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    1. 自动驾驶测试评价研究综述
    余唯之, 苏奕敏, 王琳
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 495-508.   DOI: 10.12341/jssms21113
    摘要386)      PDF (660KB)(272)    收藏
    随着自动驾驶技术研究的兴起,对自动驾驶车辆建立一个科学完善的测试评价体系也逐渐受到重视.自动驾驶车辆的测试评价体系主要包括测试方法,以及评价方案与指标的选取.各个国家也为自动驾驶车辆的技术发展和应用制定了标准和法规,对于评价体系的建立有所帮助.因此,文章针对于自动驾驶车辆的测评研究进行了相关的调研工作,从现状背景、测试方法、评价方案、不同国家政策标准等方面进行了梳理和介绍.现状背景方面介绍自动驾驶车辆测评的意义和应用.测试方法方面具体介绍了蒙特卡洛方法、博弈论方法、测试矩阵评价方法和最坏场景评估方法四种,并详细阐述了对自动驾驶加速测试方法.评价方案方面,文章选取了中国自动驾驶仿真技术研究报告、德国PEGASUS项目、中国智能车未来挑战赛和欧洲AdaptIVe项目四个项目,针对其中的评价方案进行了具体说明,另外,也介绍了其他学术文献中提到的评价方案.最后,文章对中国、美国、欧洲等国家和地区近年来为自动驾驶制定的各类标准和政策进行了整理,并介绍了各国的研究现状、参与研究的公司和现有的仿真软件.
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    2. 基于DMP-RRT的机械臂轨迹学习与避障方法
    金宇强, 仇翔, 刘安东, 张文安
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 193-205.   DOI: 10.12341/jssms20224
    摘要251)      PDF (7577KB)(145)    收藏
    针对机械臂在工作空间中运动轨迹规划难的问题,文章提出了一种基于示教学习的轨迹学习与避障方法,该方法融合了高斯混合模型(GMM)、动态运动基元(DMP)和快速扩展随机树(RRT)方法.通过GMM表征预处理后的轨迹数据集,提取运动特征,优化轨迹点分布并回归生成示教轨迹.利用DMP模型对优化轨迹进行编码,学习生成复现轨迹,并具有一定的轨迹泛化能力.同时,在工作空间中存在障碍物的情况下,采用RRT算法在DMP生成轨迹的基础上进行修正,快速得到避障路径.最后在Franka-Panda七自由度机械臂平台上进行物块搬运实验,实现了机械臂抓取-放置作业的快速部署与精准操作,结果验证了文章所设计方法的有效性.
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    3. 基于分层贝叶斯时空Poisson模型的流行病建模研究
    梁永玉, 田茂再
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 462-472.   DOI: 10.12341/jssms20374
    摘要224)      PDF (537KB)(135)    收藏
    流行病的广泛传播对经济发展以及日常生活造成了巨大的冲击.因此,收集流行病相关数据并分析其发病率或感染强度的时空规律对制定相应的控制策略,经济恢复政策等方面至关重要.文章讨论了基于分层贝叶斯时空Poisson模型的流行病建模方法,具体包括数据模型,过程模型以及参数模型的不同设定,参数先验分布的讨论,模型选择等.基于这种思路对流行病的传播和发展进行分析,可以研究不同地区的空间差异性及其他协变量对流行病趋势的影响,同时也可以研究病毒传播的时空依赖性和空间效应的异方差结构.所讨论的建模方法可为相关问题研究提供理论参考.对于参数估计,可利用已有的软件WinBUGS和OpenBUGS中默认的马尔可夫链蒙特卡罗算法(MCMC)下的Gibbs抽样算法.
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    4. 两类最优循环局部修复码的构造
    陈敏, 开晓山
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 487-494.   DOI: 10.12341/jssms21261
    摘要218)      PDF (295KB)(97)    收藏
    局部修复码是一种能修复多个故障节点的纠删码,在分布式存储系统中被广泛使用,构造最优局部修复码是目前分布式存储编码理论研究的热点问题之一.文章利用有限域$\mathbb{F}_{q}$上循环码构造了以下两类具有局部修复性$(r,\delta)$的最优局部修复码:1)$[3(q+1),3(q+1)-3\delta+1,\delta+2]$,其中$q\equiv1(\bmod~6)$,$r+\delta-1=q+1$,$2\leq\delta\leq q-1$是偶数;2)$[3(q-1),3(q-1)-3\delta+2,\delta+1]$,其中$q\equiv7(\bmod~9)$,$r+\delta-1=q-1$,$2\leq\delta\leq\frac{2(q-1)}{3}$是偶数且$\delta\not\equiv0(\bmod~6)$.
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    5. 基于AdaBoost的投资组合优化
    钱龙, 韦江, 赵慧敏, 倪宣明
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 271-286.   DOI: 10.12341/jssms21059
    摘要176)      PDF (1184KB)(85)    收藏
    文章利用AdaBoost集成学习技术提升均值-方差(MV)策略的表现.首先,文章对二次期望效用损失函数进行了分歧分解,从理论上表明集成学习技术有助于提升投资组合策略的表现.其次,文章将收益率均值和协方差压缩估计量中的压缩强度设定为样本外绩效驱动,并利用迭代有效集法和梯度下降法最大化效用的值函数,从而构建了参数化的MV策略作为文章策略AdaBoost.PT的弱学习器.在实证方面,文章利用A股近25年和美股近40年的全股票样本数据,考察了集成投资组合策略在夏普率、标准差、换手率和最大回撤方面的样本外表现,并利用假设检验对夏普率差异的显著性进行验证.基于因子组合数据集的实证结果显示,基于收益率均值压缩估计量的集成策略在4个评估指标下和差异性统计检验中能够取得优于基准策略的结果,此外,使用行业组合数据集的稳健性检验同样显示出一致的结果.
