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    1. 自抗扰无人车纵向编队跟踪控制
    史豪楠, 陈森, 赵志良
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 291-309.   DOI: 10.12341/jssms14133
    摘要45)      PDF (1045KB)(38)    收藏

    针对空气阻力, 非线性摩擦以及外部干扰等无法精确建模的复杂不确定性因素对无人车纵向编队跟踪控制的不利影响, 为提升控制精度和收敛速度, 文章提出了基于前车与自身状态信息的自抗扰无人车纵向编队跟踪控制设计方法. 文章通过构造扩张状态观测器在线估计由前车与当前车辆系统内部未建模动态以及外部干扰等不确定性因素构成的总扰动, 并在反馈控制中利用总扰动的估计值消除总扰动的不利影响以提升控制性能品质. 文章严格证明了控制闭环系统的稳定性和收敛性并利用仿真验证了所提出方法的优越性.

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    2. 房贷利息抵扣个人所得税政策的价格影响与收入分配效应研究
    夏炎, 姚晔, 蒋茂荣, 范英
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 325-343.   DOI: 10.12341/jssms14135
    摘要40)      PDF (807KB)(46)    收藏

    为考察``房贷利息抵扣个人所得税''政策的价格影响以及收入分配效应, 文章在考虑当期居民收入与消费间内生连接机制、居民消费与生产活动间需求拉动、税收变动与企业生产成本间价格关联的 前提下, 创新地构建了反映个人所得税扣除机制的居民消费内生化的投入产出局部闭模型. 利用该模型, 文章从宏观视角对定率扣除标准下, ``房贷利息抵扣个人所得税''的 政策效果进行了模拟评估. 研究发现: 相比其他收入群体, 较低收入到中等偏上收入等级的贷款购房纳税人可以在``房贷利息抵扣个人所得税''政策中获得更大的实惠. 然而, 从宏观视 角考虑到政策可能产生的价格影响后发现, ``房贷利息抵扣个人所得税''政策对于贷款购房者的实际成本节约效应远小于微观结果. 在不同定率扣除标准的政策情景下, 政策所产生的总体收入分配效应会有不同程度的变化, 但单纯的``房贷利息抵扣个人所得税''政 策无法有效地改善收入分配差距. 只有进一步增加政策受惠的人群比重和范围, 该政策才能更好地发挥收入再分配效应. 因此, 建议进一步完善个人所得税抵扣机制、适当扩大专项附加扣除的涵盖范围; 优化专项附加扣除标准、建立浮动或 定率专项附加扣除机制; 加大对低收入阶层的转移支付, 并为其提供多元化的政 策支持组合.

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    3. 基于机器学习的上市公司财报舞弊识别前沿方法比较研究
    黄志刚,刘佳进,林朝颖
    系统科学与数学    2020, 40 (10): 1882-1900.   DOI: 10.12341/jssms13986
    摘要35)      PDF (1304KB)(24)    收藏

    上市公司披露的各类信息, 是财务报表使用者决策的重要依据, 随着上市公司舞弊手段越发高明, 单纯依靠传统的财 务报告分析手段和传统的审计程序可能会对上市公司是否发生财报舞弊产生误判. 机器学习的判别方法和传统财务报表分析是完 全不同的, 若能应用于上市公司财报舞弊识别, 则对财务报告使用者决策工作能起到重要的辅助作用. 能否将机器学习方法应用 于上市公司财报舞弊识别, 以及在众多的机器学习算法中何者最优是审计理论和实务中需要解决的关键问题. 文章试图通过对 统一样本实施训练和测试对照, 寻找在现有披露信息的条件下进行上市公司财报舞弊识别最好的算法. 实证的结果表明, 随机森 林、支持向量机及神经网络等方法表现较好, 其中随机森林在测试集中表现最佳, 这些方法可以实际应用于上市公司财报舞弊识 别. 同时, 研究还认为敏感指标筛选有助于机器学习模型分类识别准确率的提升.

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    4. 一类具有自发行为的SIRI谣言传播模型研究
    刘芳,李明涛
    系统科学与数学    2020, 40 (7): 1257-1269.   DOI: 10.12341/jssms13922
    摘要34)      PDF (713KB)(27)    收藏

    基于传染病动力学理论, 建立了具有自发行为的SIRI 谣言传播微分方程动 力学模型, 通过非负平衡点的存在性给出影响谣言传播效果的阈值. 利用Jacobian矩阵和 Bendixson-Dulac判别法分析了非负平衡点的全局稳定性, 提出了影响谣言传播的主要因素 及治理谣言的策略. 理论证明, 自发行为存在是谣言传播的必要条件, 当阈值大于1时, 谣 言持续, 否则谣言灭绝. 数值仿真为理论结果提供了支持. 复杂的动力学性质表明, 该模型对参 数的变化非常敏感, 对控制和治理谣言传播起了重要作用.

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    5.  高维纵向数据的模型平均估计
    陈心杰,赵志豪
    系统科学与数学    2020, 40 (7): 1297-1324.   DOI: 10.12341/jssms13925
    摘要34)      PDF (769KB)(25)    收藏

    高维数据的模型选择是当今统计学研究的一个热点问题, 但 关于高维纵向数据方面的模型平均却少见研究, 文章提出了一种利用删 组交叉验证准则对高维纵向数据进行模型平均估计的方法, 在最小化预测残差意义下, 以删组交叉验证为准则, 证明了其渐近最优性, 并通过模拟研究表明, 该模型平均方法在估计效果上要优于其它一些传统的模型选择和平均方法.

