Algorithm for calculating the carbon footprint of a company’s value chain using machine learning

Thesis title: Algoritmus pro výpočet uhlíkové stopy dodavatelského řetězce s využitím strojového učení
Author: Suchý, Viktor
Thesis type: Diplomová práce
Supervisor: Vinš, Marek
Opponents: Formánek, Tomáš
Thesis language: Česky
Abstract:
Velké podniky a vybrané malé a střední podniky musí podle nové směrnice CSRD a standardů ESRS reportovat nejen vlastní emise skleníkových plynů, ale i Scope 3 emise, které emituje jejich hodnotový řetězec. Pro zjištění Scope 3 emisí nemusí podniky přímo shromažďovat data od entit v jejich hdontovém řetězci, ale mohou použít proxy proměnné a modely vycházející z analýzy průřezových dat. V diplomové práci byl data scrapingem získán dataset obsahující data o amerických společnostech a jejich emisích z programu GHGRP státní agentury EPA. Data byla modelována prostřednictvím prostorových regresních modelů, které jsou schopny zohlednit prostorové vztahy mezi daty, které jsou statisticky významné podle Moran’s I testu a Geary’s C testu. Přesnost jednotlivých modelů byla testována na neviděné prostorové struktuře pomocí Spatial Leave-one-out Cross Validation (SLOOCV), přičemž nejlepších výsledků podle RMSE dosahuje spatial error model. Model může být dále optimalizován zahrnutím dat z Evropy, Asie a Jižní Ameriky pro zlepšení jeho generalizace na prostorové struktury a vztahy odlišné od USA. Praktickým přínosem modelu je významné zjednodušení určení Scope 3 emisí pro společnosti, které musí zveřejňovat ESG reporty v souladu s CSRD. Společnosti mohou využít navržený model k tvorbě spolehlivých predikcí emisí entit v jejich hodnotovém řetězci na základě jejich polohy na mapě a snadno získatelných informací, které byly použity jako proměnné při stavbě modelu.
Keywords: prostorové regresní modely; Scope 3 emise; uhlíková stopa; CSRD; ESRS; emise skleníkových plynů; hodnotové řetězce; strojové učení; dodavatelské řetězce; predikce emisí
Thesis title: Algorithm for calculating the carbon footprint of a company’s value chain using machine learning
Author: Suchý, Viktor
Thesis type: Diploma thesis
Supervisor: Vinš, Marek
Opponents: Formánek, Tomáš
Thesis language: Česky
Abstract:
Large corporations and select small and medium-sized enterprises must report not only their own greenhouse gas emissions but also Scope 3 emissions from their value chain according to the new CSRD directive and ESRS standards. To determine Scope 3 emissions, companies are not required to collect data directly from entities in their value chain but can use proxy variables and models based on cross-sectional data analysis. A dataset containing data on American companies and their emissions from the GHGRP program of the EPA was obtained through data scraping. The data was then modeled using spatial regression models that can account for spatial relationships between data that are statistically significant according to Moran’s I test and Geary’s C test. The accuracy of individual models was tested on unseen spatial structures using Spatial Leave-One-Out Cross Validation (SLOOCV), with the spatial error model achieving the best results based on RMSE. The model can be further optimized by including data from Europe, Asia, and South America to improve its generalization to spatial structures and relationships different from those in the USA. The practical benefits of using the algorithm proposed in this paper is a significant simplification of estimating the Scope 3 emissions for companies which are required to publish ESG reports in accordance with CSRD. Companies can use the proposed model to create reliable predictions of GHG emissions of entities in their value chain based on their location and easily available information which was used as independent variables when constructing the model.
Keywords: predicting emissions; greenhouse gas emissions; supply chains; machine learning; value chains; CSRD; ESRS; Scope 3 emissions; carbon footprint; spatial regression models

Information about study

Study programme: Management
Type of study programme: Magisterský studijní program
Assigned degree: Ing.
Institutions assigning academic degree: Vysoká škola ekonomická v Praze
Faculty: Faculty of Business Administration
Department: Department of Logistics

Information on submission and defense

Date of assignment: 7. 12. 2023
Date of submission: 15. 5. 2024
Date of defense: 14. 6. 2024
Identifier in the InSIS system: https://insis.vse.cz/zp/87129/podrobnosti

Files for download

    Last update: