中国科学院数学与系统科学研究院期刊网

2024年, 第44卷, 第2期　刊出日期：2024-02-25
  

封面文件 目录文件
  • 全选
    |
  • 一种融合舆情态势评分和图套索的股票收益系统预测研究
    王星, 彭谦
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 285-303. https://doi.org/10.12341/jssms23592
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为了解决证券投资组合收益预测模型在股票价格波动感知方面的语义细粒度量化不足和有效投资组合灵活性受限的挑战,文章提出了一种综合舆情态势评分模型(SESTM)和图套索(GLASSO)的股票收益系统预测模型.首先,采用分位回归方法对股价波动进行拟合建模,定义了波动幅度和均值序列两条曲线,用于发现与正收益波动相关的词汇.接着,运用SESTM模型从新闻公告语料中通过有监督的方式提取对股票价格波动灵敏感知的相关词汇,并形成与政策、估值和市场情绪密切相关的主题和匹配词典,进而生成舆情态势评分.最后,结合GLASSO方法构建股票价格之间的联动网络结构,并基于该网络构建个股投资组合策略.实证研究以疫情期间生物疫苗板块股票为对象,对网络联动和舆情态势评分模型开展了实验比较.实验结果显示:首先,以波动感知词汇为纽带构建的投资策略更适用于短期预测;其次,在融入反映联动网络的偏相关信息后,投资组合日均对数收益率达到1.6%,相较于未融入偏相关关系的1.4%的情况提高了14.3%,更是随机组合的日均对数收益率0.7%的2倍;而最高收益由随机组合的3.117 提高到3.605,提升幅度达到15.6%.以上结果表明,通过SESTM+GLASSO组合模型的方式提供了一种高效且性能优越的系统预测模型,该模型能够分析股票价格之间的网络联动关系,更准确地预测股票收益以制定相应的投资策略.这对于推动动态价格感知和深化大语言模型中的生成式跨模态任务的统计应用研究具有积极意义.
  • 基于动态分时电价的虚拟电厂双层优化调度研究
    潘婷, 董厚琦, 王雨晴, 杨富麟, 曾鸣
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 304-325. https://doi.org/10.12341/jssms23457
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对虚拟电厂(virtual power plant,VPP)中供给侧与负荷侧价格传导问题,考虑能源侧新能源出力不确定性、大电网购电价格、各类机组运行成本,文章提出了一种VPP厂内部动态分时电价策略,并综合考虑了负荷侧综合需求响应提出了EV 接入的VPP双层经济调度模型,以保证VPP的低碳经济运行. 上层考虑能源侧成本, 以VPP运营商供能成本最小为目标函数, 并将碳捕集系统(carbon capture system,CCS)作为灵活性资源,提出一种充分利用新能源与电网低谷电量的碳捕集装置运行模式.下层考虑包括EV在内的负荷侧用能成本, 以用能成本最小为目标函数. 最后,通过算例结果验证了所提策略的有效性. 结果表明,相较于采用大电网分时电价机制, 文章所提动态分时电价机制可节约51.8% 的能源供给成本,且可降低81.62%的CO$_{2}$排放量, 有效提升了VPP 经济性与低碳性.
  • 新冠疫情期间黄金与比特币对中国股市的避险差异研究——基于DCC-GARCH t-Copula模型
    高大良, 童茜
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 326-341. https://doi.org/10.12341/jssms23043
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    新冠肺炎疫情的爆发给中国股市带来了一场危机,投资者对避险资产的选择也逐渐引发关注. 文章通过DCC-GARCH $t$-copula模型检验了新冠肺炎期间黄金和比特币分别对中国股票市场的避险差异.结果表明, 平均来看新冠疫情期间黄金是比比特币更优的避险资产,这是因为黄金比比特币有更低的平均套期保值比率, 可以提供更廉价的对冲,并且与同样的股票行业指数组成的投资组合中黄金所需占比比比特币低.最优对冲比率和投资组合权重的动态波动性也进一步表明投资者需要积极地重新平衡他们的投资组合,而不是采用静态方法.
  • 考虑偏好差异的企业环境、社会和公司治理(ESG)综合排序
    付业林, 喻寅昀, 张帆顺, 黎建强
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 342-354. https://doi.org/10.12341/jssms22481
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    ESG投资理念是指投资者在投资决策过程中除了关注资本收益率,还关注企业在环境(environment)、社会(social)、公司治理(governance)方面的表现.可靠的ESG排名能够对投资者决策行为起到良好的引导作用. 前人研究发现,由于ESG评级机构之间缺乏一致性,导致同一家企业在不同评级体系下的ESG排名存在差异, 这阻碍了ESG发展.针对决策者偏好差异带来的ESG排序差异问题,文章提出一种融合群决策和吉布斯熵的ESG排序方法. 具体来说,对于给定的ESG评价数据, 首先,依据评价维度重要性顺序构建初始群决策矩阵; 其次,利用吉布斯熵与数理模型计算被评企业的最优熵值; 最后,给出ESG指数计算模型, 实现对被评企业的排序.该研究使用嘉实基金与秩鼎公司发布的ESG数据对所提方法进行仿真研究.同时,基于斯皮尔曼相关系数和满意度指数对该方法的有效性和先进性进行检验.
  • 基于SCN函数共轭梯度方向的稀疏向量特征提取算法
    温国栋, 孟志青, 蒋敏, 潘阳
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 355-372. https://doi.org/10.12341/jssms23122
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    稀疏向量特征提取是指在优化时利用各种范数对解进行约束,从而获得带有稀疏特征的最优解,其广泛应用于复杂系统中的机器学习、深度学习和大数据分析等领域的特征提取问题.大量的研究表明各种范数如$L_0$范数、$L_1$范数和$L_2$范数的方法都存在各自的缺点,主要表现在越容易求解的范数越不精准稀疏, 越精准稀疏的范数越难求解.文章提出了一种基于SCN函数共轭梯度方向的稀疏向量特征发现算法(CGDL),稀疏向量特征发现可以用一个稀疏特征提取优化模型建立,其目标函数是一个SCN函数, 对其中的$L_0$范数进行转换,形成一个具有特殊结构优化问题,这个问题等价于双层规划的凸-凹极小极大化问题,这类问题可以解决稀疏回归、图像特征和压缩感知等问题.文章给出了上述模型的稀疏特征提取算法的详细计算步骤和收敛性分析证明,并且对给定的实际数据集和高维模拟数据集对算法的有效性、复杂性和收敛速度进行了数值对比实验,表明了该算法在精准度和稀疏性上显著优于其他对比方法,并且具有较好的收敛速度.
  • 考虑产品退货的网络零售商数字展厅竞争策略
    卞亦文, 杜泠枫, 韩小花
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 373-390. https://doi.org/10.12341/jssms23082
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    数字展厅策略是当前网络零售商广泛采用以应对在线渠道大量产品退货的重要运营管理策略.文章以两个竞争的网络零售商为研究对象, 考虑产品退货政策,研究两个零售商是否提供数字展厅服务策略的决策问题.分别针对两个零售商是否提供数字展厅服务策略, 建立了相应的决策模型.研究发现:竞争情形下零售商的数字展厅策略与市场竞争程度和数字展厅信息度密切相关.当市场竞争程度较弱时, 两个零售商均不选择提供数字展厅服务;当市场竞争较为激烈时,零售商数字展厅策略的选择受到数字展厅信息度的影响. 在对称竞争情形下,零售商是否同时提供数字展厅服务并不改变其退货政策.不对称竞争情形下零售商退货政策的决策受到数字展厅策略的影响.相对于对称竞争情形,非对称的竞争环境下数字展厅服务的提供使退货政策更加严格.文章的研究为网络零售商数字展厅策略设计提供了科学的参考依据.
  • 变邻域搜索分布估计算法求解舰载机保障作业调度问题
    刘翱
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 391-407. https://doi.org/10.12341/jssms23261
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对多资源、多约束的资源受限舰载机保障作业调度问题,提出了一种求解该问题的基于变邻域搜索的分布估计算法.首先,建立了考虑站位、设备、作业的优先级和安全性等约束的调度模型,该模型以舰载机保障作业的总完成时间和舰载机移动次数的加权和最小化为目标;其次,结合问题特征分析,提出了最早可用设备规则,对偶站位交换规则等两类启发式规则,定义了基于工序置换排列的解的编码方式;再次,提出了分布估计算法(EDA)的概率分布更新模型,以及基于工序插入、交换、反转等邻域操作的变邻域搜索策略,设计了基于变邻域搜索的分布估计算法(EDAVNS);最后,基于单波次8架舰载机保障的仿真结果,验证了所提模型对舰载机保障作业调度问题具有较好的实用性.同时,基于5个不同规模的问题集的分析结果表明:与分布估计算法、变邻域搜索、遗传算法、以及只使用插入、交换、反转等单一邻域操作的EDA算法相比,EDAVNS均取得了最优的结果,验证了EDAVNS能有效地求解该问题,并较好地平衡全局探索与局部搜索.
  • 公共自行车系统车辆库存管理研究
    田志勇, 霍灵瑜, 郝燕茹
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 408-424. https://doi.org/10.12341/jssms22746
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    考虑初始车辆对公共自行车系统运作成本的影响和站点未满足需求的溢出效应, 针对站点租还车需求为随机变量且服从泊松分布,应用离散马尔科夫链理论提出基于车辆库存的站点服务损失成本的计算方法, 根据溢出效应设计需求泊松参数调整方程组, 构建最优车辆库存模型,并应用两个数值算例演示模型分析框架的应用, 验证模型的有效性. 两站点算例表明在一定条件下, 未满足需求的站点间影响会极大降低损失成本,合理的站点间需求转移可作为运作优化的有效措施. 华盛顿公共自行车系统多站点实例则进一步分析站点租还车需求泊松参数, 成本系数,容量和初始车辆库存等因素对系统服务损失成本的影响机理. 研究成果可为公共自行车车辆库存管理提供依据.
  • 基于并行约束策略的热点舆情协同控制方法
    吴功兴, 琚春华, 邹慧媛
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 425-441. https://doi.org/10.12341/jssms22129
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    随着信息技术的不断发展, 舆情传播已作为重要的社会互动形式,在现今对社交网络用户有着重大影响,故对寻求其进行有效的协同控制策略迫在眉睫.文章提出了包含多种控制策略并行的舆情传播协同控制模型,设置局部自适应观察器对热点舆情信息实施监管, 提出了PC-LA法,以优化对热点舆情的控制效果.并使用庞特里雅金极大原理给出了协同控制策略的必要条件,基于改进后的萤火虫算法进行数值求解. 最后, 进行了数值算例实验.实验结果表明, 文章所提方法能以较小成本对舆情传播进行控制,有效减少传播者与无知者的数量.
  • 聚合环境广义LHM生产率指标构造及检验
    李泗娥, 程开明
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 442-460. https://doi.org/10.12341/jssms22126
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    准确测算绿色全要素生产率增长对于推动经济高质量发展意义重大.为直接完整测度群组层面的绿色全要素生产率增长及其构成,文章将绿色全要素生产率增长分析从个体层面扩展到群组层面,构造聚合环境广义Luenberger-Hicks-Moorsteen 生产率指标及分解子项,该指标既保留了全要素生产率的本质特性,又能基于投入或产出导向开展包含结构效率变动的完全分解.蒙特卡洛模拟实验结果表明, 聚合型环境广义Luenberger-Hicks-Moorsteen生产率指标测算的绿色无效率相对于聚合Luenberger 指标更为准确有效.同时利用中国地级以上城市面板数据,从群组层面测算八大综合经济区的绿色全要素生产率增长及构成,发现聚合型环境广义Luenberger-Hicks-Moorsteen生产率指标的测算结果相对于聚合Luenberger 指标具有明显优势.结论对于选择和完善绿色全要素生产率增长测度指标具有启示意义.
