近日，威廉希尔williamhill数学与生命科学交叉研究中心原三领教授团队在碳减排研究领域取得进展。面对全球气候变化这一人类社会面临的严峻挑战，团队创新性地构建了随机碳排放模型，并在此基础上系统研究了其拟最优控制问题。相关成果以“Dynamical analysis and near-optimal control strategy of a stochastic carbon emissions model”为题，发表于非线性科学领域的权威期刊《Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science》[Chaos 35, 103103 (2025)]。博士研究生王欣欣为论文第一作者，原三领教授为通讯作者，合作者为澳大利亚斯威本科技大学张同华教授。
能源相关排放是全球二氧化碳排放的主要来源，有效控制此类排放对于应对气候变化尤为关键。传统碳排放模型往往未充分考虑环境噪声对系统的影响，然而在实际中，二氧化碳排放过程与能源系统常受到诸多随机因素的干扰。针对这一问题，研究团队提出了随机碳排放模型并研究了其对应的拟最优控制问题。研究表明，有效的减缓策略需要兼顾生态可持续性和经济可行性。从政策制定者的角度出发，团队强调了根据经济发展不同阶段动态调整减排措施的重要性。这种适应性决策，可以在保证经济和生态可持续性的同时，有效缓解气候问题。
该成果获得了审稿人的高度评价：“The manuscript addresses an important and timely issue-mitigation of carbon dioxide emissions in the context of energy generation, population dynamics, and environmental stochasticity. The authors extend an existing model into a stochastic framework, which represents a meaningful advancement in the field. The consideration of a stochastic carbon emissions model, coupled with near-optimal control strategies, adds significant value to both theoretical research and practical policy-making. The work is well-motivated and methodologically sound. （该论文处理了一个重要且及时的问题——在能源生产、人口动态和环境随机性背景下推进二氧化碳减排。作者将现有模型拓展至随机框架，是该领域一项有意义的进展。考虑随机碳排放模型，结合近最优控制策略，对理论研究和实践决策都有重要价值。这项工作的研究动机明确，方法严谨。）”
图：模型拟合曲线与真实数据的对比。
论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0292883
