当期目录

    2016年 第36卷 第8期    刊出日期:2016-08-25
    论文
    基于主从博弈的碳排放税制定方法
    梁易乐,黄少伟,张星,田芳,魏韡,刘峰,梅生伟
    2016, 36(8):  1055-1067.  DOI: 10.12341/jssms12848
    摘要 ( 182 )   PDF (599KB) ( 244 )  
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    提出了一种基于主从博弈的碳排放税制定方法, 可同时兼顾节能减排目标与电网企业经济利益,为制定相关政策提供参考. 该主从博弈的上层决策者是政府机构,旨在制定最优税率方案,以最少的税收将系统的碳排放量限制在容许范围内,下层决策者是电网企业, 旨在以最低的发电成本满足系统负荷需求.上述主从博弈可进一步转化为混合整数线性规划问题,并通过CPLEX进行求解. 10机系统算例表明了所提模型与方法的合理性与有效性.

    具边界控制和同位观测的变系数薛定谔传递方程的适定正则性
    邵志超,张小燕
    2016, 36(8):  1068-1080.  DOI: 10.12341/jssms12849
    摘要 ( 112 )   PDF (372KB) ( 139 )  
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    考虑具有 Dirichlet 边界控制和同位观测的高维变系数 Schr\"odinger 传递方程系统. 证明了该系统在 Salamon 的意义下是适定的, 在 Weisse 意义下为正则的, 且直接传输算子为零. 黎曼几何方法被用来处理变系数所带来的困难.

    基于数据驱动的双离合器式自动变速器换挡过程控制
    李超,李天思,刘奇芳,陈虹
    2016, 36(8):  1081-1093.  DOI: 10.12341/jssms12850
    摘要 ( 123 )   PDF (1252KB) ( 131 )  
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    对采用双离合切换式换挡材~DCT~车辆而言, 两个离合器的分离接合对换挡品质有重要的影响. 为了实现~DCT~快速平顺的换挡过程控制, 文章提出将换挡过程中的力矩相和惯性相作为一个整体进行优化控制, 同时考虑换挡过程中发动机节气门配合的控制策略. 考虑到传动系统的高度非线性和不确定性, 采用数据驱动预测控制方法进行控制器设计. 在进行控制器的设计时, 首先针对离合器的动作设计了充分激励信号, 然后根据该激励数据及在该激励数据作用下系统的输出响应利用子空间辨识的方法构造了~Hankel~矩阵, 进而利用最小二乘法求解出被控对象的数据预测方程, 依据换挡品质评价指标选取反映换挡快速性与平顺性的车辆冲击度和离合器转速差作为目标函数, 考虑到换挡执行机构的响应能力的约束, 进而将换挡过程闭环控制问题转化为反复开环求解使目标函数值最小的控制输入的优化问题, 最后进行了离线仿真实验, 验证了控制器的合理性和有效性.

    带未知通信干扰和丢包补偿的多传感器系统的融合估计
    祁波,孙书利
    2016, 36(8):  1094-1106.  DOI: 10.12341/jssms12851
    摘要 ( 128 )   PDF (540KB) ( 158 )  
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    研究了带未知通信干扰和丢包的多传感器系统的融合估计问题. 用一组满足Bernoulli 分布的随机变量来描述从不同传感器到融合中心或各局部数据处理子站的数据传输过程中的丢包现象. 在丢包发生时, 采用当前丢失观测的预报进行补偿. 应用线性无偏最小方差估计准则, 分别设计了不依赖于未知干扰的集中式融合状态预报器和按矩阵加权分布式融合状态预报器. 最后, 基于所提出的状态预报器设计了未知通信干扰估值器. 仿真例子验证了算法的有效性.