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    6. 基于长期CVaR约束的高频投资组合优化
    孙会霞,倪宣明,钱龙,赵慧敏
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 344-360.   DOI: 10.12341/jssms14136
    摘要34)      PDF (890KB)(23)    收藏

    高频和低频数据的合理使用一直是投资组合领域的重要问题之一. 文章将混频的思想引入投资组合策略中, 首先利用包含长期信息的低频数据构建CVaR约束, 并将其引入基于高频已实现协方差估计量的全局方差最小(GMV)策略中. 在协波动率的估计量和预测方法上, 文章将一种最优滚动窗宽选择方法与常用的HAR 预测模型相结合, 对具有降噪纠偏特性的预平均波动率估计量(PRVM) 进行了样本外预测. 基于A股2011年--2018年的1分钟高频交易数据, 实证结果表明, 与等权重以及GMV 策略相比, 文章提出的混频策略在降低日最大损失和标准差方面明显具有更优的表现. 其在实现短期风险分散化的同时, 显著降低了投资组合在更长时期内的损失, 特别是显著改善了投资组合在2015年``615''股灾期间的资产权重分配情况. 此外, 改进后的协波动率预测模型效果在预测步长为周和旬时, 比使用默认窗宽的基础模型更优.

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    7. 基于采样区间分割的线性系统稳定准则
    练红海,覃事刚,肖伸平,肖会芹
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 310-324.   DOI: 10.12341/jssms14134
    摘要33)      PDF (460KB)(35)    收藏

    针对具有网络时延的线性采样控制系统的稳定性问题, 基于分割后的采样区间和状态信息, 建立了新的双边采样区间依赖闭环Lyapunov泛函. 然后, 在Lyapunov泛函导数中引入分割后的系统状态方程, 并应用2阶Bessel-Legendre 不等式和自由矩阵不等式估计泛函导数中的积分项, 导出了低保守性的采样控制系统稳定性准则. 最后, 通过3个例子验证了提出方法的有效性和优越性.

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    8. 带衰减观测和随机传感器偏差的多传感器AR信号融合辨识与估计
    万涛, 孙书利
    系统科学与数学    2021, 41 (1): 1-16.   DOI: 10.12341/jssms14092
    摘要33)      PDF (910KB)(54)    收藏

    研究了带衰减观测和随机传感器偏差的多传感器AR信号融合辨识与估计问题. 首先, 将AR模型转换为状态空间模型, 将状态和传感器偏差进行增广得到一个等价的状态空间模型, 给出了当系统模型精确已知下的最优滤波算法. 然后, 当AR 信号参数、衰减观测随机变量的数学期望和方差未知时, 提出了两段辨识算法. 第一段采用递推增广最小二乘法(RELS)得到AR信号参数的局部估值, 并利用按矩阵加权线性无偏最小方差最优估计准则得到AR信号参数的融合估值. 第二段利用相关函数得到虚拟观测噪声方差、衰减观测随机变量的数学期望和方差的估值. 最后, 将每时刻辨识的未知参数代入最优滤波算法中, 获得分布式加权自校正融合滤波算法. 分析了算法的收敛性. 仿真验证了算法的有效性.

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    9. 协变量有测量误差时Tobit回归模型的估计
    牛娟,谢田发,郭媛媛,孙志华
    系统科学与数学    2020, 40 (9): 1672-1686.   DOI: 10.12341/jssms13972
    摘要32)      PDF (509KB)(26)    收藏

    文章考虑协变量有测量误差时参数\,Tobit\,模型的估计问题.文章所提方法 不需要假定测量误差模型的结构, 不需要对测量误差变量的方差做假定, 也不需要有重复 观测的数据. 测量误差的矫正通过借助工具变量来实现. 首先利用非参数核光滑方法得到真 实观测变量的估计, 然后用这个估计替代没有观察到的真实变量来处理测量误差. 这样, 模型的回归系数就可以利用校正的最小二乘方法来估计. 文章给出了具体的算法, 证明了 回归模型的参数估计的渐近正态性. 数值模拟结果表明文章提出的校正测量误差的方法比直 接使用有测量误差数据的朴素方法有更好的有限样本性质.

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    10. 盈利季节性的市场反应------基于中国A股公司的研究
    何俞瑾,蒋丹凌,朱宏泉
    系统科学与数学    2020, 40 (10): 1805-1820.   DOI: 10.12341/jssms13982
    摘要31)      PDF (615KB)(29)    收藏

    以2002年至2018年A股上市公司的季报量化了公司的盈利季节性,考察了市场对盈 利季节性的反应,并从行为金融学的角度解释了其原因.研究发现,相较于盈利旺季而言,股票在 其盈利淡季的盈余公告发布期间能够获得更大的累计超额收益,且买入盈利淡季股票、卖出盈利 旺季股票的套利组合在经过标准风险因子的调整后每月能够获得显著为正的超额收益; 同时,相较 于其他季度而言,股票在盈利淡季的盈余公告发布后具有更大的未预期盈余.结果表明,由于市场参 与者受代表性启发(representativeness heuristic)认知方式的影响,对盈利淡季近几年持续的 低盈利情况反应过度,因此对该季度的盈利产生悲观情绪而低估该季度的盈利,故盈利淡季的盈 余公告发布后能获得更大的超额收益.