  • 非凸非光滑半无限优化的混合型鲁棒对偶研究
    郭晓乐, 孙祥凯
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 461-470. https://doi.org/10.12341/jssms23720
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    含有不确定信息的非凸非光滑半无限优化是不确定性优化领域的一类重要模型,在机器学习、信号处理等领域有着重要应用.文章旨在研究目标函数和约束函数均含有不确定性数据的非凸非光滑半无限优化问题.借助鲁棒优化方法, 建立该不确定性优化问题的混合型鲁棒对偶问题.利用广义凸性假设条件和一类更弱的鲁棒型次微分约束规格条件,刻画该不确定性优化问题与其混合型鲁棒对偶问题之间的鲁棒弱对偶、鲁棒强对偶以及鲁棒逆对偶性质.
  • 基于充分降维的半参数不可忽略无响应光滑分位回归
    郭婧璇, 田茂再
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 471-507. https://doi.org/10.12341/jssms22842
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    文章在响应变量不可忽略缺失假定下,考察了分位回归的估计问题.文章首先建立半参数指数倾斜响应模型,为克服不可忽略缺失数据的识别性困难,避免多元非参数核估计造成的维数灾难, 文章基于充分降维假设,利用数据驱动方法构造缺失工具变量,得到倾斜参数的轮廓两步广义矩估计量和非参数部分的降维核估计量;基于上述估计量建立逆概率加权(IPW)、核辅助估计方程插补(EEI)和增强逆概率加权(AIPW)三种分位回归估计方程,并利用卷积平滑分位损失函数代替经典的分位损失函数克服检查函数不平滑造成的理论和计算困难,回归系数的估计量由经验似然方法得到.理论研究证明了三种估计量等价的渐近正态性和相应对数经验似然比函数的渐近$\chi^2$加权和性质.数值模拟比较了上述估计量的有限样本性能.最后对HIV-CD4实际数据进行分析.
  • 有序信息在空间立方体抽样中的拓展研究
    李毅, 王童欣, 石中玉
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 508-522. https://doi.org/10.12341/jssms23350
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在空间调查领域中,分布良好的样本中很少会同时出现彼此接近的单元.将地理坐标作为平衡变量的立方体法存在无法捕捉总体单元的空间依赖性的不足.文章在立方体法能有效捕获总体空间趋势的基础上,创新性地引入系统抽样的思想.文章提出的抽样设计方法在保持单元空间相对位置的同时,充分利用地理坐标信息, 集中相似单元点获得有序总体,使原先总体具有"空间趋势". 首先, 在保持空间相关性的前提下,将抽样单元排序问题转换为单源最短路径问题. 然后,利用Dijkstra算法获得有序总体,在快速立方体法的飞行阶段更新初始包含概率进行有序空间抽样. 最后,通过模拟研究和实证分析表明对空间总体按照相似单元彼此靠近的原则进行排序,可减少抽样误差, 获得较为均衡的样本, 从而验证所提抽样思路的可行性.
  • 多源数据融合视角下非概率样本与概率样本的大量插补推断方法
    刘展, 周青, 王林, 潘莹丽
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 523-540. https://doi.org/10.12341/jssms22738
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    随着社会的发展, 概率样本无回答率越来越高,其目标变量可能存在缺失的情况. 同时,大数据与网络调查的发展使得获得的样本大多数是非概率样本,如何结合这两种样本推断总体是当今时代多源数据融合领域的一个热点问题.假设存在目标变量完全缺失的概率样本和数据完整的非概率样本,提出基于非概率样本建立超总体局部多项式模型,插补概率样本缺失的目标变量, 并利用插补后的概率样本估计总体,进一步证明提出估计的渐近性质. 模拟和实证研究表明:与基于非概率样本的倾向得分逆加权估计相比, 提出估计的绝对相对偏差,方差与均方误差更小, 且与基于真实概率样本的总体估计相接近;提出总体均值估计的方差估计的绝对相对偏差与95%置信区间覆盖率也接近于基于真实概率样本的总体估计的相应指标,估计效果较好.
