2025年, 第45卷, 第3期　刊出日期：2025-03-20

  

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  基于扩张状态观测器的AUV固定时间滑模控制

  贾雯杰, 王树波

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 651-669. https://doi.org/10.12341/jssms23924

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  针对六自由度的自主式水下航行器在内部不确定性及外部干扰下的三维轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于固定时间扩张状态观测器的滑模控制方法.首先通过一种固定时间扩张状态观测器估计系统不可测速度和集总扰动,同时使用了一种新的预设性能函数来提高系统的瞬态性能.利用观测器以及预设性能函数的输出,结合滑模面,设计了一种固定时间滑模控制器.所提出的控制方法使得跟踪误差能够在固定时间内快速收敛到零,且系统具有鲁棒性强以及稳态精度高的优点.通过数值仿真验证了该方法的有效性.
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  基于事件触发的智能网联车编队一致性控制

  项玥, 罗世坚, 郭胜辉

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 670-682. https://doi.org/10.12341/jssms23921

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  针对领导-跟随的智能网联车协同编队一致性控制问题,提出了一种基于观测器的分布式事件触发控制算法.首先,通过分析车辆动力学,建模得到车辆状态空间方程,进而构建系统模型并设计触发阈值.其次,设计观测器来解决系统部分状态不可测、未知扰动和非线性等问题,利用估计出的状态提出分布式事件触发控制算法.该算法通过判断是否满足触发条件来减少控制器控制信号的更新频率,从而节省通信与计算资源.提出的算法实现了车辆状态的估计、编队控制,显著提高了系统的稳定性和可靠性,提升了车辆编队的协同效率.最后,通过对一个四辆车组成的领导-跟随车辆编队进行仿真实验,说明了所提方法的可行性和有效性.
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  混合网络攻击下网络化系统集员滤波算法设计

  祝超群, 朱晓岚, 张磐

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 683-695. https://doi.org/10.12341/jssms23871

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  针对混合攻击环境下的离散时变网络化系统,研究了系统集员滤波算法的设计问题.首先,考虑到系统同时受到DoS攻击和欺骗攻击,将欺骗攻击建模为未知有界的信号,并采用两组服从Bernoulli分布的随机变量来描述网络攻击的发生概率;其次,设计集员滤波算法使得系统状态估计误差满足椭球约束条件,通过求解两个递推差分方程得出集员滤波增益矩阵及相应的椭球约束域,并分析了时变椭球域的有界性问题;最后,通过数值算例验证了所提出滤波算法的有效性和优越性.
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  边界含有界扰动的一维波动方程的滑模控制及自抗扰控制

  杨坤一

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 696-707. https://doi.org/10.12341/jssms23899

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  文章考虑一维波动方程,一端Dirichlet边界条件,另一端边界控制含有界扰动.首先,文章构造滑模面,对系统设计滑模控制器,证明了闭环系统的稳定性.然后,文章构造高增益预估器,设计自抗扰控制器,并证明了闭环系统的稳定性.最后,对于施加滑模控制和自抗扰控制的闭环系统,进行数值模拟,验证了稳定的滑模控制器和自抗扰控制器的有效性.
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  一类二阶扰动非线性多智能体系统的自适应神经网络编队避碰控制

  罗智勇, 刘宏亮, 欧阳自根, 肖其珍

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 708-724. https://doi.org/10.12341/jssms23828

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  针对一类带外部扰动的二阶非线性多智能体系统,提出了一种具有避碰策略的自适应神经网络编队控制协议.在控制协议设计中,由于非线性动力系统具有固有的复杂性和不确定性,文章采用自适应神经网络对非线性动力系统的不确定性进行补偿,有效解决了未知动态函数所带来的控制协议设计困难问题.此外,为了防止多智能体之间发生碰撞,将人工势场方法集成到编队控制协议中.通过李雅普诺夫稳定性分析,证明了所提出的控制协议能够完成预期编队控制任务.最后通过两个数值仿真例子来进一步说明理论的有效性.
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  具有动态事件触发机制的非线性时滞系统规定时间控制

  王向文, 操德文, 吴健

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 725-736. https://doi.org/10.12341/jssms23793

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  针对一类具有不确定时滞的非线性严格反馈系统,研究其基于动态事件触发机制的规定时间控制问题.根据规定时间稳定性定理,对具有未知时滞的高阶非线性系统提出了一种状态反馈控制策略,以保证系统在规定时间内收敛,规定的时间可以根据实际需要设置.文章利用神经网络逼近技术对未知的连续函数进行逼近,利用Lyapunov-Krasovskii泛函来补偿状态延迟的影响.此外,控制器通过引入动态事件触发机制,减小了通信占用率.文章设计的控制器使得闭环系统内所有的信号在给定的时间范围内保持有界稳定,而且系统的收敛时间不会受到系统初始状态和控制参数的影响.最后,通过仿真实验来证明该设计方案的可行性.
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  脉冲依赖稳定性

  邵林, 邵汉永

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 737-752. https://doi.org/10.12341/jssms23677

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  文章采用类李雅普诺夫泛函法深入研究脉冲系统的稳定性.与通常的李雅普诺夫函数相比,类李雅普诺夫泛函不要求正定也不要求连续,一般地会导致保守性较小的结果.首先,对确定系统,考虑系统当前时刻将脉冲区间划分的前后两个子区间,通过引进状态及其导数在这两个区间上的多重积分,特别是这些积分和状态、脉冲状态的交叉项,创设新的类李雅普诺夫泛函以推广现有的类李雅普诺夫函数.对类李雅普诺夫泛函导数的估计,则开发使用了系统的积分方程以充分利用系统信息,而采用了高阶积分不等式以降低估计的保守性.根据类李雅普诺夫泛函引理导出了保守性较小的稳定性判据,包括驻留时间区间、驻留时间上限和驻留时间下限稳定性判据.然后,基于这些判据研究了不确定情形,给出了新的鲁棒稳定性结果.这些稳定性和鲁棒稳定性结果具有线性矩阵不等式形式,可用Matlab中的LMI工具箱验证.最后,举例说明了所得稳定性结果具有较小的保守性.
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  “违规”公众号荐股对市场和投资者的影响

  王洪娉, 王云龙, 杨晓光

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 753-768. https://doi.org/10.12341/jssms23650

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  文章基于2012-2020年部分“违规”公众号的数据,研究“违规”公众号荐股对中国股票市场和投资者的影响.文章发现“违规”公众号所推荐股票在信息发布日后短期内超额绝对值和成交量显著增加,但长期累计超额收益率显著低于其他股票.实证结果还显示,在推荐的上涨股票中个人投资者的净流入显著增加,而机构投资者的净流入显著减少.进一步地,渠道检验发现“违规”公众号主要是通过制造虚假的私有信息吸引投资者的注意力,并且主要是吸引手机端为主的用户.
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  积极精益策略对自动化生产线的影响研究

  倪佳钦, 龚其国

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 769-793. https://doi.org/10.12341/jssms23913

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  制造业智能化进程中的员工行为问题,不仅仅是认知科学领域的问题,其实也是生产中的管理问题.文章立足行为认知与精益这两个相互联系又有各自特点的两个维度,关注的核心问题是,基于认知偏见与精益化这两个理论视角,挖掘在智能制造持续推进的过程中影响劳动力行为的因素与机制,并分析其对自动化系统的影响.文章的重点是组装产品的不完美生产过程,生产过程中可能因为多种因素使得劳动力忽略检查项目.考虑了I类和II类错误,利用拓展的EOQ模型优化订单数量,以最大限度地降低总成本.证明了积极精益的策略可以消除忽略的发生减少系统总成本,并衡量减少的程度.文章给出了一些数值示例、敏感性分析和图形表示来说明该模型.
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  定向调控货币政策对小微企业的纾困效应研究

  李永建, 黄祥钟, 黄志刚

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 794-812. https://doi.org/10.12341/jssms23663

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  总量宽松货币政策难以在提振产出的同时兼顾风险防范,而定向调控货币政策能否兼顾二者,并纾解小微融资困境有待考证.文章构建包含银行对政策红利与坏账风险之间的权衡机制以及信贷偏好特征的DSGE模型,重点探讨定向降准与支小再贷款两类定向调控货币政策对小微企业的纾困效应.研究结果显示:从作用机制来看,定向调控货币政策通过信贷传导渠道与信号传递渠道均可促进经济增长,但二者在风险防控方面具有异质性.从纾困效应来看,定向降准对小微企业的纾困效果比支小再贷款政策更显著;从政策组合来看,总量宽松货币政策会削弱定向调控货币政策对小微企业的纾困作用,而定向调控货币政策之间搭配组合可进一步缓解小微企业融资困境并提高产出水平.此外,文章进一步从央行福利损失函数、政策前沿曲线以及社会福利分析等多重维度综合评判了定向调控货币政策的调控功效,进一步验证了研究结论的稳健性.
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  考虑权力结构与渠道异质研发的供应链产品定价与协调研究

  王道平, 董汉玺, 周玉

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 813-832. https://doi.org/10.12341/jssms23135

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  考虑制造商研发能力有限的情形下,双渠道供应链中不同权力结构下制造商的异质研发决策问题.首先构建了三阶段Stackelberg主从动态博弈模型并求解,然后研究了市场中偏好不同渠道的消费者比例以及两渠道中消费者品质感知程度对研发投入分配、定价决策以及收益的影响,最后提出一种基于改进Shapley值法的契约方案对不同权力结构下的供应链模型进行协调.分析结果表明:制造商占据的博弈地位越高,其更愿意在零售渠道投入较高的研发能力;当两渠道中消费者的品质感知差异较大时,产品异质研发能够使得制造商收获更高的利润;契约协调后零售渠道消费者品质感知程度的波动对批发价格的影响减弱,且当两渠道消费者比例较为接近时,制造商收益增量较大.
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  区块链供应链金融与银行挤兑风险

  柳盈盈, 冯玲

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 833-852. https://doi.org/10.12341/jssms23795

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  文章基于区块链技术赋能供应链金融的视角,首次构建了嵌入二级供应链的银行挤兑理论模型,通过理论模型推演和数值算例,阐述了供应链金融以及区块链技术的应用影响银行挤兑风险的内生机制.结果表明,供应链金融以及区块链技术的应用通过改变银行贷款审查努力影响银行挤兑风险.区块链供应链金融对银行贷款审查努力的影响具有非对称性,这导致了其对于缓解银企之间信息不对称同样具有非对称性影响.而且区块链供应链金融在缓解中小企业信贷配给和维护金融稳定方面可能存在内在冲突,当区块链供应链金融缓解了银企之间的信息不对称,且高质量非核心企业的概率较高时,区块链技术的应用将提高非核心企业的信贷可得性,并导致银行挤兑风险上升.为此,监管部门可以通过适当收紧资本监管约束化解二者的冲突.
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  基于群体共识的动态大群体应急决策方法

  梁霞, 郭洁, 刘培德, 刘政敏

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 853-869. https://doi.org/10.12341/jssms23648

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  为提高应急决策的及时性、决策结果的可靠性和客观性,文章提出一种基于群体共识的动态大群体应急决策方法.首先,利用专家间的意见相似网络构建了考虑子群体内部凝聚力的聚类模型,并进一步探讨了考虑专家评价信息犹豫度的专家权重确定方法.其次,利用专家间意见相似度和犹豫度建立了个性反馈调整机制用于指导未达成共识的专家调整评价.在上述工作的基础上,构建了考虑专家犹豫行为的动态大群体应急决策方法.最后,通过Z市特大暴雨案例分析验证了文章所提方法的可行性.同时,通过对比分析和仿真分析验证了文章所提方法可以有效地提高决策效率,降低决策的时间成本.
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  二维信息更新下非对称合约模式对航运企业影响研究

  赵子铭, 邢伟, 黄懿

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 870-880. https://doi.org/10.12341/jssms240049

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  近些年来,海洋航运市场运价的剧烈波动严重影响了跨国企业供应链管理方面的绩效.文章探讨了不同航运合约模式对两竞争性企业的影响.企业A和B从海外市场采购某种大宗商品,通过航运运输到本地市场进行价格竞争,其中企业A采取长协航运合约提前锁定运价,而企业B则在航运现货市场中购买航运运力,其航运成本是随机的且与大宗商品市场需求正相关.两企业分别观察大宗商品市场需求信号,更新其对市场需求和航运运价的认识后确定各自的销售价格.研究结论如下:首先,虽然企业A具有航运成本的优势,但是从航运现货市场采购运力的企业B在运价波动较大或者自己的市场预测能力较强时也能取得竞争优势;其次,航运现货运价波动会影响企业的单位利润调整幅度,使企业更灵敏地对市场做出反应,从而其利润可能随现货运价波动的增强而增加;最后,企业A总是受益于自己和对手的预测能力的提高,而企业B只有一定条件下才能受益于自身或竞争对手预测能力的提高.
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  战略性新兴产业、经济高质量发展与共同富裕的耦合协调研究

  鲁训法, 王汇友, 何鹏超, 李馨, 黎建强

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 881-902. https://doi.org/10.12341/jssms23802

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  深入剖析战略性新兴产业、经济高质量发展与共同富裕之间的三元耦合协调关系对于贯彻新发展理念、构建高质量发展新局面、推动建设现代化产业体系具有重要作用.根据2011至2020年间90家A股上市公司的数据和30个省份的面板数据,文章首先运用熵值法测度了每个年度的战略性新兴产业发展水平、经济高质量发展水平与共同富裕发展水平;其次,运用耦合协调模型对三者的耦合协调关系进行了动态分析,并深入研究了九个战略性新兴子产业发展与经济高质量发展、共同富裕的耦合协调关系及产业间的差异;最后,运用基于灰色系统理论的GM (1,1)模型对三者之间的未来十年耦合协调水平进行了预测.研究结果显示战略性新兴产业、经济高质量发展与共同富裕的三元耦合协调等级逐渐提升.其中,战略性新兴产业各子产业在耦合协调水平方面的表现存在差异.具体而言,新能源产业和新能源汽车产业在与经济高质量发展、共同富裕的耦合协调水平方面表现尤为突出.相较之下,相关服务业耦合协调水平最弱.基于实证结果,文章提出了关于战略性新兴产业如何更加有效地在高质量发展中推动共同富裕的政策建议,旨在为政策制定者提供有益的参考依据.
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  考虑相对财富偏好与均值-方差费率原则下最优再保险策略问题

