系统工程理论与实践

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庞素琳;汪寿阳

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 385-393. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-385

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针对移动核心网数据突增现象下异常数据的特性,定义了数据突增事件、最大承载量临界值、风险警界线等, 给出了 TRAU 数据两类模式(“正常”、“异常”)的划分方法.提出并建立了移动核心网数据突增现象下异常数据线性判别模型和判别准则,用来对某移动核心网 BSC 的 TRAU 数据进行判别分析. 判别结果表明,本文所建立的异常数据线性判别模型对原数据样本的回判以及对新数据样本的识别准确率都达到 100% .

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应急物资的两阶段局内分配策略

于辉;刘洋

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 394-403. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-394

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研究了在单出救点、多需求点的应急系统中如何确定应急物资分配的两阶段策略,采用应急物资需求量的上下界来刻画了灾害事件下的应急需求特征,进而利用局内决策方法求得了应急物资在两阶段嵌套机制下的有效分配策略.最后通过数值仿真对比了单阶段和两阶段决策系统下的绩效并分析了影响嵌套策略绩效的因素,证实了两阶段嵌套策略的稳健性及其优势.研究结果凸现了两阶段嵌套策略在应急物资分配管理中的运用价值,为应急物资分配提供了管理启示.

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多供应链竞争背景下的重组应对成本干扰

张超;滕春贤;陈兆波

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 404-410. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-404

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在多供应链竞争的背景下,以生产和销售同质产品、制造企业为核心的供应链为研究对象,利用变分不等式理论、空间价格均衡理论和纳什博弈理论,构建了成本干扰前、成本干扰后的均衡模型,给出了完成重组的条件,并建立了重组后的均衡模型. 最后, 通过数值算例证明了模型的有效性.

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成像卫星任务规划模型、算法及其应用

贺仁杰;高鹏;白保存;李菊芳;姚锋;邢立宁

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 411-422. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-411

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近年来, 成像卫星数量越来越多,成像任务需求呈现出多样化、复杂化和快速增长的趋势,成像卫星任务规划问题在卫星管控中的作用越来越突出.在对成像卫星任务规划基础理论进行阐述的基础上,总结了成像卫星任务规划的基本模型和主要求解算法. 建立了考虑任务合成的成像卫星调度模型, 提出了求解该模型的快速模拟退火算法.成像卫星调度模型、求解方法和任务规划技术,已运用到成像卫星的日常管控中, 取得了很好的效果.

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反馈系统发展对策生成的顶点赋权反馈图法---以鄱阳湖区德邦生态能源经济反馈系统发展为例

刘静华;贾仁安;袁新发;张南生;涂国平

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 423-437. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-423

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德邦规模养殖生态能源经济区是国家战略《鄱阳湖生态经济区规划》农业产业区,是要求实现规模养殖和种植循环经济的开发区,是要求实现开发沼气能源减少污染物排放(节能减排) 的低碳生态产业区,是由大学、公司、农户、地方政府等共同参加建设的有普遍意义的创新基地.此规模养种循环与节能减排系统是一个反馈复杂系统, 对此,创建系统动力学三步顶点赋权反馈图的管理对策生成法进行研究. 首先,通过对德邦牧业实地发展进行深入分析,建立了两个增长正反馈环和一个制约负反馈环构成的2005-2009年五个规模养殖生态能源经济区增长制约顶点赋权反馈图,定量揭示现行系统发展的优势和存在的问题. 其次,围绕五个顶点赋权反馈图中两个增长正反馈环和一个制约负反馈环的内涵再提出系统可持续发展实现规模养种循环与节能减排的3条管理对策.最后, 通过五个顶点赋权反馈图顶点值的反馈变化规律,证明了系统发展中必须实施以猪尿资源为原料养殖场开发沼气工程并周边养种结合开发沼液资源,必须实行以养殖场的猪粪资源为原料促进全乡户用沼气池开发且全乡实施沼液种植,必须加大投入实施规模经营改变生产方式3条管理对策的正确性.此三步顶点赋权反馈图法及研究结果有重要理论和普遍实际意义,且为后续定量仿真管理对策未来实施效应评价中仿真方程的建立提供了积累.

