系统科学与数学

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宫赤坤, 汝青杨, 袁立鹏

系统科学与数学. 2023, 43(3): 543-558. https://doi.org/10.12341/jssms22498

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为解决含有未知项以及输入死区的严格反馈非线性系统跟踪控制问题,提出一种基于免疫函数的投影自适应指令滤波有限时间控制方法.该方法使用免疫函数构造扩张状态观测器对具有输入死区控制系统中的未知项进行逼近,并使用指令滤波解决反步法中微分爆炸问题,建立滤波误差补偿机制降低滤波误差对跟踪精度的影响,同时使用投影算子保证了自适应参数的有界性.与现有文献中基于障碍李雅普诺夫函数的自适应反步约束控制相比较,文章可同时约束系统状态、补偿跟踪误差以及自适应参数在预设的范围内,保证了闭环系统中所有信号有界,结合有限时间控制加快了控制系统的收敛速度.最后仿真结果表明了文章控制方法的有效性.

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年龄等级结构两种群系统模型分析与最优控制

祁慧敏, 雒志学

系统科学与数学. 2023, 43(3): 559-576. https://doi.org/10.12341/jssms22694

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文章提出一类带有年龄等级结构的两种群竞争系统模型,主要研究模型的适定性和最优控制问题.首先,通过冻结系数法和特征线法以及不动点定理推出解的存在唯一性,并说明了解的非负有界性;其次,运用积分不等式得出了解对控制变量的连续性结果;最后,利用切锥法锥与共轭系统导出了最优性条件,运用Ekeland变分原理及不动点定理证明了最优控制的存在唯一性,为两种群控制问题及模型的应用提供了科学依据.

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基于规模不经济和网络外部性的捆绑手机供应链定价决策

王玉燕, 王德霞, 孙煜林, 刘宗超, 杨振龙, 韩强

系统科学与数学. 2023, 43(3): 577-594. https://doi.org/10.12341/jssms22161

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考虑网络外部性和规模不经济的影响,对捆绑手机供应链的决策展开研究.构建了捆绑手机供应链的分散决策模型和集中决策模型,并对模型进行了比较分析.研究表明:1)规模不经济系数会阻碍系统利润的增长,而网络外部性系数促进系统利润的增长.2)手机制造商或电信运营商主导系统时所获利润远高于其不主导系统时的情形.同时手机制造商主导系统时,系统的利润要高于电信运营商主导系统时的利润.3)在分散决策下,手机制造商和电信运营商的利润均未达到最优:集中决策下,合约机套餐价格较低,总的销量更高,系统的利润更高.通过"补贴联合收益共享"协调契约,可以实现手机制造商和电信运营商的收益最大化.

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不利天气影响下考虑农户公平关切的农产品供应链协调机制研究

覃燕红, 王少杰

系统科学与数学. 2023, 43(3): 595-609. https://doi.org/10.12341/jssms22304

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在不利天气影响农户努力水平和农产品产量的情况下,考虑农户公平关切,建立公司主导的二级农产品供应链Stackelberg模型,分析农户公平关切对农户努力水平、公司收购价格以及农产品供应链协调性的影响.研究表明:无论农户是否公平关切,"保底收购,随行就市"的订单价格机制都无法实现农产品供应链协调,且农户公平关切会进一步使农产品供应链利润偏离最优.其次,收益共享契约总能实现集中决策下最优努力水平、最优农产品供应链利润,提高农户利润,但会使公司利润降低,导致农产品供应链稳定性降低.最后,"收益共享+加盟金"组合契约不仅能实现集中决策下最优努力水平、最优农产品供应链利润,实现农产品供应链协调,还能帕累托改进农产品供应链各成员利润,提高农产品供应链稳定性.