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    被引次数: CSCD(1)
    6. 多四旋翼无人机分布式固定时间自适应编队控制
    徐辉, 崔国增, 李泽
    系统科学与数学    2022, 42 (9): 2245-2257.   DOI: 10.12341/jssms22483
    摘要171)      PDF (1209KB)(114)    收藏
    针对具有外部扰动和参数不确定性的多四旋翼无人机,提出了基于指令滤波反步方法的分布式固定时间自适应编队控制算法.通过引入固定时间指令滤波及构建非光滑误差补偿机制,有效地避免了"复杂性爆炸"问题并在固定时间内移除了滤波误差的影响.此外,通过设计分段函数,巧妙地解决了分布式控制器中存在的奇异性问题.利用固定时间稳定性理论,严格证明了闭环系统是实际固定时间稳定的,且闭环系统中所有信号有界,同时编队跟踪误差在固定时间内收敛到原点附近充分小的邻域内.最后,仿真算例验证了所提出的分布式固定时间控制策略的有效性.
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    7. 基于区块链的知识社区中通证激励分配垄断对用户知识贡献的影响
    李志宏, 谢永靖, 许小颖
    系统科学与数学    2022, 42 (6): 1362-1374.   DOI: 10.12341/jssms22018ZX
    摘要168)      PDF (834KB)(126)    收藏
    区块链通证激励的兴起,为解决用户内容创作动力不足的问题提供了新思路,但其在实际落地过程中仍面临着诸多挑战.文章以基于区块链的知识社区Steemit为研究对象,通过采集区块数据,从激励平等性和知识贡献效率两个维度分析了社区通证激励机制的现状及问题,从而揭示社区通证激励分配垄断的现象,并探究了通证激励分配垄断对用户知识贡献的影响.研究结果表明:社区的通证激励分配被少部分头部用户所垄断,且社区的激励分配机制不能有效反映用户的知识贡献水平;通证激励分配的不平等性降低了用户的内容生产和内容发现水平.
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    8. 一种Jerk平滑的非对称正弦轨迹规划设计方法
    朱其新, 金雨昇, 刘红俐, 朱永红
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 555-567.   DOI: 10.12341/jssms21307
    摘要151)      PDF (1539KB)(46)    收藏
    为了减小运动控制中三角函数类型轨迹规划在减速段产生的振动和冲击,文章提出了使减速段Jerk平滑过渡的非对称正弦轨迹规划的系统的设计方法.首先,根据S曲线的闭合形式非对称设计方法,将其在正弦算法中实现;然后,针对正弦加加速度在减速段存在突变的问题进行优化,并提出不同目标行程下确定运动参数的方法;最后,通过频域分析和仿真实验的方法验证了该算法的有效性.
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    9. 基于张量分解的张量响应回归模型及其参数估计
    徐常青, 宋珊, 冯岩
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 742-752.   DOI: 10.12341/jssms20513
    摘要149)      PDF (429KB)(81)    收藏
    文章研究张量响应回归模型及其系数张量的最小二乘估计.为了提高该模型系数张量的估计精度,首先对模型的系数张量进行张量的CP分解和Tucker分解,构建两个新的张量响应回归模型.这两个模型不仅可以捕捉张量数据内部的空间结构信息,还可以大大减少待估参数的个数.然后,给出模型对应的参数估计算法.最后,通过MonteCarlo数值实验说明改进后的两个回归模型的系数张量的估计精度都有显著的提高,且基于Tucker分解的张量响应回归模型的系数张量的估计精度最佳.
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    10. 基于确定性等价进行等权重调整的组合投资策略研究
    王宗润, 谭郭玺
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 287-303.   DOI: 10.12341/jssms21202
    摘要145)      PDF (1144KB)(86)    收藏
    由于估计误差的存在,均值方差投资策略的样本外表现并不尽如人意,与此同时,等权重投资策略由于没有估计误差和良好的样本外表现而逐渐被关注,且在策略组合中发挥重要作用.因此文章引入等权重投资策略对原有的均值方差资产配置进行调整,基于确定性等价衡量不同投资策略样本外表现的优劣,确定子策略的加权系数,构建组合投资策略.研究结果表明:就单一投资策略而言,均值方差策略在降低标准差、控制风险方面更占优,而等权重策略则在增大夏普比率、提高收益方面发挥更大的作用;就组合投资策略而言,基于确定性等价构建的组合投资策略一方面可以降低投资组合的尾部风险,帮助投资者规避极端损失,另一方面可以显著提高投资组合的夏普比率和索提诺比率,获取更高的风险调整后收益.
