在能源转型规划中明确假设与边界选择：用于反思性跨学科决策构建的关键系统启发式方法

《Energy Research & Social Science》：Making assumptions and boundary choices visible in energy transition planning: Critical systems heuristics for reflexive interdisciplinary decision structuring

　　阿里雷扎·马赫里
阿伯丁大学工程学院，阿伯丁，AB24 3UE，英国

**摘要**
能源转型需要不仅能够优化技术和经济绩效的框架，还需要在项目规划之初就对各种假设、边界和合法性进行批判性审视。本文介绍了将“关键系统启发式方法”（Critical Systems Heuristics, CSH）应用于能源转型规划的情况，展示了其作为诊断和发展框架的价值，并强调了上游转型规划与问题构建在现有转型实践中的作用。文章重新定义了十二个CSH边界问题，并将其应用于两个原本未采用CSH框架的项目中隐含的框架和决策前提：（i）将北海一个石油和天然气平台用于生产绿色氢气；（ii）为农村社区设计一个混合可再生能源区域供热系统。通过CSH视角重新审视这些项目，揭示了当前框架与明确合理且具有包容性的框架之间的差异，并考察了这种重新构建对受益者定义、目标、成功衡量标准以及决策结构的影响。分析表明，CSH能够揭示狭隘的技术统治框架，展现被边缘化的观点，并通过参与式治理和更广泛的知识整合增强决策的合法性。同时，本文还探讨了在这些项目中使用的系统设计优化和决策支持软件工具的作用与局限性，说明了数字平台如何支持或限制基于CSH的规划实现。

**缩写**
CAPEX：资本支出
CCS：碳捕获与封存
CHP：热电联产
CRE：成本、可靠性和环境性能类别
CSH：关键系统启发式方法
EV：电动车辆
GHG：温室气体
GSHP：地源热泵
KPI：关键绩效指标
LCOE：平准化能源成本
LCOH：平准化氢成本
LIHC：低收入高成本
LILEE：低收入低能源效率
LOC：置信水平
NPV：净现值
O&M：运营维护
PV：光伏
TLSC：总寿命成本

**术语表**
CO2：二氧化碳；抵消排放
G→social：社会收益指标
I→ecological：生态影响指标
I→social：社会影响指标
max：最大化
min：最小化
N：正态概率分布
Pue：未满足的电力负荷
Put：未满足的热负荷
Pug：未满足的绿色氢需求
U：均匀概率分布
x：存在不确定性的参数
xˉ：平均值
α, β, γ：变异系数

**1. 引言**
能源转型是涉及技术基础设施、社会经济结构、政策环境及生态约束之间相互作用的复杂过程。当这些因素被狭义地界定或整合不足时，许多项目都遭遇了重大失败或不足。这种复杂性导致了多种失败路径，包括不成熟技术的过早部署、对不确定性的处理不当、忽视社会关切的技术统治式规划、受狭隘利益相关者驱动的项目设计、未能确保程序和分配正义以及削弱长期信心的制度不稳定。以下部分通过真实案例说明了这些反复出现的失败路径，并提出了旨在应对这些挑战的系统方法。

**1.1. 能源转型项目中的失败路径**
一个常见问题是大规模部署不够成熟的技术。例如，美国Kemper项目等早期使用第一代碳捕获与封存（CCS）技术的项目，最终因低估技术复杂性和商业化规模扩张过程中的成本上升而失败[1]。类似的问题也出现在大规模波浪能和潮汐能项目中，如Pelamis Wave Power，该项目因技术尚未成熟而遭遇技术和财务挑战而失败[2]。另一个关键的失败路径是对不确定性的处理不当，尤其是在技术性能[3]、市场动态[4]和政策稳定性[5]方面的不确定性。对未来不同状态的规划不足以及系统设计和运营中的灵活性缺乏，也可能导致规划假设与实际结果之间出现严重脱节[6]。尽管加州Ivanpah太阳能热电厂规模庞大且目标远大，但它未能实现发电目标，依赖天然气备用系统，并引发了与土地和鸟类影响相关的环境问题[7]。此外，技术统治式方法也是导致失败的原因之一。虽然从技术经济视角转向技术生态视角会影响最终的系统设计[8]，但仅关注成本、排放或安全性的方法往往忽视了更广泛的社会问题[9]。法国和苏格兰等地区对陆上风电场的反对就是一个例证，尽管这些项目符合技术和环境标准[10]。一些项目虽然以能源转型的名义进行战略设计或政治辩护，但实际上主要服务于特定利益相关者的利益。例如，东南亚的一些生物燃料项目表面上以低碳转型为理由，实际上却加剧了森林砍伐和社会不公[11]。同样，某些在化石燃料丰富地区提出的绿色氢项目因涉嫌以转型为幌子继续使用基于化石燃料的氢能（蓝色氢）而受到批评，这些项目往往受到游说力量的支持[12]。

社会维度同样重要。在南非，由于对就业损失的规划不足和社区参与度不够，世界银行的支持促成了Komati煤厂的提前退役及向可再生能源的转换，引发了社会经济紧张[13]。忽视程序正义会导致社区反对和合法性问题。当能源转型受到不稳定或不连贯的制度框架的削弱时，也会出现失败。英国政府将汽油和柴油的淘汰时间推迟到2035年的决定，这一决策表面上出于生活成本考虑，实际上扰乱了电动汽车（EV）的投资并破坏了政策的连贯性[14]。这些案例表明，即使技术和经济上可行的项目也可能因缺乏稳定的协调治理而失败。当转型政策忽视分配正义（特别是成本和利益的分配不均）时，也会出现失败。德国的能源转型虽然成功扩大了可再生能源的规模，但引发了零售电价上涨，给低收入家庭带来了更大负担，加剧了能源贫困[15]。西班牙的类似问题也引发了公众反对和政策的追溯性调整[16]。这些案例展示了分配正义的缺失如何削弱公共对转型的支持，并威胁到转型的长期可持续性。

上述案例反映了更深层次的失败路径：根本原因导致特定模式的失败，进而产生更广泛的系统效应。为了系统化地理解这些案例，图1提供了一个简化过的因果关系图，展示了能源转型失败的原因、模式和效应的关系。该图并非全面的目录，而是对讨论案例的简要总结，强调了不同弱点如何相互作用并相互强化。当然还可以添加更多原因和路径，但即便在这种基本形式下，也勾勒出了转型风险的多层次和相互关联性。

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**图1. 能源转型失败路径：因果关系图**
左侧为失败原因，中间为失败模式，右侧为失败效应；双箭头表示相互强化的循环。

如图1所示，这些例子揭示了一个共同主题：缺乏系统前瞻性的转型容易受到争议、失败或逆转。许多失败不仅归因于技术限制，还与转型问题在规划初期的构建方式有关，包括考虑的维度、决策参与者以及假设和理由的构建方式。这就提出了一个根本性的问题：如何在规划早期阶段降低能源转型项目的失败风险？

值得注意的是，只有那些出问题的大型项目才通过新闻媒体、报告和学术批评进入了公众讨论。许多小规模失败可能未得到记录或较少被关注，可能会导致类似错误的重复。在实践中，这些早期阶段的构建通常通过建模和基于情景的规划工具实现，将关于技术、行为体和未来的假设转化为结构化的决策空间。如果建模实践中的假设缺乏透明度或难以挑战，它们可能会将决策导向上述失败模式。

**1.2. 需要整体系统方法**
系统性方法强调能源系统无法在孤立的环境中得到有效理解和优化[23]。基于均衡假设和理性行为体模型的传统线性方法往往无法捕捉路径依赖性、制度锁定或争议性知识体系[24]。Kamali Saraji和Streimikiene[25]指出了包括基础设施惯性、公平问题和权力不对称性在内的多种结构性和认知挑战，这些问题需要跨部门的、多维度的策略。Avelino[26]认为可持续性转型本质上是政治性的，需要具有反思性、包容性和对争议敏感的治理框架。Miller和Keith[27]进一步强调了与可再生能源转型相关的话语权和权力转变，提倡能够跨机构、地理范围和行为体调整的政治经济重组框架。

一些最初在能源领域之外发展 but 越来越应用于能源转型挑战的系统方法已被采纳来应对这种复杂性。软系统方法论通过收集多方利益相关者的观点来支持复杂情境下的参与式问题构建[28]。过渡管理（Transition Management）为分阶段、以学习为导向的社会技术变革治理提供了框架，并已在国家和城市转型项目中得到广泛应用[29][30]。多层级视角（Multi-Level Perspective）和社会技术制度理论（socio-technical regime theory）解释了创新如何通过不同层级和领域的互动实现和扩展，并被广泛用于分析和评估国家及行业转型[31][32][33]。综合评估模型（Integrated Assessment Models）逐渐融入了社会技术视角，试图在定量分析和政策相关性之间建立联系[34]。尽管这些方法在分析上有广泛的应用，但在具体项目层面的规划决策中，它们在如何明确、争议和证明边界判断方面提供的指导仍然有限。Campfens等人的综述[35]指出，参与式和系统建模方法在实践中往往难以将行为体能动性、不确定性、非线性和规范性考量整合为一体。因此，仅仅依靠方法论上的严谨性是不够的，需要推动能源研究和建模中的反思性透明度[21]。在项目层面的规划和建模过程中，反思性意图与其实际操作之间仍存在差距[22]。这些见解表明，要在早期规划阶段降低失败风险，需要能够批判性地审视问题构建、边界选择和合法性主张的方法。这激发了对整体系统方法的需求，该方法需要综合考虑能源转型的技术、社会和规范维度，如下一节所讨论的。

**1.2. 需要整体系统方法**
系统性方法强调能源系统不能在封闭的环境中有效理解和优化[23]。传统的线性方法基于均衡假设和理性行为体模型，往往无法捕捉路径依赖性、制度锁定或争议性知识体系[24]。Kamali Saraji和Streimikiene[25]指出了包括基础设施惯性、公平问题和权力不对称性在内的多种结构和认知挑战，这些问题需要跨部门的、多维度的策略。Avelino[26]认为可持续性转型本质上是政治性的，需要具有反思性、包容性和对争议敏感的治理框架。Miller和Keith[27]进一步强调了与可再生能源转型相关的结构性变革和权力转移，提倡能够跨越机构、地理范围和行为体的政治经济重组框架。