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面向用户感性需求的人机交互设计方案评价方法

高志方, 吕靖雯, 彭定洪

系统科学与数学. 2023, 43(3): 610-628. https://doi.org/10.12341/jssms22275

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针对人机交互产品设计方案感性评价问题,提出一种面向用户感性需求的犹豫模糊CRITIC-Taguchi评价方法.该方法首先在感性工学框架下,用犹豫模糊集(HFS)表征感性评价信息,以充分保留差异的用户感性认知与偏好;其次,鉴于感性评价行为受目标、底线、现状等多参照点影响的特点,在犹豫模糊背景下提出了一种依据三参照点的犹豫模糊Taguchi分段质量损失函数.同时,考虑到感性指标间的相关性,将体现指标间相互联系的CRITIC客观权重确定法推广至犹豫模糊背景,并继而建立一套犹豫模糊CRITIC-Taguchi评价模型.最后,以智能汽车中控界面设计方案优选为例,对该评价模型进行了实施、验证及对比分析,结果表明该模型具有较好的有效性和适用性.

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基于模糊后悔理论-TODIM组合方法的众包物流平台服务质量评价研究

曾守桢, 潘燕

系统科学与数学. 2023, 43(3): 629-650. https://doi.org/10.12341/jssms22259

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针对Fermatean模糊环境下的众包物流平台服务质量评价的多属性群决策问题,考虑评价过程中的损失规避和后悔规避心理,提出了一种基于后悔理论的TODIM组合综合评价方法.首先,根据众包物流平台在订单接收,订单配送及售后三个阶段所体现的服务质量,构建了一套能反映平台整体服务质量的综合评价指标体系;其次,提出了一种基于极差最大法的指标权重值确认方法,其有效避免了主客观简单加权产生的权重信息波动对最终决策结果的影响;在此基础上,基于决策者非完全理性情形,提出了一种模糊环境下基于后悔理论-TODIM的多指标群综合评价方法.最后,通过众包物流平台的服务质量评价案例和对比分析验证研究方法的可行性和优越性.

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考虑公平关注的闭环供应链进化博弈理论分析

舒亚东, 代颖, 马祖军

系统科学与数学. 2023, 43(3): 651-666. https://doi.org/10.12341/jssms22248

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在一个制造商、一个零售商和两个回收商组成的闭环供应链中,回收商可能关注利润分配是否公平,其策略空间为(关注,不关注),制造商可能考虑回收商对公平分配的关注,其策略空间为(考虑,不考虑).首先通过主从博弈方法得到4种策略组合下的均衡状态,然后利用进化博弈理论对这些均衡状态进行稳定性分析,进而探讨闭环供应链的进化稳定策略.研究表明,在短期视角下,把公平关注植入闭环供应链定价决策中对制造商总是不利的,对回收商并不总是有利;相对于"被动"考虑回收商的公平关注,制造商"主动"考虑回收商公平关注时,制造商利润损失最小,回收商获得最大利润;当回收商公平关注,制造商不考虑回收商公平关注时,造成多败俱伤的局面.长期视角下,回收商和制造商都追求利润最大化,回收商不关注渠道利润的分配是否公平,制造商也不会考虑回收商的公平关注.

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部分质量披露的报童广告合作策略

胡钟心, 郭永江

系统科学与数学. 2023, 43(3): 667-682. https://doi.org/10.12341/jssms22073

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广告合作型报童除了通过销售报纸获得基础收益,还可以通过为广告商刊登广告获得额外收益.广告商支付给报童广告费,同时由于广告宣传效应获得收益,该收益与报纸质量、销售额、广告商类型有关.在信息对称市场中报纸质量为公开信息,在信息不对称市场中报纸质量为报童的私人信息,此时报童可以采取部分披露策略以节省披露成本,广告商根据披露信息来建立质量信念.文章研究报童在两类市场下的最优订货量与广告费定价合同,得出部分披露策略的披露阈值,并分析了披露阈值的相关性质.通过数值算例验证了在部分披露策略中成本增加将导致质量披露范围减少.