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    11. 基于改进PSO-BP神经网络的旅游客流量预测方法
    陆文星,戴一茹,李楚,李克卿
    系统科学与数学    2020, 40 (8): 1407-1419.   DOI: 10.12341/jssms13931
    摘要31)      PDF (733KB)(29)    收藏

    提高旅游风景区日客流量的预测精度,对旅游风景区的日常运营管理和 旅游资源的保护有重要意义. PSO-BP被广泛应用于预测中,针对PSO算法的惯性权重采 取线性动态变化时无法满足粒子多样性和易陷入局部极值等缺陷,文章提出一种利用改 进后的PSO-BP方法,利用粒子适应度值对惯性权重进行动态非线性变化,同时结合粒子 迭代周期增加位置扰动,对粒子群算法进行改进. 将改进后的PAPSO算法(particle swarm optimization algorithm with position disturbance and adaptive inertia weight, PAPSO)对BP神经网络 的初始权值和阈值进行优化,建立黄山风景区日客流量的Matlab预测模型,对黄山旅游客流量数 据进行实验,结果表明文章提出的基于PAPSO算法优化BP神经网络的预测模型有效地提升了预测精度.

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    12. 基于机器学习的柱形代数分解变元择序
    朱章鹏,陈长波
    系统科学与数学    2020, 40 (8): 1492-1506.   DOI: 10.12341/jssms13937
    摘要31)      PDF (971KB)(22)    收藏

    柱形代数分解\;(cylindrical algebraic decomposition, CAD)是计算实代 数几何的基本工具之一, 在很多领域都有重要应用. 理论和实践表明不同的变元 序对\;CAD 的计算效率影响很大. 已有的\;CAD 的选序算法基本上是根据经验来 选择, 也有学者研究了用机器学习的方法来选择不同的经验选序算法. 和已有方法 不同, 文章用机器学习的方法直接选择变元序. 文章基于多项式组的图结构, 提出 了一组新的特征. 实验表明利用这些特征训练出的多分类器预测最佳变元序的能力不 仅明显优于随机择序, 也优于\;Maple 命令 SuggestVariableOrder 实现的传统启发式方法.

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    13. 黄金和比特币的动态协整研究------基于半参数MIDAS分位点回归模型
    叶五一,孙丽萍,缪柏其
    系统科学与数学    2020, 40 (7): 1270-1285.   DOI: 10.12341/jssms13923
    摘要30)      PDF (1082KB)(24)    收藏

    与黄金相比, 比特币收益率高、波动率大、免监管以及免税收等性质, 在金融领域 将会有巨大的发展空间. 比特币有时被称为新型黄金, 可以取代黄金用来对冲通货膨胀, 成为新 型避险资产, 可以与黄金互补来进行套期保值, 这令金融领域的各类投资者非常感兴趣. 因此, 关于比特币和黄金之间关系的研究有重要的现实意义. 文章对比特币和黄金之间的分位点协整关 系进行了实证研究与检验. 为了充分应用混合频率数据的信息, 文章提出了半参数MIDAS分位点 回归模型, 并给出了模型的估计和相应的统计推断. 与已有的关于比特币的研究方法和方向 不同, 文章考虑的是比特币和黄金的分位点协整关系, 在半参数MIDAS分位点模型中, 假定 黄金和比特币的协整关系是状态依赖和时变的. 实证结果发现, 比特币收益率和黄金收益率在0.01--0.99 分位点都有分位点协整关系, 以及黄金市场和比特币市场风险的变化趋势大致相反, 这为 黄金和比特币组合使用进行套期保值提供了依据.

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    14. 滑坡灾害临时避难所区位布局规划方法
    郭海湘, 赵佳佳, 黎金玲
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 401-419.   DOI: 10.12341/jssms14140
    摘要30)      PDF (6401KB)(45)    收藏

    灾害发生前将危险区域居民快速有序地疏散到临时避难所能在很大程度上减少人员的生命财产损失.为建立一套科学的临时避难所区位布局规划方案,文章以最小化避难所数量、最小化人员分配离散度、最小化总疏散距离为目标建立多目标选址模型,采用NSGA-II 算法对模型进行求解得到帕累托解集,通过随机多准则可接受性分析从帕累托解集中选取布局效果最为合理的方案.以滑坡灾害严重的三峡库区秭归县内不同危险等级、不同体积的4 个滑坡点为研究对象逐个计算验证研究方法,对其研究结果中的目标偏好进行对比,结果证明该方案具有一定的科学性和有效性.研究为临时避难所的选址布局提供了可行性建议,为灾后人员疏散方案提供了依据.

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    15. 基于ADMM正则化轨道算法的高维稀疏精度矩阵估计
    王冠鹏,田万,胡涛
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 557-565.   DOI: 10.12341/jssms14149
    摘要30)      PDF (467KB)(22)    收藏

    考虑预测变量~$p$ 的数量超过样本大小~$n$ 的高维稀疏精度矩阵. 近年来, 由于高维稀疏精度矩阵估计变得越来越流行, 所以文章专注于计算正则化路径, 或者在整个正则化参数范围内解决优化问题. 首先使用定义在正定性约束下最小化Lasso 目标函数精度矩阵估计器, 然后对稀疏精度矩 阵使用乘数交替方向法(ADMM)算法正则化路径, 以快速估计与正则化路径相关联的稀疏模型的序列, 从而进行统计模型 选择. 数值结果表明, 该方法能够快速勾勒出稀疏模型的序列, 不仅克服了计算时间的问题且易于实现, 并且可以在较高分辨率下探索模型空间.

