系统科学与数学

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马盼盼, 于金鹏, 刘加朋, 赵林, 于海生

系统科学与数学. 2021, 41(11): 2987-2999. https://doi.org/10.12341/jssms21283

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针对考虑随机扰动的异步电动机位置跟踪控制问题, 文章提出了一种基于指令滤波技术的有限时间模糊自适应控制方法. 首先, 利用模糊自适应技术逼近系统中的随机非线性函数; 其次, 采用指令滤波技术解决传统反步法中由于对虚拟控制函数反复求导产生的计算复杂性问题; 最后, 将有限时间控制方法与指令滤波技术相结合, 提高了系统的收敛速度以及抗干扰能力. 通过仿真实验, 验证了文章提出的控制方法能够使系统快速跟踪期望信号, 同时克服随机扰动的影响.

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分数阶退化时滞微分系统的有限时间镇定性问题

田洪乔, 张志信, 蒋威

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3000-3007. https://doi.org/10.12341/jssms20143

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文章研究了带有扰动的分数阶线性退化时滞微分系统的有限时间镇定性问题. 通过构造新的 Lyapunov 函数和利用线性矩阵不等式(LMI), 以及广义 Gronwall 不等式的方法, 研究了退化、时滞和扰动对系统有限时间稳定性的影响, 并且在反馈控制器作用下, 得到了系统在有限时间内镇定的条件. 最后, 给出具体数值例子和系统模拟验证了文章定理条件的合理性和结论的正确性.

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一类随机埃博拉传染病模型的动力学行为分析

李录苹, 孔丽丽, 陈慧琴, 康淑瑰

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3008-3028. https://doi.org/10.12341/jssms21100

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研究了一类具有疫苗接种和染病者死亡后病毒继续传播的随机埃博拉传染病模型的动力学行为. 通过利用It\^{o} 公式和构造Lyapunov函数等方法, 首先证明了随机系统全局正解的存在唯一性;接着分析了随机系统的正解围绕确定性系统的无病平衡点和地方病平衡点的渐近行为;最后通过数值模拟验证了理论结果. 所得结果表明环境白噪声对传染病模型平衡点的稳定性有影响.

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从Stackelberg-Nash均衡视角对动态社交网络系统中的意见分层建模分析

闫晓雪, 纪志坚

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3029-3048. https://doi.org/10.12341/jssms21026

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文章基于社交网络系统中的DeGroot模型, 对多个体讨论问题时意见在多智能体网络中的演变进行了研究, 在此过程中加入Stackelberg-Nash均衡博弈思想, 建立了一种分层控制的智能体交互协议和决策机制. 首先, 从Stackelberg-Nash均衡的角度, 对社交网络系统进行分层优化设计, 其中制定并研究的分层决策机制是由一个主要智能体和多个次要智能体组成. 主要智能体具有产生策略和预设目标的能力, 次要智能体会根据博弈策略演变不断自我优化, 产生应对方案并传递给主要智能体. 然后, 主要智能体将次要智能体的方案整合得到最佳解决方案, 再将最佳方案与预设目标进行对比, 若误差较大, 则进一步优化, 直至获得最优解决方案. 最后, 通过仿真验证了意见分层建模的稳定性和收敛性.

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商业地产市场仿真模型研究: 以上海市为例

陈立轩, 赵思佳, 李秀婷, 董纪昌

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3049-3064. https://doi.org/10.12341/jssms21115

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上海市作为我国的金融中心, 其商业发展始终走在全国最前列, 研究其商业地产市场与经济发展之间的关系具有十分重要的意义. 文章在分析其发展现状后, 通过灰色关联度分析法筛选了系统变量, 将居民可支配收入、社会消费品零售总额、城市人口、开发商利润额、土地成交面积等与商业地产市场、城市经济发展相关度较高的指标纳入到SD模型中进行仿真模拟. 研究发现: 商业地产市场与城市经济发展间存在明显的相互促进作用; 上海市商业地产市场供需端波动性较大, 整体表现为供过于求; 供需结构随时间而逐渐改变, 供需端最终会趋于相对稳定.

