系统科学与数学

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何泽荣, 秦婉玉

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2684-2697. https://doi.org/10.12341/jssms21247

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假设个体所面临的种内竞争环境随年龄而异, 提出并分析一类结合空间扩散和个体年龄等级结构的种群模型, 由非线性二阶偏微分积分方程描述. 在合理的参数条件下, 运用不动点方法和线性系统的相关结果确立了模型解的存在唯一性及非负有界性, 导出了解的比较原则, 分析了变量分离型解. 所获成果一方面拓展了一些已有文献的工作, 另一方面也为研究系统的稳定性、可控性和最优控制问题奠定基础.

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证券信息交流降低了股价同步性吗?---基于互联网社交媒体的证据

张昱昭, 高征烨, 张永杰, 熊熊

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2698-2715. https://doi.org/10.12341/jssms21161

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社交媒体的出现深刻改变了人们的信息交流方式, 为投资者提供了新的交流分析股票信息的途径.文章利用了文本分析的方法,度量了基于东方财富网股吧论坛的证券信息交流指标, 研究社交媒体上的证券信息交流对股价同步性的影响. 研究发现, 基于社交媒体的证券信息交流能够显著降低股价同步性,并且在分析师关注度越低、信息不对称程度越高时, 证券信息交流降低股价同步性的作用越显著; 进一步地, 在所有的发帖中, 当证券信息交流的帖子占比越高时, 引起投资者的关注度越高. 以上结果在变更主要变量衡量方式、变换数据频度后依然稳健. 文章研究进一步挖掘了社交媒体上所蕴含的信息, 拓展了社交媒体文本特征分析的视角, 同时, 对于正确认识社交媒体在我国证券市场中的积极作用具有重要意义.

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基于因子特征的高维稀疏投资组合优化

倪宣明, 邱语宁, 赵慧敏

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2716-2729. https://doi.org/10.12341/jssms21235

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在高维情形下, 为了实现对期望收益率的更准确估计, 提高投资组合策略的稳定性及获得更好的样本外表现, 文章利用流通市值和账面市值比的双因子排序组合信息, 在回归形式的均值-方差策略目标函数中引入了Group-LASSO (GLASSO) 正则项, 构建了GLASSO-MV投资组合策略. 相比包含权重$l_1$-范数正则项的LASSO-MV策略, GLASSO-MV能够有效利用因子组合之间的定价差异信息, 从而输出组间的稀疏权重, 进而更有效地估计高维投资组合权重并取得更好的样本外表现. 为了获得合适的正则项参数和权重稀疏度, 文章在5 折交叉验证寻优结果的基础上进行了稀疏度调整. 为验证此策略, 文章利用A 股1995 年至2019 年共3695 只股票的日际实证数据集, 将GLASSO-MV 与多种常见的投资组合策略进行了比较. 结果显示相比LASSO-MV, MV, GMV, TZ (Tu-Zhou), BS (Bayes-Stein) 等策略, GLASSO-MV实现了更好的样本外夏普率, 更低的标准差风险和换手率.

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基于归一化双向投影法的动态评价方法

李美娟, 高婧颖, 陈莞

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2730-2742. https://doi.org/10.12341/jssms21127

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传统理想解法存在与正理想解欧氏距离更近的方案同时与负理想解欧氏距离也更近的缺陷,现有投影方法存在无法完全度量向量之间的相近程度及投影值的取值范围无界限的缺陷.为了解决以上问题,文章提出了基于归一化双向投影法的动态评价方法.首先回顾了双向投影法的相关内容及投影方法存在的缺陷;然后讨论了归一化投影模型的定义及性质;在此基础上提出了基于归一化双向投影的评价方法并定义了衡量方案优劣的一致性系数,通过具体的例子与其他投影方法进行分析比较;最后加入时序数据拓展为动态评价模型,同时考虑指标值的差异性和增长程度,并通过对2014--2018年我国东部地区创新能力进行评价来验证动态模型的有效性.结果表明基于归一化双向投影法的动态评价方法在综合评价和多属性决策领域具有一定实用性.

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基于系统动力学的电动货车通行便利政策效应分析

高咏玲, 贾晓菁, 孙宝文

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2743-2762. https://doi.org/10.12341/jssms20437

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电动货车的通行便利政策影响着其销售和使用. 在其销售阶段, 针对电动货车的新技术扩散特征及其与燃油货车的竞争性, 将~Bass 模型和多项~Logit 模型嵌入系统动力学模型分析电动货车的推广规模. 在其使用阶段, 反映电动货车对~``客改货车''出行的替代作用, 分析电动货车通行便利政策下限行时段配送车辆出行量(治堵效果)和配送车辆 ~NO$x$ 排放量(减排效果). 以深圳市为例, 提出四种方案仿真, 包括维持当前通行便利, 在此基础上电动货车通行更便利、燃油货车限行更严格和提高燃油货车报废率. 结果表明, 电动货车通行便利政策能促进其推广, 它对治堵和减排的影响取决于限行时段客改货车出行量. 当此量较大时, 应重视提高电动货车通行便利程度; 否则, 维持当前的电动货车通行便利和对燃油货车限行更严格更有利于治堵和减排.