    平衡化图半监督学习方法
    张燕,张晨光,张夏欢
    2016, 36(8):  1107-1118.  DOI: 10.12341/jssms12852
    摘要 ( 132 )   PDF (520KB) ( 144 )  
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    许多机器学习的实际应用中都存在数据不平衡问题,即某类的样本数目要远小于其他类别.数据不平衡会使得分类问题中的分类面过于倾向于适应大类而忽略小类,导致测试样本被错误地判断为大类.针对该问题,文章提出了一种平衡化图半监督学习方法.该方法在能量函数中引入均衡化因子项,使得置信值不仅在图上尽量光滑且在不同类别之间也尽量均衡,有效减小了数据不均衡的不利影响. 21个标准数据集上对比实验的统计分析结果表明新方法在数据不平衡时具有显著(显著性水平为0.05) 优于支持向量机以及其他图半监督学习方法的分类效果.

    FROH条件下的质量-弹簧-阻尼离散系统采样零动态的稳定性
    曾诚,梁山,苏盈盈,钟佳岐
    2016, 36(8):  1119-1128.  DOI: 10.12341/jssms12853
    摘要 ( 114 )   PDF (631KB) ( 120 )  
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    针对不稳定零动态限制了控制系统可能 达到的稳定性能, 文章主要探讨了FROH条件下一类具有传感器和执行器非对称配置的质量-阻尼-弹簧(MDS, mass-damper-spring)系统离散时间模型采样零动态的稳定性. 首先, 对线性MDS多变量系统的采样零动态的渐近性质进行了详细分析, 同时还给出了其线性近似表达式. 此外, 在充分小的采样周期$T$条件下, 也导出了保证MDS系统采样零动态稳定的充分条件. 研究表明: 在线性离散MDS时间系统的采样零动态稳定性方面, FROH具有比ZOH更好的稳定性能. 而且, 数值例子论证了FROH能配置线性MDS系统的采样零动态到稳定区域, 而在ZOH条件下线性MDS系统则具有不稳定采样零动态, 这也说明FROH能增强线性MDS系统采样零动态的稳定性.

    基于DIVA模型的汉语语音感兴趣区域的功能磁共振研究
    张少白,陈彦霖,刘友谊
    2016, 36(8):  1129-1137.  DOI: 10.12341/jssms12854
    摘要 ( 106 )   PDF (675KB) ( 198 )  
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    DIVA (Direction Into Velocities of Articulators)模型作为一种数学模型,能够较为准确地描述人脑中涉及语音生成和语音理解脑区所发挥的作用,并对其过程进行模拟.但是DIVA模型所采用的语音感兴趣区域是基于英语语音研究而制定的.在汉语语音研究过程中,原有的感兴趣区域在反映汉语任务的脑区激活状态方面存在诸多不足.文章对汉语语音加工过程进行功能磁共振成像实验研究,并基于DIVA模型对实验结果进行分析后发现: 与英语语音研究结果相比,右侧颞叶后部及相邻的缘上回, 双侧枕叶腹侧区域出现了不同的激活状态.该实验结果为以后对DIVA模型进行汉语语音相关修改提供了良好的基础.

    一种针对实验数据的裕量和不确定性量化方法
    赵亮,杨战平
    2016, 36(8):  1138-1149.  DOI: 10.12341/jssms12855
    摘要 ( 121 )   PDF (581KB) ( 139 )  
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    针对基于$k$系数的裕量和不确定性量化方法只适用于正态分布的实验数据的局限性, 文章分析了系统性能特征分位数与裕量和不确定性量化评估所关注的问题之间的联系, 通过分位数回归求解指定的性能特征分位数及其置信限, 实现了对实验数据的裕量和不确定性量化评估. 新的评估方法对数据的分布形式及方差一致性没有要求, 具有较强的数据适应性. 示例分析对此进行了说明.

    顾客低碳选择行为对供应链低碳投入决策的影响
    刘洽,赵秋红,马艳红
    2016, 36(8):  1150-1159.  DOI: 10.12341/jssms12856
    摘要 ( 105 )   PDF (494KB) ( 178 )  
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    产品的低碳性受到企业和消费者的广泛关注. 文章考虑包含一个制造商和一个销售商的供应链, 假设市场需求量与产品低碳度正相关,与产品价格负相关, 建立了基于顾客低碳选择行为的低碳供应链分散决策和集中决策模型, 最优解表明, 与分散决策情形相比, 集中决策的产品价格以及企业的低碳投入减少, 而顾客需求量和供应链的总利润变大, 文中给出了供应链的制造商和销售商协同进行集中决策的条件. 进一步地, 文章重点研究了顾客低碳选择行为对供应链集中决策的影响, 解析和计算分析结果表明, 随着顾客低碳偏好的增加, 虽然供应链低碳投入,产品价格呈指数增长, 但供应链总利润也呈指数增长, 因此, 存在顾客低碳偏好下, 供应链将会选择进行低碳投入.

