具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。

以下实施例中参数符号与含义如下：

I、J分别表示设备集和水足迹减量化改造实施年份集，则具体参数符号及含义如下：

I表示设备的类型，i∈I；

J表示水足迹减量化改造实行的年份，j∈J；

x_i表示第i种设备的购买数量，单位为个；

x_i，j表示第i类设施在第j年购买及安装的数量，单位为个；

c_i表示第i种设备的价格，单位为元；

we_i表示宾馆采购的第i种设备的年节电量，单位为千瓦时；

ws_i表示宾馆采购的第i种设备的年节水量，单位为立方米；

K表示电能的水足迹系数，即每消耗一度电所产生的水足迹，单位为立方米/千瓦时；

M表示项目实施后，净现金量为负的最后一年的年份；

CDCF^M表示第M年结束时CDCF的值，单位为元；

DCF^M+1表示第M+1年结束时DCF的值，单位为元；

CF1_j表示第j年的现金支出，单位为元；

CF2_j表示第j年的现金收入，单位为元；

d表示每年的通货膨胀率；

DCF_j表示第j年的净现金量，单位为元；

CDCF_j表示第j年的累计折现现金量，单位为元；

f₁(x)表示宾馆水足迹减量化改造的投资预算成本，单位为元；

f₂(x)表示宾馆水足迹减量化改造完成后每年减少的水足迹，单位为立方米/年；

f₃(x)表示宾馆水足迹减量化改造过程中的投资回报期，单位为年；

Z_i表示第i类设备的最大数量，单位为个。

本公开的宾馆水足迹优化问题特指在宾馆管理人员在购买可减少宾馆服务水足迹的各类节水节能设备时，为其选择最佳的购买方案。在该问题中，如果购买的节水设备过多会导致宾馆的成本过高，如果购买的节水节能设备性能太差难以满足节约水足迹的初衷；如果购买的设备成本过高，会导致投资回报期过长，加大投资风险。因此，宾馆管理人员在进行宾馆的水足迹减量化改造时，希望尽可能减少投资预算成本，降低投资回报期，并减少宾馆水足迹。即希望以最少的投资预算成本，最短的投资回报期，对宾馆进行水足迹减量化改造，并尽可能多的减少宾馆的水足迹，使其满足相关的水足迹标准。

为解决上述技术问题，本公开的实施例提供一种由电子设备执行的宾馆水足迹优化方法，包括：

获取宾馆水足迹优化任务；

执行宾馆水足迹优化任务，以获取宾馆水足迹减量化改造的投资预算成本；

将投资预算成本输入投资预算成本函数，以便输出多个候选设备采购方案；其中，每个候选设备采购方案包括拟采购的候选设备的种类、每种候选设备的单价、每种候选设备采购的数量以及每种候选设备采购的年份；

根据每个候选设备采购方案，确定每个候选设备采购方案对应的水足迹量；

根据每个候选设备采购方案，确定每个候选设备采购方案对应的投资回报期；

根据多个候选设备采购方案对应的水足迹量以及投资回报期，从多个候选设备采购方案中确定与投资预算成本对应的目标方案。

本公开提供的宾馆水足迹的优化方法，通过采用电子设备执行宾馆水足迹优化任务，将投资预算成本输入投资预算成本函数得出多个候选设备采购方案，然后确定每个候选设备采购方案对应的水足迹量和投资回报期，之后，根据每个候选设备采购方案对应的水足迹量和投资回报期确定出投资预算成本对应的目标方案，进而得出宾馆水足迹减量化改造时的设备采购方案。通过采用本公开提供的宾馆水足迹优化方法，实现了宾馆水足迹减量化改造方案制定的自动化，节省了人力，充分利用了电子设备的算力，提高了优化效率，节省了资源。

图1示意性示出了根据本实施例的宾馆水足迹的优化方法的流程图。

如图1所示，由电子设备执行的宾馆水足迹的优化方法包括操作S101～S106。

在操作S101中，获取宾馆水足迹优化任务。

根据本公开的实施例，例如，可以获取用户在电子设备上输入的宾馆水足迹优化任务。电子设备可以响应该宾馆水足迹优化任务，并执行宾馆水足迹优化任务。

根据本公开的实施例，再例如，可以从其他电子设备中获取预先存储的宾馆水足迹优化任务，然后在电子设备本地执行宾馆水足迹优化任务。根据本公开的实施例，电子设备可以与其他电子设备通信连接，通信方式不做限定。

根据本公开的实施例，电子设备例如可以包括笔记本、智能手机、台式机、服务器，等等。

在操作S102中，执行宾馆水足迹优化任务，以获取宾馆水足迹减量化改造的投资预算成本。

根据本公开的实施例，投资预算成本是宾馆水足迹改造时需要购买的各项节水设备的资金投入。宾馆经营以盈利为主要目的，高额的投资预算成本会影响宾馆经营者的决策，降低改造的投资预算成本，有利于减少宾馆的资金负担，增加宾馆经营者的投资意愿和宾馆改造项目的可行性。

在操作S103中，将投资预算成本输入投资预算成本函数，以便输出多个候选设备采购方案；其中，每个候选设备采购方案包括拟采购的候选设备的种类、每种候选设备的单价、每种候选设备采购的数量以及每种候选设备采购的年份。

根据本公开的实施例，投资预算成本函数f1(x)包括：

根据本公开的实施例，投资预算成本函数f₁(x)中，候选设备采购方案中的约束条件包括：

根据本公开的实施例，投资预算成本函数f₁(x)中候选设备采购方案中的约束条件包括候选设备的采购数量为自然数。

根据本公开的实施例，候选设备的采购数量可以为0、1、2、3，等等。

根据本公开的实施例，投资预算成本函数f₁(x)中候选设备采购方案中的约束条件包括投资预算成本小于年度预算。

在操作S104中，根据每个候选设备采购方案，确定每个候选设备采购方案对应的水足迹量。

根据本公开的实施例，根据每个候选设备采购方案，确定每个候选设备采购方案对应的水足迹量，包括：根据水足迹函数确定每个候选设备采购方案对应的水足迹量。

根据本公开的实施例，水足迹函数包括直接水足迹量函数和间接水足迹量函数。

根据本公开的实施例，直接水足迹量函数WF_直接包括：

间接水足迹量函数WF_间接包括：

在操作S105中，根据每个候选设备采购方案，确定每个候选设备采购方案对应的投资回报期。

根据本公开的实施例，根据每个候选设备采购方案，确定每个候选设备采购方案对应的投资回报期，包括：根据投资回报期函数确定每个候选设备采购方案对应的投资回报期。

根据本公开的实施例，从财产投资角度来看，财产被认为是一个实体，重点是总财产价值，包括资金收入现金流和包括剩余价值的财产现金流(投资回报期)。投资回报期越短，资金的回笼速度越快，投资的风险越低，这是投资这关注的一个指标。本实施例采用折现回收期法(DCF)分析评估方法对投资的财务影响进行了评估。

折现回收期又称动态回收期，是指在考虑资金时间价值的情况下以项目现金流量流入抵偿全部投资所需要的时间。因为宾馆的水足迹减量化改造需要数年才能完成，因此需要考虑宾馆投入资金的时间价值，引入折现回收期。贴现回收期指从贴现的净现金流量中收回原始投资额所需要的年限，该方法对期望的现金流量以资本成本进行贴现，考虑了风险因素以及货币的时间价值。

折现回收期值的计算方法如下：

f₃(x)＝DPP＝M+|CDCF^M|/DCF^M+1

由上述公式可知，要计算投资回报期需先计算折现现金流和累计折现现金流。第j年的折现现金流即为把未来一定时间内的预期现金流量还原为当前的现值。第j年的累计折现现金流量等于第j-1年的累计折现现金流量加上第j年的预期现金流量。

具体计算公式如下：

DCF_j＝CF_j/(1+d)^j

CDCF_j＝CDCF_j-1+DCF_j

其中，

J≤M，且M∈J；

j≤M+1，且M+1∈J。

计算上述指标还需计算出现投资项目金流入CF_j。第j年的现金净流入为第j年的现金收入减去第j年的现金支出，其中该投资项目的现金收入主要来源于购买节能设备所节约的水费和电费，投资项目的现金支出主要是该年购买各类设备所花费的资金，计算公式如下：