一些最初在其他领域发展 but 越来越应用于能源转型挑战的系统方法已被采用，例如软系统方法论（Soft Systems Methodology）支持在复杂情境中通过多方面利益相关者的视角进行问题构建[28]。过渡管理（Transition Management）为分阶段、以学习为导向的社会技术变革治理提供了框架，并已在国家和城市转型项目中得到广泛应用[29][30]。多层级视角和社会技术制度理论解释了创新如何通过不同层面和领域的互动出现和扩展，并被广泛用于分析和评估国家及行业转型[31][32][33]。综合评估模型逐渐适应了社会技术视角，试图在定量分析和政策相关性之间建立联系[34]。尽管这些方法在分析上有广泛的应用，但在具体项目层面的规划决策中，它们在如何明确、争议和证明边界判断方面提供的指导仍然有限。Campfens等人[35]的综述表明，参与式和系统建模方法在实践中往往难以将行为体能动性、不确定性、非线性和规范性考量整合起来。因此，关于问题定义、利益相关者参与、成功标准和合法性的关键假设往往仍隐含未明。这一限制并非分析复杂性的问题，而在于研究焦点的缺失。虽然现有的社会技术转型框架为理解转型动态、治理过程和学习提供了有力见解，但其主要关注点在于变化模式和制度互动，而非特定规划情境下的边界批判。通常缺失的是一种结构化的方法，用于审视规划问题的构建方式、哪些知识被视为合法、权力如何行使以及规划初期的成功标准是什么。

此外，上述大多数方法主要应用于或研究了大型能源转型项目，如国家转型路径、公用事业规划或行业范围的分析。然而，系统方法的需求也延伸到更小的、基于社区或特定项目的转型。这些转型同样面临技术、社会和制度的交织挑战。这表明，那些在宏观和局部环境中都能有效处理边界选择的框架具有价值。关键系统启发式方法（CSH）提供了一种结构化的边界批判视角，它可以审视规划过程中隐含的规范性、认知性和合法性假设[36]。在这方面，CSH并不取代社会技术转型框架，而是通过明确转型路径的定义和证明前提来增强其反思性、透明度和合法性。通过其十二个边界类别，CSH（批判性系统启发式）审视了经常隐含的假设、价值观和权力结构，这些因素塑造了决策过程。它区分了当前的（“是”）和规范的（“应当是”）框架，以促进伦理反思和包容性[37]。该框架明确探讨了谁被视为合法的利益相关者、哪些知识被认为是有效的，以及哪些目标和成功标准被优先考虑，这使其特别适用于充满争议且多维度的能源转型问题[38]。总的来说，许多能源转型的失败并非源于实施过程，而是因为在规划初期问题的构建方式。即使是非常严格的技术经济方法也可能导致社会技术系统的碎片化，掩盖跨维度之间的相互作用，并边缘化合法性和包容性。因此，减少失败风险需要在一个规划阶段采取整体系统的方法，批判性地审视潜在的假设和边界选择。基于此背景，本文提出以下问题：如何利用批判性系统启发式方法来审视和重构能源转型规划，揭示被传统技术经济框架所掩盖的假设、边界选择及其合法性影响？

2. 方法论
为了研究这一问题，CSH被作为一个分析框架来诊断规划过程中的框架和合法性差距，所得分析用于确定其作为事前规划方法未来的功能、结构和技术要求。该方法采用回顾性和基于案例的方式，具有分析性而非干预性。它的目的不是改进决策表现、预测结果或评估项目成功率，而是关注规划问题是如何构建的、合法性是如何形成的，以及边界判断如何影响哪些因素在能源转型规划中被视为相关、可行和合理的。方法过程包括三个主要步骤：
- 首先，将CSH所基于的结构性边界类别重新调整为适用于能源转型背景的形式。这种调整将原始的CSH类别转化为适合能源系统规划的形式，在这种形式中，建模选择、目标、约束、绩效指标和不确定性处理隐含了规范性假设。重新制定的问题旨在反映关键规划维度，包括目的和动机、控制与权力、知识与专长，以及合法性与问责制。这种调整通过将CSH扩展到能源转型规划的具体规范和技术条件中，作出了方法论上的贡献，因为在那里建模和治理假设紧密交织在一起。
- 其次，将重新制定的CSH边界类别系统地应用于每个案例研究。通过这种应用，分析规划问题是如何构建的、哪些参与者被纳入或排除在外、哪些目标和成功标准被优先考虑、哪些形式的知识被接受，以及权威和责任是如何分配的。分析具有比较性和诊断性，旨在揭示隐含的假设、遗漏和紧张关系，而不是规定首选答案或最优解决方案。
- 第三，从边界分析中提炼出未来将CSH整合到能源转型规划实践中的要求。这些要求体现在治理和程序安排、知识合法性、决策基础设施以及系统思维模式的转变方面，并结合了对数字工具作用的考察。本研究并未将CSH作为事前方法直接实施，而是为如何在未来的规划过程中操作化边界反思奠定了结构化基础，包括通过开发决策支持工具。

该研究的严谨性通过比较分析的一致性得到保障，使用了两个对比鲜明的案例研究来展示CSH框架在不同能源转型背景下的可转移性、适用范围和分析稳健性。这些案例涵盖了不同的行业、治理安排和利益相关者配置，表明CSH视角并不针对单一类型的系统或决策环境，而是揭示了依赖于背景的边界判断和合法性问题，从而使那些可能在分析上被忽视的框架差距变得可见。

3. 批判性系统启发式作为包容性、参与性和多维度能源转型的整体规划框架
Ulrich提出了CSH的12个边界问题，以帮助揭示和批判性地审视塑造规划和干预的规范性、政治性和认识论假设[35]。这些问题促使人们反思谁受到影响、谁来做出决策、什么被视为知识以及谁的价值观占主导地位。这12个CSH问题确定了动机、权力、知识和合法性的来源。在本节中，这些问题在能源转型规划的背景下被重新解读。对于每个问题，都提供了解释，并通过真实世界的能源转型项目示例来说明假设的变化如何改变框架、利益相关者的角色和成功的概念。

### 动机来源
- **Q1. 谁是（应当是）受益者？**
公平的能源转型必须批判性地评估实际受益者与应受益者之间的关系。在能源转型规划中，通常声明的受益者是整个社会、未来的世代或当地社区。然而，在实践中，主要受益者可能是强大的利益相关者（能源公司）、投资者或政治行为体。
**示例：**大型海上风力发电场可能被合理化为服务于气候目标，但当地渔民社区可能会被边缘化[10]。
- **Q2. 目的（应当是）是什么？**
明确哪些目的重要是透明和伦理规划的关键。声明的目的可能包括去碳化或能源安全。但实际上，经济竞争力或地缘政治控制等隐含目标往往占据主导地位。
**示例：**蓝色氢项目常被描绘为绿色解决方案，但批评者认为它们通过依赖仅部分捕集甲烷的氢生产而延续了化石燃料的依赖[12]。

### 权力来源
- **Q4. 谁是（应当是）决策者？**
公平的规划要求程序正义和共享权威。能源部、监管机构和大型公用事业公司往往主导决策。社区的声音被边缘化或忽略。
**示例：**在南非的的综合资源计划中，民间社会的意见相对于Eskom和工业部门来说非常有限，这导致了煤炭电厂关闭和可再生能源转型期间的当地抵制和社会紧张[13]。
- **Q5. 决策者（应当）控制哪些资源和成功条件？**
模型工具和数据的透明化和民主化至关重要。对资金、数据、模型工具和监管手段的控制决定了哪些项目是可行的。
**示例：**如果成本效益分析排除了社会成本，伤害弱势群体的项目仍会被批准，从而扭曲了实际结果[9]。
- **Q6. 成功的条件（应当）包含在决策环境中吗？**
韧性规划需要承认并适应不可控的不确定性。能源转型发生在全球经济波动、技术不确定性和政治格局变化中。这些外部因素往往被忽视。
**示例：**英国2030年汽油/柴油禁令的政策逆转扰乱了电动汽车投资和长期行业战略[14]。

### 知识来源
- **Q7. 谁（应当）被视为专业人士或专家？**
认识论正义要求更广泛地认可哪些知识被视为专长。通常，能源建模者、经济学家和工程师占据主导地位。社会科学家、伦理学家和社区知识持有者很少被重视。
**示例：**以技术为中心的去碳化方法可能忽视了能源贫困的问题。
- **Q8. 应咨询哪种类型的专长？**
更丰富的知识基础通过嵌入多元价值和预见性来加强规划。市场预测、工程分析和环境影响评估是标准做法。但生活经验、传统生态知识和基于正义的框架常常被忽视。
**示例：**风电选址过程经常忽略土地使用传统和对当地社区的文化意义。
- **Q9. 什么或谁（应当）被视为成功的保证者？**
更广泛的合法性可能基于多利益相关者的参与和迭代学习。通常，成功基于技术验证、政治支持或资金批准来假设。
**示例：**Kemper CCS项目通过专家认可和监管支持得到正当化，但最终失败了。

### 合法性来源
- **Q10. 谁（应当）见证受影响者的利益但未参与决策？**
合法的规划需要机制来代表那些受影响但在决策中没有直接发言权的人。诸如公正转型委员会（例如苏格兰的公正转型委员会、南非的总统气候委员会）等制度化倡导机构出现了，为工人和社区提供代表。然而，这些机构往往未能充分代表未来世代、非人类系统和边缘化群体。生态专家、环保非政府组织或青年气候运动等代理人可以补充这些委员会，确保缺失或沉默的观点得到考虑。
**示例：**由于在规划过程中缺乏对原住民和生态系统的代表，南美的锂矿开采引发了强烈抵制。
- **Q11. 什么（应当）确保受影响者从涉及者的前提和承诺中解放出来？**
解放需要能力建设、法律保护和参与性框架。受影响社区必须能够挑战决策者的假设和承诺。这涉及法律保护、透明度机制和超越咨询的参与性框架，以促进批判。
**示例：**德国的社区能源合作社提供了集中式开采模式之外的包容性替代方案[40]。
- **Q12. 应当决定哪种世界观？**
多元的世界观为更可持续和人道主义的未来打开了空间。主流的能源转型规划通常反映了一种中心化的现代主义进步主义世界观：更多技术、更大规模的项目、更快的发展。去中心化和能源自治（例如社区拥有的风能和太阳能项目）等替代方案提供了完全不同的视野。
**示例：**苏格兰农村地区的社区主导的可再生能源项目展示了能源自治如何重塑地方赋权[10]。

### CSH中的合法性
在CSH中，前9个关于动机、权力和知识的边界问题关注的是谁参与其中，而后三个关于合法性的问题关注的是未参与决策的人。能源转型规划中的合法性通过利益相关者的包容性（受影响者应有发言权来定义问题和塑造解决方案）、假设的透明度（决策者必须明确其前提并接受批判）、问责制和正当性（权力持有者必须以受影响群体认为合理的方式证明其权威）以及边界批判（挑战哪些人和什么被认为是相关的界限）来保障。