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基于引文大数据的高阶网络建模及信息增益比较研究

李佳旭, 蔡梦思, 谭索怡, 贾韬, 吕欣

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2763-2775. https://doi.org/10.12341/jssms21178

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传统一阶网络模型难以捕捉节点间的间接依赖关系, 高阶网络建模方法能有效提高模型对现实系统的表征精度. 文章使用美国物理学会电子期刊数据库116 年间的引文数据, 在一阶网络的基础上, 构建以文献引用关系为节点、以路径长度为2的引用关系为边的二阶引文网络, 并进一步提出基于引用多样性信息熵的高阶网络表示信息增益指标. 结果表明, 期刊\textit{Rev Mod Phys}和\textit{Phys Rev Lett}的二阶网络表示信息增益最大, 这两种期刊的被引率受前序期刊的间接影响较大, 且在一阶与二阶网络中相差最大达到0.38, 说明应用二阶网络开展引文数据分析的重要性. 高阶网络表示信息增益有效量化了真实系统在低阶网络模型中的高阶信息损失, 揭示了一阶和二阶网络中直接和间接依赖关系的差异.

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基于实物期权的政府投资生态补偿项目最优策略研究

王钰, 李喜华

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2776-2799. https://doi.org/10.12341/jssms21153

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生态补偿机制是我国将``绿水青山''转化为``金山银山'', 实现生态产品价值的重要途径, 是促进绿色发展和均衡发展的重要政策工具, 但是生态补偿项目具有投资周期长、数额大、且经济政策不确定性高等特点. 文章在充分考虑上述的特征后, 运用实物期权理论, 在生态效益流和生态补偿项目建设成本双重不确定的情况下, 研究中央政府与地方政府对于生态补偿项目投资决策问题. 首先, 讨论地方政府的最佳投资时机和投资期权价值并分析了纵向转移补偿政策对地方政府积极进行生态补偿项目投资决策的影响; 其次, 根据地方政府的投资等待时间, 推导中央政府对于生态补偿项目的合理纵向转移补偿比例; 最后, 对中央政府与地方政府投资生态补偿项目的关键影响要素进行模拟分析. 研究发现: 生态效益和生态保护投资成本的波动率、便利收益对最佳投资临界阈值的贡献是正向的; 相关系数、纵向转移补偿比例对最佳投资临界阈值和临界投资期权价值的贡献是负向的; 生态效益和生态保护投资成本的波动率以及便利收益对中央政府付出的生态保护成本补偿比例呈正相关作用. 政府应综合考虑各因素的影响, 科学选择投资时机与纵向转移比例, 以实现生态保护的同时保证各方的生态经济效益, 保障生态补偿机制中多级政府协同治理与投资决策优化.

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``双循环''背景下医药制造业参与全球与国内价值链分工的统计研究

项莹, 陈奇远

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2800-2828.

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将全球价值链分工(GVC) 与国内价值链分工(NVC)结合为统一分析框架, 编制医药制造业非竞争型投入产出表, 在此基础上, 依据医药制品科技属性改进价值链分工位置指数, 以医疗器械制造业为例, 对中国各省份医药制造业参与GVC 和NVC分工程度和地位进行测度及比较研究.结果表明: 1)中国大部分省份医疗器械制造业NVC分工参与度高于GVC分工; 2)中部和东北地区成为内循环的枢纽, 中部地区的湖南, 西部地区的宁夏, 内蒙古和贵州等省份NVC分工前向参与活跃, 东北地区的黑龙江和吉林NVC 分工后向参与度排名靠前; 3)长三角, 珠三角和京津冀的主要省份参与GVC分工的优势明显, 以GVC 前向参与为主要形式, 但GVC分工地位有待提高; 4)新藏青成为参与GVC 分工的新亮点, 深化``一带一路''建设有利于西部地区参与医药制造业外循环.