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考虑双向路网的车辆异常聚集监测预警算法

陈洋, 赵秋红

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3065-3077. https://doi.org/10.12341/jssms21175

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在公共安全领域, 车辆聚集事件常被学者研究, 但现有模式大多忽略现实路网中车辆的运动形态从而很难应用于实际场景. 文章基于大规模车辆时空轨迹数据, 考虑双向路网车辆运动形态的聚类方法, 设计了双向汇聚模式挖掘算法(BCPM), 识别可能发生的异常聚集并进行预警定位. 该模式考虑聚集行为的方向性, 通过对双向行驶车辆方向的考虑, 识别出贴合现实意义的异常点, 减少``停车场"及路口聚集的干扰. 文章算法包括轨迹数据预处理; 双向路网密度峰值点聚类; 单时刻异常识别; 连续时段双向汇聚模式识别. 利用真实车辆轨迹数据实验, 并与汇聚模式CPM算法对比, 说明本算法的有效性. 文章提出的双向汇聚模式挖掘算法对交通异常事件预警具有重要指导意义.

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供应网络位置、管理层能力与企业技术创新------基于融资和风险视角

陈理, 周忠宝, 黄珺

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3078-3092. https://doi.org/10.12341/jssms21078

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文章采用社会网络分析方法, 对2014--2018年中国沪深A股制造业上市企业前五名供应商和客户信息进行了分析, 研究了供应网络位置对企业技术创新的经济后果、作用机制以及管理层能力的调节作用. 实证检验表明: 在供应网络中位于网络中心位置会助力企业技术创新. 其作用机制在于:越靠近网络中心性位置, 企业的融资约束降低, 经营风险下降, 两者共同助力了技术创新. 但对处于结构洞丰富位置时, 可能由于网络成员较分散, 反而失去了治理合作伙伴机会主义行为的有效机制, 阻碍了企业技术创新. 基于管理层能力进一步分析发现, 管理层能力可以通过改变企业内部知识的搭配与促进知识融合, 进而提升技术创新, 但这种调节效应也只发生在企业处于网络中心性位置.

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异质投资者情绪对股市的影响研究------基于文本语义分析

蔡毅, 唐振鹏, 吴俊传, 张婷婷, 杜晓旭, 陈凯杰

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3093-3108. https://doi.org/10.12341/jssms20522

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受专业背景与有限理性的影响,中小投资者难以从股市中获利导致情绪消极悲观,而机构投资者中券商和基金不同的服务目标和激励机制令二者在股评文章中体现舆情差异.文章首次立足散户,券商和基金公司这三类异质投资者,以文本语义分析法构建三类投资者情绪指标并研究其对股市的影响,创新性地发现,散户的情绪最消极且影响股市成交量;券商比基金文本舆情倾向更积极,基金情绪能预测股市收益率;基金情绪受股市影响更小.

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离散时间多期两个投资者之间的合作投资选择博弈

钱艺平, 林祥, 操君陶

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3109-3127. https://doi.org/10.12341/jssms20335

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\Abstract{文章研究了两个风险厌恶的投资者之间的离散时间多期合作投资选择博弈问题. 两个投资者都可以投资于相同的无风险资产和不同的具有相关关系的风险股票, 以反映投资的资产专门化. 首先, 构建了两个投资者之间的合作投资选择博弈模型, 并定义了Nash均衡投资策略. 其次, 在风险股票的收益率服从正态分布和投资者具有指数效用函数下, 得到了Nash均衡投资策略和值函数的显示表达式. 最后, 分析了投资者之间的合作对Nash均衡投资策略和值函数的影响, 得到了两个投资者都具有效用收益的条件, 探讨了Nash均衡投资策略和效用损益与模型主要参数之间的关系, 并给出相应的经济分析. 研究发现, 当风险股票收益率之间负相关或相互独立时, 合作条件下投资者投资于风险股票的资金会超过不合作时投资于风险股票的资金, 投资者之间的合作投资会改变其对风险的承担. 投资者之间是否能稳定合作依赖于投资者对风险的态度和金融市场参数, 当风险股票收益率之间相互独立时, 只有当两个投资者在初始时刻的相对风险厌恶系数之比在0.5和2之间时, 投资者之间进行合作投资才能够增加双方的终端期望财富效用.

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稀疏学习、资产共线性与投资组合选择

李爱忠, 任若恩, 董纪昌

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3128-3138. https://doi.org/10.12341/jssms20331

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通过核范数正交约束的稀疏学习方法深度挖掘市场特征, 选择相对效率较高的重要指数构建市场有效组合并动态跟踪市场运行趋势, 运用正交最小一乘的自适应权重学习方法进行泛组合资产配置优化, 最终通过稀疏投影及分散优化策略获得最优组合配置. 研究发现多目标核范数正交约束的稀疏回归策略可以更好地把握市场主要运行趋势并构建有效前沿, 有效地克服资产共线性现象, 自适应地表征资产之间的关联关系. 稀疏分散的多目标回归策略在集中优势重点配置优质资源和稀疏分散风险及稳定提高收益方面实现了良好的统一, 风险收益的均衡性更强, 组合的稳健性更明显. 实证结论对量化组合配置、风险平衡及投资管理具有重要指导意义.