  陈树敏, 陈慧

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 903-918. https://doi.org/10.12341/jssms23621

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  文章研究了模型不确定下保险公司最优再保险策略.假设市场上存在着两家相互竞争的模糊厌恶的保险公司和一家再保险公司,保险公司以均值-方差费率原则向再保险公司购买比例再保险以转移自身的风险,保险公司与再保险公司均以最大化期末财富的效用为目标.根据随机动态规划原理,文章首先得到保险公司值函数的HJB方程,求解得到保险公司值函数与再保险策略的显式表达式.在此基础上,运用类似方法求得再保险公司的值函数与最优再保险费率.最后,文章结合理论研究的结果和数值算例分析了模型参数对最优再保险策略的影响,得到一些有意义的结论.
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  移动支付对中国家庭杠杆率的影响

  甘顺利, 刘思瑶

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 919-940. https://doi.org/10.12341/jssms23423

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  移动支付的爆发式增长深刻影响着家庭的经济行为,一个值得研究的问题是,移动支付在给家庭带来便利的同时,是否也可能引发家庭债务风险.因此,文章基于2013-2019年中国家庭金融调查数据,考察了移动支付对家庭杠杆率的影响效果和作用机制,并进一步进行了异质性分析.研究发现:1)移动支付会显著提高家庭杠杆率,且在更换变量度量方式、采用工具变量法、运用PSM方法、使用Heckman两阶段模型和进行截面回归后,结果依然稳健;2)机制检验结果发现,金融素养与金融可及性是移动支付影响家庭杠杆率的两个作用机制;3)异质性检验表明,当收入水平较低、受教育程度较低以及风险资产比重较小时,移动支付对家庭杠杆率的影响更为显著.在上述结论基础上,文章提出了相应的政策启示.
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  基于混合分数跳-扩散模型的N重复合期权定价

  郭精军, 朱雯琦, 汪育兵

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 941-960. https://doi.org/10.12341/jssms23917

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  文章研究了混合分数跳-扩散模型下的N重复合期权的定价问题.首先考虑到金融市场的不确定性无法由随机变量来描述,运用梯形模糊随机过程,构建了N重复合期权的模糊定价模型.其次,考虑可能性-必要性权重,悲观-乐观指数以及投资者的模糊风险厌恶程度,得到了N重复合期权的平均模糊价格.最后,数值模拟表明:在不确定环境下充分考虑长记忆性以及突发事件的影响所得到的N重复合期权定价模型更符合实际.
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  具有时滞效应的动态广义Nash均衡算法研究

  汪星, 段璨, 程鑫鑫, 张永艳

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 961-978. https://doi.org/10.12341/jssms23549

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  文章研究具有延时效应的非线性微分广义Nash均衡算法.为刻画具有延时效应的动态广义Nash均衡问题、参与者效益函数和约束集被状态变量影响,文章利用时滞微分方程描述状态变量变化过程,将静态广义Nash均衡发展为时滞微分广义Nash均衡.现有微分Nash均衡主要以Bellman动态规划技术和Pontryagin极值原理为基础进行计算,该方法因为时滞产生的奇异点容易导致计算失败.为解决此问题,文章融合欧拉方法和变分方法,构建算法得到非线性时滞微分广义Nash均衡系统有效解.基于时滞微分变分方法基础,文章对非线性时滞微分广义Nash均衡系统算法进行收敛性分析以验证算法的有效性,最后利用数值算例对算法进行模拟仿真.
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  基于Bayes变点监测与强化学习的呼叫中心动态排队模型优化

  刘艺, 戴洪帅, 王璐, 武艳华

  系统科学与数学. 2025, 45(3): 979-992. https://doi.org/10.12341/jssms23839

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  合理的服务资源配置策略有利于改善呼叫中心的服务质量,提高客户满意度,降低成本.文章以客户等待成本和呼叫中心坐席人员成本最小化为目标,基于贝叶斯变点监测和强化学习构建一类呼叫中心动态排队模型并进行优化研究.该模型利用贝叶斯方法对外部客户到达率进行监测,根据到达率变点对到达过程进行分段;利用强化学习算法得到各时段人员最优配置策略.随机模拟结果表明,该模型与算法有效且优势明显,能够平衡客户等待与坐席人员成本.此外,选取美国某银行呼叫中心部分业务流程进行实例分析,基于客户到达率的变化,及时优化坐席人员数量,实现成本最小化,进一步验证了模型及算法的适用性.