则和思路方法,而园区的产业规划受到经济、环境、社会等多个层面影响,是个复杂的系统问题。只有从定量的角度出发,针对实际情况提取科学问题,建立普适的规划方法,才能从根本上解决生态工业园区产业规划的问题。本文针对生态工业园区规划的实际情况提取科学问题,建立普适的生态工业园区产业规划方法,旨在建立该问题的优化模型,并提出求解算法。根据产业规划实际情况,以"后期的内生动力需求最大化"和"初期的经济增长需求最大化"两个目标建立模型,充分考虑园区在资源节约和环境友好的条件下长久运营和可持续发展的要求以及在建设和运营初期经济增长与投入成本综合作用为地区的经济发展带来效益的要求。进行数学建模后,研究求解该多目标优化数学模型最优解的方法,将不可行度(IFD)选择操作引入改进型非劣分类遗传算法(NSGA-Ⅱ),用此改进的NSGA-Ⅱ-IFD算法求解模型,最后通过泰安市泰山生态工业园产业规划的实例验证该模型与算法的有效性。实证结果表明:1运用本文研究的模型和算法能够得到3个Pareto最优解,形成Pareto最优前端,决策者可根据对两个目标的偏好选择产业规划最终方案;2除非到达企业选择数上限,若选择某产业链,则产业中的所有企业都将被选择,这与生态产业链集聚效应相吻合。