### CSH与能源正义
能源正义通常被理解为三个相互关联的领域：分配正义、程序正义和认可正义[41][42]。这些领域直接对应于CSH的四个边界领域。动机领域通过明确能源转型的利益、受益者和成功标准，与分配正义一致，因为它阐明了利益、负担和风险在各个社会群体之间的分配方式。权力领域通过考察决策中的权威、控制和参与情况，与程序正义相对应，涉及谁参与规划过程以及决策是如何被正当化和争议的。知识领域通过审查哪些形式的专长被认为是有效的，与认可正义一致，回应了长期以来的批评，即主导的技术经济框架边缘化了地方性、基于经验的或非制度化的知识[42]。CSH中的合法性领域通过明确关注那些受到决策影响但被排除在决策之外的人，整合了这些正义维度。在这种意义上，合法性不被视为一个独立的正义类别，而是分配结果、程序公平性和受影响利益认可的衍生属性，这与将合法性视为能源转型社会接受度和持久性的核心观点一致[41]。

通过将边界批判转化为项目层面规划的实际问题集，这种框架为在建模和决策过程中检查包容性、合法性和影响提供了结构化基础。从这个意义上说，它在概念上与能源正义的程序正义、分配正义和认可正义相一致，同时支持在争议性能源转型背景下更透明的权衡论证。

### CSH与决策结构
跨学科来看，决策维度被视为构建选择情境的属性，而不是结果或事后的评估。如果某种维度影响了问题定义（正在决定什么）、选项空间（哪些选择是可接受的）、决策规则（如何比较选项）、权威结构（谁有决策权）或做出选择的信息基础（哪些知识是可接受的），那么这种维度就被认为与决策相关。CSH的十二个边界问题提供了一个系统化的手段来考察这些与决策相关的维度。虽然单个边界问题侧重于动机、权力、知识和合法性的具体方面，但它们的综合效应塑造了决策制定、评估和正当化的架构。为了明确这种关系，表1将CSH边界问题映射到核心的决策相关维度上，阐明了CSH重构如何改变决策结构，而不仅仅是一种反思性或规范性的批判。

表1.将CSH边界问题映射到决策相关维度

决策相关维度 | 对应的CSH边界问题 |
| --- | --- |
| 问题定义 | Q2（目的）、Q12（世界观） |
| 选项空间 | Q2（目的）、Q3（改进度量）、Q5（资源）、Q6（决策环境） |
| 决策规则 | Q3（改进度量）、Q9（保证） |
| 权力结构 | Q4（决策者）、Q5（资源）、Q6（决策环境） |
| 信息基础 | Q7（专家）、Q8（专业知识） |

通过明确这些结构联系，这种映射将CSH置于对决策结构的现有理解之中，同时不对决策在实践中的实施方式或评估方式保持中立。

4. 能源转型案例研究
采用了两个对比鲜明的案例研究，以探讨不同框架如何影响能源转型策略的设计和评估。选定的案例是：（i）石油和天然气平台的脱碳改造以及用于绿色氢气生产的再利用；（ii）农村社区的区域供暖系统。选择这些案例的标准包括：
- 在学术研究合作框架下的实际应用；
- 对初始问题框架和结果的充分记录；
- 与多元利益相关群体（机构、社区、区域）的相关性；
- 在背景和规模上的刻意对比。

虽然本文分析的案例研究并不基于新的主要利益相关者数据，但它们借鉴了原始项目工作中开发的项目设计、规划假设、系统配置和决策标准。这使得能够系统地比较CSH重构如何改变决策前提、受益者定义、成功标准和合法性条件。这些案例研究用于说明所提出的基于CSH的规划框架的应用，而非作为统计上具有代表性或全面的实证分析。

使用了MOHRES [43]软件来优化这些案例研究的能源系统。MOHRES是一个灵活且可扩展的决策支持工具，旨在支持在不确定性下的多矢量能源系统的规划和评估。它采用集成优化方法来确定能源解决方案的最佳配置、规模和调度策略 [44]。MOHRES使用描述能源需求、可用资源、技术特性和 contextual 制约的数据，这些数据用于系统成本、电力和排放模型。这些数据来自公开来源、与利益相关者相关的信息、输入以及适合每个问题规划背景的技术建模因素。有关MOHRES中实施的建模公式的更多详细信息，请参见相关方法论文献（例如 [44]）。能源解决方案可以根据超过30个绩效标准进行评估，涵盖成本、可靠性和环境（CRE）指标，最近的发展还增加了社会影响指标，如燃料贫困和本地就业。通过将能源解决方案的规模和配置与安装、运营和维护活动相关的技术特定劳动力强度因素联系起来，可以量化本地就业情况。相比之下，燃料贫困是在最终用户层面进行评估的，通过结合性能输出（如燃料节省）与最终用户收入和家庭能源支出来评估最终用户相对于燃料贫困的状态；例如，在英国，使用低收入高成本（LIHC）和低收入低能源效率（LILEE）指标，这两个指标同时捕捉了短期负担能力和与住房能源效率相关的长期结构性驱动因素 [45]、[46]。因此，MOHRES不仅作为一个技术建模引擎，还作为一个反思性和参与性能源系统设计的平台，帮助识别能够反映不同用户关注的权衡方案的帕累托最优解。它可以整合预测的输入参数，如需求曲线、政策驱动的补贴和电力或成本数据，为现实和适应性转型规划提供基础。此外，它还内置了不确定性建模功能，允许在规划者无法控制的决策环境中使用概率输入和敏感性分析 [47]、[48]。利益相关者可以通过语言优先级表达主观偏好，这些偏好通过基于模糊逻辑的排名系统进行解释，从而实现无需严格数值规定的参与式解决方案选择。MOHRES还提供了一套可视化工具，用于进一步分析（例如电力平衡、现金流、成本分解），以及探索在不确定性下的设计空间和系统性能。这些功能使得MOHRES成为执行这些项目的实用和合适工具。然而，在最初进行案例研究时，并未充分利用所有这些功能。

4.1. 石油和天然气平台的脱碳改造以及用于绿色氢气生产的再利用
该案例研究了一个位于北海中部的成熟海上石油和天然气平台的能源转型规划，该平台大约位于阿伯丁东北方向250公里处。该平台与Tiffany平台位于同一地点，代表了英国北海转型计划中目标进行脱碳的更广泛的老旧基础设施类别。在可能的情况下，使用了Tiffany平台的公开可用数据（从2024年及之前），并且对于任何缺失或不可用的数据，根据后续的基线评估和转型路径部分进行了假设。

4.1.1. 基线评估和现有运营
预计平台的生产将持续到2030年代中期。根据2024年的年度报告，2023年的燃料气体消耗导致了来自联合热电（CHP）厂的129,734吨二氧化碳排放。在基线评估中，假设该平台由一个12兆瓦的CHP系统供电，电力与热能比率为1:1.1，二氧化碳排放量为1.15千克/千瓦时，总效率为80%。假设CHP系统连续运行（每年8760小时）。利用可用和综合的数据，平台的环保性能估计为130,201吨二氧化碳排放，这与报告的2023年数值非常接近。假设CHP的生产成本为每千瓦时5美分，年度燃料成本计算为566.1万美元。

4.1.2. 规划的转型路径
能源转型路径的设计旨在与北海转型计划以及预计在2030年代中期部分退役和重新利用平台的时间表相一致。定义了四个关键的转型目标：
- 2025年：相对于2024年，二氧化碳排放量减少75%。
- 2027年：二氧化碳排放量减少90%。
- 2030年：通过减少95%的二氧化碳排放实现净零运营，剩余5%的排放量通过每年生产930吨绿色氢气来抵消（假设到2030年每千克氢气产生6-7千克二氧化碳当量。剩余排放量由氢气生产抵消）。
- 2035年：完全转型为自主氢气生产设施，每年生产2000吨绿色氢气。CHP系统退役，电力需求降至平均100千瓦（用于基本运营）。

4.1.3. 优化公式和最佳系统开发时间表
在整个转型路径的各个阶段，优化问题考虑了能源系统配置（技术组合）、组件规模和能源调度策略作为待优化的设计变量。在本研究中，氢气储存容量固定在1000吨，待交付方案确定后进行调整。与传统的生命周期成本指标不同，主要的经济指标是初始投资，反映了与石油和天然气收入流相关的融资模型。环境和可靠性绩效指标，即系统总排放量和净排放量（CO2和CO2,Net）以及未满足的电力、热能和绿色氢气生产负荷（Pue、Put和Pug），被设定为约束条件，以确保满足全部需求并实现预定的减排目标。不同转型阶段的最佳发展路径总结在图2所示的系统开发时间表中。

4.1.4. 在CSH框架下重新构建的项目
表2展示了如何将CSH的12个边界问题应用于海上石油和天然气平台的脱碳和重新利用，以生产绿色氢气。

表2. 在CSH框架下重新构建的海上石油和天然气平台脱碳项目

| CSH边界问题 | “是”（当前框架） | “应该”（改进后的框架） |
| --- | --- | --- |
| 动机1 | 受益者：谁是系统的受益者？ | 平台运营商和资产所有者。包括当地社区、更广泛的生态系统和未来世代。 |
| 目的：系统的目的是什么？ | 减少排放，以符合北海转型计划并通过将平台转换为绿色氢气生产场所来延长资产价值。实现一个平衡排放、就业、生态系统和区域发展的公正和可持续的转型。 |
| 改进度量：改进的度量是什么？ | 在保持可靠运营和生产的同时减少的二氧化碳吨数以及生产的绿色氢气吨数。增加社会价值、生物多样性和对区域发展的长期影响。 |
| 决策者：谁是决策者？ | 运营商和平台所有者。联合治理：运营商 + 监管机构 + 受影响的利益相关者。 |
| 资源：决策者能控制哪些资源和成功条件？ | 技术资产、数据、投资、能源系统建模和规划工具、关键绩效指标（KPIs）和优化标准。 | 添加透明的多维成本效益分析和情景规划框架，以便选择更广泛的KPIs和优化标准。 |
| 决策环境：哪些条件不受决策者控制？ | 海上风能的间歇性、市场不确定性、国家氢气供应框架和地缘政治风险。 | 应正式承认不确定性，尽可能量化，并用于规划方案的敏感性分析。 |
| 专家：谁提供专业知识？ | 工程师和技术顾问、优化建模师和项目经理。包括社会科学家、海洋生态学家、经济学家和当地社区在提供相关专业知识方面的作用。 |
| 专业知识：什么是知识？ | 技术可行性、系统技术经济建模、系统优化。 | 扩展公认的知识形式，包括社会经济和生态系统建模、当地社区经验和利益相关者价值观。 |
| 保证：成功的保证是什么？ | 实现设定的绩效指标（此处为最低投资、无电力或热能未满足负荷的可靠系统以及绿色氢气生产目标）。 | 成功应基于扩展的绩效指标进行评估，包括社会、环境和长期可持续性结果，使用透明的多标准评估框架。 |
| 合法性10 | 目击者：谁代表受影响但未参与的人？ | 除合规咨询外没有明确代表。明确建模或咨询（通过代理）受影响的非人类系统和未来世代。 |
| 解放：什么是解放（批评的自由）？ | 通过技术优化验证运营商的内部决策。 | 通过外部审查、公众参与和包含替代叙事来实现透明过程。 |
| 观点：假设的视角是什么？ | 技术经济：通过工程解决方案实现净零（技术官僚主义和商业逻辑与气候政策一致）。 | 采用符合人们、政策、自然和技术相互依赖性的社会技术和生态视角，支持公正的转型。 |