  • 对称分布下中位数排序集样本均值的有效性证明
    李冰洁, 陈望学, 汪寒, 姜杰
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 541-550. https://doi.org/10.12341/jssms23068
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    总体均值的估计在整个抽样理论里扮演着无可争议的主角,而估计的好坏很大程度上依赖于抽样设计.文章从理论上证明了在对称分布下,基于中位数排序集抽样的样本均值作为总体均值的估计比简单随机抽样下样本均值作为总体均值的估计更有效.小样本情形下的两个数值例子和一个实例进一步验证了这个理论结果.
  • 基于多任务深度学习的自适应软参数共享方法
    汪红霞, 金骁, 杜玉坤, 张楠
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 551-566. https://doi.org/10.12341/jssms23230
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在软参数共享模型的基础上,通过任务之间的相似度与参数之间的关系,设置自适应正则项系数$\lambda^{*}$, 自适应参数衰减比例$\theta$,文章提出了基于多任务深度学习的自适应软参数共享方法.在基于均值约束的$L_{2}$范数基础上,通过自适应地去除损失函数中正则项中的项数,去除任务间相似度不高的信息.文章的方法将软参数多任务学习动态地转化为软参数多任务与单任务联合学习,相对于软参数多任务学习方法, 该方法减少了负迁移现象带来的影响.相对于单任务学习方法, 该方法可以极大地降低局部最小解的风险. 模拟研究和案例分析都验证了该方法的有效性, 该方法的预测精度优于传统的多任务学习和单任务学习.
  • 几类最优五元负循环码的构造
    杨锦, 开晓山
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 567-576. https://doi.org/10.12341/jssms23542
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    作为循环码的推广, 有限域上负循环码具有良好的代数结构.由于其具有高效的编码和译码算法,因而被广泛地应用在数据存储系统、通信系统和密码等领域.文章研究了码长$n=(5^{m}-1)/2$且具有两个零点$\beta^{v}$和$\beta^{v+2}$的五元负循环码,其中$\beta$是$\mathbb{F}_{5^{m}}^{*}$的生成元且$0 \leq v \leq(5^{m}-7)/2$,通过分析有限域$\mathbb{F}_{5^{m}}$上方程组解的存在性,给出了这类码具有最优参数$[(5^{m}-1)/2,(5^{m}-1)/2-2m,4]$的充要条件.在此基础上,利用有限域$\mathbb{F}_{5^{m}}$上多项式唯一分解得到了两类最优五元负循环码.进一步, 考虑了具有两个零点$\beta^{v}$和$\beta^{v+2r}$的五元负循环码,其中$\gcd(r,2n)=1$, 给出了这类五元负循环码具有极小距离$4$的充要条件, 并构造了第三类最优五元负循环码.
  • 基于隐式关系挖掘的群智感知任务分配机制
    蒋伟进, 张婉清, 蒋意蓉
    系统科学与数学. 2024, 44(2): 577-594. https://doi.org/10.12341/jssms23254
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    任务分配是实现群智感知的关键环节,为了获取高质量感知数据,往往需要把任务合理分配给用户.现有研究大多简单采用各种优化方法来挑选最佳感知用户,忽略了任务与用户之间的潜在关联关系,从而导致感知质量低下.在此挑战下,文章设计了一种新型任务分配机制,首先,通过分析用户、任务的各自属性,构建了群智感知领域知识图谱;其次,采用基于相似性分析的链接预测方法充分挖掘用户-任务间的隐式关系,并在关联度较高的用户-任务间建立链接;再次,为了最大化感知数据质量,在系统预算的约束下提出一种以用户组感知能力代替个人表现的招募方式,综合考虑了覆盖率与信誉值两个特征指标;最后,基于遗传算法选定一组感知能力最大的用户,实现最终的任务分配.经过实验评估,文章所提方法能够有效提升感知数据质量,同时保证感知任务的基本覆盖率.
在线期刊
新闻公告 更多