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    被引次数: CSCD(1)
    11. 基于牛顿定律设计的无模型不确定性控制系统
    开平安, 申忠利
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 206-223.   DOI: 10.12341/jssms20206
    摘要144)      PDF (774KB)(53)    收藏
    在工程实践中,针对工业过程的不确定性设计便于使用和维护的控制器具有重要意义.牛顿定律是广大工程技术人员最熟悉的物理定律之一,文章基于牛顿定律提出了一种无模型不确定性控制系统及其设计方法,该方法通过构建被控系统的位置、速度和加速度三个状态变量,应用卡尔曼滤波器理论设计了牛顿运动力学观测器ONLM,并基于观测到的位置、速度和加速度设计了闭环系统补偿器,构成MFCNLM (Model-Free Control based on Newton's Laws of Motion)无模型控制系统,使得系统输出跟踪期望的输出轨迹.本文更进一步地提出了PID (Proportional IntegralDerivative)控制器设计的牛顿力学原理,分析和论证了MFCNLM控制方法与PID控制方法在控制系统设计上的牛顿力学统一性原理.文章所提出的设计方法不需要被控对象的数学模型,仅需控制工程师给出闭环控制系统期望的过渡过程时间$T$.文章给出了4个仿真研究和工程应用例子,具体展示了基于牛顿定律的MFCNLM控制系统与PID控制器的设计方法,结果表明所提方法对不确定系统具有良好的控制品质和鲁棒性能.
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    12. 一种基于YOLO深度学习架构的路口交通灯信息车辆间共享方法研究
    李江天, 罗定生
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 370-385.   DOI: 10.12341/jssms21395
    摘要144)      PDF (3063KB)(65)    收藏
    公交车作为城市交通的重要组成部分,由于其高度明显高于多数车辆,在行驶过程中极易对后方车辆驾驶者观察交通灯的视线造成遮挡.这种遮挡容易造成后方车辆在路口盲目跟随公交车从而导致违规驾驶、车辆追尾等后果.为了解决驾驶视线遮挡问题,文章构建了一种基于YOLO深度学习架构的路口交通灯信息车辆间共享系统,该系统通过摄像设备对路况影像数据进行收集,运用图像预处理手段提高图像的质量,运用基于深度学习架构的目标检测模型对路况影像中是否包含交通灯及交通灯的状态进行实时识别,并将识别结果实时显示在电子屏幕上,从而对后方及周围车辆驾驶者进行提醒,以达到信息共享的目的.为了降低系统对于计算资源的需求,在基于YOLOV3的交通灯识别模型的基础上又开发了基于YOLO Lite的轻量化模型,该模型可以较流畅地运行于CPU i5-750之上.基于实际路况数据在开发板上对系统表现进行了实验验证,证明了此方案的可行性.
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    13. 机器学习方法研究肝癌预测问题
    胡雪梅, 李佳丽, 蒋慧凤
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 417-433.   DOI: 10.12341/jssms21168
    摘要140)      PDF (751KB)(89)    收藏
    肝癌在所有癌症中病死率高居第二名.由于机器学习方法能改进疾病预测精度,因此文章将利用它们研究肝癌前期诊断问题,提高肝癌的预测精度.首先选取影响肝癌的10个指标作为预测变量,将579位肝癌患者分为两组:随机抽取492位患者构成训练样本,剩余87位患者构成测试样本.接着利用训练样本建立6个分类器:逻辑回归、$L_{2}$惩罚逻辑回归、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)、人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)和极限梯度提升算法(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost),其中逻辑回归和$L_{2}$惩罚逻辑回归采用Newton-Raphson算法得到模型参数的迭代加权最小二乘估计,计算患者肿瘤细胞为恶性和良性的概率估计,确定最佳阈值预测肿瘤性状.最后用测试样本计算混淆矩阵、灵敏度和特异度,绘制ROC曲线评价预测精度.结果表明$L_{2}$惩罚逻辑回归预测精度最高,SVM预测精度排第二,XGBoost预测精度排第三,逻辑回归预测精度排第四,GBDT预测精度排第五,ANN和随机森林预测精度最差.
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    14. 基于外推中间次序分位数的极端条件分位数估计
    杨晓蓉, 李路, 吴士迪, 徐诗展
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 434-461.   DOI: 10.12341/jssms21129
    摘要135)      PDF (3914KB)(44)    收藏
    近年来,条件分位数估计被广泛应用于金融、生物和医学等众多领域.在研究协变量对响应变量在不同分位数水平的影响时,分位数回归方法是一种贴切且有效的估计方法.然而,由于尾部数据的稀疏性,用分位数回归来估计极端条件分位数通常会产生较大的估计误差.文章将极值理论与分位数回归结合起来,利用中间条件分位数外推法,研究线性分位数回归模型尾部极端分位数水平的估计.基于核函数修正了现有方法中对极值指数和极端条件分位数估计的渐近有偏性,得到了一种渐近无偏的尾部估计量,并论证了其渐近正态性.数值模拟和实例数据分析表明,文章所提方法具有一定的稳定性,即中间分位数个数的不同取值对极值指数和极端条件分位数的估计不会产生较大的影响.
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    15. 考虑节假日影响效应的景区客流量预测研究——基于Prophet-NNAR的混合预测方法
    李勇, 李云鹏
    系统科学与数学    2022, 42 (6): 1537-1550.   DOI: 10.12341/jssms21561
    摘要133)      PDF (983KB)(49)    收藏
    近年来,旅游景区因超负荷接待造成游客滞留的事件屡见不鲜,如何准确有效地预测景区客流量、合理调配资源成为眼下景区管理者十分关切的问题.由于节假日等外部因素的影响,景区客流量的时间序列曲线通常呈现非线性的特征,这增加了准确预测旅游客流量的难度.文章提出一种考虑节假日影响效应的景区客流量预测方法,即Prophet-NNAR混合预测方法:首先,基于考虑了节假日影响因素的Prophet模型预测原始景区客流量序列;其次,使用神经网络自回归模型(NNAR)对Prophet模型预测值的残差部分进行预测;最后,将二者相加作为Prophet-NNAR混合模型的最终预测结果.文章以2013年1月1日至2017年7月31日的九寨沟景区历史客流量数据为研究样本,使用R软件验证Prophet-NNAR混合预测方法的有效性,研究发现Prophet-NNAR混合预测方法的预测性能除了优于单一的模型方法(Prophet模型、不考虑节假日效应Prophet模型、NNAR模型)外,还强于季节自回归求和滑动平均(SARIMA)、指数平滑模型(ETS).此外,借助Diebold-Mariano检验进一步确定了Prophet-NNAR模型的优异性.
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    16. 无约束的$\ell_{2,1}$-分析法重构冗余紧框架下分块稀疏信号的条件
    刘洋铄, 刘宏宇, 葛焕敏
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 509-527.   DOI: 10.12341/jssms21065
    摘要132)      PDF (597KB)(71)    收藏
    文章主要利用分块稀疏信号的凸分解技术分析无约束的$\ell_{2,1}$-分析模型,建立无约束的$\ell_{2,1}$-分析法重构冗余紧框架下分块稀疏信号的条件,其条件基于紧框架下的限制等距性质.首先,利用分块稀疏信号的凸分解技术建立两个重要技术引理.其次,基于发展的两个技术引理建立无约束的$\ell_{2,1}$-分析法恢复冗余紧框架下分块稀疏信号新的恢复条件,其条件基于紧框架下的限制等距性质,改进了现存最好的恢复条件.最后,设计数值实验,说明无约束的$\ell_{2,1}$-分析法重构冗余紧框架下分块稀疏信号的性能.
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    17. 电力消费、产业结构与经济增长的关系——Large基于甘肃省地级市数据面板向量自回归(PVAR)模型的研究
    刘淳, 马超, 冯永春, 王著秀
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 599-613.   DOI: 10.12341/jssms21249
    摘要130)      PDF (822KB)(201)    收藏
    电力作为支撑经济发展的基础性产业,电力消费与产业结构和经济增长间关系密切.因此,文章基于甘肃省地级市2004--2018年城市面板数据,运用面板向量自回归(PVAR)模型,实证检验了甘肃省产业结构、电力消费与经济增长之间的因果关系.研究结果表明:甘肃省产业结构和经济增长之间相互影响,经济增长对电力消费具有正向促进作用,全社会固定资产投资推动经济增长和产业结构优化.未来甘肃省的经济发展应秉持"稳增长、调结构"的目标,通过政策驱动风电和光电等清洁能源的快速发展,提高能源投资和能源利用效率,引导和扶持第三产业发展,实现甘肃产业结构优化、经济发展和节能减排的多重目标.
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    18. 多目标调查的MPPS平衡抽样方法研究
    杨贵军, 沈文静, 梁鑫宇
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 715-729.   DOI: 10.12341/jssms21298
    摘要130)      PDF (547KB)(41)    收藏
    平衡抽样是广受关注的利用辅助信息改善样本结构的抽样方法.MPPS抽样在多目标调查中采用的与多变量规模成比例的入样概率,可以在平衡抽样中精确满足.基于MPPS抽样和平衡抽样的性质,文章提出多目标调查下的MPPS平衡抽样,该方法主要思想是将多个调查变量的辅助信息在确定入样概率和随机抽样过程中同时使用,提高HT估计量精度.模拟分析得出MPPS平衡抽样优于等概率平衡抽样、MPPS系统抽样和MPPS泊松抽样.同时,讨论了MPPS平衡抽样HT估计量的理论性质,对于随机排列的总体,给出适用的近似方差和方差估计.最后,以我国主要畜禽调查为例,设计一套符合中国现实的多目标调查方案,用MPPS平衡抽样抽取样本,构造主要畜禽存栏量的HT估计及方差估计,为中国政府统计调查提供新选择.
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    19. 返利模式下风险厌恶型零售商供应链中的定价与协调策略
    张会敏, 侯福均, 楼振凯
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 626-640.   DOI: 10.12341/jssms21326
    摘要129)      PDF (615KB)(73)    收藏
    返利作为一种典型的拉式促销策略,已被越来越多的企业所采用.文章针对由一个返利制造商和一个风险厌恶零售商组成的供应链,考虑到消费者对返利的敏感程度不同,通过建立集中决策和两种分散决策模型,研究返利制造商和风险厌恶零售商的定价策略,并分析零售商风险厌恶程度、返利敏感系数及返利兑现率等对供应链决策和利润的影响.结果表明:集中决策下返利值和整个供应链的期望利润最高,零售商主导情景下次之,制造商主导情景下最低;无论谁主导渠道,制造商的返利值和期望利润都随着风险厌恶程度的增加而增加,零售商的期望利润随着风险厌恶程度的增加而减少,而风险厌恶程度对零售价格的影响取决于谁主导渠道和返利兑现率.进一步,文章还设计了两部定价契约对供应链进行协调,发现两部定价契约实现了供应链的协调.最后,文章通过数值分析验证了上述结论,并得出管理启示.
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    20. 不确定需求下故障共享单车回收周期性车辆路径问题研究
    徐阳, 周亚南, 黎建强, 苏兵, 张欣
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 337-354.   DOI: 10.12341/jssms21208
    摘要128)      PDF (1339KB)(51)    收藏
    为了及时有效地回收城市道路网络中的故障共享单车,对分散于路网边上的故障单车进行聚类形成收集点,考虑聚类收集点上回收需求呈现的不确定性特征,建立以行驶总距离最小为目标的回收周期性车辆路径选择模型.采用基约束鲁棒优化方法,利用有界区间对不确定的回收量进行描述,引入扰动系数和控制系数调节模型的鲁棒性和适应性.针对模型设计近似算法求解,证明近似算法的时间复杂性,分析算法近似比的上下界,用实例验证算法的近似比,结果表明算法性能较好.最后,通过分析回收量发生波动时,即扰动系数和控制系数对目标函数和算法近似比的影响,进一步验证了算法和模型的有效性.
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    21. 基于Jackknife模型平均的社会用电量预测研究
    张小圆, 邓昌瑞, 黄艳梅, 鲍玉昆
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 588-598.   DOI: 10.12341/jssms21089
    摘要127)      PDF (500KB)(59)    收藏
    针对社会用电量波动的复杂性,文章将Jackknife模型平均理论引入社会用电量分析与预测研究中,通过加权平均不同模型的预测值,最大限度减少有用信息的遗失,以提高社会用电量预测准确度.通过选取中国和美国不同时期社会用电量数据集,并使用各类预测误差指标以及Diebold-Mariano检验法,来验证所提出的Jackknife模型平均方法的有效性.研究结果表明:Jackknife模型平均方法可以有效降低单个社会用电量预测模型的预测误差,为用电量预测提供了一种新的建模框架.
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    22. 资产波动率为随机的信用等级迁移风险评估模型
    梁进, 周汇慧
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 304-317.   DOI: 10.12341/jssms21346
    摘要125)      PDF (686KB)(42)    收藏
    以公司债券为手段,评估具有随机波动率的信用等级变换的风险.根据公司资产的多少将公司划分为高低两种信用等级,并假设公司资产的变化满足Heston随机波动率模型,且波动率在高低等级下围绕不同的均值波动回归.通过计算这样的资产波动下公司债券的价值,来评估具随机波动率的信用等级变换的风险.利用一张特殊的零息票来对冲由波动率的随机性造成的风险,推导出在信用等级迁移边界上,债券价值关于资产的一阶偏导数连续的偏微分方程.在所建的新模型下,利用ADI差分方法对偏微分方程进行求解,得到公司债券价值的数值解并分析了各个参数的影响和金融意义.
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    23. 具有饱和脉冲输入神经网络的局部指数同步
    何志龙, 陈小昆
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 542-554.   DOI: 10.12341/jssms21186
    摘要124)      PDF (1281KB)(167)    收藏
    文章通过设计一类具有执行器饱和的脉冲控制器来获得驱动响应神经网络的混沌同步.首先分别利用扇区非线性模型法和多面体表示法处理了脉冲时刻的系统的饱和非线性.其次,通过选取适当的二次Lyapunov函数,结合数学归纳法获得了线性矩阵不等式(LMIs)相关的局部指数同步准则.最后,通过一个数值例子验证了结论的有效性.
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    24. 具有访问约束的网络化系统鲁棒模型预测控制
    祝超群, 张磐
    系统科学与数学    2022, 42 (9): 2258-2278.   DOI: 10.12341/jssms21631
    摘要124)      PDF (813KB)(87)    收藏
    针对一类存在介质访问和控制输入约束的离散时滞网络化控制系统,提出一种鲁棒模型预测控制器设计方法.考虑到控制输入约束的影响,利用不变椭圆集将控制输入约束转化为线性矩阵不等式,根据网络介质的随机访问机制将网络化系统建模为具有不确定性的马尔可夫跳变系统,在此基础上利用时变时滞的上界信息构造李雅普诺夫函数,给出网络化系统随机稳定的充分条件和鲁棒模型预测控制器的设计方法,并分析了时变时滞上界与鲁棒性能指标之间的关系.最后,通过仿真算例验证了所提出方法的正确性和有效性.
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    25. 考虑零售商公平偏好的绿色供应链决策与协调研究
    王建华, 王琳
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 386-397.   DOI: 10.12341/jssms20527
    摘要123)      PDF (572KB)(93)    收藏
    当制造商在绿色供应链中处于领先地位时,此时的零售商处于跟随地位,会关注供应链内的利润分配情况.为探究零售商公平偏好行为对绿色供应链的影响,分别构建了三种不同情形下的供应链博弈模型,比较产品的绿色度水平、市场需求以及各成员获得的利润和效用.研究表明,零售商的公平偏好能增加自身渠道利润的比重,但对制造商和整个系统是不利的;因此,提出了基于成本共担-收益共享的供应链综合协调契约,以改善零售商行为特征对供应链造成的负面影响.