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基于多时间尺度组合策略的我国猪肉价格预测研究

凌立文, 陈诗欣, 张大斌, 张博婷

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2829-2842. https://doi.org/10.12341/jssms20475

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为提高猪肉价格多步预测精度, 基于组合预测思想, 提出一种包含多时间尺度的组合预测模型.以日度价格为基准, 将周度及月度预测值转化为日度频率数据, 形成多时间尺度预测结果, 反映价格时序的多维数据生成过程.针对短, 中, 长期预测需求, 构造``日度+周度''以及``日度+周度+月度''组合方案, 设计6种权重计算方法, 探讨预测步长与时间尺度的匹配关系.以我国集贸市场猪肉平均批发价格为研究对象, 实验结果表明:就权重计算方法而言, 基于最小二乘的权重优化方法可取得优于单模型的组合预测结果;多时间尺度的组合策略不能改进短期预测性能, 但能有效提高中, 长期预测精度;组合策略中时间尺度的选择应与预测步长所包含时间跨度相匹配, 以充分涵盖预测期限内的价格波动信息.

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基于多准则决策的校园安全风险评估问题研究

王雷

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2843-2854. https://doi.org/10.12341/jssms21139

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随着经济和社会发展, 校园安全威胁与风险问题越来越突出, 恐怖袭击、校园欺凌、个人极端袭击等事件的发生给社会带来重大影响. 结合网络分析法和安全风险评估提出基于多准则决策的校园安全风险评估法, 考虑关键目标、威胁、后果、脆弱性等主要因素, 该方法能够考虑各主要因素及因素内元素之间的相关关系, 能够系统性评估校园安全风险. 利用北方某中学进行校园安全风险评估, 结果显示, 学生和教职工受到攻击的风险较高、恐怖袭击与个人极端的威胁最大、人员心理成本和人员损失的代价最大, 根据分析结果提出针对校园安全的相关政策建议与防控措施.

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基于灰色参数组合优化模型的重庆 ${\rm PM}_{2.5}$ 浓度预测与对比分析

何承香, 曾波, 杨乐彬

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2855-2867.

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为科学预测重庆市${\rm PM}_{2.5}$年均浓度, 文章通过分析2013--2019年数据, 依据其小数据特征, 对GM(1, 1)的初始化条件、背景值系数及累加阶数进行了参数组合优化, 提出了新型GM(1, 1, $Csz$, $\xi$, $r$)模型. 应用该模型对重庆市${\rm PM}_{2.5}$年均浓度进行模拟和预测, 模拟结果表明其性能优于{\rm TD}GM(1, 1)及{\rm TW}GM(1, 1), 预测结果显示重庆市2021年${\rm PM}_{2.5}$年均浓度可以达到国家二级标准限值, 空气质量持续好转, 重庆市``四控两增''举措已初步取得成效.

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基于Apriori算法和神经网络的模糊交易决策

姚海祥, 黎俊伟, 夏晟皓, 陈树敏

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2868-2891. https://doi.org/10.12341/jssms21022

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通过三角模糊器将技术分析指标模糊化并利用Apriori算法和神经网络生成非主观类交易规则, 设计带有非主观类模糊交易规则库、Mamdani含义的乘积推理机、中心平均解模糊器的模糊决策系统. 利用带有遗忘因子递推最小二乘法对系统的结构性参数进行估计, 并提出两种非主观类的交易决策(Apriori策略、神经网络策略). 实证结果显示, 在扣除交易成本后, 非主观类交易规则策略比被动的买入持有策略以及主观类的投资策略平均而言具有更高的年化收益率和夏普比率. 研究结果表明, 基金经理或股票投资者在进行交易决策时, 非主观类的模糊决策系统能给予有效的投资指导, 并建议去尝试克服自身心理以及市场基准.

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动态竞争下网络货运平台信息策略与定价研究

桂云苗, 程静, 龚本刚

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2892-2905. https://doi.org/10.12341/jssms21033

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为了提高动态竞争市场中网络货运平台竞争优势, 文章在考虑双边用户网络外部性的基础上, 结合Hotelling和Stackelberg主从博弈模型, 建立不同时序下网络货运平台信息策略博弈决策与定价模型, 并分别从四种不同用户归属角度探讨信息策略对网络货运平台绩效的影响. 比较分析发现:双边单归属或单边多归属条件下, 选择对双边用户均提供不完全信息策略对网络货运平台更有利, 且无论平台对双边用户提供何种信息策略, 后行动平台取得竞争优势. 双边多归属条件下, 选择仅对货主提供不完全信息策略对网络货运平台更有利, 且无论平台对双边用户提供何种信息策略, 先行动平台与后行动平台在竞争中取得相等的收益.

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基于PCA-Spectral-LDA的网络舆情聚类和情感演进分析

邱泽国, 贺百艳

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2906-2918. https://doi.org/10.12341/jssms21148

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互联网成为网络舆情传播的主要媒介, 分析突发事件的情感发展态势, 可以探究舆情演变规律并识别潜在风险, 为舆情的引导和控制提供决策支持. 文章对爬取的微博文本数据进行预处理, 基于文本数据的高维特征, 首先利用主成分分析方法进行降维, 然后采用谱聚类算法, 并提出结合潜在狄利克雷分析模型提取文本主题的方法, 对每类主题进行情感分析. 通过数据可视化方法研究网民的情感倾向, 得到网络舆情传播中情感的时空演化规律. 研究结果能够清晰地表明网民的情感态度和舆情走向, 文章的研究方法为微博舆情的研究提供了新视角.