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中国不良贷款回收率地区差异的原因分析

唐跃;王东浩;陈暮紫;陈敏;杨晓光

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 438-449. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-438

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在中国不同省份的不良贷款回收率水平之间存在较大的差异.通过构造一系列能够刻画各省的经济发展水平和市场化程度的指标,较好地解释了环境因素对地区回收率差异的影响. 研究结果表明:不同地区在经济发展水平、要素市场发育程度、法律环境和中介组织发育程度、非国有经济发展程度、政府干预程度等因素的差异能够比较好地解释其回收率之间的差异,而且2001年至2005年各省的不良贷款回收率差异的逐渐变小也是由于这些因素的趋同造成的.基于这些指标, 将回收率水平接近的省份划分到相同的区域,为不良贷款的分区域回收率建模奠定基础.

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基于 CVaR 的“公司+农户”型订单农业供应链协调契约机制

叶飞;林强;李怡娜

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 450-460. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-450

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基于订单农业特点,构建了由风险中性的公司与风险规避的农户组成的“公司+农户”型订单农业供应链模型,并在条件风险估值(conditional value-at-risk, CVaR)风险度量准则下,建立了具有风险规避特性的农户的决策目标函数,分析了供应链分散决策情形下农户与公司的最优决策行为.研究结果表明具有风险规避特性的农户选择的最优产量会随订单价格的增加而增加,并且风险规避特性的农户选择的最优产量严格小于风险中性农户的最优产量.此外,分散决策情形下农户选择的最优产量会低于集中决策情形下整条供应链的最优产量.因此,为了更好地实现供应链的协调,提出了一种“收购补贴+市场保护价+保证金”型的协调契约机制,并给出了公司制定的最优补贴系数与订单价格满足的条件.数值分析结果表明该契约机制可以完美地实现“公司+农户”型订单农业供应链的协调.

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不确定响应时间下价格时变供应链的协调

苏菊宁;陈菊红;刘晨光

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 461-470. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-461

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在市场价格随时间变化、市场需求和响应时间均不确定的供应链中,比较了集中系统和无合作分散系统的订货决策.通过深入分析供应链不协调的原因, 提出了基于时间的价格折扣分担与滞销补贴联合契约. 经过精心设计,开发出了供应链协调契约的具体形式. 通过数学推导证明,设计的联合契约能够实现供应链的Pareto最优.最后通过算例分析讨论了模型中各参数的变化对决策结果的影响,定量刻画了联合契约在供应链协调中的价值,揭示了诸多对供应链管理实践具有指导作用的启示.

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考虑客户驱动需求替代的产品生产组合及零部件补货策略

李宇雨;但斌;黄波

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 471-479. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-471

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考虑在客户驱动需求替代和客户异质性偏好的环境下, 产品族ATO制造商以通用零部件和专用零部件组装生产同一产品族产品,建立了基于客户驱动需求替代的产品族ATO制造商产品生产组合和零部件补货模型, 给出了制造商产品生产组合和零部件最优补货策略,以及最优解的寻优步骤. 理论及仿真分析表明,产品的最优销售时长与整个产品族的单位时间潜在总需求无关,仅与产品售价, 零部件采购价格和单位保管成本相关;产品售价上升时,制造商应延长该产品的销售时长, 缩短其它产品销售时长, 以提高其利润.

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考虑缺货和缺陷品的模糊生产库存模型的优化求解

李群霞;张群

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 480-487. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-480

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提出了一种同时考虑缺货和缺陷品的生产库存模型,并利用模糊集理论进行优化求解.用梯形模糊数来描述各变量,并采用梯级平均综合表示法对目标函数进行解模糊.采用扩展拉格朗日法与反证法相结合的方法,解决了不等式约束下的目标函数的求解问题.Hessian矩阵的正定特性证明了目标函数在最佳生产量处存在最小的生产库存总成本.最后通过数据分析,研究了缺陷率和缺货对生产量和生产库存总成本的影响.