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    26. 多源原油冲击对中国股价的异质性影响分析——来自微观公司层面的证据
    赵万里, 范英, 姬强, 张大永
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 255-270.   DOI: 10.12341/jssms21390
    摘要118)      PDF (1406KB)(92)    收藏
    在中国原油对外依存度不断攀升的时代背景下,原油冲击对中国股票市场的影响机制分析受到政府监管部门和投资者的广泛关注.文章根据原油冲击的不同来源,将原油价格序列分解为原油供给冲击因子,总需求冲击因子和原油特殊需求冲击因子三类,分析了这三类原油冲击因子对中国A股上市的1975支股票收益的不同影响机制.研究结果表明:从短期来看,对中国上市公司影响最广泛的是油价特殊需求冲击,其次是油价总需求冲击,且这两类都是负向影响,而油价供给冲击是正向影响,且影响范围较小.从长期来看,三种油价冲击对中国上市公司的长期影响更加广泛.其中,油价供给冲击和油价总需求冲击造成的油价变动会引起中国受影响上市公司平均股价的升高.而油价特殊需求冲击对中国上市公司股票收益率具有负效应.
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    被引次数: CSCD(1)
    27. 考虑消费者偏好的绿色供应链补贴绩效研究
    于晓辉, 张志强, 于亚南
    系统科学与数学    2022, 42 (4): 818-831.   DOI: 10.12341/jssms21459T
    摘要118)      PDF (719KB)(80)    收藏
    In order to improve the green supply chain performance, the government gives retailers green product subsidies, and manufacturers give retailers green promotion subsidies. Based on the Stackelberg game analysis of the secondary supply chain composed of manufacturers and retailers, we explore the impact of green product subsidies and green promotion subsidies on the supply chain performance considering consumers’ green preference. It is found that subsidies have a positive effect on product greenness and profit. When consumer preference is not high or product greenness coefficient is low, green product subsidies are more suitable; When consumers have high preference or green promotion efficiency, green promotion subsidies are more suitable. As an external subsidy of the supply chain, the regulation ability of green product subsidy is limited; As an internal subsidy of supply chain, green promotion subsidy can produce higher performance.
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    28. 基于TOPSIS的动态三角模糊多属性决策方法
    李美娟, 易思成, 邱启荣, 林琦
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 614-625.   DOI: 10.12341/jssms21341
    摘要116)      PDF (486KB)(76)    收藏
    针对属性值为三角模糊数形式的动态多属性决策问题,提出基于TOPSIS的动态三角模糊多属性决策方法.该方法不仅可以得到各备选方案的差异程度,还可分析各备选方案的增长程度,同时设置偏好参数以考虑决策者对于差异性和增长性的不同偏好,运用时间权重进行二次加权以解决不同时点排序结果不一致的问题.最后,通过算例分析及偏好参数敏感性分析说明决策时考虑决策者偏好的必要性和重要性,并通过与其他方法的比较分析进一步验证了文章方法的可行性和有效性.
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    29. 中长期粮食需求预测研究综述与展望
    刘秀丽, 相鑫, 秦明慧, 窦羽星
    系统科学与数学    2022, 42 (6): 1490-1502.   DOI: 10.12341/jssms21435
    摘要113)      PDF (738KB)(47)    收藏
    文章首先论述了中长期粮食需求预测的战略意义和科学意义,然后从中国粮食消费的特点和趋势、粮食消费的主要影响因素、粮食需求总量预测方法、分类粮食需求量预测方法四个方面对国内外研究现状进行了综述.进一步对已有研究的预测结果存在很大差异和较高误差的原因进行了总结.一是对中长期不同地区、不同收入水平的居民膳食结构的变化规律往往难以把握,而且高度聚集的粮食(食物)分类掩盖了居民膳食结构变化这一重要趋势,影响到了预测精度.二是模型中对粮食需求的主要影响因素考虑不全面,未能够将人口年龄结构、性别结构、膳食结构、收入水平、食物生产转化、食物浪费等影响粮食需求的关键因素整合起来量化分析.三是需求系统中收入水平、价格弹性、动物性食物和饲料粮之间的转化率、消费阶段粮食的浪费率等设置的差异、居民在外就餐的忽略或简单估计,造成模型预测值的较大差异.最后,对中长期粮食需求预测研究提出如下展望.第一,需要构建跨领域多学科融合的理论体系,更加关注新趋势、新因素及跨学科跨部门关键因素的整合.第二,注重相关数据的统计和校准,结合文本挖掘、机器学习等数据处理方法,充分发挥多源数据在预测中的作用.第三,模拟仿真人口政策、粮食价格、税收和补贴政策等变化对中长期粮食需求和粮食安全的影响,为中长期粮食供给的恰当方案提供政策依据.
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    30. 在线健康社区用户知识分享行为研究
    张军, 孔杉杉, 李新旺, 冯立超, 李鹏
    系统科学与数学    2022, 42 (6): 1389-1401.   DOI: 10.12341/jssms22025ZX
    摘要111)      PDF (1308KB)(56)    收藏
    在线健康社区已成为患者及家属获取健康知识的重要平台,探究不同类型用户的知识分享行为可以提升社区的信息服务质量.文章基于知识协同建构理论,构建用户交互行为网络和知识网络,基于关键用户识别和关键路径发现算法,挖掘知识分享行为规律.文章以胆系癌症疾病社区为例开展实证研究,结果表明在关键用户引领下构成了跨多社区的知识交互行为模式,普通用户倾向与社区内疾病类型相同的其他用户进行交互.关键用户的知识分享集中在术前检查和疾病症状的知识型,普通用户的知识分享集中在术前检查知识型;关键知识路径体现了疾病治疗不同阶段的用户知识需求.
