系统工程理论与实践

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陈正声;秦学志

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 993-1003. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-993

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提出具有似扩散行为的共同因素与特定评级因素及其驱动下的时变Markov链模型,在仿射期限结构框架下建立了考虑交易对手信用风险的互换期权定价模型. 以1998年1月-2008年12月美国国债的收益率数据及评级机构穆迪的信用评级数据为样本,利用卡尔曼滤波技术与约束非线性最小二乘法对模型进行了参数估计. 主要结果为: 首先, 以似扩散过程的形式引入具有权重影响的共同因素与特定评级因素,构建了基于信用评级的时变Markov 链模型; 其次,建立了含信用风险的互换期权定价模型,给出了该期权的闭式解;最后,分析了交易对手方信用等级状况的变化对互换期权定价的影响.

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基于Copula函数的组合资产条件相依性模型及其应用

易文德

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1004-1013. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1004

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条件概率分布常用来研究马尔科夫序列相依模型的构建.组合资产的相依结构受多方面的影响,资产之间的同期相依与单个资产时间上的短期相依是组合资产两类主要的相依关系. 结合条件概率的理论,考虑组合资产之间的同期相依与时间上的短期相依两类关系,建立基于Copula函数相依关系模型研究了沪深股市指数收益率的相依结构.应用三阶段极大似然估计方法对模型的参数进行估计,应用χ²检验统计量对模型进行优度检验和模型的比较.研究结果表明:考虑了单个资产时间上短期相依关系的模型更适合描述沪深股市的相依结构.

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灵活收益保证设定形式下的最优投资策略

王亦奇;刘海龙;刘富兵

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1014-1020. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1014

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研究了当前被广泛采用的收益保证下的最优投资策略问题.在HJM利率期限结构下, 利用鞅方法得到了最优投资策略的解析解.最优投资策略的解包括三个部分:投机策略、利率对冲策略以及收益保证的对冲策略.这种收益保证设定形式给予了投资机构更为灵活的选择, 相当于赋予了投资机构一个期权, 所以在最优化问题中的目标函数与最优投资策略解中均出现了新的期权项, 进一步丰富了现有的投资组合理论.最后对最优投资策略的动态行为进行了数值分析.

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重尾性操作风险度量模型与管理模型的连接参数

莫建明;周宗放;贺炎林

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1021-1028. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1021

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为连接重尾性操作风险的度量模型与管理模型, 以弹性分析方法对重尾性操作风险价值的灵敏度进行了理论分析, 建立了操作风险关键管理参数的判别模型, 并以示例验证了该模型的有效性. 该关键管理参数将度量模型与管理模型连接起来, 使操作风险管理框架成为一个完整体系, 为建立操作风险动态管理系统奠定了基础. 在理论上完善了损失分布法在操作风险度量与管理中的应用.

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中美两国三地股指的同步性与传导机制---基于次贷危机以来道琼斯、恒生和上海综合指数日数据

赵果庆;田存志

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1029-1038. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1029

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运用一般到特殊的建模方法, 以美国次贷危机以来的道琼斯、恒生和上海综合指数日数据建立中美两国三地股指的动力学系统模型．结果表明, 三地股指系统具有非线性传导机制, 有一个不动点吸引子, 具有较高的同步性．可视化冲击实验显示, 三地股指系统是一个受控系统, 只有中美两国股市形成向上合力, 那么就会产生同步效应, 三地股指才能尽快走出低谷.

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中国期货市场高频波动率的长记忆性

庞淑娟;刘向丽;汪寿阳

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1039-1044. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1039

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利用GPH方法对中国期货市场收益率的高频数据进行检验, 实证结果表明: 期货市场高频收益率数据的波动性具有长记忆性特征. 然后应用一类描述金融市场波动性过程的长记忆性特征的分整自回归条件异方差FIGARCH模型和HYGARCH模型, 研究了中国期货市场高频数据波动性过程, 实证结果表明长记忆的GARCH类模型在预测期货市场高频数据波动率比较合适. 且相比较而言, HYGARCH模型比FIGARCH模型更加适用于期货市场.

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反应型供应链多层库存运输优化与模糊博弈协调

何龙飞;赵道致

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1045-1055. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1045

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考虑多方式运输成本和库存成本的权衡, 研究了随机需求下单层和多层反应型供应链的库存(补货)和运输最优策略及模糊环境下的供应链协调. 在以布朗运动描述的随机累积需求下, 同时考虑混合运输方式的选择以及库存补货, 给出最优补货点和运输控制策略. 然后将此推广到多层库存问题,分别讨论了在补货流和需求流平衡与否的情况下系统的最优库存和运输策略. 独立分散决策和集中联合控制的比较表明后者能更有效地协调多层供应链系统. 用模糊合作博弈建模分析多层供应链在模糊环境下实现集中联合控制的情形, 在系统库存输入流和输出流平衡的前提下求证了模糊合作博弈的核的存在性并给出模糊Shapley值作为成本分摊模糊合作博弈解的合理公平预测.

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基于两级供应关系的武器装备贵重件初始配置模型

周伟;刘亚杰;郭波;张涛

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1056-1061. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1056

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以我军武器装备贵重备件修理与供应现实背景为依托, 根据两级供应关系的武器系统的不修复备件、可修复备件初始配置的特点, 提出了在给定初始备件配置方案条件下的备件满足率的计算模型, 并在此基础上建立了基于两级供应关系的武器装备初始备件配置模型. 该模型以初始备件配置费用为优化目标, 通过优化备件配置结构, 生成较好的初始备件配置方案, 从而节约备件配置费用, 避免造成资源浪费.

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基于乘客分类的航空客运座位控制和动态定价综合模型

李豪;熊中楷;屈卫东;XIONG Yu

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1062-1070. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1062

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航空公司以提供折扣票的方式将乘客分为两类, 并通过动态的控制折扣票的销售和对普通票实行动态定价来最大化自身的期望收益. 应用动态规划建立相应的座位控制和动态定价综合模型, 讨论了收益函数及最优定价策略的结构性质, 并求得了航空公司基于已卖出的机票数量接受或拒绝乘客购买折扣票的阈值, 以及对乘客购买普通票的最优定价所满足的关系式. 最后, 通过算例讨论了不同参数对最优策略的影响, 并分析了模型的有效性.

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航空服务创新的元胞自动机竞争演化模拟

寇勇刚;吴桐水;朱金福

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1071-1076. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1071

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为研究航空公司服务创新在市场竞争中的作用,基于元胞自动机设计了航空服务创新竞争模型. 以深航2008年在深圳-北京航线上推出服务创新为例,经过重复试验较好地模拟了在该航线上进行服务创新取得成功的竞争演化过程.研究结果表明:初始接受服务创新的元胞数量、服务匹配度和品牌宣传效应度三个影响因素都对演化的突变周期起正向影响作用,且三个因素对突变周期的正向作用随着取值的增大而逐渐减弱.

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基于映射关联规则算法的业务流程重组关键成功因素识别

张群洪;刘震宇;许红

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1077-1085. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1077

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试图采用关键成功因素管理方法来研究业务流程重组(BPR)的实施, 在总结国内外学者对BPR关键成功因素研究的基础上, 根据中国的实际情况, 采用系统的思考方法, 全面考虑与流程相关的其它组织要素的变革因素, 提出了中国企业业务流程重组的关键成功因素: 企业战略管理、业务流程管理、信息技术支撑、组织结构变革、企业人员管理和企业文化管理. 在实证方法方面, 提出了一种基于映射的关联规则改进算法(MBAR), 该算法只需要经过一次数据库扫描, 就能够得到所有存在数据库中的大项集, 并应用于挖掘业务流程重组关键成功因素对BPR项目成功的影响, 得出一些有意义的关联规则, 例如: 企业战略管理Λ信息技术支撑Λ人员管理→BPR项目的成功(支持度0.614, 可信度0.706).