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灾害链中多资源应急调度模型与算法

李进;张江华;朱道立

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 488-495. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-488

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灾害事故的应急资源调度是减少生命财产损失的有效手段.针对灾害链中多资源应急调度问题, 建立了多资源多受灾点应急调度模型,设计了基于图论中网络优化和线性规划优化思想的启发式算法,并分析了算法复杂性.该算法根据应急资源在原生灾害和次生灾害中的需求对资源进行分类,对灾害链中都需要的公共应急资源, 通过对模型线性松弛解的修正,降低问题的复杂性, 减少算法的计算时间;而对原生或次生灾害中需要的应急资源, 运用领域搜索方法寻找出救点,得到满意的资源调度方案. 最后通过算例验证了算法的有效性和可行性,表明算法适合较大规模的计算, 并能满足应用中的实时性要求.

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基于活动重叠的DSM项目时间计算及排序优化

杨青;黄建美

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 496-504. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-496

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研发活动之间常存在顺序重叠和反馈重叠,重叠并行性会加快项目的进度,但又存在返工风险.为此,采用设计结构矩阵(DSM)信息输出和信息输入时间因子矩阵及返工风险矩阵,以更完整地描述活动重叠及其对返工的影响.提出了基于顺序重叠的项目持续时间计算方法和基于反馈重叠导致的返工时间计算方法.针对某案例活动排序优化问题,采用遗传算法以基于重叠的时间计算模型为目标函数进行优化,项目的持续时间和返工时间得到了明显的降低.

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生产能力约束条件下的柔性作业车间调度优化

张铁男;韩兵;于渤

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 505-511. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-505

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柔性作业车间调度问题是经典作业车间调度问题的深化,为解决实际生产系统中作业车间调度资源受限问题提供了方案.从生产能力约束条件出发构建柔性作业车间调度模型,以最大完工时间最小和最大机器负荷最小为目标函数,并提出了基于此的改进遗传算法.该算法采用基于工序和基于机器相结合的编码机制,利用改进多父代交叉算子和多点变异进行遗传操作,在充分保留父代优良基因的同时保证了种群的多样性,克服了传统遗传算法易于早熟或收敛慢的缺点.最后,通过仿真和比较实验,验证了该算法优化生产能力约束条件下柔性车间调度问题的可行性和有效性.

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改进的粒子群算法求解Van Genuchten方程参数

刘衍民;隋常玲;赵庆祯

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 512-521. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-512

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Van Genuchten模型是研究土壤水力学性质应用最广泛的模型.运用该模型的关键是4个参数的求解.为了精确地求解这些参数,提出一种基于动态邻居和局部搜索的粒子群算法(DNLPSO).该算法具有如下特征: 根据粒子的运行, 为每个粒子动态的构建邻居;每个粒子的速度不是由它的邻居中最好运行的粒子来调整,而是由它的所有邻居共同调整; 引入拟牛顿(Quasi-Newton)算法来提升局部搜索能力, 以加快收敛速度.实验结果表明DNLPSO求解Van Genuchten模型参数的精度高于其他方法.

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小生境遗传算法修正三角模糊数互补判断矩阵一致性及排序

刘胜;张玉廷;于大泳

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 522-529. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-522

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一致性检验、修正和权值排序作为一个整体处理,属于全局分析方法.采用遗传算法优化建立的一致性指标系数函数,引入小生境技术以保证在待优化参数较多时仍能找到最优解.分析了算法的时间复杂性和稳定性.并通过仿真对比验证了算法可在对初始判断矩阵做较小程度修正的基础上使修正后的判断矩阵具有更小的一致性指标系数.最后通过算例分析和该方法在舰船电力推进系统电磁兼容性评估中的应用,证明了该方法的可行性.该方法对克服复杂系统性能评估中人们认识的片面性具有促进意义.

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基于层级成长单元结构算法的虚拟实践社区知识地图的构建

苗蕊;刘鲁;李明;

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 530-536. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-530

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为了提高虚拟实践社区用户浏览和搜索知识对象的效率,促进社区内的知识共享,提出了一种虚拟实践社区知识地图构建方法.该方法首先改进了成长单元结构算法,利用层级成长单元结构算法对社区内的知识对象进行聚类,然后基于标签自组织映射算法自动确定出每一类所代表的主题,构造出层级知识地图.实验结果表明,所提出方法的聚类效果要优于凝聚层次聚类和增长层级自组织映射算法,能够在虚拟实践社区中构造出合理、有效的知识地图.

