2023年, 第43卷, 第6期　刊出日期：2023-06-25

  

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  共用部件的n中取连续k型系统可靠性评估与应用

  李想, 路靖雯, 易鹤

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1377-1388. https://doi.org/10.12341/jssms22674

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  $n$中取连续$k$型冗余系统的结构刻画与指标计算是可靠性领域中的热点和难点问题.文章构建了共用部件的线形$n$中取$m$个(含稀疏$d$的)连续$k$的$F$系统模型,基于有限马尔可夫链嵌入法提出了系统联合可靠度与联合Signature的计算方法.此外,文章基于共用部件的$n$中取$m$个(含稀疏$d$的)连续$k$的$F$系统模型研究了智慧路灯系统的可靠度计算和结构比较问题,不仅通过传统定义法验证了有限马尔可夫链嵌入法的正确性,还说明了有限马尔可夫链嵌入法在大规模智慧路灯系统联合可靠度和联合Signature计算问题中的可用性.因此,文章研究的模型与方法可以为工程实践中共用部件的冗余系统提供可靠性评估和管理决策依据.
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  低碳供应链产品定价与投资决策的非合作-合作两型博弈方法

  梁开荣, 李登峰

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1389-1412. https://doi.org/10.12341/jssms22430

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  针对低碳供应链产品定价与低碳技术投资问题,文章借助非合作-合作两型博弈思想深入探析了同时决策模型、零售商主导决策模型和供应商主导决策模型三种权力结构下供应商和零售商如何联合实施低碳技术投资与产品定价决策.在这种新的市场结构下,研究结果表明:一定条件下,1)存在唯一低碳技术水平、成本分摊比例,使得零售商和供应商在三种决策模型下的利润均可达到最大值; 2)在零售商主导决策的市场结构中,供应商更愿意进行低碳技术投资,提高低碳水平;3)零售商的低碳技术投资成本分摊比例与消费者低碳偏好呈倒“U”型关系,不再是简单的正相关关系;4)从供应链系统来看,低碳供应链的不同发展期是需要不同市场结构主导的,而不是在特定的市场结构中一成不变的.研究成果可为低碳供应链生产运作提供理论方法,也为实现碳达峰、碳中和双碳目标提供新的解决方案.
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  考虑时变计划延误成本的普通驾驶和共享无人驾驶的通勤选择

  田丽君, 程晓入, 吴鹏

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1413-1426. https://doi.org/10.12341/jssms22389

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  计划延误成本的设定对早高峰通勤行为的分析有着至关重要的作用.文章基于时变计划延误成本假设,考虑普通驾驶和共享无人驾驶两种出行方式, 构建早高峰通勤模型,研究时变计划延误成本假设对早高峰通勤行为的影响.与常数延误成本假设不同,时变计划延误成本假设通勤者的单位延误成本是随时间变化的.研究结果表明,时变计划延误成本假设下通勤者出发率和最优收费均为非线性曲线;与基于时变计划延误成本假设的模型相比,常计划延误成本假设的模型总是高估共享无人驾驶内生市场渗透率、系统总成本和对共享无人驾驶汽车的最优收费,低估早高峰持续时长和对传统汽车的最优收费. 因此,考虑计划延误成本的时变效应有助于交通管理部门制定更加精确的配套政策.
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  考虑策略消费者的创新产品推出策略:同时VS.序惯

  杜华峰, 官振中

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1427-1450. https://doi.org/10.12341/jssms22397

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  针对创新产品推出策略问题,分别构建了基于创新程度的序惯推出策略和同时推出策略的博弈模型,并采用逆向归纳法得到了不同策略的均衡结果,从而探讨了企业的均衡决策.研究表明,最优推出策略受单位生产成本、相对创新程度以及消费者策略程度的综合影响.总体来说,当高创新产品的单位生产成本适中时,同时推出策略优于序惯推出策略.相对创新程度从创新效应(创新程度越大,价格越高)和创新-意愿效应(通过影响消费者购买意愿间接作用于产品价格)双维度影响第二阶段高创新产品的价格.此外,缩小低创新产品在两阶段的价格差可以有效缓解消费者的策略等待行为.
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  求解随机混合变分不等式问题的方差约减随机算子外推算法

  杨静, 龙宪军

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1451-1467. https://doi.org/10.12341/jssms22665

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  利用方差约减策略,提出了一种新的随机算子外推算法求解随机混合变分不等式问题.所给算法每次迭代仅需计算一次期望算子的随机近似和一次广义Bregman投影. 在不需要Lipschitz 连续的假设下,得到了残差意义下的收敛率$\mathcal{O}(1/T)$,这里$T$表示算法得迭代次数. 最后,文章将所给算法应用于求解正则化Logistic回归问题、随机网络Nash-Cournot 问题以及资源调度问题.数值结果展现了文章所提算法相比已有算法的优越性.
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  分布式双资源柔性作业车间节能调度

  张洪亮, 徐静茹, 徐公杰

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1468-1485. https://doi.org/10.12341/jssms22595