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    31. 对于基于区块链的在线数字内容平台框架及其运营机制的初步探讨
    罗双玲, 丁雨楠
    系统科学与数学    2022, 42 (6): 1375-1388.   DOI: 10.12341/jssms22023ZX
    摘要107)      PDF (1083KB)(44)    收藏
    区块链技术对克服传统数字内容平台的局限性展现了良好的前景.然而,当前已有的基于区块链的数字内容平台还存在一定不足之处.有必要对这类平台的技术体系结构与业务经营模式进行进一步研究.对此,文章设计了一个基于联盟区块链的数字内容平台的框架,把数字内容经营的多方参与者纳入平台体系,提供数字内容经营与知识产权治理的一体化解决方案;同时通过联盟区块链组成多机构共同参与和管理的网络,形成内生竞争机制,抑制平台经营商的垄断.与所设计的平台架构相适应,进一步在PoA共识机制基础上设计了平台的共识达成和认证机构信誉调整机制,把共识流程跟机构信誉调整流程耦合,促进机构更好地提供平台服务.基于所提的平台架构,进而对这一平台中的运营模式进行了初步分析.
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    32. 混合随机SIR传染病模型的动力学分析
    郭晓霞, 孙树林
    系统科学与数学    2022, 42 (4): 992-1010.   DOI: 10.12341/jssms21223
    摘要107)      PDF (1311KB)(53)    收藏
    In this paper, a hybrid stochastic SIR epidemic model with general incidence functional responses is proposed. First, we state that this model has a unique global positive solution for any initial value by constructing a suitable Lyapunov function. Then, we establish the sufficient and almost necessary condition for the extinction and permanence of the underlying system, and develop its ergordicity. Finally, a number of numerical examples are given to support our theoretical results
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    33. 一维薛定谔方程的自适应误差反馈输出调节
    李怡静, 刘军军, 田建艳
    系统科学与数学    2022, 42 (3): 528-541.   DOI: 10.12341/jssms21420
    摘要107)      PDF (371KB)(79)    收藏
    针对具有一般谐波干扰和输出均与控制非同位的一维薛定谔方程,研究了基于误差反馈的控制输出调节问题.首先,构造了一个辅助系统,将测量误差变为输出.紧接着,基于测量误差,设计了一个自适应观测器估计辅助系统的状态和未知参数.然后,建立了新的辅助系统,将干扰与控制变为同位,有助于设置自适应控制器,使得测量误差满足$e (t)\in L^{2}(0,\infty)$,同时且保证了闭环系统的所有子系统有界.
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    34. 中国非居民用户用气量的行业异质性动态分析及预测——基于一种新的综合集成分析预测模型框架
    柴建, 赵逸杰, 梁婷, 魏照昊
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 318-336.   DOI: 10.12341/jssms21192
    摘要102)      PDF (992KB)(55)    收藏
    能源革命背景下的能源转型是一项长期战略任务,在化石能源短期内仍占主导地位的情景下,“化石能源清洁化”将是中国“十四五”期间能源系统转型的重点.清洁、高效的天然气是调整化石能源消费结构的关键,在保证居民用气的基础上,主要非居民用气行业的燃气消费是天然气市场的重点,但不同行业的天然气消费状况具有阶段性和异质性等特点.文章采用一种新的综合集成分析-预测思路框架,针对中国主要3个非居民用气行业-天然气发电、天然气化工、工业燃料分别进行研究.首先,采用PPM-KM模型和马尔科夫区制转移模型(MS-AR)对各行业天然气消费序列的突变特征和阶段特征进行处理和刻画,发现中国各行业的天然气消费量均存在“低速增长”和“高速增长”两种不同的波动状态,且在同一时间段内各行业天然气消费的波动状态及状态转移特征均存在明显的异质性.其次,采用贝叶斯模型平均(BMA)分行业、分区制对天然气消费的影响因素进行筛选,结果表明不同行业间、同一行业不同波动状态间的天然气消费影响因素存在显著差异.接下来,基于MS-AR模型的状态划分以及BMA模型的影响因素筛选结果,采用情景分析法对各行业的天然气消费进行预测,结果表明未来各行业的天然气消费预测结果虽有差异,但均呈现出明显的季节性和稳定上升的发展态势.文章针对不同行业的天然气消费所具有的异质性、阶段性的特征,提供了一种精细化的分析和预测方法,是对以往的天然气消费分析和预测方法的一种改进.
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    35. 技术进步视角下经济政策不确定性对经济增长的影响研究
    朱松平, 叶阿忠
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 398-416.   DOI: 10.12341/jssms19420
    摘要101)      PDF (2010KB)(34)    收藏
    文章首次将经济政策不确定性、技术进步和经济增长纳入统一分析框架,在技术进步视角下分析了经济政策不确定性对经济增长的非线性影响.通过利用非线性格兰杰因果检验方法识别出中国经济政策不确定性,技术进步和经济增长之间存在的非线性信息,进一步运用半参数全局向量自回归模型进行实证研究.结果表明:1)经济政策不确定性对技术进步和经济增长存在非线性影响,且大致以经济政策不确定性指数300为界;2)经济政策不确定性对东中西三大区域技术进步存在异质性的非线性影响,东部和中部地区在经济政策不确定性低于300时,其对技术进步存在随经济政策不确定性增大而减小的正向偏效应,而西部地区经济政策不确定性对技术进步存在随经济政策不确定性增大而不断增大的负向偏效应.3)经济政策不确定性对经济增长的非线性影响也存在空间区域上的差异.在经济政策不确定性指数低于300时,其对东中西三大区域经济增长的促进或抑制作用均不明显,但随着经济政策不确定性的增大,其对经济增长表现出较强的抑制效应,且这种偏效应随经济政策不确定性的增大而增大,其中,对东部地区经济增长的抑制效应强于中部和西部地区.4)技术进步和经济增长相互促进,技术进步具有正向空间传导效应,发达地区技术进步空间溢出效应较大.