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    16. 基于对数周期幂律奇异性模型的资产价格泡沫预测
    李铮,熊熊,牟擎天,周炜星
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 361-372.   DOI: 10.12341/jssms14137
    摘要29)      PDF (737KB)(20)    收藏

    资产价格泡沫是全球学者一直关注的问题. 对数周期幂律奇异性(log-periodic power-law singularity, LPPLS)模型是预测资产价格泡沫破裂的有效方法之一. 在应用中, LPPLS 模型预测泡沫破裂存在误差. 主要原因是每一个泡沫形成时期都会有大量行政干预以及外部力量干扰, 极少存在``完美''的泡沫, 使得LPPLS模型在某些外部条件发生变化的情况下会发生失灵. 基于此, 研究了LPPLS模型预测有效性的条件, 选取创业板指数和沪深300 指数以探究LPPLS模型的适用范围. 结果表明, 在交易连贯、摩擦成本低, 且投资者结构稳定的条件下, LPPLS模型能够准确预测泡沫破裂的时间.

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    17. 基于信息压缩矩阵特征值映射的时变系统UD分解辨识算法
    王伟, 李建锋, 刘帅
    系统科学与数学    2021, 41 (1): 24-39.   DOI: 10.12341/jssms14094
    摘要29)      PDF (811KB)(23)    收藏

    在系统辨识领域遗忘因子UD分解算法(一种通过对系统数据矩阵进行UD分解的在线辨识算法)具有对时变系统阶次和参数同步估计的优异性能, 但传统的遗忘策略不能从根本上解决信息压缩矩阵数据过饱和问题, 为了拓展现有UD分解算法在时变系统的适用范围, 同时针对数据空间分布不均匀性, 提出一种基于信息压缩矩阵特征值映射的UD分解辨识算法. 从理论上分析辨识算法跟踪能力与参数估计矩阵有界性的对应关系, 从而构造出一种基于信息压缩矩阵特征值映射的有界函数, 特征值映射函数能够根据系统数据传递过程中信息量的大小动态调整遗忘因子, 解决了参数辨识过程中数据过饱和及数据分布不均匀问题. 仿真结果表明, 相比于常规时变遗忘因子策略, 带有特征值映射的UD分解算法能够更加准确跟踪系统参数的变化, 且能够保证系统不是2$N$阶持续激励信号的情况下, 也能对时变系统参数进行跟踪.

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    18. 基于活动效用的通勤者出行方式选择研究
    吴苏萍,田丽君,方云飞
    系统科学与数学    2020, 40 (10): 1737-1748.   DOI: 10.12341/jssms13977
    摘要29)      PDF (555KB)(28)    收藏

    针对地铁与自驾车两种出行方式并存的双模式交通系统, 考虑通勤者出 行与活动之间的关联, 用量化的净效用函数代替Logit模型中的效用函数, 分析 了常数和线性边际活动效用下通勤者早高峰上班出行方式选择问题. 研究发现, 基于出行的方法估计的通勤人数介于基于常数和线性边际活动效用估计的通勤人数之间; 基于边际活动效用的通勤者比基于出行方法的通勤者对早到惩罚更为敏感; 基于出行方法与基于边际活动预测的通勤者对晚到惩罚敏感程度均弱. 此外, 在选择的参数范围内, 系统总成本函数是一个分段函数, 且存在最优发车间隔.

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    19. 天涯杂谈``红会贴"热点事件分析
    张亚茹,唐锡晋
    系统科学与数学    2020, 40 (10): 1723-1736.   DOI: 10.12341/jssms13976
    摘要28)      PDF (1324KB)(27)    收藏

    社交媒体网站为网民们提供了在线交流的平台, 在该平台下各种话题 的发言层出不穷, 获取其中的热点事件有助于了解网民们关注的重点, 挖掘潜在 信息. 文章以天涯杂谈``红会贴"为数据源, 基于社会网络分析方法, 获悉了``红会贴"热点事件、网民在线回复规律, 研究表明地震捐款问题、郭美美事件等是舆情焦点, 网民双向互动的情感极性基本是相同的, 互动中先发表负面言论的数目多于先发表正面言论的数目. 由于事件的多样性、动态性, 可视化表达热点事件的演化过程尤为重要. 文章提出了结合LDA主题模型和Bert向量抽取``红会贴"故事线的方法, 由此得到``红会贴"热点事件的发展脉络, 故事线披露出了红会的信任危机.

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    20. 中国股市行业间高阶矩风险溢出效应研究
    崔金鑫,邹辉文
    系统科学与数学    2020, 40 (7): 1178-1204.   DOI: 10.12341/jssms13918
    摘要27)      PDF (26556KB)(20)    收藏

    已有的股市溢出效应研究多集中于均值及波动溢出效应层面, 而鲜有研究探讨股 市行业间的高阶矩风险溢出效应. 针对已有研究存在的不足之处, 文章基于高阶矩~GARCHSK 模型以及~Diebold 和~Yilmaz (2014)提出的~Connectedness 方法, 研究了中国股市行业间的 均值、波动、偏度和峰度溢出效应. 实证结果表明: 中国股市行业间不仅存在着较强的均值 及波动层面的溢出效应, 高阶矩风险溢出效应同样显著; 工业、材料和可选消费行业是中国 股市的系统重要性行业, 扮演主要的风险净溢出者角色, 而电信服务、能源及金融行业是主要 的风险净接受者; 股市行业间高阶矩风险溢出效应具有显著的时变特征, 且容易受到国内外重 大事件的影响; 重大危机事件往往会引起股市行业间的风险溢出效应的增强, 且金融危机期 间的风险溢出效应显著强于危机前和危机后; 股市行业间动态风险溢出效应在牛市中倾向于减 弱, 而在熊市中则倾向于增强. 文章的研究成果不仅丰富和完善了股市风险溢出效应的研究框架, 而 且可以为现实中投资者和监管部门进行投资组合及风险管理实践提供有力的决策考量依据.