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证券市场中具有流动性人口特征的恐慌情绪传播模型

董苏雅拉图

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2919-2931. https://doi.org/10.12341/jssms21064

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通过~BA 无标度网络刻画证券市场投资者关联关系, 运用~Netlogo 软件实现多主体仿真, 基于改进型恐慌传播模型, 考虑了人口流动性特征对投资者网络中恐慌情绪传播效果的影响, 模拟恐慌情绪传播过程, 以探究恐慌情绪传播的影响因子. 与此同时, 还在动态~WS 小世界网络与动态~Facebook 好友关系网络~(实证网络) 中对投资者恐慌情绪传播过程进行了仿真实验. 研究表明: 初始时刻传播节点的度的大小会影响恐慌情绪传播范围与传播速度; 通过与总人口固定的恐慌情绪传播模型进行比较发现, 具有流动人口特征的恐慌情绪传播模型加快了恐慌情绪的传播速度, 扩大了恐慌情绪的传播范围; 网络的小世界特性会加速恐慌情绪扩散, 真实复杂网络兼具无标度特性与小世界特性, 故在其中的传播范围更广, 传播速度更快.

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允许犹豫度的交流结构合作对策及其区间Myerson值

于晓辉, 张志强, 于亚南

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2932-2947. https://doi.org/10.12341/jssms21070

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交流结构合作对策一般是基于局中人确定``参与''或者``不参与''的假设, 但是现实合作问题局中人往往在``参与''以及``不参与''之间还存在一定的犹豫度. 利用直觉模糊集刻画局中人在模糊联盟中的犹豫度, 将局中人的参与度表示为三个值:最小参与度、最小非参与度以及犹豫度. 为了求解允许犹豫度的交流结构合作对策, 将直觉模糊关系转化为在一定区间范围的模糊参与关系, 提出在一定区间范围的分配方法—模糊Myerson 值.模糊Myerson 值是一个包含所有可能收益分配的区间范围, 并且考虑了局中人努力程度对模糊联盟最终合作结果的影响, 是一种公平有效的分配方案.

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基于高维高频金融数据的最小方差组合风险的估计及应用

刘丽萍, 吕政

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2948-2964. https://doi.org/10.12341/jssms20403

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对于高维高频的金融大数据, 噪声、跳跃以及非同步交易的影响, 使得在投资组合中扮演着重要角色的协方差阵的估计更为复杂. 文章首先回顾了考虑噪声、跳跃影响的高频协方差阵估计量, 并对非同步交易所导致的数据损失情况进行了分析. 然后为减少数据的损失, 提出了基于分块策略和正则化方法的高频协方差阵估计量. 最后构造了基CLIME (the constrained L1 minimization for inverse matrix estimation)估计量的最小方差投资组合模型, 并将文章所构造的协方差阵估计量代入其中, 得到基于高维高频数据的最小方差组合风险的估计形式. 通过模拟和实证研究发现: 同时考虑了噪声、跳跃以及非同步交易影响的高频协方差阵, 其所构造的CLIME估计量的组合风险与真实的风险最为接近.

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高维稳健典型相关分析研究与应用

姜云卢, 邓罡, 文诗涵, 刘峻成

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2965-2976. https://doi.org/10.12341/jssms21027

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随着各行业的快速发展和对数据应用的重视, 产生的数据越来越多, 结构也越来越复杂, 含异常值的数据和高维数据越来越多地出现在我们的视野中. 传统的典型相关分析对异常值非常敏感, 基于MCD估计方法的典型相关分析对异常值有一定的抵御作用, 但随着数据维数的增加MCD估计的偏差不断变大, 稳健性也随之降低, 且在数据维数大于样本量的时候MCD估计方法失效, 因此提出了基于MRCD估计方法的高维稳健典型相关分析. 数值模拟和实证分析的结果表明, 基于MRCD估计方法的典型相关分析能很好地抵御异常值, 而且在数据维数大于样本量的情况下, 基于MRCD估计方法的典型相关分析更为有效.

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多项式系统焦点的轨线判定方法

郅俊海, 陈玉福

系统科学与数学. 2021, 41(10): 2977-2986. https://doi.org/10.12341/jssms21128

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文章给出判定多项式系统焦点的一种方法. 考察了解析系统周期环和凸曲线的相关性质, 结合多项式系统在奇点附近的解曲线的相对曲率以及判定参数曲线全局凸的结果, 给出了判定奇点类型的方法.

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2021年, 第41卷, 第10期　刊出日期：2021-10-25

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