通过CSH视角重新构建这个项目，将规划问题从主要的技术经济再利用练习转变为对合法性敏感的转型干预。在建模方面，这种重构影响了被视为系统目标的内容、什么被视为约束条件，以及如何解释权衡，例如通过将关注点扩展到成本和生产性能之外，还包括治理、责任感、环境限制和当地或区域利益考虑。虽然这并不构成实际结果变化的证据，但它说明了不同的边界判断将如何导致不同的目标公式、约束选择和规划阶段的鲁棒性优先级。

这些重构效应反映了这样一个事实：尽管十二个CSH边界问题被明确分类，每个问题都针对一个特定的边界判断，但它们所要求的响应往往是高度相互依赖的，因此解决一个判断常常会影响其他判断。基于表2中提出的重新构建，以下分析针对本案例研究的每个边界问题进行探讨，双重目的是（i）确定与“应该”重构相关的具体规划要求；（ii）突出响应之间的相互依赖性。

Q1-受益者：包括当地社区、生态系统和未来世代
直观上认为位于250公里外的平台对当地的影响很小。然而，当地社区仍然可能受到多种重要且实际的影响，既有积极影响也有负面影响。例如，在就业和经济依赖方面：
- 就业创造或损失：海上平台通常雇佣附近沿海地区的人（例如在这个案例中，阿伯丁的例子表明，脱碳或重新利用能源可能减少或转变就业类型（从石油和天然气行业转向可再生能源或氢能产业），这会对当地就业产生影响。以下几点需要特别关注：

（ii）再培训需求：社区可能需要支持来重新培训工人，尤其是那些在石油和天然气行业有丰富经验的资深专业人士，这也会影响到当地的教育和培训机构。

（iii）供应链：许多本地供应商（工程公司、物流公司和维护团队）依赖于与该平台相关的活动，因此在转型过程中他们可能会面临风险或机会。

为了实现这种包容性，需要建立一个参与式框架，系统地将工人、社区、生态系统和后代纳入受益者的范畴，与运营商和投资者并列。同时，还需要建模工具来明确显示当地经济和就业的影响，作为优化框架的一部分（参见问题Q3-改进措施和Q5-资源）。此外，参与式方法（如利益相关者访谈、共同设计研讨会或区域价值映射）对于确保当地声音能在问题定义中得到体现至关重要，而不仅仅是在决策结果阶段才被考虑。这要求扩大专家的定义范围（问题Q7），并将共同决策权嵌入其中（问题Q4）。

为了将更广泛的生态系统和非人类系统纳入受益者范围，可以邀请海洋生物学家、生态学家或环保非政府组织等科学代表参与项目的规划和评估（问题Q10-见证者）。或者，可以将非人类系统的影响转化为可度量的指标（问题Q3），并纳入优化过程中，例如通过限制海底扰动区域或设定生物多样性损失的指数上限等方式（问题Q9-成功保障）。

虽然本案例假设的是私人投资而非公共投资（因此不直接涉及纳税人的关切），但这些原则对于公共资助或政策导向的项目也同样重要。当政府提供资金或监管支持时，未来的纳税人虽然在当前的决策过程中没有发言权，但最终将承受由此产生的经济和环境后果。他们的利益应通过代际评估、考虑碳的社会成本以及与青年或气候正义组织的互动来得到正式代表（问题Q10-见证者和Q11-解放），从而增强系统的长期伦理合法性（问题Q12-世界观）。

**Q2-目标：迈向公平和可持续的转型**

重新定义目标并不是简单的自上而下的陈述，而必须与被认定为受益者的人共同确定（问题Q1）。目标的理解和优先级应该根据不同利益相关者的视角来解释。一个公平的目标是通过包容性对话形成的，在这种对话中，多种优先事项会被比较、冲突会被揭示出来，并通过协商来达成平衡。这需要参与式机制，让利益相关者能够设定自己的目标并定义改进措施（问题Q3），同时需要一个能够支持基于冲突目标进行集体决策的框架（问题Q5）。目标应该是操作性的而不仅仅是宣言性的，这意味着需要共同治理（问题Q4）并认可多样化的专业知识（问题Q7和Q8）。为了使目标具有合法性，它们还必须能够适应更广泛决策环境中的不确定性（问题Q6）。

**Q3-改进措施：纳入社会价值、生物多样性和对区域发展的长期影响**

为了朝着“应有的状态”转型，生态和社会影响及收益必须以与能源系统的类型、规模、配置、地理位置及其影响范围（包括本地和更广泛的范围）直接相关的角度进行建模。这不仅是一个方法论要求，也是一个伦理要求：改进措施不仅要根据排放和成本来评估，还要考虑它们如何在空间、时间和社会群体之间分配利益和伤害。表3中展示的重新定义的优化问题体现了这一转变。与早期优先考虑最低资本支出（CAPEX）并实现减排和氢气生产目标的框架不同，“应有的状态”框架将生态影响（I→生态）、社会影响（I→社会）和社会收益（G→社会）以及技术经济指标（如总生命周期成本TLSC、平准化成本LCOH和净现值NPV）纳入考量。随着项目从“致力于脱碳”发展到“为了利润而重新利用”，NPV被视为2035年的主要目标之一。向量I→和G→包括多个要素（绩效指标），这些要素在转型的不同阶段可能会有所不同。例如，在2035年的问题设定中，社会影响和收益指标应与生成绿色氢气的海上平台相关；而在2027年的设定中，这些指标则与石油和天然气平台相关。

**表3. 海上平台的“现状”与“应有的状态”优化问题设定**

| 时间 | 现状 | 应有的状态 |
|------------|------------------------------|------------------------------------|
| 2025年 | 最低CAPEX；受限于：Pue=0、Put=0、CO2,sys≤0.25 | 最低TLSC、最小I→生态影响、最小I→社会影响、最大G→社会影响；受限于：技术与经济约束 |
| 2024年 | 最低CAPEX；受限于：Pue=0、Put=0、CO2,sys≤0.10 | 最低TLSC、最小I→生态影响、最小I→社会影响、最大G→社会影响；受限于：技术与经济约束 |
| 2027年 | 最低CAPEX；受限于：Pue=0、Put=0、CO2,sys≤0.05 | 最低TLSC、最小I→生态影响、最小I→社会影响、最大G→社会影响；受限于：技术与经济约束 |
| 2030年 | 最低CAPEX；受限于：Pue=0、H2,Net≥930×10^3kg | 最低TLSC、最小LCOH、最小I→生态影响、最大G→社会影响；受限于：技术与经济约束 |
| 2035年 | 最低CAPEX；受限于：Pue=0、H2,Net≥2000×10^3kg | 最小NPV、最小I→生态影响、最大G→社会影响；受限于：Pue=0、CAPEX≤可用资本 |

值得注意的是，在多目标问题设定中，某些目标也可以被定义为约束条件。例如，失业人数（作为I→社会的一部分）可以被视为目标来最小化，或者作为约束条件（例如失业人数< n）。这种整合需要一个能够适应不同受益者设定的多样化、多维度指标的建模框架（问题Q1），并将其与系统设计变量关联起来。这需要专业知识（问题Q8）的支持，以认可非传统数据来源（如生态风险指数、就业稳定性指标）和支持多标准优化的资源（问题Q5）。

允许某些指标被设定为目标或约束条件（例如将失业人数作为最小化目标，或将其限制在某个阈值以下）也反映了一个反思性和具有伦理意识的优化过程。这鼓励利益相关者思考哪些目标和改进措施是可协商的，哪些不是，与共享决策的反思维度（问题Q4）和合法性考量（问题Q9）保持一致。最终，一个合理的改进措施不是一个固定的结果，而是一个开放给争议、迭代和情境适应的审议性构建。它取决于规划工具是否能够展现这种多样性而不将其简化为单一指标，以及治理过程能否证明哪些权衡是可接受的和为哪些人服务的。

**Q4-决策者：迈向共同和分布式治理**

为了支持“应有的状态”框架，治理方式必须从集中控制转向共同和分布式模式。这意味着从单一的决策者（即平台运营商）转变为一个由运营商、监管机构及受影响的利益相关者（包括当地社区和可能的生态代表）共同参与的治理模式。这不仅仅是象征性的包容，它还需要平台、机制和规则的支持，以确保决策具有程序上的合法性和对结果的实质性影响。共同拥有决策权必须扩展到目标设定（问题Q2）、改进措施的协商（问题Q3）以及识别受益者（问题Q1）。扩大决策者的范围还需要扩大专家的定义（问题Q7）和专业知识的标准（问题Q8），将外部条件的韧性嵌入决策环境中（问题Q6），并将决策权与对受影响者的成功保障（问题Q9）相结合，包括那些不直接参与但作为见证者的群体。这里的要求是开发或扩展一个能够同时服务于多个利益相关者的决策支持系统，包括非技术用户（问题Q5）。

**Q5-资源：透明度、可访问性和更广泛的KPI纳入**

为了支持“应有的状态”框架，资源和成功条件必须对多个利益相关者来说是可访问的、透明的，并能对其作出响应（问题Q1）。这意味着不仅仅是技术资产和内部建模工具，还要确保更广泛的监管者、技术顾问、生态顾问和受影响的公众能够获取数据、理解假设并与结果进行互动。需要一个透明的、多维度的成本效益和情景规划框架。该框架必须支持使用更广泛的绩效指标（问题Q3），还应支持可解释的分析，并允许利益相关者选择和权衡关键绩效指标。这一要求与问题Q4-决策者密切相关，因为共同治理依赖于建模资源的可见性和可访问性，以及专业知识（问题Q8），因为所选指标反映了谁的知识和优先事项被嵌入系统中。最终的要求是一个允许共享数据访问、调整假设和约束条件的工具，以及满足技术和非技术用户需求的界面。这对程序合法性以及与系统重新定义的目标保持一致至关重要（问题Q2）。

**Q6-决策环境：承认和建模不确定性**

“现状”框架通常将不确定性（如海上风电的间歇性、市场波动性或地缘政治风险）视为外生风险，并通过风险分析来处理。相比之下，“应有的状态”框架要求明确承认这些不确定性，尽可能对其进行量化，并将其纳入正式的情景分析、敏感性测试和鲁棒性检查中。鉴于能源转型的长期性质以及重新利用的基础设施将运行的不断变化的环境，这一点尤为重要。这与资源（问题Q5）和成功保障（问题Q9）直接相关，因为合法性取决于在假设变化的情况下解决方案仍然有效。这也重塑了世界观（问题Q12），从确定性建模转向系统思维。这里需要的工具能够支持概率分析、“假设情景”的共同定义和探索，以及生成能够捕捉风险和适应能力的决策相关叙述。