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    21. 政府补贴新能源汽车的不同模式效果差异研究
    郑小雪,李登峰,刘志,郑守红
    系统科学与数学    2020, 40 (10): 1821-1835.   DOI: 10.12341/jssms13983
    摘要27)      PDF (707KB)(20)    收藏

    目前, 新能源汽车市场处于发展初期, 为推动新能源汽车产业发展, 中国各地区政府主要采取两种补贴模式, 即补贴给消费者或者补贴给新能源汽车制造商.在消费者具有绿色偏好属性的情形下, 考虑政府以社会福利最大化为目标、制造商以利润最大化为目标, 建立政府与新能源汽车制造商的Stackelberg博弈模型, 分析比较政府补贴给制造商和补贴给消费者这两种补贴模式.进一步, 在补贴退坡情形下, 引入制造商技术创新策略, 研究制造商技术创新对于政府补贴的替代效应.研究结果表明: 两种补贴模式均存在合理的政府补贴范围, 两种补贴模式的环境影响、消费者剩余和社会福利无差异, 但政府补贴给制造商的模式直接增加了制造商的利润来源, 且有利于进一步降低新能源汽车终端售价, 刺激消费者的购买需求; 只有在新能源汽车市场接受度较低时, 制造商技术创新对于政府补贴有明显的替代作用, 补贴退坡能够有效激励制造商技术创新, 实现产业的技术升级.

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    22. 航空直飞与空铁联运模式竞争研究
    黄仪融,田丽君,陈德旺
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 373-382.   DOI: 10.12341/jssms14138
    摘要27)      PDF (608KB)(21)    收藏

    空铁联运能够缓解机场拥堵问题,合理分配客流量,改善航空和高铁日趋激烈的竞争局面.文章基于航空与空铁联运二者运营者的视角,构建航空直飞与空铁联运两种出行方式竞争模型,在此基础上研究均衡解并分析影响均衡状态客流量的因素.研究表明,当两种出行方式的时长差越小,乘客对机场拥堵越敏感,高铁票价越低,乘客越偏向空铁联运.当乘客出行可获得的效用适中时,高铁票价存在一个明确的上界,若高铁票价低于这一上界,空铁联运项目可以正常运作,否则,若高铁票价高于这一上界,空铁联运项目无法正常运作.本研究可以为推进空铁联运项目提供理论依据.

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    23. 公平关切下具有CSR意识的闭环供应链定价决策
    刘珊,姚锋敏,陈东彦
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 383-400.   DOI: 10.12341/jssms14139
    摘要27)      PDF (719KB)(19)    收藏

    研究公平关切及企业社会责任 (CSR) 意识对闭环供应链定价决策的影响, 分别在零售商考虑不利公平关切以及有利公平关切两种情形下, 构建了考虑制造商CSR意识的闭环供应链定价决策模型, 分析了制造商的CSR意识及零售商的公平关切行为对新产品定价及废旧产品 回收的影响. 研究表明无论在何种情形下, 制造商的CSR意识均有利于降低新产 品批发价格及零售价格、扩大市场需求、提高废旧产品回收率. 通过比较不同情 形下的均衡结果发现, 制造商始终在零售商有利公平关切时获得更大的收益; 而 零售商始终在自身不利公平关切时获得更大的收益.

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    24. 基于KSLPP特征提取的ELM模拟电路软故障诊断
    王春兰,甘旭升,李双峰,孟祥伟
    系统科学与数学    2020, 40 (9): 1662-1671.   DOI: 10.12341/jssms13971
    摘要26)      PDF (655KB)(27)    收藏

    为提高模拟电路的软故障诊断能力,提出了一种基于KSLPP特征 提取和ELM的集成诊断方法.它首先利用KSLPP良好的特征提取能力,构建故 障样本集的特征集;然后,利用ELM解决复杂非线性问题的优势,建立提取特征 集的故障识别模型;最后,再由所建模型对各种故障模式进行诊断判定.椭圆滤波器的 仿真测试表明,该集成方法诊断的总正确率达到98.8\%,且11种故障状态中的8 种达到100\%正确率,从而验证了其可行性和有效性.

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    25. 基于距离协方差的二维列联表的独立性检验
    曹桃云,陈敏琼
    系统科学与数学    2020, 40 (9): 1687-1700.   DOI: 10.12341/jssms13973
    摘要26)      PDF (1167KB)(12)    收藏

    通过引入虚拟向量, 将二维列联表的独立性检验转换为两个虚拟向 量的独立性检验, 文章基于这两个虚拟向量的距离协方差导出了一种新的独立 性检验方法, 相比传统的卡方检验, 新方法不受列联表各单元格频数的影响, 且在二维列联表退化为$2 \times 2$四格表时新方法等价于卡方检验. 数值模拟进一步说明了新方法克服了传统的列联表独立性卡方检验的局限性, 实例验证了新方法的实用性。

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    26. 基于$K$折交叉验证Beta分布的AUC度量的置信区间
    王钰,赵晓艳,杨杏丽,李济洪
    系统科学与数学    2020, 40 (9): 1564-1577.   DOI: 10.12341/jssms13965
    摘要26)      PDF (519KB)(20)    收藏

    在统计机器学习研究中, 基于$K$折交叉验证的AUC (Area Under ROC Curve) 度量常常被用作分类算法性能的评价. 然而, 点估计显然没有考虑方差的信息, 为此, 基于正态假定的$K$折交叉验证$t$分布构造的AUC度量的通用对称置信区间(区间估计) 被提出. 但是, 这些对称置信区间往往表现出低的置信度或长的区间长度, 从而容易导致激进的(liberal) 统计推断结果. 通过对AUC度量的理论分析, 发现AUC度量的真实分布实际上是非对称的, 此时简单使用对称分布去近似它显然是不合适的. 因此, 针对二类分类问题, 本文提出了一种新的基于$K$折交叉验证Beta分布的AUC度量的非对称置信区间, 在模拟和真实数据实验上验证了提出的置信区间相对于传统的基于$K$折交叉验证$t$分布的对称置信区间的优越性.