CF_j＝CF2_j-CF1_j。

在操作S106中，根据多个候选设备采购方案对应的水足迹量以及投资回报期，从多个候选设备采购方案中确定与投资预算成本对应的目标方案。

根据本公开的实施例，根据多个候选设备采购方案对应水足迹量以及投资回报期，从多个候选设备采购方案中确定与投资预算成本对应的目标方案，包括：根据目标函数从多个候选设备采购方案中确定与投资预算成本对应的目标方案，目标函数f(x)包括：

f(x)＝f₁(x)+f₂(x)+f₃(x)

其中，目标函数最大值对应的候选设备采购方案作为目标方案。

根据本公开的实施例，目标函数计算公式还包括归一化公式，归一化公式用于对f₁(x)、f₂(x)和f₃(x)进行归一化处理。

根据本公开的实施例，归一化公式包括：

其中，

y_norm表示f₁(x)、f₂(x)和f₃(x)归一化处理后的值；

y_max表示f₁(x)、f₂(x)和f₃(x)的最大值；

y表示f₁(x)、f₂(x)和f₃(x)计算得出的值；

其中，所述f₁(x)的最大值为投资预算成本，f₂(x)的最大值为假设宾馆购买所有设备所能节约的水足迹量，f₃(x)的最大值为项目寿命期。

为了进一步理解本公开，以具体案例进一步说明：

以上海某宾馆水足迹减量化改造为例：

经过宾馆低水足迹认证发现，由于该宾馆设备陈旧，每年会浪费大量的资源，计划通过购买并安装节水节能产品的方式来进行宾馆水足迹减量化改造。

改造计划包括：

将每个房间安装的普通大流量水龙头和淋浴头更换为高压低流量的新型节水龙头和新型节水淋浴头。

将宾馆客房的普通坐便器更换节水坐便器，不但可以每次冲洗可节约2-3L水，强大的水压还可以增强清洁效果。

将宾馆客房的部分白炽灯，更换为LED节能灯，不但可以节约90％的能源，而且具备更长的使用寿命。

安装能耗更低的节能空调和节能洗衣机。

由于宾馆的楼顶为平面的水泥面还可以放置安装分布式光伏发电系统。

基于上述改造计划，确定拟购买的候选设备包括节能空调、高效节能洗衣机、LED灯、节水龙头、节水坐便器、灯的传感器开关、节水淋浴器和光伏并网系统。

由于宾馆运营的经费限制，该宾馆的改造投资预算成本为16万元，改造计划共分四年进行，其中前三年的改造预算为2万元，第四年的改造预算为10万元。

一、原始改造计划：

基于上述投资预算成本和拟采购的候选设备，酒店工作人员拟定了一份购买节水节能设备降低宾馆水足迹的改造计划。宾馆工作人员制定的改造计划共花费9.8万元，全部安装成功后每年可节约2031立方米的水足迹。具体改造方案如表1所示。

表1原始改造计划

二、优化后的改造计划：

采用本公开提供的宾馆水足迹优化方法，基于上述投资预算成本和拟采购的候选设备拟定宾馆水足迹减量化改造方案。具体改造计划如表2所示。

表2优化后的改造计划

结合表1和表2，对比优化后的改造计划与原始改造计划，优化后的改造计划增加了LED灯和节水水龙头的购买数量，降低了高效节能洗衣机的购买数量。

将原始改造计划与优化后的改造计划对比，结果如表3所示。

表3原始改造计划和优化后的改造计划

由表3可知，优化后的改造计划与原始改造计划进行相比，每年减少的水足迹从2031立方米提升到2387立方米，投资回报期减少1.8年，而花费的资金从98607元减少到44215元。说明采用本公开的方法，通过综合考虑投资预算成本、减少的水足迹量以及投资回报期三个因素，能够以最少的投资预算成本，最短的折现回收期，对宾馆进行水足迹减量化改造，并尽可能多的减少宾馆的水足迹。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。