考虑低碳排放成本的航空成本优化
许 幸，杨绪彪
(上海工程技术大学，上海201620 )
摘 要: 如今，随着环保观念的深入，低碳运输逐渐成为主流趋势，机场排放的环境成本研究也必逐步引起社会关注。实现低碳运输俨然成为了各个国家实现低碳节能、赢得低碳战争、进而保障可持续发展的必经之路。本文通过分析和航空网络有关的运输成本和碳排放成本，参考国内外对碳排放环境成本的计算方法，建立机场环境成本模型，通过对污染物成分的分析达到了减少排放治理成本的目的，以此降低运营成本。
关键词: 低碳成本；航空运输；航线优化；Matlab; SPSS
0 引 言
航空运输作为高排放产业吸引了全球的关注。越来越多的学者将目光聚焦在航空运输业的碳排放总量上，并已开始探讨航空运输的碳排放相关内容，部分学者对低碳航空运输问题进行了深入研究，迄今已取得了一定的成果。
内蒙古锡林郭勒大草原是中国最美草原之一，水草肥美、广阔无边，有沙葱，甘草，柴胡，金莲花，百合等近300多种名贵草药及豆科植物，供养着草原上牛、羊的成长。草原上的牛、羊均保持纯天然的牧养方式，自然放牧，夏、春、秋季饮用地下井水，冬季以饮用天然雪水为主。不仅体格大，产肉多，且鲜嫩多汁；屠宰放血完全、无淤血，无膻味；而且胴体丰满，色泽鲜美，肉层厚实紧凑；高蛋白，低脂肪，瘦肉率高，肌间脂肪分布均匀，富含人体所需各种氨基酸、脂肪酸及矿物质，容易消化等很多优点。目前该地区的牛羊肉的主要销售方式是胴体分割销售，深加工的较少，本文对锡林郭勒草原牛羊肉营养成分进行分析，为推广锡林郭勒草原牛羊肉提供一些依据。
为了保证选取文献的代表性和权威性，本文选择CSSCI数据库为来源数据进行高级检索。笔者于2017年12月15日，使用关键词=“运动干预”或“运动”或“体育运动”或“体育锻炼”或“体力活动”或“身体活动”并含“老年人”等多种组合方式进行精确检索，时间限定为1998-2017年。通过以上策略检索，共获得327篇文献。根据文献摘要剔除与老年人运动干预主题相关性较低或无关的文献，最后检索到有效文献263篇。将263篇文献的全部信息以“EndNote”和”Refworks”以两种文本形式保存。
中国航空业效率低、能耗高，大致原因可以剖析为：航空运输资源布局不合理；航线发展和机场建设以及飞机的选型等匹配度不高；干线和支线的功能划分不明显，其中大中型飞机较多而支线飞机过少则尤为突出；中国的航线网络结构仍然仅仅是城市对式或城市串式的网络结构，目前为止仍然没有创建出具有实际应用意义的中枢航线结构等。
本文综合国际形势和我国航空业的现状，在此基础上考虑航空运行总成本、包括运行成本和低碳成本，以使综合运输成本达到最低。
1 低碳成本
通过SPSS对排放的污染物进行线性回归分析。针对“污染物”和“飞机排放污染物成本”的线性回归模型检验表，可得F统计量值为14 819 286.800，对应的显著性概率p =0.000，小于显著性水平a =0.01，即拒绝原假设，认为自变量“污染物”对因变量“飞机污染物成本”的影响是显著的，且建立的回归模型是显著的。
经过以上处理措施，地下室底板产生明显回落现象，上浮区域的标高与未上浮区域的标高相差2 mm，满足设计和施工要求.采用以上加固方案后，地下室底板未出现其他漏水现象.由于该工程位于山坡坡底，且为岩体基坑，降雨汇入后不易排出，突降暴雨时，易发生抗浮失效.为避免使用阶段再次发生上浮破坏，对地下车库底板进行加厚处理(二次浇注混凝土)，也可以在基坑周围设置一定排水井，当雨季来临时，及时对基坑进行降排水，避免超过抗浮水头.