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非凸两分块优化超松弛步长邻近ADMM的收敛性分析

简金宝, 徐笑, 晁绵涛

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3139-3150. https://doi.org/10.12341/jssms20517

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讨论带线性约束的非凸两分块优化问题, 旨在分析带超松弛步长参数的邻近乘子交替方向法(PADMM)的收敛性. 已有乘子交替方向法均要求对偶变量迭代步长参数$\theta\in(0,\frac{1+\sqrt{5}}{2}]$. 文章在$\theta\in(0,2)$的情形下分析PADMM的收敛性. 首先, 在适当的假设条件下, 证明了该算法的全局收敛性. 其次, 当效益函数满足Kurdyka-{\L}ojasiewicz性质时, 证明了该算法的强收敛性. 最后, 通过初步的数值实验验证了算法的有效性.

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政府支持企业创新的财政资源配置效应及优化对策

史金凤, 樊甜甜, 杨威

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3151-3169. https://doi.org/10.12341/jssms20507

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文章基于DEA框架构建考虑非期望产出的财政资源配置模型, 研究我国政府用于支持企业创新发展的财政资源的配置效应及优化对策, 并从城市行政级别、企业股权性质、政治关联等方面对企业创新绩效、财政资源的错配和调整进行分析, 检验财政资源优化调整策略的有效性. 研究发现, 我国企业投入冗余情况较为严重, 可以通过资源再配置后提高企业创新绩效, 弱化资源错配, 且该对策与现行产业政策高度一致. 此外, 政府财政资源分配会向高城市行政级别企业以及国有企业倾斜, 但未能引起期望产出的增加, 也没有激发其创新绩效. 最后, 城市行政级别会加剧财政资源的扭曲度, 政治关联能够降低财政资源扭曲度. 文章研究不仅揭示了我国财政资源分配中存在的问题, 对财政资源分配体制的改革和促进企业创新具有清晰的政策意义.

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B2C配送中心分散存储优化问题研究

姜伟, 徐贝灵, 王天文

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3170-3180. https://doi.org/10.12341/jssms21041

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由于B2C配送中心客户订单呈现出``单笔订单小、品种多、配送范围广、交货期紧"的特点, 以SKU 为最小存储单元的传统连续存储方式失去了优势.在这种背景下, 本文针对现代化B2C配送中心提出考虑货品间关联关系的分散存储优化问题, 目标是最小化所有货品对儿的加权最短距离之和, 使得不同的货品总能分散存储在拣货员的附近以提高拣货效率. 目标里的权重为货品间的关联关系矩阵, 最短距离为每个位置上的具体货品与其他位置上其他货品的最短距离. 对该问题建立整数规划模型并利用CPLEX标准优化软件进行求解. 基于模型求解时间和求解规模的限制, 提出两个具有不同适应值函数的遗传算法对该问题进行快速近似求解. 实验结果表明, 分散存储方式明显优于传统的连续存储方式; 适应值函数取差值的遗传算法在求解精度和求解时间上比适应值函数取倒数的遗传算法的性能更好.

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基于改进Min-Max权重优化模型的语意评价矩阵群决策研究

王韧, 陈明

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3181-3192. https://doi.org/10.12341/jssms21237

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文章提出两个改进的Min-Max优化模型, 用于解决多粒度语意评价矩阵的群决策问题. 第一个模型用于确定多粒度语意评价矩阵的准则权重, 其目标是使各专家对备选方案的实际评估值和综合每个专家的评估意见后所得的评估值之间的最大偏离取得最小值. 第二个改进的Min-Max模型用于优化多粒度语意评价矩阵的专家权重, 由于每个专家对每个方案的实际评估与最后的综合各专家的加权综合评估有偏离, 模型的目标函数在于保证每个专家对各个方案的偏离之和最大的那个取得最小. 由此得到对每个方案的综合评估. 这种综合评估能够尽可能地综合了各专家的意见, 提升了评估的科学和准确性.