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    27. 基于烟花进化人工鱼群算法和多重分形的属性选择 方法的应用
    夏平凡,倪志伟,朱旭辉
    系统科学与数学    2020, 40 (7): 1157-1177.   DOI: 10.12341/jssms13917
    摘要26)      PDF (842KB)(32)    收藏

    日益严重的空气污染, 严重影响日常生产生活. 因此, 亟 需对空气质量进行预测. 为了实现高效、科学的预测, 需准确地选择出 空气质量数据集中的关键影响因素, 故提出了基于烟花进化人工鱼群算 法和多重分形的属性选择方法, 并应用于空气质量预测中. 首先, 采用 混沌初始化方式生成初始种群, 对人工鱼群算法进行离散化改进, 并引 入烟花进化机制, 提出烟花进化人工鱼群算法(FEAFSA), 提高算法的搜 索效率; 其次, 融合FEAFSA 和多重分形维数 (MFD), 对空气质量数据 集进行属性选择, 约简冗余、不相关属性, 保留空气质量关键属性; 最 后, 在8 个UCI 数据集上的实验结果表明, 相较于其他属性选择方法, 其能 有效剔除冗余因素, 性能更优, 同时表明其有效性、稳定性和显著性. 在进 行性能测试之后, 将其应用于北京、上海和广州地区的空气质量等级和指数 预测中, 取得了良好的预测效果.

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    28. 一类连续发酵的分数阶建模及参数辨识
    王冬妮,翟金刚,冯恩民
    系统科学与数学    2020, 40 (9): 1517-1530.   DOI: 10.12341/jssms13961
    摘要26)      PDF (548KB)(17)    收藏

    针对一类连续发酵生产~1, 3-丙二醇~(1, 3-PD)~问题,~引入了 分数阶微积分的相关概念,~建立了分数阶微生物发酵模型,~并以模型中 的阶数和系统参数为辨识对象,~以终端时刻状态变量的计算值与实验值 的相对误差为性能指标,~建立了相应的分数阶参数辨识模型.~应用梯形 方法与预估校正方法求解分数阶微分方程,~讨论了分数阶情况下性能指 标与状态约束关于参数的梯度计算公式.~为辨识阶数和系统参数,~ 构造 了基于粒子群和序列二次规划方法的数值优化算法.~ 通过大规模优 化计算,~ 对模型进行了数值求解.~ 数值结果表明,~用分数阶方程描 述连续发酵过程,~优于已有的整数阶模型.

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    29. 机队运力配置和USApHMP问题的联合决策模型与算法
    张培文,吴江,汪瑜,孙宏
    系统科学与数学    2020, 40 (8): 1432-1446.   DOI: 10.12341/jssms13933
    摘要25)      PDF (713KB)(30)    收藏

    针对\, USApHMP\, (无容量限制的单分配枢纽网络设计)方法忽略了航空公司航线运力配置 决策对单位客流量成本的影响问题, 以枢纽机场选址、确定枢纽与非枢纽连接关系、航线机型及其 频次选择为决策变量, 综合考虑各城市对市场需求量、航线最大飞行频次、机队可用飞行时间等 限制因素, 以实现航线运力配置成本和枢纽设置成本最小化为目标函数, 建立航线机型匹配及频 次选择问题和\, USApHMP\, 问题的联合决策优化模型, 设计遗传算法进行求解. 算例分析表明: 考虑 \;4\;种机型、\;10\;个城市和 \;90\;个城市对的情况, 与传统枢纽网络设计方法相比, 联 合决策模型的网络总成本降低了\;9.39$\%$, 且航线最大飞行频次是影响枢纽网络设计方案的重要因素.

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    30. 模糊语言信息集成与决策分析
    傅伟锋,易志洪
    系统科学与数学    2020, 40 (8): 1447-1455.   DOI: 10.12341/jssms13934
    摘要25)      PDF (405KB)(34)    收藏

    人类语言中存在着大量没有精确边界的模糊表达,建立适当的模型对 于研究人类语言内涵和行为特征至关重要. 模糊语言学是模糊集合论与现代语 言学相结合形成的一门新兴交叉学科, 对于自然语言的科学处理乃至信息提取和 决策支持都有着重要价值.文章旨在拓展模糊语言和科学决策之间的联接桥梁, 具 体而言提出了语言概率犹豫模糊集(LPHFS),定义了相关的基本运算法则,给出了语 言概率犹豫模糊集上的幂均算子,并从信息聚合的角度提出了一种决策分析模型. 最 后以艺术品投资价值为例证实了模型的有效性.