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  针对同时考虑工人和机器双资源约束的分布式柔性作业车间调度问题,建立了以最大化客户满意度和最小化车间调度总能耗为目标的优化模型,并提出了一种变邻域模因算法. 在该算法中,设计了一种基于工厂序列、工序序列、机器序列和工人序列的四段式编码方法及考虑工人约束的间隙挤压解码方法;采用多种策略相结合的初始化方法提高初始解的质量;设计了一种自适应交叉方法和基于血缘关系的变异方法以获得高质量新种群;引入基于关键工厂的变邻域搜索算子提高算法的搜索能力.最后通过田口实验确定算法参数,将提出的变邻域模因算法与多种多目标优化算法对比分析,结果表明该算法能够有效求解文章所提出的问题.
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  城市住房价格、土地财政与经济增长的关系——基于全国277个地级及以上城市面板数据的研究

  孙倩, 汤勇, 赵旭, 封彦, 旷玟

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1486-1503. https://doi.org/10.12341/jssms22689

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  中国城镇土地的国有属性和城镇化进程的快速推进使得中国城市住房价格与土地财政更为息息相关,成为影响经济增长的重要因素.文章将城市住房价格、土地财政和经济增长置于同一分析框架构建联立方程模型,基于全国277个地级及以上城市2011-2019年的面板数据实证检验了城市住房价格与土地财政的交互作用机制及影响经济增长的作用机理,并按全国四大区域进行区域异质性分析. 研究结果表明:城市住房价格和土地财政之间交互正向影响显著,其中东部和中部地区的交互影响程度均明显弱于西部和东北地区.城市住房价格显著正向影响经济增长,在东部和西部地区的影响要弱于中部地区.土地财政对经济增长的影响呈现明显的区域异质性,中部和东北地区影响显著, 东部和西部地区影响不显著.
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  带稀疏约束非线性最优化问题的最优性条件

  马杨, 李明华, 薛小维

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1504-1515. https://doi.org/10.12341/jssms22684

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  文章研究单稀疏约束和混合稀疏约束两类优化问题,均采用直接处理法, 即把约束条件放在目标函数中,使约束优化问题转化为无约束优化问题.文章研究了稀疏集生成的正部函数的极限次微分表达式. 对于第一类问题,先建立稀疏集的误差界不等式, 利用该不等式的系数和目标函数的 Lipschitz常数, 将原问题转化为无约束问题,建立了两个问题的最优解之间的等价关系,并得到了一阶必要和充分最优性条件. 第二类问题是第一类问题的推广,在可行集的误差界假设条件下, 利用该不等式的系数和目标函数的 Lipschitz常数, 将原问题转化为无约束问题,建立了两个问题的最优解之间的等价关系,并得到了一阶必要和充分最优性条件.
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  货币政策、房企供给结构与房地产长效机制——基于包含异质性房企的DSGE模拟研究

  王先柱, 谷元超, 葛梦圆

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1516-1535. https://doi.org/10.12341/jssms22741

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  文章研究发现, 在当前房地产市场政策调控背景下, 房企供给结构逐步形成了“船大好挡浪”的供给侧垄断格局. 具体而言,文章通过构建包含 异质性房企的动态随机一般均衡模型,分析了货币政策调控对房地产供给结构均衡 的影响. 结果发现:紧缩性货币政策调控, 促使中小型房企产出下降, 大型房企产出、市占率、垄断程度提升; 市场垄断程度越高,大型房地产企业对货币政策调控 的反应越小, 中小型房地产企业的反应越大,导致房地产市场供给结构出现失衡, 反向弱化 了政策调控效应. 据此,为稳定房地产市场, 应加强房地产市场“供需兼顾”的调控思路,加大对中小型房地产企业政策支持力度, 加快大型房地产企业创新发展与转型升级, 完善房地产市场调控长效机制.
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  1884-2016年中国香港气候变化特征及其分析

  曾振柄, 魏昙荣, 孙翔

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1536-1554. https://doi.org/10.12341/jssms22532

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  根据中国香港天文台1884-2016年之间观测的气候数据资料(其中1940-1946年间有数据缺失),利用Mann-Kendall趋势检验法, 滑动$t$检验,小波变换和交叉小波变换对中国香港气候进行分析.Mann-Kendall趋势分析和滑动$t$检验结果表明,在前半段即1884-1939年期间,中国香港年平均最低与最高气温增长速率基本一致, 在后半段,即1947-2016年期间,平均最低气温增长速率显著高于年平均最高气温增长速率.对气温序列进行突变检验时,对1940-1946年缺失数据用邻近的中国澳门地区的数据进行修正后替代,检验表明中国香港气温在1958年发生显著的均值突变,1997年是否是突变点存疑.小波变换得到中国香港气温和降水存在多尺度周期变化,其中气温和降水的第一主周期分别为52a和42a;交叉小波分析显示ENSO特征值Nino3.4、SOI与气温、降水在全时间段上相关性不显著,但存在局部相关性.
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  考虑消费者估值不确定性的闭环供应链定价决策与协调研究

  张文, 任瑜, 浦徐进, 陈久美

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1555-1571. https://doi.org/10.12341/jssms22490