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新零售背景下考虑不同类型消费者需求整合的生鲜供应链决策研究

周永圣, 陈蕴, 卢强

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3193-3206. https://doi.org/10.12341/jssms21094

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在新零售模式下,零售商面临不同类型消费者需求在渠道间的整合.文章以生鲜供应链为研究对象,根据消费者的不同偏好将消费者划分成不同类型,考虑不同类型消费者需求在渠道间的整合问题,探讨了供应链中零售商及供应商的最优决策,以期实现利润最优.结论表明:供应商及零售商的最优决策不受不同类型消费者比例的影响,而是与从线上平台流入线下门店自提消费者的额外消费有关. 供应商应当合理控制自身的保鲜努力水平,在不同的市场规模下,其策略有所不同.

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基于帕累托前沿的双目标两阶段电网电压优化方法

吴功兴, 阙凌燕, 琚春华

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3207-3217. https://doi.org/10.12341/jssms21117

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文章提出求解电网最优电压调节问题的两阶段方法. 利用无功功率隔离开关调节电压, 同时最小化电网损耗. 首先将电网线性化, 并求解最优电压调节问题, 以确定隔离开关运行计划. 采用无功功率分配法, 结合树路径最优化法对隔离开关进行无功功率分配, 得到帕累托前沿解以降低电压损耗, 选择电网电压运行的最优方案. 使用Matlab对电网电压性能进行评估, 结果表明: 与其它非线性优化算法相比, 所提算法具有更优的精度与效率.

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考虑利他关切和质量投入的闭环供应链渠道差异性研究

王建华, 黄强, 陈庭强

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3218-3233. https://doi.org/10.12341/jssms21183

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销售渠道选择和再制造质量投入是影响再造品销售的关键因素, 企业的利他关切行为是维持供应链结构稳定性的重要保障. 分别基于单、双销售渠道结构, 构建了制造商有、无利他关切的4种闭环供应链模型, 首先对比了不同渠道结构下产品定价, 需求量以及成员利润的差异, 其次, 进一步分析了不同渠道结构中利他关切行为和质量投入产生的影响. 研究结果表明: 1)一般而言, 双渠道模式中产品的销售定价较低, 再造品以及整体需求量均更高, 而当制造商完全利他时, 两种模式下产品的销售定价、需求量以及闭环供应链的整体利润均一致. 2)单渠道模式中制造商的利他关切行为可以促进产品整体销量的提升, 双渠道模式中则会导致部分再造品消费者流入新产品市场. 3)再制造质量投入始终能够提升消费者认可度, 壮大再造品的销售规模, 双渠道模式更利于制造商开展质量投入活动.

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一类双层非零和随机微分投资与再保险博弈模型

朱怀念, 宾宁, 张成科

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3234-3253. https://doi.org/10.12341/jssms21063

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随着经济周期的变化, 金融市场往往呈现出不同趋势状态之间的交替跳变, 学术界常用马尔科夫机制转换模型来描述这一变化性质. 针对马尔科夫机制转换模型下的金融投资市场, 通过构建双层随机微分博弈模型, 研究了一家再保险公司和两家保险公司之间的均衡投资与比例再保险策略问题. 运用微分博弈理论和随机最优控制理论求解Hamilton-Jacobi-Bellman方程, 得到了均衡再保险和投资策略以及相应的值函数的解析表达. 最后, 通过数值算例研究了模型参数对均衡策略的影响, 并分析了其背后的经济意义.

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多变量半连续数据的似然比检验

鲁亚会, 刘爱义, 江涛

系统科学与数学. 2021, 41(11): 3254-3266. https://doi.org/10.12341/jssms21057

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随着信息技术的发展, 多变量半连续数据出现在越来越多的研究领域中, 其主要特征是多变量数据中的每一个变量都含有过多的零值. 然而相较于单变量半连续数据, 目前却还未有学者关注于多变量半连续数据的假设检验问题. 因此, 文章主要研究多变量半连续数据的两总体假设检验问题. 针对多变量半连续数据, 文章构建一种多元 Bernoulli-Normal 模型, 并提出一种基于多元复合原假设的似然比检验方法. 由数据模拟结果表明, 相较于经典的 Hotelling's T$^2$ 检验方法, 似然比方法具有较低的第 I 类错误率和较高的检验功效. 此外, 将此方法应用到饮食摄入量 CHEF 实例数据中, 结果表明所提出的方法能够对干预措施的有效性进行评估.

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2021年, 第41卷, 第11期　刊出日期：2021-11-25

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