**Q7-专家：扩大专业知识圈**

在当前的框架下，专业知识主要来自工程、建模和资产管理领域。而“应有的状态”视角要求认识到系统设计、环境权衡和社会影响的决策需要更广泛的专业知识。这包括能够评估分配影响的社会科学家、能够模拟非人类系统后果的海洋生态学家、能够评估市场可行性的经济学家，以及能够提供基于实地情况的见解的当地社区成员。这样的包容性扩大了专家的定义范围，并确保受益者（问题Q1）和受影响但未直接参与的群体作为见证者得到适当的代表（问题Q10）。决策过程必须进行重新设计，以便不仅邀请这些扩展的专业知识参与审查，还参与问题框架的共同创建和解决方案评估（所有Qs）。决策平台本身并不决定谁是专家，但它必须允许多种专家的贡献得到整合，而不是被简单地替代。

**Q8-专业知识：扩大知识的范围**

与问题Q7中的专家定义一致，“应有的状态”框架要求工具和规划方法能够反映更广泛的知识体系，确保改进措施（问题Q3）反映了受益者的真正需求（问题Q1），并且决策不仅仅基于狭义的技术标准。规划工具必须整合多个知识领域，允许定量和定性输入一起进行处理。由受益者定义的约束条件应转化为模型逻辑，并以技术和非技术用户都能理解的形式传达结果。这需要透明的资源框架（问题Q5），使不同的知识来源如何影响解决方案优化变得可见，确保价值敏感性的整合，而不是将不可量化的知识视为噪音。

**Q9-成功保障：超越技术KPIs**

在“现状”框架下，成功通常通过满足内部绩效阈值（如可靠性、排放目标和最低投资）来保证。而在“应有的状态”框架下，成功不仅要根据技术成就来解释，还要符合公平转型的目标（问题Q2）、对决策环境外部条件的适应性（问题Q6），以及对受益者（问题Q1）和见证者（问题Q10）的合法性。这需要一个能够在不确定性下运行的多标准评估框架，同时还能提供有意义的、可信的选项比较。所需工具应允许利益相关者表达和设定他们在不同影响类型中的偏好，并能够生成反映这些优先级的综合排名（问题Q3）。

**Q10-见证者：代表那些没有发言权的人**

在当前的框架下，没有结构化的机制来代表那些受影响但未参与的人。“应有的状态”框架要求对这些群体进行建模、代表或进行有意义的咨询。这可能涉及使用代理指标（如生物多样性指数、保护目标、碳成本预测）或正式的咨询流程，以确保受益者（问题Q1）的定义不是狭隘的，并且改进措施（问题Q3）考虑到超出直接利益相关者的成本和收益。虽然工具无法替代伦理代表性，但它们可以模拟影响，为原本沉默的参与者发声，从而支持更具包容性和反思性的系统设计。工具应该能够将更广泛的指标整合到优化过程中，以便沉默的参与者能够对结果产生可见的影响。这通过嵌入更广泛的成功保障（Q9）来增强合法性，并确保决策过程反映了一个更具包容性的系统边界。

4.2. 农村社区的区域能源供暖
本案例研究评估了苏格兰阿伯丁郡一个小型、连接电网的农村社区使用混合可再生能源系统的可行性和优化方案。该项目探讨了这样一个历史上依赖化石燃料供暖、且仅由一条架空电线供电的社区，是否可以通过分散式可再生能源发电来满足其电力和热能需求，同时确保成本的可负担性、系统的韧性以及与苏格兰净零目标的契合度。值得注意的是，整个规划过程中社区都直接参与了进来。当地利益相关者参与了数据收集和需求分析，共同制定了优化问题（例如确定目标、约束条件和环境偏好），并参与了最终的决策过程。这种包容性的方法确保了优化模型反映了当地的优先事项，如供应可靠性、生态保护、经济可行性以及碳排放性能。

4.2.1. 基线评估
该社区位于北海内陆约一英里的地方，通过一条穿过邻近农田的架空电线与电网相连。近年来，居民经常遭遇长期停电现象，尤其是在季节性风暴期间，这凸显了当前供电系统的脆弱性，也激发了提高自主性的需求。根据社区提供的数据，年电力需求约为49,000千瓦时，而基于化石燃料（液化石油气、煤和木材）的热能需求约为180,000千瓦时。相应的电力和供暖成本分别约为13,800英镑和18,350英镑，相关的二氧化碳排放量为每年61,400公斤。尽管周围的农田和泥炭地技术上适合建设额外的可再生能源基础设施，但社区选择将光伏（PV）面板安装在现有屋顶上，以避免对泥炭地的生态干扰。这一偏好被 jako 防范措施纳入了系统设计中。

4.2.2. 系统配置和优化方法
通过参与式调查，社区提出了以下系统性能的优先顺序：
1. 最小投资，资本支出上限为70,000英镑，且热负荷完全满足（这是加热的硬性可靠性约束）；
2. 减少对电网的依赖，实现一定程度的自主运行；
3. 正的净现值（NPV）和最大化的年收入，以支持长期的财务可持续性；
4. 环境保护措施，特别是将光伏安装限制在屋顶区域；
5. 如果可行的话，实现净负碳排放。

这些优先事项为多目标优化问题的制定提供了依据：
min/maxY→=f→X→
其中，Y→ 是选定的KPIs集合：
- 电网依赖性（要最小化）；
- 通过向电网售电获得的利润（年收入）（要最大化）；
- 初始投资（在可行的范围内最小化）。
X→ 是能源系统各组件的规模：风力涡轮机、光伏阵列、地源热泵（GSHP）和蓄电池组。

优化过程受到以下其他KPIs的部分约束：
- CAPEX≤70,000英镑（硬性约束）；
- 无未满足的热负荷（等价于不通过燃烧化石燃料供暖，这是硬性约束）；
- 电网依赖时间≤30%（这一百分比由社区作为软性目标设定，可根据设计空间搜索结果协商）；
- NPV>0（最好是盈利项目，这是软性约束）；
- CO2,net=CO2,system?CO2,offset<0（最好是净负排放解决方案，这是软性约束）；
- 光伏阵列的大小约束：APV≤ARooftop（将光伏安装限制在屋顶区域，这是硬性约束）。

这个优化问题同时包含了硬性和软性约束，两者本质不同，因此需要不同的处理方式。硬性约束定义了严格、不可协商的限制。任何违反硬性约束的解决方案（例如最低可靠性或资本预算上限）都被视为不可行，并在搜索过程中自动排除。相比之下，软性约束表达了偏好或理想目标，而不是绝对要求。当解决方案违反软性约束时，是否接受该解决方案并不是简单的二元判断，而是需要进一步评估、比较和权衡的决策过程。因此，处理软性约束的违规情况需要生成一个丰富的设计空间，不仅仅局限于帕累托前沿解。MOHRES中实现的集成配置-大小优化算法允许生成不同的多向量能源系统配置和规模的庞大设计空间。该工具的交互式决策支持模块允许与社区代表合作，通过动态设置目标和约束条件，并利用一系列内置功能来探索设计空间，其中包括过滤、排名（使用模糊排名进行客观和主观排名）以及对任何给定解决方案的全部性能指标进行详细评估和检查。

图5展示了通过两个设计空间探索阶段获得的优化解决方案的帕累托前沿。在第一阶段，对CAPEX、未满足的热负荷和APV施加了硬性约束，以限制设计空间为可行的解决方案。在这个受限空间内，一些解决方案也满足了NPV和CO2,net的软性约束。在第二阶段，这些软性约束被明确执行，进一步精炼了解决方案集。表4列出了经过第三轮探索后用户认为特别相关的部分解决方案。虽然这些补充指标最初并未被社区优先考虑，但它们在最终决策中发挥了重要作用。最终阶段还包括了对额外性能指标的详细分析，从而选择了方案#104作为优选配置（项目现金流见图6）。

4.2.3. 在CSH框架下的项目重构
与海上平台案例相比，本案例中的参与式决策已经存在。社区共同定义了问题、设定了优化目标，并积极参与了解决方案的选择。这本身就满足了CSH框架通常认为缺失的许多要素。此外，这里的合法性不是抽象的或自上而下的。这是一个由当地发起的努力，受影响者和参与者之间有明确的一致性。利益相关者的代表没有显著的不匹配，因此不需要进行大量的边界批判。此外，由于项目规模和时间范围有限，未来世代并未被直接涉及。环境问题已经被内化：社区明确选择不在泥炭地上安装光伏面板，这是决策中体现生态责任和管理的明确信号。

在这种情况下，“应该是什么”（Ought-to-Be）的考量反映了对已经具有参与性和扎实基础的规划过程的批判性与建设性评估。社区共同定义了问题，参与了优化目标的制定，并做出了符合当地生态和社会价值观的决策，从一开始就接近CSH的理念。建议的改进措施不是对重大缺陷的补偿，而是对现有实践的扩展，鼓励更深入地应对不确定性，形式化了韧性思维，并适度扩大了参与空间。尽管如此，应用CSH框架揭示了一些可能在原有过程中未被发现的边界细化领域。特别是关于资源（Q5）、决策环境（Q6）和成功保障（Q9）的问题表明，虽然原过程具有参与性，但并未正式进行情景压力测试、明确处理外部不确定性或扩展成功指标以包含长期韧性。这些见解具有建设性而非颠覆性：CSH并不质疑原始框架的合法性，但它指出了在未来的压力或变化条件下，通过适度的补充可以增加深度的地方。从决策分析的角度来看，这些改进将主要影响不确定性的表述方式、与韧性相关的标准的形式化，以及在未来压力下评估稳健性的方法，而不是重新定义规划过程的核心目标或合法性。通过CSH识别出的许多偏差并不是由于社区或其过程的限制，而是由于在“现状”框架中采用的建模方法。本项目用于优化的软件工具MOHRES具有随机建模和压力测试场景定义与评估的功能，但这些功能在最初的交付中没有使用。这些功能本可以用来探索在不确定性下的权衡（问题Q6）、可视化可能的结果范围（问题Q9），并使社区成员能够根据自己的偏好来评估选项（问题Q5）。这种忽略并不是技术上的限制，而是由于项目的时间和范围以及利益相关者对工具的熟悉程度所导致的。

为了说明如果使用了这些功能将会看到什么，我们进行了一项概率分析，在分析中明确地对电力和成本参数的不确定性以及电力和热需求负荷及可再生能源的不确定性进行了建模（表6）。在表中，x是从均匀U分布或正态N分布的概率密度函数中随机抽取的受不确定性影响的参数，x?是早期确定性分析中使用的固定值，α、β和γ是变异系数。例如，α=1和β=1.2表示实际需求可能在确定性值的100%到120%之间变化；同样，热泵效率可能会降至其确定性值的80%。