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综合能源行业政产学研协作演化仿真

潘婷, 许彦斌, 李华, 曾鸣, 谢传胜

系统科学与数学. 2023, 43(3): 683-700. https://doi.org/10.12341/jssms22578

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政产学研协同创新发展模式可推动中国综合能源系统相关技术发展.为研究政产学研模式在综合能源关键技术研发及应用中的效果,构建了由政府、综合能源相关企业和学研机构三方组成的演化博弈模型,对三方构成的系统进行了演化稳定分析,并运用系统动力学模型分析了各主体初始参与意愿、违约惩罚系数以及政府补贴等因素变化对系统演化结果的影响.研究结果表明:初始参与意愿、违约惩罚系数等都将影响综合能源相关企业和学研机构的策略选择结果,且政府补贴能对综合能源相关综合能源相关企业和学研机构的合作策略选择有促进效用.此外,相较于固定违约金机制,设置与各主体初始意愿相关联的动态违约金机制能促进综合能源行业综合能源产学研形成稳定的合作关系.

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考虑环境异质性的我国电网企业经营效率评价及影响因素研究

雷西洋, 程媛媛, 戴前智, 赵茜, 李琳

系统科学与数学. 2023, 43(3): 701-716. https://doi.org/10.12341/jssms22449

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中国不同区域的电网企业在经营过程中面临着较为明显的环境异质性.文章将中国25家省级电网企业分为华北、华东、华中、东北、西北、西南区域6个群组,通过构建Meta-frontier DEA模型来测算2016--2019年25家省级电网的经营效率,对其无效率值进行分解,分析无效性来源,并进一步通过面板数据回归模型分析其主要影响因素.研究发现:1)观察期内,25家电网在共同前沿和群组前沿下的平均效率值分别为0.6900和0.9106,且共同前沿下的效率值均不超过群组前沿下的效率值;2)省级电网企业的技术差距比率(TGR)在不同区域有很大差异.西北、华东、华北地区的TGR高于其他的区域,说明这些区域的电网企业经营效率整体优于其它区域;3)根据无效率值分解结果,东北、华中和西南地区省级电网企业的效率损失更多来自于技术差距,华东和西北地区电网企业的效率损失中管理无效率占比更高,而华北地区省级电网企业则因技术差距和管理无效率同时造成一定的效率损失;4)城镇化率、地区GDP、地形及用户结构对该地区电网企业的技术差距无效率皆存在较为显著的影响,而区域的气候及用户密度对技术差距无效率的影响不显著.最后,根据研究结果针对中国电网经营效率提出了改进建议.

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央行数字货币与第三方支付是否是竞争与取代关系?——基于双边市场理论视角

黄志刚, 黄双双, 唐勇

系统科学与数学. 2023, 43(3): 717-737. https://doi.org/10.12341/jssms22375

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中国央行数字货币主要用于国内零售支付需求,与第三方支付既相似、互补又存在差异,而各方对央行数字货币与第三方支付的竞争与取代问题看法不一.基于双边市场理论,从支付竞争的视角对上述问题进行分析.结果表明,央行发行数字货币会加剧支付市场竞争,引起第三方支付利润降低和平台过多收集隐私数据问题;当两种支付工具存在明显差异时,无论央行数字货币处于发展初期或发展稳定期,央行数字货币都不会取代第三方支付,并且二者在用户方面的竞争主要由支付平台的内在价值和支付服务质量决定.另外,通过分析央行数字货币补贴竞争策略对支付竞争的影响,发现当前的补贴竞争策略是有效的,并且在一定条件下,单边补贴策略是央行数字货币推广的一种优势策略.研究不仅丰富了双边市场理论,也为支付市场反垄断执法和央行数字货币的推广流通提供理论依据与实践启发.

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随机需求下专利供应链的不完全契约设计

曾能民, 任万强, 郭秋平

系统科学与数学. 2023, 43(3): 738-756. https://doi.org/10.12341/jssms22300

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企业在授权高技术专利时往往存在诸多不确定性且难以被第三方证实,于是在实践中,不完全专利授权契约及事后的再谈判十分常见.文章构建了随机需求下考虑不完全(专利授权)契约的供应链模型,求解了该模型中各成员的均衡决策.研究发现,与完全契约相比,不完全契约会增加制造商的产量,但专利供应商的专利授权费是否增加,取决于其谈判力的大小.尽管不完全契约提高了整条供应链的利润、消费者剩余和社会福利;但出人意料的是,不论从制造商还是从专利供应商的视角来看,存在再谈判选项的不完全契约并非总是优于完全契约.具体来说,当专利供应商的谈判力较小或较大时,只有一方愿意选择不完全契约;当该谈判力适中时,双方才都愿意选择不完全契约.

