不確実性の下での環境管理のための持続可能なごみ処理モデルの開発と解析

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Sci. Total Environ..2020 Mar;709:135037. S0048-9697(19)35029-6. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.135037.Epub 2019-12-18.

不確実性の下での環境管理のための持続可能なごみ処理モデルの開発と解析

Development and analysis of a sustainable garbage disposal model for environmental management under uncertainty.

Sumati Mahajan
S K Gupta

PMID: 31881474 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135037.

抄録

人口増加や都市化に伴い、環境管理は最も困難な課題の一つとなっている。オペレーションズリサーチにおける二次計画法(QP)は、このような問題を扱うのに適している。本研究では、持続可能な未来像を持ったゴミ処理モデルを扱うことを目的として、区間パラメータを持つ一般化凹型QP最適化モデルを開発し、分析した。さらに、このモデルでは、発生源でのゴミの分別という基本的な要求を取り除いている。提案されたアルゴリズムは、最初に2つの2値サブモデルに分割することで、目的関数の無限値と至高値を見つけます。サブモデルの両方が、制約条件と同様に、目的関数の区間パラメータに応じて調査されます。提案アルゴリズムの解法について、凹面最適化の数値例を用いて説明し、環境管理への応用を説明する。また、既存のモデルとの数値比較により、将来的な拡張による生態学的、経済的な持続可能性を確認した。

Environmental management is one of the most challenging tasks due to growing population and urbanization. Quadratic programming (QP) in operations research happens to be well equipped to deal with such issues. The present study develops and analyzes a generalized concave QP optimization model having interval parameters with an aim to handle garbage disposal model having a sustainable futuristic vision. Moreover, the model does away with the fundamental requirement of segregated waste at the source itself. The proposed algorithm finds the infimum and supremum of the objective function by first splitting it into two bi-level submodels. Both of the submodels are then investigated subject to the interval parameters in the objective function as well as in the constraints. The solution methodology of the proposed algorithm is explained with the help of a numerical example dealing with concave optimization followed by its application to environmental management. The comparison through figures with the existing models establishes its ecological and economical sustainability through prospective expansion.