这项概率分析的结果展示在图7和表7中。图7展示了包含不确定性时的关键性能指标的概率密度分布。

表7将最初使用的确定性值与在模拟不确定性并应用99%置信水平（LOC）时获得的随机值进行了比较。这些随机值代表如果在最初的交付中使用了MOHRES的现有功能，决策者可以获得的信息。当纳入不确定性时，可以看到几个关键的变化：净二氧化碳排放量从负值变为正值；尽管在确定性情况下不存在，但出现了未满足的热负荷；投资和净现值（NPV）等财务指标在不确定性下发生了显著变化。

如果MOHRES的这些功能在原始项目中得到应用，这些结果在当时就会显现出来，显示出系统行为在合理变化下的变化，并强调了更注重参与式规划实践的必要性：
- **不确定性的共同发展**：决策需要与社区共同定义和量化不确定性，以便当地关于需求行为或安装成本的见解能够影响随机建模中使用的输入范围。
- **假设情景的共同设计**：家庭需要定义压力情况（例如风暴期间的完全停电或极端寒冷），因为这些情况可能显著影响备用系统的决策。
- **现有供暖系统的保留**：部分保留传统供暖系统将提高韧性，因为随机分析预测每年有高达5.91兆瓦时的未满足热负荷（约占年需求的3%）。
- **偏好敏感的解决方案选择**：由于不确定性改变了电网依赖性、排放和可靠性的结果，解决方案的选择不仅需要反映代表性共识，还需要考虑个人偏好的分布，从而实现更加民主和有韧性的结果。

如果MOHRES的这些功能在实践中得到应用，它们会在决策过程中揭示这些权衡。现有的功能不仅可以用于更准确的分析，还可以促进包容性的讨论和适应性规划，这与CSH的原则完全一致。

需要注意的是，表2和表5显示了这两个案例研究中从“现状”框架到“应该成为”框架的边界判断的变化，但并没有立即说明这些变化在决策方面的含义。换句话说，它们是在CSH内部逻辑的层面上操作的。一旦识别出这些边界变化，就可以使用表1将它们映射到决策维度上，即问题定义、选项空间、决策规则、权威结构和信息基础，从而为边界分析提供与决策相关的解释。

表5. 在CSH背景下重新框架的农村社区区域供暖项目。

| 问题 | 现状假设（当前框架） | “应该成为”考虑（改进后的框架） |
|------------------|-----------------|------------------------------------|
| 受益者 | 作为系统发起者和受益者的当地社区 | 与当前相同：社区处于适当的中心位置 |
| 目的 | 以经济可行方式实现供暖脱碳并提高能源韧性 | 与当前相同：目的既有社会基础又技术上现实 |
| 改进措施 | 资本成本、净现值、二氧化碳减排和系统自主性 | 包括韧性指标（例如停电覆盖时间）、生命周期碳足迹和系统稳健性 |
| 决策者 | 社区成员和技术团队共同参与设计过程 | 最终解决方案的决策应包括社区中的所有个体 |
| 资源 | 决策者控制下的资源和成功条件 | 扩大工具的能力，以支持社区个体的场景比较和权衡 |
| 决策环境 | 决策者无法控制的条件 | 天气、政策激励和外部资金方案的获取 |
| 知识 | 提供专家知识的来源 | 维护核心专业知识；未来的土地使用变化需要生态咨询 |
| 专家 | 资源和需求负荷数据、模型（集成在优化工具中） | 扩展到包括生活经验和感知风险在内的定性输入 |
| 保证成功 | 成功的标准是是否符合社区价值观和技术可行性 | 通过场景压力测试（例如长期电网停电的后果）来扩展评估 |

表7. 解决方案#104的确定性与随机性能指标比较。

表8. 雷达图可视化的评分系统定义。
| 评分 | 描述 |
|-----------------|----------------------------------------|
| 1 | 非常有限；框架狭窄，排除了大多数视角 |
| 2 | 最小限度地处理；仅关注单一利益相关者或技术 |
| 3 | 中等程度地处理；跨领域有部分参与 |
| 4 | 充分处理；有意义的整合但仍有明显限制 |
| 5 | 全面处理；包容性、反思性，并基于广泛参与 |

表9. 将CSH边界问题映射到支持“应该成为”框架的相关数字功能上，并附有突出风险的注意事项。

CSH 相关软件 / 数字功能 注意事项：
| 编号 | 功能 | 注意事项 |
|------------------|-----------------------------------------|
| Q1 | 代表公认受益者的界面（例如利益相关者映射模块） | 数字界面可能造成包容性的假象，而实际上并未实现真正的代表 |
| Q2 | 捕捉和实现共同目标的界面（例如参与式目标设定平台、指标加权工具） | 工具可能支持目标选择，但如果目标设定没有嵌入到参与式治理中，则可能导致技术官僚主导 |
| Q3 | 多标准性能可视化工具（例如KPI权衡仪表板、可持续性指标模块） | 可测量的内容可能会占据重要位置；工具可能会因忽略难以建模的值或标准化狭窄的性能指标而无意中影响决策 |
| Q4 | 协同决策仪表板（例如多用户场景探索器、带可视化的交互式权衡环境） | 程序性 inclusion 不能仅限于访问权限；共享工具必须与共享权力相匹配 |
| Q5 | 假设管理界面（例如透明且可解释的KPI编辑器、交互式模型假设编辑器） | 透明度取决于用户素养；可解释性特征并不保证理解或公平参与 |
| Q6 | 数据分析模块 | 模拟不确定性方面的困难；存在对模型输出的虚假信心风险 |
| Q7 | 生态和社会模型的集成界面（例如插件、生命周期评估模块） | 工具可能成为制度化的专家，但缺乏反思性 |
| Q8 | 结合定性和定量输入的界面（例如调查和反馈导入及处理模块） | 结合并定性输入可能导致人为量化；需要反思性设计和人类解释监督 |
| Q9 | 合法性评估仪表板（例如模糊决策排名工具、多标准比较矩阵和可视化工具） | 优化后的“成功”可能会掩盖有争议的价值观 |
| Q10 | 评估更广泛影响的代理界面（例如生物多样性指数、代际公平指标） | 符号性 inclusion 可能掩盖真实的缺失；代理必须经过验证和协商，而不能被视为中立 |
| Q11 | 公共审查界面（例如开放访问门户、数字反馈渠道） | 决策可追溯性工具（例如假设和输出的版本控制） |
| Q12 | 场景叙事工具（例如社会技术叙事建模环境） | 工具可以展示竞争性的世界观，但如果没有文化和制度性的反思，则可能强化现有范式 |

5. 可视化“现状”与“应该成为”框架之间的差距
可视化“现状”与“应该成为”框架之间的差距可以使系统框架中的抽象差异更加具体和可比。可以使用雷达图和排序评分系统来展示当前框架与其改进后框架之间的对比。在这项研究中，我们使用了五点评分体系（表8），尽管在框架接近的情况下可能需要更细分的分辨率。评分5代表理想的“应该成为”状态，即边界判断以包容、反思性和伦理为基础的方式得到充分处理。然而，在实践中，现实的“应该成为”状态可能得分较低。这是因为（i）一些制度性、技术性或情境性限制可能需要多年才能改变，而项目往往需要在较短的时间内完成；（ii）某些条件的不确定性非常高，因此最多只能被认识到，而无法完全评估和实施。因此，雷达图区分了理想的“应该成为”基准（得分5）和实际可实现的改进水平（得分较低）。这为以下小节中比较案例研究提供了依据，其中雷达图用于可视化当前条件与改进后条件之间的差距。

5.1. 海上平台
对于海上平台案例研究，当前的配置主要以技术官僚和 techno-经济的世界观为特征，狭隘地关注成本、排放和运营效率。合法受益者的定义有限，通常仅限于平台运营商或资产所有者。决策权集中在一个主体手中，几乎没有涉及更广泛的社会、生态或代际维度。因此，大多数“现状”（Is）的得分位于1到2的较低范围内。例如，“受益者”这一类别的得分为2，因为运营商是唯一被认可的利益相关者。“目标”（Purpose）也得分为2，这反映了其关注点主要在于减少排放和延长资产寿命，而没有考虑到更广泛的社会或区域目标。“改进措施”（Measure of Improvement）也合理地被定为2分，因为成功仅通过减少二氧化碳排放和氢气产量来衡量。“决策者”（Decision Maker）同样得分为2，反映出这是一个单一实体控制的模式，由运营商独自决定优先事项。与知识和合法性相关的方面则更加受限：“见证者”（Witness）、“解放”（Emancipation）和“世界观”（Worldview）各自的得分都是1，表明缺乏代表被边缘化利益、挑战主导性框架或认可不同视角的机制。

如前所述，理想情况下，“应然”（Ought-to-Be）框架中的所有类别都应为5分。然而，有些类别在实际中可能只能得分为4分，因为存在限制其充分实现的约束。在这个案例研究中，“决策环境”（Decision Environment）可以合理地得分为4分，因为市场动态、地缘政治条件和氢气输送基础设施超出了规划者的完全控制范围。同样，“见证者”、“解放”和“世界观”也可以得分为4分，这反映了当前制度环境中全面包容性和多元主义的实际限制，同时仍倡导在透明度、批判性和世界观多样性方面的重大改进。这种评分方法能够系统性地反思当前实践与伦理目标之间的差距。通过量化和证明这些质的转变，它为将边界批判纳入决策支持环境提供了基础。这些结果在图8中进行了可视化展示，图中显示了所有12个边界类别中“现状”与“应然”框架之间的对比。

从图8可以看出，在CSH（社区供热，Community Heating）的背景下，“现状”与“应然”框架之间存在较大差距。“现状”框架具有狭隘的技术官僚主义和商业导向，主要关注从运营商的角度延长资产寿命和减少排放，很少考虑更广泛的社会、生态或代际问题。在这方面，CSH暴露出显著的伦理盲点，特别是在谁被认定为受益者、如何衡量成功以及哪些声音被排除在外方面。这种巨大差距凸显了如果能源转型规划要具有合法性，就需要进行实质性的变革。

在这里，CSH具有多重作用：（i）具有诊断性，能识别当前规划实践中的结构性弱点；（ii）具有沟通性，将定性的边界批判转化为易于理解的视觉格式，使现有的“现状”条件与现实的“应然”框架之间的差异一目了然；（iii）具有规范性，鼓励进行批判性反思，并设计出更公正和有韧性的能源转型制度或技术变革。