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回收商资金约束的电商闭环供应链融资策略研究

孙嘉轶, 李洁, 姚锋敏

系统科学与数学. 2023, 43(3): 757-779. https://doi.org/10.12341/jssms22553

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为解决电商闭环供应链中回收商的资金约束问题,运用博弈论分别构建了回收商无资金约束的基准模型、资金约束回收商向制造商及电商平台融资的决策模型,分别得到电商闭环供应链的最优回收与定价决策,探讨了制造商与电商平台的融资条件及回收商的融资策略.研究表明:制造商提供融资与否取决于单位再制造获利与自身借款利率水平,只有转移价格高于一定阈值,即单位再制造获利较低时,制造商才会考虑向回收商提供融资,且单位转移价格的高低与回收商的资金状况及融资对象相关,相比于其他情形,制造商提供融资时往往会支付更高的转移价格;无论制造商是否向回收商提供融资,电商平台总能从中获益,且始终倾向于为回收商提供融资;回收商的融资策略取决于制造商与电商平台融资的利率差,利率差较小时向制造商融资,反之则向电商平台融资;若制造商与电商平台要求的利率相同,制造商融资模式下的平台佣金、回收率更高,产品的销售价格更低,产生的社会效益及经济效益更大.

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基于连续同伦的多方对策之Nash均衡点的机械化求解方法

熊贝贝, 杨争峰, 武斌, 曾振柄

系统科学与数学. 2023, 43(3): 780-796. https://doi.org/10.12341/jssms23042

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Nash定理证明非合作$n$人矩阵对策一定有混合平衡解,现有文献多讨论$n=2$时混合平衡解的求法,一般用优化或逼近的方法.文章给出了一种机械化求解方法,通过构造非合作多人矩阵对策的混合平衡局势所满足的多项式方程组,应用方程组求解软件由此可直接求出多人对策的问题的各种混合平衡解.

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基于工具变量的变系数测量误差模型的分位数回归估计

杨宜平, 林静怡, 赵培信

系统科学与数学. 2023, 43(3): 797-811. https://doi.org/10.12341/jssms22258

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文章考虑协变量含有测量误差的变系数模型,为了消除测量误差的影响,在估计过程中引入工具变量,利用工具变量对含有测量误差的协变量进行校正.为了获得稳健估计,利用分位数回归方法得到不同分位点上系数函数的估计.在一些正则条件下,证明了所提出的估计的渐近正态性.模拟研究比较了Naive估计,基于工具变量校正的分位数回归估计(IVQR)以及基于工具变量校正的最小二乘估计(IVLS),模拟结果表明文章提出的方法优于已有的方法.最后采用文章提出的方法对中国农村居民的金融资产余额的影响因素进行了分析,结果表明住户债务余额系数呈现U型变化,家庭收入系数呈现倒U型变化.

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基于删失加权广义第二类Beta分布的动态模型

万鑫, 裴健, 朱复康

系统科学与数学. 2023, 43(3): 812-828. https://doi.org/10.12341/jssms22469

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若时间序列的观测值中存在大部分零值和一些正值,并且正值服从某一连续分布时,常见方法的拟合效果可能不太好.为此,2020年Harvey和Ito提出了一种删失方法,该方法将原分布向左移动,即将原随机变量减去一个常数,并将得到的负值赋值为0,但他们采用的广义第二类Beta分布有一定的局限性.文章考虑了更一般的加权广义第二类Beta分布,采用条件得分方法,提出了删失加权广义第二类Beta动态模型.文章将这个模型应用到澳大利亚日降雨量数据中,并与删失未加权、零增广加权、零增广未加权的广义第二类Beta动态模型相比较,发现删失加权的模型要优于其它三种模型.

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2023年, 第43卷, 第3期　刊出日期：2023-03-25

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