     股指期货市场波动率的预测研究
    贺志芳,杨鑫,龚旭,文凤华
    2016, 36(8):  1160-1174.  DOI: 10.12341/jssms12857
    摘要 ( 164 )   PDF (473KB) ( 191 )  
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    准确刻画和预测股指期货市场的波动率, 有利于实现股指期货的价格发现、套期保值和市场调节等功能.文章首先在已实现极差异质性自回归模型(the Heterogeneous Auto-Regressive with Realized Range, HAR-RRV model)的基础上, 构建HAR-HLT和LHAR-HLT模型; 接着, 以中国股市中沪深300股指期货的5分钟高频交易数据为样本, 通过运用HAR-HLT和LHAR-HLT模型分析股指期货市场波动率的特征以及预测股指期货市场未来的波动率.研究发现:在HAR-HLT和LHAR-HLT模型中, 高频已实现极差、低频已实现极差和趋势已实现极差都包含较多对未来波动率的预测信息; 股指期货市场的波动率存在短期的``动量效应''和中长期的``反转效应'', 其杠杆效应并不明显; HAR-HLT和LHAR-HLT模型对未来1 日、1周和1月波动率样本外预测能力都明显强于目前常用的HAR-RRV类模型.

    基于巨额损失波动性的最优投资决策研究
    张胜君,要亚玲,吉小东
    2016, 36(8):  1175-1186.  DOI: 10.12341/jssms12858
    摘要 ( 142 )   PDF (709KB) ( 133 )  
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    近年来伴随着金融市场广度与深度的不断拓展,频发的金融风险对世界经济及金融市场造成了巨大损失(如美国次贷危机),学者和投资者越来越关注规避小概率巨额风险的最优投资决策及有潜力风险资产遴选方法的研究.文章就此开展了如下研究:首先以损失超过VaR部分的 条件期望 CVaR作为投资者愿意承担风险的上限,改进投资预算约束为非紧约束,提出了基于巨额损失波动性的投资组合模型. 数值试验验证了模型具有良好的收敛性,即使在生成较少数量的情景下也能快速收敛;当投资者对最低期望收益率要求不高时,不必全额投入预算资金就能满足投资者对预期收益的要求;随着投资者对最低期望收益率要求的提高,更多预算资金被投入可能带来更高收益的风险资产,资金预算约束逐渐趋于紧约束;模型给出的最优投资决策在样本外各滚动窗口测试中均实现了较高收益,但发生巨额损失的波动程度却显著降低,达到了控制小概率极端风险的目的.其次,结合常规基本面分析法和聚类分析技术,提出了风险资产的遴选方法.该方法适用于跨市场跨行业不同品种间风险资产的筛选,可兼顾同一类别内资产的同质性及不同类别资产间的异质性,以此达到分散化解风险的目的.实证研究表明,该方法遴选出的``少量''风险资产在各项评价指标上具有明显的优势,聚类技术的引入大大降低了投资者选择资产的难度.}

    具不同发展阶段和共生关系企业集群系统的持久性和概周期解一致渐近稳定性
    刘萍,李伟银,郭清才
    2016, 36(8):  1187-1202.  DOI: 10.12341/jssms12859
    摘要 ( 145 )   PDF (522KB) ( 130 )  
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    为更真实地描述企业集群的动态演化规律,基于生态学角度考虑企业集群现象,建立了一类新的数学模型: 具有不同发展阶段和共生模式的企业集群系统,利用微分方程比较原理和构造适当的Lyapunov函数,得到了保证该系统持久性、概周期解存在唯一性和一致渐近稳定性的充分条件,获得一些新的结果,举例验证结果的合理性,并对结果分析作出相应的经济解释.