5.2. 农村地区集中供热（District Heating in Rural Communities）

对于这个案例，“现状”框架已经高度参与化，并符合社区价值观。“受益者”在“现状”下得分为5，因为社区既是发起者也是受益者，决策反映了当地利益和限制。“目标”得分为5，因为其目的是以经济可行的方式实现脱碳并提高能源韧性，这在社会和技术上都是现实的。“改进措施”可以合理地定为4分，因为评估的重点是资本成本、净现值（NPV）、二氧化碳减排和系统自主性，尽管将指标范围扩展到包括与韧性相关的指标（如停电响应）和生命周期碳核算将进一步加强这一维度。

“决策者”在“现状”下得分为4，因为决策是通过社区参与和促进的共同设计过程制定的，但最终选择是由代表而非整个社区共同做出的。“资源”得分为4，因为当地数据和优化工具被有效用于设计空间探索和与居民的对话，但并未激活概率特征和结构化情景比较，并且所有参与者对工具的访问都需要中介。“决策环境”得分为3，因为虽然承认了天气和政策不确定性，但这些因素并未作为概率变量正式纳入建模中。现实的“应然”框架得分为4：可以进行概率压力测试和情景探索，但对一些高不确定性的外部条件（例如政策逆转或市场波动）最多只能被认识到，而无法在项目时间内控制。

“专家”在“现状”下得分为4，因为可再生能源专家和知情的社区成员适当参与了范围和设计，而生态专业知识将进一步加强对土地使用和生物多样性的规划。“专业知识”得分为4，因为定量模型结合了社区提供的约束条件，例如避免泥炭地使用和考虑风暴相关的中断，而更系统地纳入定性见解和风险认知将有助于改善问题框架和评估。“担保人”得分为4，因为成功与社区价值观和技术可行性一致，但担保在不确定性下并未经过压力测试，因此系统的稳健性和对不利条件的适应性没有得到正式验证。

“见证者”在“现状”下得分为4，因为纳入了泥炭地保护，尽管没有直接代表，但表明考虑了生物多样性。仍有空间纳入更多代理指标，如生物多样性指数或与生态专家的咨询。“解放”得分为4，因为社区的投入在整个设计和选择过程中提供了有力的内部批判。然而，缺乏外部审查或社区间反思的机制，这意味着没有系统地引入不同的视角。现实的“应然”框架也为4，因为可以添加一些小的改进措施，如同行评审过程或反思研讨会，但CSH所设想的完全解放条件，包括外部挑战的制度化框架，仍然超出了该项目的范围。“世界观”得分为4，因为它是一种基于地方的视角，以当地韧性为导向，确保技术设计与社区优先事项保持一致。不过，这种框架主要关注内部问题，对地方决策如何与更广泛的社会生态和政策系统互动的关注较少。因此，有空间深化系统性和适应性思维，明确将社区能源规划与区域电网整合、生物多样性保护和长期国家转型路径等相互依赖性联系起来。这些结果在图9中进行了可视化展示。

第二个案例研究显示，在CSH的背景下，“现状”与“应然”框架之间的差距相对较小，如图6所示。与许多大规模或技术官僚主义的能源转型项目不同，这个农村倡议从一开始就是社区主导和参与式的。因此，“现状”与“应然”框架之间的小差距表明，需要的不是根本性的变革，而是进一步增强透明度、适应性和合法性的改进和细化。

与海上平台案例相比，这里CSH更多地起到了（i）对良好实践的反思和验证作用，（ii）将已应用的参与式实践形式化，以及（iii）识别加强治理或适应能力（例如通过外部审查、更广泛的绩效指标或提高系统韧性）的框架的作用。

6. 从“现状”到“应然”的转型：功能性和结构性要求

从当前系统框架过渡到“应然”框架需要系统规划、评估和治理方式的协调和实际变化。这些变化涉及技术、组织、认知和文化等多个领域，并跨越CSH的边界问题。基于两个案例研究的洞察，可以确定四个支持这一转型的关键条件。这里概述的启用条件具有普遍性，但其相对重要性、影响力和适用性因情境而异。在某些项目中，治理改革可能是决定性的，而在其他项目中，技术能力或文化变革可能更为重要。每个条件都会影响所有四个CSH的动机（Motivation）、权力（Power）、知识（Knowledge）和合法性（Legitimacy）来源，这些共同涵盖了十二个边界问题（动机：Q1-Q3，权力：Q4-Q6，知识：Q7-Q9，合法性：Q10-Q12）。以下将讨论这四个启用条件，并展示它们如何与这四个来源相互作用。

6.1. 治理模式和程序改革

有效的治理是从“现状”到“应然”转型的基石。扩大参与度、分配权力和建立问责制的改革能够实现包容性和公正的决策。

- 动机：治理决定了谁被视为受益者，如何设定目标，以及哪些指标被认为是合法的。
- 权力：共享治理防止权力和资源被垄断，使决策过程受到更广泛的审查和共同所有。
- 知识：治理确立了哪些专家角色是合法的，以及如何协商成功阈值，确保在定义系统性能时具有问责性。
- 合法性：治理改革为代表缺席的利益相关者、进行批判和重新框架化提供了渠道，并认可不同的世界观。

6.2. 知识多样性和合法性

向“应然”转型需要认可和整合多样化的知识体系，包括技术、生态、经验和文化方面的知识，并为经常被边缘化的观点建立合法性。

- 动机：知识的多样性扩展了受益者的范围，丰富了目标的定义，并扩大了改进措施的范畴。
- 权力：认可非传统专业知识的合法性可以防止少数行动者控制资源和假设。
- 知识：知识多样性直接扩展了什么算作专业知识，如何构建证据以及如何定义成功。
- 合法性：当包括缺席利益相关者的代理知识、启用来自被排斥视角的批判，并揭示世界观假设时，规划获得了合法性。

6.3. 决策基础设施和技术能力

强大的决策基础设施和技术能力对于将参与式目标和价值观转化为操作规划过程至关重要。透明、可配置和易于访问的工具提供了探索替代方案和评估权衡的途径，这些方式能够反映多元化的优先事项。

- 动机：决策基础设施允许将目标和指标转化为模型目标，在多个标准下进行可视化，并在竞争性优先事项下进行测试。
- 权力：共享工具访问权和假设的透明度防止了技术控制的集中，确保权力不由单一的建模专业知识决定。
- 知识：技术基础设施整合了领域特定的模型，适应定量和定性输入，并能够进行多标准分析系统结果。
- 合法性：当基础设施使假设可见、提供决策的可追溯性，并创建可以代表缺席视角或代理的界面时，它增强了合法性。

6.4. 文化和系统性思维转变

除了治理和基础设施之外，转型还需要在价值观、合法性和责任方面的更深层次的文化和系统性变革。这样的变革使规划从技术官僚主义或经济还原论转向反思性、正义和生态相互依赖。

- 动机：文化变革扩展了系统目标的定义，从正义、韧性和社会生态福祉的角度重新定义目标和改进。
- 权力：思维方式的转变将权力和资源控制重新定义为社会嵌入和可协商的，而不是固定或集中的。
- 知识：文化变革支持接受多元化的认知方式，其中叙事、生活经验和基于地方的知识与正式数据并存。
- 合法性：系统思维方式使缺席的利益相关者得到真正的包容，在制度过程中体现反思性，并认可世界观如何塑造规划本身。

在四个启用条件中，决策基础设施和技术能力在机构改革和实际建模之间发挥了关键作用，将价值观和目标转化为系统设计选择。第7节将重点讨论数字工具的作用，研究有助于实现商定的“应然”框架的能力及其使用所带来的风险。

7. 从“现状”到“应然”的转型：软件工具的作用

数字工具的潜在贡献在十二个边界问题上各不相同。许多包容性、透明和稳健的规划过程的方面要么直接得到支持，要么通过现代规划、建模和决策支持软件的功能得到显著增强。工具功能与边界改进之间最清晰的对齐出现在涉及定量性能建模、不确定性表示和合理决策逻辑的维度上。这些包括Q3（改进措施）、Q5（资源）、Q6（决策环境）、Q9（担保人）、Q1（受益者）、Q4（决策者）、Q7（专家）和Q10（见证者），这些方面往往受益于扩展认知范围或能够代表不太可见的利益相关者的数字功能。虽然这些特性越来越可行，但其有效使用取决于有目的和情境敏感的工具设计。Q2（目标）、Q11（解放）和Q12（世界观）则较少直接得到软件功能的支持，因为它们涉及文化规范、制度审议和范式层面的框架构建。然而，工具仍然可以间接影响这些领域。表9总结了这些关系，将特定的数字功能与每个CSH边界问题相对应起来。需要注意的是，这些功能有助于在确定了“应当如此”的框架后将其付诸实践；而协商和定义这一框架的先前工作需要自己的专门流程和支持结构，例如CSH实施工具。该表还包括了在使用数字工具时需要谨慎的方面，例如软件如何塑造假设、忽视不确定性或强化狭隘的框架，以及为什么关键监督仍然至关重要。表9明确指出，数字工具主要通过将一致的边界判断透明地转化为分析结构（如目标、约束、绩效指标、场景和不确定性表达）来支持“应当如此”的框架的实现。然而，数字工具本身并不执行边界批判或规范性反思。与目的（Q2）、解放（Q11）、世界观（Q12）和代表性合法性（Q10）相关的CSH问题需要模型之外的审议、制度和促进过程。因此，软件的作用是辅助性的而非替代性的，它使不同框架的分析后果变得明确，但并不决定哪种框架在规范上是更可取的。

为了说明使用数字工具时可能存在的风险，我们以MOHRES在两个案例研究中的应用为例，展示了数字工具可能引入的风险。虽然MOHRES支持多个技术和经济KPI（Q3-改进度量），但一些影响维度被低估了。例如，在农村社区案例中，完整的生命周期碳足迹模块没有被激活。因此，社区代表没有将系统组件的嵌入式排放（碳足迹）作为KPI考虑在内，从而忽视了长期的环境权衡。同样，MOHRES使用每个能源解决方案的规模和配置来直接评估其本地就业因素。由于这一模块也没有被激活，这些社会影响并未反映在社区选择首选解决方案的决策中。这种谨慎考虑与工具可能仅通过其可见性来塑造什么是“重要的”这一风险相一致。MOHRES的可视化界面使受益者能够参与评估（Q4-决策者）。在农村案例中，社区代表直接与设计空间互动，以筛选和选择解决方案。然而，该工具还不支持多用户角色管理或基于网络的仪表板。因此，即使燃料贫困是某个最终用户关心的问题，由于缺乏个体层面的表示和处理机密经济数据的机制，燃料贫困也无法作为决策标准得到适当考虑。这在涉及多个利益相关者的复杂多行为情境中（如离岸资产再利用或社区规模项目）进行分布式决策时是一个限制。

MOHRES在输入控制和配置灵活性方面提供了出色的透明度，使建模者能够揭示关键假设和约束（Q5-资源）。然而，可解释性在很大程度上取决于用户的专业知识。在两个项目中，最终的建模决策都是由技术负责人做出的，非专家调整KPI或独立探索情景替代方案的能力有限。这进一步强调了透明度并不等同于可访问性的谨慎观点。MOHRES提供了概率模拟和敏感性分析功能（Q6-决策环境）。然而，定性或无法量化的不确定性（如未来监管变化、地缘政治事件或文化转型）无法在模型空间中表示。在离岸案例中，这导致了对结果的过度技术官僚化信心，尽管模型之外承认了更广泛的不确定性（例如未来的氢能市场）。

在乌尔里希最初的CSH框架中，“专家”被定义为一个人类代理：规划者、工程师、顾问或分析师，他们的输入决定了系统边界和假设。但在当代数字实践中，工具本身越来越多地充当专家的角色。从这个意义上说，MOHRES由于其可靠和最新的能源、成本和排放模块而有效地作为一个专家系统运作（Q7）。然而，它的认知边界由其包含的模型定义。如果没有更广泛的生态建模（例如泥炭地干扰风险）和碳足迹分析模块，该工具在总体环境影响评估方面的能力仍然是有限的。虽然MOHRES接受了主观偏好权重（Q8），但除非手动预处理，否则更广泛类型的专家知识（尤其是基于叙述或基于地点的知识）被排除在外。在农村社区案例中，决策支持模块允许进行具有合法性意识的设计空间探索，并可以为多个KPI定义阈值（Q9-保证者）。然而，成功阈值是由社区代表决定的，而没有全体社区的结构化审议。这突显了一个反复出现的谨慎点：模型可以建议最优方案，但没有程序机制来验证哪些阈值是重要的，因此合法性风险仍然存在。

在两个案例研究中，没有无声行动者的象征性或代理表示（Q10-见证者）。尽管可以通过自定义约束（例如生物多样性损失指数）来整合这些声音，但实际上并未这样做。因此，尽管工具具有技术适应性，但这并没有实现，使得框架仍然以人类为中心并集中在当下。

MOHRES没有明确编码世界观（Q12），但它目前对技术经济绩效指标的关注反映了技术官僚主义的框架，并没有促使用户反思被排除的内容，这是一个微妙但重要的风险，可能会强化主导的规划范式。

8. 总结与结论
本文将CSH应用于能源转型规划，并展示了如何将边界批判从一个批判性理论框架转化为结构化的、与决策相关的分析方法。它从上游源头探讨了能源转型失败的原因，认为不足往往源于问题的框架化、边界设定和合法化的方式，而不仅仅是技术选择或实施本身。该研究首先重新制定了乌尔里希的十二个CSH边界问题，将它们分组为与规划和治理实践相一致的定义相关维度。通过这样做，它明确将边界判断与核心能源正义问题联系起来，展示了分配结果、程序性包容性和受影响者的认可以如何由边界选择塑造，而不是作为次要考虑因素。这确立了CSH作为一个能够直接处理能源转型决策中正义相关问题的框架。然后，这一重新制定的框架被回顾性地应用于两个故意对比的能源转型项目。对于每个案例，所有十二个边界问题都在“现状”和“应当如此”的框架下系统地得到了讨论，从而能够在现有实践和规范指导的替代方案之间进行全面比较。分析表明，对边界问题的回应是相互依存的，一个领域的判断会影响和限制其他领域，突显了在复杂规划背景下设定边界的系统性。

为了超越叙事批判，本文引入了一种结构化的评分方案和相应的可视化工具。边界判断通过雷达图进行综合，使得“现状”和“应当如此”之间的差距在案例之间变得明确和可比。这些可视化工具揭示了决策相关维度中的错位、排斥和不平衡模式，支持分析综合和沟通清晰度。然后，这些边界差距被解释为具体的规划和治理含义。本文并没有规定具体的解决方案，而是明确了形成合法和稳健能源转型决策的条件和要求。它还批判性地考察了建模和决策支持工具的作用，展示了这些工具在何种情况下可以支持透明度和审议，以及在未经批判性使用的情况下可能会如何强化狭隘的技术经济框架。

8.1. 核心贡献
本文在概念、方法论、分析和实践方面提出了一系列紧密相连的贡献。

**概念贡献**
本文通过重新制定这一特定领域的十二个边界问题，建立了CSH与能源转型规划之间的清晰明确联系。它表明，受益者、目的、成功、权威、知识和合法性等问题不仅是抽象的规范考虑因素，而是实际中定义和证明能源转型问题的构成要素。通过明确将边界判断与能源正义问题联系起来，包括分配、程序和认可维度，本文表明正义嵌入在上游的框架选择中，而不是在技术优化之后作为一个外部的评估层应用。

**方法论贡献**
一个关键贡献是开发了一个完整且可复制的分析工作流程，用于在能源转型背景下应用CSH。这包括系统的“现状”与“应当如此”边界比较、对所有十二个边界问题的明确处理，以及通过评分和可视化的结构化综合。重要的是，本文表明边界判断是相互依存和条件性的，而不是独立的检查清单项目，并展示了如何明确分析和表示这些相互依存性。这将CSH从描述性启发式方法提升为能够揭示决策框架结构模式的方法。

**分析贡献**
通过应用于两个对比鲜明的案例研究，本文说明了不同的治理安排、利益相关者配置和参与成熟度水平如何塑造边界判断及其后果。在技术官僚主义的离岸案例中，CSH作为一个矫正镜片，揭示了排除性假设和狭隘的成功标准。在社区主导的农村案例中，它作为一个反思和验证框架，突出了优势，同时识别了需要改进的边缘领域。这种对比表明CSH是情境敏感的，而不是本质上对立的。

**操作性和实践导向的贡献**
本文通过将边界批判转化为与决策相关的洞察来提供支持。它通过具体规划和治理要求来解释边界差距，而不是规定具体的设计解决方案。它阐明了决策要被认为是合法、稳健和合理的必要条件。同时，本文建立了CSH边界维度与建模和决策支持工具能力之间的结构化映射，识别了这些工具的促进作用和风险。这将CSH定位为一个上游框架和论证框架，可以指导工具的设计、配置和使用方式，而不混淆伦理判断和计算优化过程。

8.2. 可转移性和采纳意义
本文开发的方法的价值主要在于其分析逻辑的可转移性，而不仅仅在于两个案例研究的特定实证结果。虽然数值输出、系统配置和情境细节是特定于案例的，但基于CSH的工作流程旨在适用于广泛的能源转型背景。一个关键的可转移元素是为能源转型规划量身定制的重新制定的CSH问题集。这些问题不依赖于特定的技术、规模或治理机制，而是探讨问题是如何被框架化的、谁被包括在内、哪些知识被认为是合法的以及如何定义成功。因此，它们可以在不同层次的决策中应用，从项目级别的设计和评估到程序级别的规划和战略或政策导向的转型过程。在每种设置中，CSH的作用都是相同的：在技术优化或情景分析缩小决策空间之前，对边界选择进行上游反思。

比较性的“现状”与“应当如此”框架，以及结构化的评分和可视化方法也是可转移的。这些元素提供了一种方法，使隐含的假设在项目或规划选项之间变得可见和可比，支持在机构内部和之间的学习，而不需要在对单一规范理想的共识上达成一致。相反，它们使利益相关者能够表达、协商和证明在不同约束下什么是可接受或现实的“应当如此”。

从机构角度来看，CSH最适合作为现有规划和评估过程的上游补充，而不是作为一个独立的方法。它可以整合到早期项目制定、适当的转型评估、许可和批准程序或参与式设计过程中，在这些过程中边界判断仍然是流动的，并且可以受到影响。在这种情况下，数字工具和决策支持平台可以发挥促进作用，前提是它们支持透明度和审议，而不是通过预先选定的指标隐含地固定成功。最终，采纳程度较少依赖于新工具的采用，而更多取决于机构愿意认真对待边界批判作为能源转型规划的一个组成部分。

8.3. 限制和未来工作
本文对CSH的应用是回顾性的，而不是前瞻性的。案例研究是在项目原始交付之后进行分析的，使用了记录的项目设计、建模假设和重建的决策前提。因此，分析并没有展示CSH如何实时改变决策，也没有提供改进结果的实证证据。相反，它展示了当系统地应用边界批判时哪些内容会变得可见，以及不同的框架如何在规划阶段塑造问题框架和理由。

逻辑上的下一步是将CSH应用于能源转型规划的开始阶段，即在目标、约束、关键绩效指标和场景被锁定在模型空间之前。这促使人们开发出一个专门的CSH实施框架，该框架整合了利益相关者的意见、调解和讨论协议以及建模环境，从而从一开始就支持CSH的应用，并将这里采用的回顾性方法扩展为一种积极的设计工具。未来的工作可以集中在将CSH应用于实际规划中，以研究早期边界评估如何影响决策路径、参与质量以及结果的可靠性和合法性。这需要将这里得出的分析见解转化为支持讨论和论证的实际流程，包括验证成功阈值、绩效指标以及受影响但未参与的利益相关者的表示的结构化方法，并将决策支持环境扩展到不仅仅局限于技术经济指标的范围内。政策驱动和全球南方转型背景为下一阶段提供了特别有价值的测试环境，因为在制度不对称性和数据获取受限的环境中，正义、治理和合法性问题往往最为突出。在这种背景下，边界判断直接决定了哪些利益得到认可、决策如何得到合理化以及哪些权衡被认为是可接受的，为研究如何通过具有情境敏感性和混合定性-定量方法的CSH来支持更合法和可靠的能源转型规划提供了严格的环境。

8.4. 结论性评论

有效的能源转型不仅需要更好的数据或模型，更重要的是需要更好的问题，而CSH以结构化且实用的形式提供了这些问题。除了批判之外，它还提供了一个发展和参与性的框架，用于共同设计绩效指标、决策流程和利益相关者参与策略。CSH的十二个边界问题虽然被明确分类，但它们是相互关联的，反映了现实世界复杂系统的相互关联性。通过探讨谁参与其中、谁受到影响、哪些知识被视为有效以及权威如何得到合理化，CSH与能源正义的程序性、分配性和认可维度紧密契合，同时与现有的政策和治理框架兼容，而不需要将其作为独立的方法论来实施。通过这种方式，CSH可以嵌入到能源转型规划的上游阶段，以支持更合法、更可靠和更具情境敏感性的决策。

作者贡献声明
Alireza Maheri：撰写——审阅与编辑、撰写——原始草案、可视化、软件、方法论、研究调查、资金获取、形式分析、概念化。

资金声明
本工作得到了英国研究与创新署（UKRI）通过“推进公正的净零过渡”（Just-Systems）[UKRI-356]项目以及苏格兰政府通过“净零技术中心-净零数据”（D4NZ）项目的能源转型基金的支持。