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    36. 联盟缺额合意性与均分不可分贡献值
    邹荣, 徐根玖
    系统科学与数学    2022, 42 (4): 780-790.   DOI: 10.12341/jssms21518T
    摘要101)      PDF (373KB)(52)    收藏
    In this paper, we firstly provide an axiom for solutions of TU games, called the coalitional gap desirability (CGD), by adapting the recent coalitional surplus desirability (Hu, 2019). It is verified that no solution satisfies both the CGD and the classical efficiency except for the trivial situation where there are no more than two players in a cooperative game. We then introduce an adapted axiom by averaging coalitions’ gap, namely the average coalitional gap desirability. The equal allocation of nonseparable contributions value (ENSC value) is axiomatized by this averaged version together with the efficiency and additivity axioms. Finally, the axiomatic results are extended to the weighted ENSC value (Hou, et al., 2019).
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    37. 合作博弈的比例分离解及其在区域经济一体化中的应用
    张广, 何楠
    系统科学与数学    2022, 42 (4): 791-801.   DOI: 10.12341/jssms20548T
    摘要101)      PDF (472KB)(58)    收藏
    This paper studies cooperative games and provides a new solution concept called proportional split-off solution based on proportional rule and the forming procedure for a coalition. By applying a given weighted vector and based on decrease of profits, a suitable distributed partition of the grand coalition is obtained. And then, depending on coalitions’ ordering in partition, the marginal contribution of the coalitions is determined by using proportional rule. Later on, three axiomatizations of the proportional split-off solution are proposed by adopting consistency. Finally, application of the new solution is studied on the regional economic situation. By building a synergy game, we analyze the contributions and program of the regional economic synergistic development in Yangtze River Delta.
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    38. 多粒度犹豫模糊语言信息融合方法及其在群决策中的应用
    陈余杰, 朱兰萍, 魏翠萍
    系统科学与数学    2022, 42 (2): 355-369.   DOI: 10.12341/jssms21047
    摘要100)      PDF (658KB)(54)    收藏
    研究多粒度犹豫模糊语言信息的融合与转换问题.首先定义了隶属度语言术语集的概念、提出了隶属度语言术语集进行比较的可能度方法,然后基于语言术语集的区间语义,给出多粒度犹豫模糊语言术语集转换为目标语言术语集下的隶属度语言术语集的方法.为了使群体融合结果能在原始粒度下进行解释,提出了隶属度语言术语集从目标粒度到原始粒度的转换方法.最后把提出的方法应用于多粒度群体决策问题,并以医疗废物处理技术的选择案例进行了说明.
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    39. 基于MCP的非对称最小二乘估计
    张晓琴, 卫夏利, 米子川, 李顺勇
    系统科学与数学    2022, 42 (5): 1344-1360.   DOI: 10.12341/jssms21246
    摘要100)      PDF (885KB)(52)    收藏
    作为一种流行的非凸惩罚,极小极大凹惩罚(MCP)在变量选择中被广泛使用.非对称最小二乘回归(ALS)区别于最小二乘回归,能够研究响应变量的整个条件分布.文章基于MCP惩罚,提出带有MCP惩罚的稀疏非对称最小二乘回归模型(MCP-ALS),并得到了相应估计量的性质.文章证明:首先,在一定的正则化条件下,当协变量维度固定时,诱导估计量具有Oracle性质.在高维模型中,当回归误差具有有限阶矩时,诱导估计量具有弱化Oracle性质.其次,通过采取不同的非对称权重值,文章提出的方法能够识别出引起异方差的协变量.数值模拟表明,文章提出的方法在变量选择上有优良的表现,并且能有效检测异方差.最后,将所提方法应用于糖尿病数据集中,实例分析表明,所提方法在实现变量选择的同时,能够挖掘解释变量与响应变量之间的潜在关系,以期对糖尿病人病情的预测和控制提供借鉴.
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    40. 基于量化和攻击下的网络控制系统状态估计控制
    周颖, 郑颖, 肖敏
    系统科学与数学    2022, 42 (7): 1633-1647.   DOI: 10.12341/jssms21354
    摘要100)      PDF (568KB)(83)    收藏
    针对存在欺骗攻击的网络控制系统,对系统状态进行估计并设计了输出反馈控制器.传感器到控制器的网络通道中存在欺骗攻击,传感器发出信号后,设计动态量化器,节省带宽资源;将欺骗攻击建模为未知有界的信号,在此基础上,提出了一种新的状态集员估计方法——椭球估计方法,得到了封闭的状态估计椭球集.将得到的状态估计椭球集参数最小化,使得估计状态近似真实状态.通过设计输出反馈控制器,得到了闭环系统渐近稳定的充分条件.最后,通过数字仿真算例验证了所提方法的有效性.
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