    模糊联盟合作对策$\tau$值
    杨靛青,李登峰
    2016, 36(8):  1203-1213.  DOI: 10.12341/jssms12860
    摘要 ( 116 )   PDF (400KB) ( 109 )  
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    定义了模糊联盟合作对策的$\tau$值, 讨论了其有效性、个体合理性、对称性、哑元性等性质. 利用整体有效性、策略等价下的共变性和限制成比例性证明了模糊联盟合作对策的$\tau$值存在唯一性, 讨论了其和模糊核心的关系. 针对模糊联盟凸合作对策, 推导出这类对策$\tau$值的一般简化公式, 并给出基于Choquet积分的模糊联盟凸合作对策$\tau$值. 研究结果发现, 模糊联盟合作对策$\tau$值具有分配合理性和公平性, 而且是对清晰合作对策$\tau$值的扩展.

    对冲通货膨胀风险的投资组合策略求解
    郑效晨,刘愈琳,曹晓旭
    2016, 36(8):  1214-1225.  DOI: 10.12341/jssms12861
    摘要 ( 142 )   PDF (493KB) ( 111 )  
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    通货膨胀是投资者进行资产配置时面临 的主要问题, 其不仅会影响投资者的投资决策, 也会对其 投资收益产生重要影响. 文章在CRRA (constant relative risk aversion) 假设下, 效用函数同时考虑了投资者的消费和最终财富. 在约束条 件下, 文章求解了一般均衡时的最优消费和最优财富, 与此同时得出$ t $时刻 财富与消费的比值实际上是年金债券的结论, 并在此基础上得出了一般情况 下的投资组合策略. 当存在通货膨胀时, 文章利用指数债券对冲通货膨胀 风险, 求解出远期期望消费和远期期望财富, 最终得到通货膨胀条件下的投资组合策略.

    基于二型直觉三角前景T2ITFNHA算子的多准则群决策方法
    陈振颂,李延来,CHEN Kwai-Sang
    2016, 36(8):  1226-1254.  DOI: 10.12341/jssms12862
    摘要 ( 112 )   PDF (823KB) ( 166 )  
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    在二型直觉模糊集与直觉三角模糊数的基础上, 定义了二型直觉三角模糊数及其运算法则, 给出基于二型直觉三角模糊数的加权算术平均(WAA)算子, 有序加权平均(OWA)算子和混合集结(HA)算子. 考虑决策者有限理性决策行为下的异化风险态度与敏感性, 定义二型直觉三角模糊前景效应与前景价值函数, 构造前景 T2ITFNHA算子. 针对多方参与决策且决策者权重确 定, 准则权重未知的多准则群决策问题, 采用正态 分布赋权法计算前景T2ITFNHA算子指标置换下的位 置权重, 提出基于二型直觉三角前景T2ITFNHA算子 的决策方法. 该方法利用前景T2ITFNHA算子集结群 体准则的二型直觉三角前景价值函数, 运用灰色系 统理论确定准则权重, 并通过计算前景集对记分函数对方案进行对比和排序. 最后, 案例分析说明了二型直觉三角模糊数的实际应用背景及所提高的决策方法的有效性和可行性.

    技术创新对集群双寡头产量博弈均衡的影响分析
    王凤莲,赵骅
    2016, 36(8):  1255-1264.  DOI: 10.12341/jssms12863
    摘要 ( 101 )   PDF (1220KB) ( 119 )  
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    考虑技术溢出的距离衰减效应, 引入技术创新参数, 建立了集群内采取不同策略的双寡头企业的产量动态博弈系统, 分析了技术创新参数对博弈均衡稳定性的影响, 并进行了数值模拟. 研究表明: 采取GD策略的企业的产量调整速度过大会引起产量演化发生分叉和混沌. 技术创新参数的设置对均衡的稳定性具有重要调节作用, 采取GD策略的企业减少创新成本减少量, 采取Naive策略的企业在企业间距较小时减少创新成本减少量而在间距较大时增大创新成本减少量, 可增大实现均衡的稳定区域, 减少产量博弈系统的分叉和混沌现象.

    基于协同过滤的移动电子商务推荐算法
    肖会敏,张锟,崔春生
    2016, 36(8):  1265-1274.  DOI: 10.12341/jssms12864
    摘要 ( 116 )   PDF (818KB) ( 121 )  
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    随着移动电子商务的快速发展, 信息过载现象成为该领域的研究热点, 个性化移动推荐系统开始成为理论和应用的热点. 文章将协同过滤技术应用到移动电子商务中, 结合移动电子商务移动性和随时性的特点, 在协同过滤中加入时间因素和位置因素, 通过遗忘函数改进协同过滤算法, 最后实验证明改进的协同过滤移动推荐算法比传统的协同过滤算法能更有效地提高推荐精度.

    基于Super-SBM 和Malmquist指数的APEC能源效率动态变化研究
    陶雪萍,王平,朱帮助
    2016, 36(8):  1275-1289.  DOI: 10.12341/jssms12865
    摘要 ( 113 )   PDF (2643KB) ( 185 )  
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    在非参数共同前沿框架下, 采用Super-SBM模型测算了APEC地区17个成员1990--2012年间的能源效率, 深入分析了APEC地区不同群组间能源利用技术的差距, 并以动态视角从技术进步、纯技术效率、规模效率等方面挖掘能源利用技术差异的根源, 探寻能源效率差距扩大的原因. 研究结果发现, 发达国家和新兴东亚经济体在共同前沿和群组前沿下的能源效率没有差异, 发展中国家在两种前沿下的能源效率有显著差异: 发展中国家与潜在的最优技术水平的差距有扩大的趋势; 发达国家和东亚新兴经济体的能源效率起点较高, 且提升速度较快, 而发展中国家的能源效率起点低, 提升速度较慢, 这可能是发展中国家与潜在最优技术之间差距扩大的主要原因. 各国家和地区可以从提升技术水平、提高管理水平和资源配置能力、调整生产规模等方面提升能源效率, 但不同国家和地区各有侧重.

    M/M/c排队驱动的流模型分析
    徐秀丽,徐彪,王现英
    2016, 36(8):  1290-1297.  DOI: 10.12341/jssms12866
    摘要 ( 116 )   PDF (374KB) ( 167 )  
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    研究了一个多台排队系统队长过程作为外部随机环境的流模型. 使用Laplace变换(LT)方法, 发现缓冲器容量(库存量)分布的LT具有简洁的幂结构. 进一步地, 借助于Laplace-Stieltjes变换(LST)和LT之间的内在关系, 给出了库存量分布的LST及平均库存量. 最后, 借助于一些数值例子刻画了系统参数对平均库存量及空库概率的影响.

    向量值~$D$-$E$-预不变真拟凸映射研究
    彭再云,李科科,范琳煊
    2016, 36(8):  1298-1307.  DOI: 10.12341/jssms12867
    摘要 ( 177 )   PDF (289KB) ( 122 )  
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    提出了一类新的向量值映射-$D$-$E$-预不变真拟凸映射, 它是$E$-预不变凸映射(Fulga和Preda, 2009) 与 $D$-预不变真拟凸映射(彭建文, 2003)的真推广. 首先, 用 例子说明$E$-不变凸集, $D$-$E$-预不变真拟凸映射的存在性; 然后, 讨论$D$-$E$-预不变真拟凸映射的性质, 并获 得$D$-$E$-半严格预不变真拟凸映射在向量优化问题中的 一个重要应用; 最后, 对$D$-$E$-半严格预不变 真拟凸与$D$-$E$-预不变真拟凸映射之间的关系做 了探究, 并举例验证了所得结果.

    犹豫模糊语言幂均算子及其在群决策中的应用
    魏翠萍,葛淑娜
    2016, 36(8):  1308-1317.  DOI: 10.12341/jssms12868
    摘要 ( 109 )   PDF (413KB) ( 212 )  
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    犹豫模糊语言术语集用以描述专家给出语言评价时表现出犹豫的情形. 文章针对专家权重未知的犹豫模糊多属性群决策问题, 提出一种基于犹豫模糊语言幂均算子的群决策方法. 首先定义了犹豫模糊虚拟术语集, 犹豫模糊虚拟术语集上的距离和幂均算子, 然后建立一种专家间信息相互支持的犹豫模糊群决策方法. 该方法将专家给出的语言评价信息转化为犹豫模糊虚拟术语集, 用犹豫模糊虚拟术语集上的幂均算子构建群决策矩阵, 并 用基于\ TOPSIS 的方法对方案进行排序和择优. 最后通过实例说明了所提方法的实用性和有效性.

    零期望效用原理下的贝叶斯保费
    温利民,庄小红
    2016, 36(8):  1318-1328.  DOI: 10.12341/jssms12869
    摘要 ( 111 )   PDF (397KB) ( 128 )  
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    在零期望效用保费原理下,定义了风险保费及贝叶斯保费,讨论了零期望效用保费及损失函数的关系,得到了各种效用函数下的贝叶斯保费,并证明了这些贝叶斯保费的强相合性,最后通过数值模拟的方法验证了贝叶斯保费的收敛速度。

    一类最优跳频序列族的代数构造
    徐善顶,曹喜望,许广魁
    2016, 36(8):  1329-1338.  DOI: 10.12341/jssms12870
    摘要 ( 88 )   PDF (337KB) ( 169 )  
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    在通信系统中, 直接序列扩频和跳频扩频是两种最主要的扩散编码技术. 而在FH-CDMA系统中, 跳频序列被广泛使用. 利用分圆法和离散对数函数, 首先构造了一类具有新参数的跳频序列族, 并给出了各类汉明相关值的计算公式. 其次, 证明了所构造的跳频序列(族)所具有的最优性.

     Taylor展开式与三角函数不等式的自动证明
    陈世平,刘忠
    2016, 36(8):  1339-1348.  DOI: 10.12341/jssms12871
    摘要 ( 172 )   PDF (379KB) ( 155 )  
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    文章以具有模型 $f(x,\tan(\frac x 2))>0$ 的三角函数不等式为研究对象来探讨超越不等式的机器证明问题, 运用 Taylor 展开式将目标不等式的证明转化为一系列的一元多项式不等式的证明, 然后借助代数不等式证明工具(如 Bottema) 完成最后的工作. 运用 Maple 编制程序实现了上述算法, 实验结果表明算法对常见的三角函数不等式十分有效, 并且证明过程是``可读''的.

    几类特殊形式的置换多项式
    朱喜顺,陈媛,曾祥勇
    2016, 36(8):  1349-1357.  DOI: 10.12341/jssms12872
    摘要 ( 128 )   PDF (278KB) ( 157 )  
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    有限域上的置换多项式在密码学, 编码理论和序列设计等领域有着广泛应用, 但目前已知的置换多项式的构造还 很有限. 文章分别给出有限域\,$\mathbb{F}_{2^n}$\,上两类形如\,$(x^{2^{i}}+\eta x+\delta)^{s}+x$\,和两类形如\,$x^{r}+\delta x^s+\delta^{t}x$\,的置换多项式.

    有针对性的扑杀禽类对控制禽流感传播的有效性研究
    郭树敏,李学志
    2016, 36(8):  1358-1366.  DOI: 10.12341/jssms12873
    摘要 ( 98 )   PDF (363KB) ( 128 )  
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    研究了一类既包含高致病禽流感病毒,又包含低致病禽流感病毒的人禽动力学模型, 还考虑到人类会对染病的禽类进行有针对性的宰杀.通过讨论得到了两个基本再生数$R_{1},R_{2}$,并得到了无病平衡态和染病平衡态的全局稳定性条件.证明了当两类病毒还未共存时,可以通过有效治疗和宰杀禽类来控制疾病传播; 当两类病毒已共存时,治疗和宰杀禽类反而会促使两类病毒共存,并发展为地方病. 因此只有趁两类病毒还未共存时控制,才能可有效抑制禽流感在人类的传播.