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  考虑原始设备制造商和第三方再制造商构成的闭环供应链系统,基于消费者对再制造产品估值的不确定性,构建不同市场结构下再制造决策博弈模型, 设计了两部收费契约,并通过数值模拟分析再制造产品质量水平和估值不确定性对均衡决策和最优利润的影响.研究结果表明: 无论集中式决策还是分散式决策,原始设备制造商应该同时销售新产品和再制造产品,且产品定价策略受再制造产品生产成本影响; 与集中式决策相比,分散式决策下产品最优销售价格较高, 但供应链总利润较低;当再制造产品质量水平接近新产品时,新产品和再制造产品销量都会随着质量提升而提高; 最后,消费者对再制造产品估值的不确定性不会始终影响新产品定价.文章拓展了闭环供应链定价研究, 为相关企业提高运营效率提供支撑.
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  非对称视角下的分形投资组合策略研究: 基于黄金和美股资产

  曹广喜, 柯志程, 张星宇

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1572-1586. https://doi.org/10.12341/jssms21102

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  分形方法在投资组合模型中的应用是近期投资组合领域的热点问题,用于弥补传统投资组合模型正态与线性假设的缺陷.文章在验证Mean-DCCA 策略(唐勇等, 2018)不具有普适性情况下,用非对称DCCA方法改进投资组合模型中 的风险度量方式,在Mean-DCCA模型基础上提出Mean-ADCCA模型, 并将其应用于Mean-DCCA模型优化失效的黄金美股组合.通过样本外检验和稳健性检验,发现 采用夏普比率、索提诺比率和欧米伽比率这三个指标评价情况下,文章提出的Mean-ADCCA策略 大部分标度下优于Mean-DCCA策略,且小标度下的Mean-ADCCA策略优于对照组中表现最好的等权重策略.
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  基于加权似然比检验的自适应EWMA控制图设计

  贡平邺, 郑冰静, 郭宝才

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1587-1611. https://doi.org/10.12341/jssms22435

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  自适应控制图设计是统计过程控制研究领域中的一个热点问题, 也受到实际从业人员的广泛关注. 文章首先将加权似然比检验的思想引入自适应指数加权移动平均(AEWMA)控制图的设计中, 提出了一种联合监控过程均值和方差的AEWMA控制图(称为AWLRT控制图), 并基于链长的均值和标准差研究了光滑参数对AWLRT控制图的影响. 随后, 在监控过程均值或(和)方差上, 对所提AWLRT控制图与已有控制图进行了性能比较. 结果显示, 所提AWLRT控制图的表现一致最优. 最后通过一个实例来说明所提AWLRT控制图在实际中的应用.
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  含多变点的删失分位数回归模型统计推断及应用

  王小刚, 陈姜猛, 张飞鹏

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1612-1634. https://doi.org/10.12341/jssms22343

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  文章考虑含多个变点的删失分位数回归模型,借助线性化技术与迭代更新算法提出可以同时估计变点个数、变点位置及模型回归参数的估计方法,推导了变点个数选择的相合性,证明变点位置与回归参数具有相合性与渐近正态性. 为了检验变点存在性,提出了一个基于残差加权的CUSUM检验统计量, 并推导了其极限性质.数值模拟结果表明所提估计与检验方法在同方差、异方差情形下都具有良好的有限样本表现.最后, 运用该模型对中国家庭金融资产进行实证分析,验证了所提方法的可行性与有效性.
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  排序集抽样下系统可靠度的非参数估计

  董晓芳, 张良勇

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1635-1646. https://doi.org/10.12341/jssms22503

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  针对应力-强度系统可靠度的非参数估计问题,文章采用排序集抽样方法, 提出了系统可靠度的两样本U统计量,证明了新估计量的渐近正态性, 确定了其渐近方差,分析了其与简单随机抽样下相应U统计量的渐近相对效率,计算了小样本的模拟相对效率.渐近相对效率和模拟相对效率的研究结果表明:排序集抽样下两样本U统计量的估计效率一致高于简单随机抽样下相应U统计量.最后, 单碳纤维强度数据的实际分析结果,验证了排序集抽样方法的高效率性.
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  基于广义子结式和模运算的多项式组最大公因式计算方法

  蓝翔, 杨静

  系统科学与数学. 2023, 43(6): 1647-1662. https://doi.org/10.12341/jssms22633

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  求解多项式的最大公因式是计算机代数中的一个基本问题,同时也是结式理论的一个重要应用领域.经典的欧几里得算法在求解一组多项式最大公因式问题时,易发生系数膨胀问题.而模方法可以有效地将整系数多项式的系数规模控制在一定范围内,进而提高计算效率.文章将模方法应用于一组多项式最大公因式的求解问题中,通过建立同态映射下广义子结式和公因式的关系,给出模方法中良好素数的选取准则,利用 Landau-Mignotte 不等式给出多个多项式公因式系数的上界,从而将两个多项式的模方法理论推广到多个多项式的情形.与基于两个多项式最大公因式递归计算的方法相比,新方法可以一次计算模运算后的多项式的最大公因式,使得求解过程大大简化, 计算效率得到有效提高.