通常用排放指数(Emission Index ，EI)表征飞机发动机排出尾气成分的排放量。排放指数是每千克燃油燃烧后产生物质成分的克数，即：
民航飞机在运行过程中会产生CO2、HC、SO2、NOx、CO等。根据帕累托最优理论，航空运输只有在考虑了排放环境外部成本的情况下，航空公司的产出才被认为是有效率的。目前测算航空运输的环境外部成本的方法主要有2种。其一，测算航空运输的污染损害成本和避免污染损害成本之和、即为航空运输的环境外部成本。其二，测算航空运输的边际减污成本作为航空运输的边际环境外部成本。综合中国的实际情况，第一种方法更适用。
(1)
其中，G g 表示排出每一种气态污染物的质量(g)；G f 表示燃烧质量(Kg)。
其中，M 表示运输一吨货物每公里向大气中排放的 CO2数量；A 表示运输一吨货物每公里需要消耗的能源数量；F 表示每消耗一单位能源所排放的CO2量，即碳排放因子。
在国家拟定的相应指标下分析航空低碳的成本利益时，基础性成本效益准则量化计算的一般模型需要做出深化调整。通过相应数据计算得到CO2排放数量见表3。经计算，可得各成分成本花费见表4。
表1 污染物排放成本
Tab. 1 Pollutant emission costs
2 数据引入及说明
为测算民航机场中飞机排放污染物 (HC、CO、NOx、SO2) 数量， 结合中国民航机队资料、民航飞行数据以及国际民航组织 (ICAO) 标准中的起飞着陆 (LTO) 循环概念，利用其发动机排放数据库 (Engine emission data bank) 通过计算全国机场一周内飞机LTO循环的气体污染物排放量， 拟合出民航机场飞机年LTO循环排放量，研究运算结果详见表2。
表2 气体污染物排放量
Tab. 2 Emission of gas pollutants t
利用SPSS对污染物和成本进行线性回归，研究运算结果详见图1～图3。
M =A *F .
(2)
居民赵某散步时，被一只从后面跑来的流浪狗咬了一口，遂到医院处理伤口，并注射狂犬疫苗。赵某经打听得知，咬自己的那条狗似乎是附近居民马某家的。面对找上门要求赔偿的赵某，马某承认那条狗曾经是自己家养的，但却以自己在一个月前送给了别人为由拒绝予以赔偿。赵某遂将马某告上法庭。
通过研读文献，查证得到利用专家打分法运算得出的污染物排放成本见表1。
表3 CO 2 排放量
Tab. 3 CO 2 emissions
表4 成本花费
Tab. 4 Cost 万
3 数据分析处理
3.1 SPSS相关性分析
计算CO2排放量时，需要考虑碳排放因子和能源消耗量两个因素。 研究推得的碳排放量M 的计算公式可表示为：
[5]...to defend liberty in two world wars and the Cold War.
图1 方差分析 图2 系数
Fig. 1 Anova Fig. 2 Coefficient
图3 显著性分析
Fig. 3 Significance analysis
低碳经济有 “低碳排放”、“高碳生产力”和“阶段性” 三个核心特征。低碳成本效益分析是可以由经济损失来评估因为环境污染而引起的影响，可以以价格或不同的经济计量方法来测度。低碳成本可以统一以经济价格度量，各类成本包括人手、交易、时间、资金和资产投入。
3.2 模型建立与Matlab处理分析
使用熵值法建立模型，利用Matlab对数据进行相应处理，得到各项权重见表5。对权重进行加权计算得到各年份的综合得分见表6。
表5 权重表
Tab. 5 Weight table
表6 综合得分
Tab. 6 Comprehensive scores
依据Matlab权重分析表，CO2的权重为0.4745，SO2权重为0.301 8、仅次于CO2位居第二，CO2和SO2是航空公司考虑外部环境成本优化时的重点对象。依据综合得分表分析可知，2014～2017年间综合得分较平稳，2018年有下降的趋势。
4 结束语
综合前文数据分析，研究提出优化设计方案，对此可做阐释分述如下。
(1)促进航空生物燃料的研发与节油飞机的引进，CO2和SO2占据权重分别为0.474 5和0.301 8，占据总权重的0.776 3。因此研发航空生物燃料时需要注重S和C元素的比重平衡与处理。
(2)民航飞机可以通过使用生物燃油减低污染物排放，达到节能减排的目的。随着科技的进步，废弃动植物油脂(地沟油)、农林废弃物、油藻等已成功转化为生物航煤的原料，在此基础上科研人员通过降低油脂粘度、沸点等将其再生为生物燃油。利用地沟油等提炼的生物燃油在提供动力方面与传统航空燃料相比并无明显区别，但在此同时却可降低所使用燃油的总体碳强度。
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Aviation cost optimization considering low carbon emission cost
XU Xing， YANG Xubiao
(Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620， China)
【Abstract 】Nowadays， with the deepening of the concept of environmental protection， low-carbon transport has gradually become the mainstream trend， and the research on the environmental cost of airport emissions will gradually attract social attention.Low-carbon transport has become the only way for all countries to achieve low-carbon energy conservation， win the low-carbon war and achieve sustainable development.By analyzing the transportation cost and carbon emission cost related to the aviation network and referring to the calculation methods of carbon emission environmental cost at home and abroad， this paper establishes an airport environmental cost model. Through the analysis of pollutant composition， the purpose of reducing emission control cost is achieved， so as to reduce operation cost.
【Key words 】low carbon cost; air transportation; route optimization; Matlab; SPSS
文章编号: 2095-2163(2019)05-0270-03
中图分类号: TP393.08
文献标志码: A
作者简介: 许 幸(1994-)，女，硕士研究生，主要研究方向：交通运输规划与管理。
收稿日期: 2019-06-26