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    31. 部分短视和参考价格效应下的政企回收WEEE协同策略
    孙世瑜,马德青,胡劲松
    系统科学与数学    2020, 40 (10): 1749-1765.   DOI: 10.12341/jssms13978
    摘要25)      PDF (742KB)(23)    收藏

    考虑到政府在WEEE (废旧电器电子设备)回收中不可替代的作用, 文章将政府作为独立博弈主体, 纳入到与企业协同进行废旧产品回收的动态系统中, 并且考虑消费者参考价格效应和政企自身的部分短视和远视行为对双方决策的影响, 构建了政府和企业的微分博弈模型. 借助贝尔曼连续型动态规划理论, 分别分析了政府和企业均远见(FF), 政府远见和企业部分短视(FM), 政府部分短视和企业远见(MF),政府和企业均部分短视(MM) 四种行为模式下政企的回收投入、企 业的环保商誉、消费者参考价格、政企效用, 并对其进行了对比. 最后利用数值算例进行验证并对关键参数进行敏感度分析. 研究发现: 双方均远见是成员的全局占优行为策略; 当成员存在部分短视行为时, 其自身效用反而高于自身为远见情形. 存在参考价格效应时, 企业和政府的WEEE回收投入、企业环保商誉、消费者参考价格水平以及政府、企业的效用, 都随着参考价格效应的增加而增加, 在制定回收决策时应考虑消费者参考效应.

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    32. 考虑信息源相关的对偶犹豫模糊多属性绿色行为决策方法
    李春华,曲国华,曲卫华,周海昇,张强
    系统科学与数学    2020, 40 (7): 1224-1241.   DOI: 10.12341/jssms13920
    摘要24)      PDF (697KB)(20)    收藏

    内容利用经典数学处理多属性绿色行为决策时,通常假定属性及属性信 息源联盟,有序位置及有序位置联盟之间是独立的,并且Chqouet积分在处理其独立性时只考虑了 属性及属性信息源联盟、有序位置及有序位置联盟之间的一种,没有同时考虑这两种情况,有悖于 实际应用,为此,提出了考虑属性及属性信息源联盟之间相互依赖的区间值对偶犹豫模糊多属性决策 方法.首先,基于传统的信息集成算子,定义了诱导广义区间值对偶犹豫模糊夏普利混合加权平均算 子,证明了其正确性;其次,结合Shapley 值给出了一种属性和有序位置权重均为未知的混合型多属性决策模型,基于模糊属性的相似性 测度构建了区间值对偶犹豫模糊测度目标规划模型,进而提出了一种方案的属性评价信息和属性权 重相关的均以区间值对偶犹豫数信息源表示的多属性决策方法;最后,通过模糊环境下的企业绿色行为 选择问题算例的比较说明了该方法的可行性和有效性.分析结果表明,考虑信息源相关的区间值对 偶犹豫模糊决策结果不仅符合人的主观心理,同时增强了Shapley 值的表示范围.

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    33. 基于流形正则化与成对约束的深度半监督谱聚类算法
    肖成龙,张重鹏,王珊珊,张睿,王万里,魏宪
    系统科学与数学    2020, 40 (8): 1325-1341.   DOI: 10.12341/jssms13926
    摘要24)      PDF (1190KB)(34)    收藏

    现有的子空间聚类方法以数据全局线性分布为前提, 利用先验约束估计未标记数据点的低维子空间, 并将其聚类到相应 组中, 对非线性结构的数据处理存在一定缺陷. 受启发于深度学习以其强大 的非线性学习表征能力在众多应用中取得巨大成功, 文章在数据表示中加入成 对约束, 并运用流形正则化理论, 采用$k$近邻构造全局相似度矩阵, 通过与自 编码器的联合学习, 提出基于流形正则化与成对约束的深度半监督谱聚类算法(MPAE). 该算 法一方面在学习数据的低维表示时同时保留数据的可重构性和局部流形结构的全局特征, 另 一方面将已知样本间的成对约束信息融入目标优化设计, 使学习到的低维特征更具有判别性, 这 在很大程度上提高了所得算法的聚类性能. 实验结果表明文章算法能够取得理想的聚类结果.

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    34. 云服务资源调度机制的协同与优化研究
    李桂君,寇晨欢,胡军,李慧嘉
    系统科学与数学    2020, 40 (8): 1365-1383.   DOI: 10.12341/jssms13929
    摘要24)      PDF (734KB)(30)    收藏

    数据中心是云计算的核心基础设施,但传统数据中心存在成本高、服务器使 用效率低等问题.共享经济模式能够将闲置带宽集成起来进行二次调度分配,大幅缓解当 前计算需求与计算能力之间的矛盾.文章为共享云服务提供商及其多名用户的效益优化设 计一个新的服务机制,并从博弈论的视角出发,构建模型来对云服务提供商以及其多名用户之 间的关系进行了描述.首先,云服务提供商通过选择提供适当的服务器,并针对用户请求制定 合适的分配策略,以降低能源消耗同时满足用户需求.其次,对于每个用户,文章建立了考虑 任务完成度和时间效率的效用函数,使得用户在云服务提供商的分配策略下最大化自身的 效益,且用户之间博弈结果是一般纳什均衡.最后,文章通过设计迭代算法来模拟上述服 务机制的全过程,仿真数值也说明了选择合适的服务器并制定适当的分配策略能够有 效地提高云服务提供商和用户的效益.结论表明,迭代算法能够对传统的云服务机制进行改进,是一种 切实有效的创新方法,也为中国共享经济背景下云服务产业的革命性发展提供了理论依据.

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    35.  基于大通讯时滞的多智能体系统的控制协议研究
    晋守博,李耀红,魏章志
    系统科学与数学    2020, 40 (9): 1531-1538.   DOI: 10.12341/jssms13962
    摘要24)      PDF (530KB)(19)    收藏

    针对具有较大通讯时滞的多智能体系统,提出了一种具有加权项的 时滞状态导数反馈协议,在无向通讯拓扑下,研究了一阶多智能体系统的一致性 与鲁棒性,证明了该协议能够解决时滞过大导致的系统震荡问题.首先利用近似代 换的方法,求出了该反馈协议的具体表达式,并给出了多智能体系统的闭环形式;然后以代 数图论和矩阵理论为工具,在该协议下,证明了系统渐近实现平均一致的充要条件,并指 出了恰当的反馈强度可以有效提高系统的时滞鲁棒性;最后采用数值仿真对结果的有效 性做了验证.