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考虑故障率交互作用的双组件系统周期性预防维护策略

潘尔顺;陆志强;周剑

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 537-543. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-537

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提出并构建了一个改善因子模型来描述设备维护的改善效果,该模型综合考虑了维护成本、设备年龄以及维护过程学习效应等影响因素.考虑两组件间故障率存在交互作用且随着交互作用次数递增,引入一个调节因子来描述组件间故障率的交互影响.此调节因子为其中一个组件的累计故障次数的非减函数,用该调节因子施加于另一组件的故障率函数.在维护的策略上,考虑在第N次预防维护时将系统整体置换,预防维护间隔期内若发生故障则以小修处理,由此构建一个考虑故障率交互作用的周期性预防维护策略模型.通过引进相关成本项目推导出长期单位时间成本,以确定最佳的预防维护周期和进行系统置换前的预防维护次数,使得长期单位时间平均成本为最小.最后给出了一个数值算例,研究结果表明:考虑组件故障率交互作用得到的最佳维护策略是有效的,该策略完善了预防维护管理的方法体系.

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基于多元退化数据的可靠性分析方法

钟强晖;张志华;梁胜杰

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 544-551. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-544

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针对具有多个退化特征量的产品,提出了基于多元退化数据的一般可靠性分析方法和处理步骤.首先通过相关分析对退化特征量进行筛选,利用退化特征量分布与寿命分布的关系估计产品在各检测时刻的可靠度,最后通过产品寿命分布拟合进行可靠性评估.由于不依赖退化轨迹的假设,该方法具有较好的适用性,而对退化特征量的相关性分析使计算更加容易,并为产品检测指标的简化提供参考.最后给出仿真例子验证了该方法的可行性和有效性.

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面向C4ISR能力分析的领域特定描述语言

董庆超;王智学;朱卫星;陈剑;张婷婷

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 552-560. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-552

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针对在C4ISR能力需求分析中,UML对象建模语言领域适用性弱的问题.在能力元本体的基础上,从领域概念化入手,提出一种面向C4ISR能力分析的领域特定描述语言构建方法,并利用UMLProfile扩展机制,设计了适用于该语言的对象建模方法,在此基础上,研究了基于描述逻辑符号推理系统的领域特定模型一致性、完整性验证方法.最终,采用一个野战装甲车维修领域特定模型验证案例,说明了该方法的有效性和可用性.

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短时交通流量智能组合预测模型及应用

沈国江;王啸虎;孔祥杰

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 561-568. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-561

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提出了一种新的短时交通流量智能组合预测模型.该智能组合模型包含三个子模型:卡尔曼滤波模型、人工神经网络模型和模糊综合模型.卡尔曼滤波模型利用卡尔曼滤波方法良好的静态线性稳定特性,采用线性迭代方式对交通流量进行最优估计.人工神经网络模型利用其强大的动态非线性映射能力,对动态交通流量的预测具有较高的精度和满意度.模糊综合模型采用模糊方法来综合这两个单项模型的输出,并把它的输出作为整个组合模型的最终交通流量预测值.实际应用表明:该组合模型的预测精度高于单项预测模型各自单独使用时的精度,发挥了两种模型各自的优势,是短时交通流预测的一种有效方法.

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向前看多车跟驰模型稳定性分析

彭光含

系统工程理论与实践. 2011, 31(3): 569-576. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)3-569

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考虑多辆前导车信息对跟驰车的影响,提出了一种改进的交通流跟驰模型.通过线性稳定性分析,得到了改进模型的稳定性条件,改进模型通过调节多前导车信息,使交通流的稳定区域明显扩大.通过非线性分析获得不稳定区域下的扭结-反扭结密度波.数值模拟表明多前车信息对交通流存在不可忽视的影响.

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2011年, 第31卷, 第3期　刊出日期：2011-03-25

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