ORACLE：一种探索能源系统所有近最优设计的严谨度量与方法
最优化与控制
2025-11-20 v2
摘要
优化模型是为决策者提供定量见解的基本工具。然而，模型、目标和约束并不准确捕捉所有现实因素。因此，除了单个最优解之外，现实世界的利益相关者通常对近最优空间感兴趣，即位于最优目标值指定公差范围内的解。近最优空间中的解可针对不可建模或定性方面进行评估。通常通过称为建模生成备选方案（MGA）的方法来探索近最优空间。然而，当前的 MGA 方法主要采用启发式方法，这些方法不度量或保证收敛。我们提出一种称为 ORACLE 的方法，通过利用凸性来保证生成并探索“整个近最优”空间。ORACLE 通过引入一种度量既度量收敛，又指示探索方向来逐步逼近近最优空间。一旦逼近达到预期容差，任何近最优设计都可在极小的计算 effort 下生成。我们在瑞士的部门耦合能源系统模型上对我们的方法进行了比较。ORACLE 是唯一能够在指定容差内保证收敛的方法。此外，我们展示了启发式 MGA 方法遗漏近最优空间的大面积区域，可能扭曲决策，使能源转型的可行选项被排除在外。
引用
@article{arxiv.2509.26452,
title = {ORACLE: A rigorous metric and method to explore all near-optimal designs for energy systems},
author = {E. M. Turan and S. Moret and A. Bardow},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.26452},
year = {2025}
}