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    36. 供应链视角下主导型零售商的股权融资模型分析
    王宇,翟佳,邓杰
    系统科学与数学    2021, 41 (2): 466-480.   DOI: 10.12341/jssms14144
    摘要24)      PDF (2327KB)(12)    收藏

    股权融资已成为企业独角兽成长之路的重要一环, 合理地制定融资和运营决策有助于企业健康快速发展. 文章构建了供应链中占主导地位的零售商的股权 融资模型, 研究股权融资对零售商跨越式发展的助推作用, 以及供应商博弈行为、投资者属性对零售商运营和融资的影响. 研究发现: 股权融资促进了高成长性零售商的快速成长, 并带动了供应商的发展; 供应商的博弈行为会抑制零售商的股权融资和市场开拓, 削弱零售商和供应商的利润, 双方应采取合作以避免陷入``囚徒困境''; 当供应商不参与博弈时, 追求利润的零售商原股东应选择财务投资者而非战略投资者, 以获得股权和利润的双重收益.

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    37. 输入带有时滞的线性系统的镇定
    支霞, 冯红银萍
    系统科学与数学    2021, 41 (1): 17-23.   DOI: 10.12341/jssms14093
    摘要24)      PDF (360KB)(32)    收藏

    考虑带有输入时滞的线性系统的镇定问题. %讨论一类带有输入时滞的线性系统的镇定问题. 通过把时滞写成一阶传播方程, 带有输入时滞的镇定问题转化为常微分方程和一阶双曲方程组成的串联系统的镇定问题. 与现有Backstepping 方法不同, 文章给出了新的变换, 其核函数是一阶倒向向量值常微分方程, 这使得控制的设计更加简单. 文章给出了新的状态反馈控制器, 并证明了闭环系统解的适定性和指数稳定性. 数值模拟说明, 给出的方法是非常有效的.

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    38. 考虑商品订购数量的``货到人''仓储系统订单分批问题研究
    李珍萍,韩倩倩
    系统科学与数学    2020, 40 (8): 1456-1472.   DOI: 10.12341/jssms13935
    摘要23)      PDF (799KB)(34)    收藏

    结合``货到人''仓储系统的订单拣选场景, 在考虑订单中各种商品订购数量和货 箱中商品存储量的情况下, 研究了自动小车存储及取货系统的订单分批拣选问题. 对于给定 的待拣选订单, 以货箱出库次数极小化为目标, 建立了订单分批问题的整数规划模型, 并利用聚 类思想设计了两阶段启发式算法. 利用不同规模的算例进行仿真实验, 验证了模型和算法的有效 性. 通过对比按照本文模型和算法得到的分批结果与按照先到先服务策略得到的分批结果, 可以 发现, 按照文章模型和算法进行订单分批, 拣选效率大约提升了25\%--45\%. 进一步分析了拣选 台容量和相似度加权系数等参数变化对订单分批结果的影响. 最后利用两个具体算例, 对比分析了考虑商品订购数量和不考虑商品订购数量的订单分批模型之间的关系, 验证了考虑商品订购数量的订单分批模型的优越性.

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    39. 基于参数优化深度置信网络的雾霾预测模型
    宋娟,倪志伟,李萍,伍章俊,彭鹏
    系统科学与数学    2020, 40 (9): 1644-1661.   DOI: 10.12341/jssms13970
    摘要23)      PDF (1005KB)(20)    收藏

    深度置信网络(DBN)是一种常用的深度学习模型, 在雾霾预测 领域得到了广泛的应用. 然而, 利用传统的DBN进行雾霾预测时, 无监 督学习阶段各节点的连接权值和节点阈值的随机初始化会导致学习速度 慢、容易陷入局部最优等问题. 为此, 文章提出了基于参数优化深度 置信网络的雾霾预测模型. 首先, 构建融合多种变异策略的改进人工蜂群算法(IABC), 从理论上证明了算法的有效性, 并利用6个标准测试函数验证了其收敛速度和寻优精度优于其他人工蜂群算法; 其次, 将IABC算法用于DBN的连接权值和节点阈值的参数寻优, 通过DBN的无监督特征学习和有监督微调, 建立基于参数优化深度置信网络(PODBN)的预测模型; 最后, 利用雾霾数据集和UCI标准数据集验证了该预测模型的有效性, 实验结果表明该模型的预测精度和稳定性优于传统的DBN、FA-DBN及PSO-DBN等模型.

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    40. 复杂网络的动态输出反馈容错同步控制
    石宇静,胡昌敏
    系统科学与数学    2020, 40 (10): 1701-1712.   DOI: 10.12341/jssms13974
    摘要22)      PDF (962KB)(25)    收藏

    研究了具有执行器故障的复杂网络容错同步控制问题. 考虑了执行器的失效、 偏差以及两者同时存在的三种执行器故障情况, 利用线性矩阵不等式技术, 给出了动态输出反馈控制器的设计方法. 根据Lyapunov稳定性理论, 得到了在执行器不发生故障时, 同步误差渐近收敛;在执行器发生故障时, 同步误差范数有界的理论结果. 最后, 通过数值仿真验证了所提方法的可行性和有效性.

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