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基于ANP和仿真的武器装备作战能力幂指数评估方法

石福丽;杨峰;许永平;吴国栋

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1086-1094. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1086

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针对武器装备作战能力幂指数评估模型中评估指标之间存在相互依赖或影响关系, 以及评估过程主观性较强的情况, 提出了基于ANP和仿真的武器装备作战能力幂指数评估框架. 研究了该框架中涉及的两项关键技术, 即网络化评估指标体系设计与优化方法及基于专家和仿真数据的ANP超矩阵构建方法. 以潜艇反舰作战能力评估为例, 构建了相应的网络化评估指标体系, 得到了基于ANP和仿真的潜艇反舰作战能力幂指数评估模型, 并将评估结果与传统的基于AHP方法的幂指数评估模型的结果比较分析, 验证了方法的合理性和有效性.

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基于随机集证据推理的构件软件体系可靠性模型

杨娟;杨丹;李博

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1095-1102. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1095

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将随机集证据推理应用于军事信息系统软件可靠性建模研究,采用其分析软构件故障过程,计算软构件可靠性参数,并在此基础上构建了一个基于随机集证据推理-贝叶斯网络的军事信息系统软件可靠性模型.本模型实现了对构件软件体系全过程的可靠性跟踪和监控.仿真实验验证了该模型的实用性和有效性.本模型还可应用于对大型设备系统的故障诊断.

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对地观测卫星系统优化问题的求解框架与方法

刘晓路;陈盈果;荆显荣;陈英武

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1103-1111. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1103

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对地观测卫星系统优化问题具有设计变量多、设计空间大、难以解析计算而仿真又十分耗时的特点, 因此提出了基于综合拉丁方试验设计和代理模型的仿真优化框架. 该框架通过综合拉丁方试验设计方法生成仿真方案, 然后通过Kriging代理模型对仿真数据进行优化分析, 为实现代理模型的更新提出了代理模型最优点与最大化期望提高相结合的方式, 为实现代理模型的优化, 提出了全局与局部相结合的搜索模式, 其中全局搜索采用遗传算法实现, 局部搜索采用改进广义模式搜索算法实现, 最后通过仿真实例验证了该求解框架的有效性.

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基于优化神经网络预报的原油含水率测量

张勇军;庄欣莉;宋佳民

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1112-1117. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1112

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在线密度法在原油含水率测量中有很强的实用价值, 但存在着受现场不确定因素影响测量误差波动较大的缺点. 为了提高含水率的测量精度和稳定性,将误差反向传播神经网络用于密度法计算含水率数学模型中, 针对该算法收敛速度缓慢和易陷入局部极小点的缺点, 提出了将模拟退火算法用于该模型的全局寻优, 改进后的误差反向传播神经网络的误差预报值对密度法模型计算值进行修正. 通过对离线实验数据的训练, 该方法能够有效地提高在线快速含水率测定结果的准确性.

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基于改进人工鱼群算法的梯级水库群优化调度

彭勇;唐国磊;薛志春

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1118-1125. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1118

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分析了人工鱼群算法存在的问题, 提出一种改进人工鱼群算法, 并将其用于梯级水库群的优化调度. 其改进思想是采用动态调整人工鱼视野和步长的方法, 较好地平衡了人工鱼群算法的全局搜索能力和局部搜索能力的矛盾; 在此基础上, 针对算法局部更新策略引起的更新操作前后个体空间位置变化较大, 降低收敛速度这一问题, 在局部更新时采用了阈值选择的策略. 通过实例验证了该改进算法的有效性, 并对改进算法的阈值参数进行了率定.

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基于地域因素的连锁商业分布式决策树算法

琚春华;肖亮

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1126-1133. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1126

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连锁商业数据的"分布异构"和"地域差异"特性,使得传统决策树算法难以满足其跨区域的数据挖掘要求.通过分析不同地域经济水平、人口规模等地域经济因素对连锁商业网点销售行为的影响特征,提出将地域因素引入到连锁商业的分布式数据挖掘模型中;并在定义地域因子、决策树特征和决策树特征差异率等概念的基础上,提出了由地域分枝算法模块、特征差异算法模块和分店子树构造算法模块构成的RDT算法.通过在浙江某连锁商业集团杭州、绍兴、宁波、温州、台州、丽水和金华七个地市门店的实证分析,充分验证了算法模型的有效性.

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基于知识的紧固件松动健康管理系统

常琦;袁慎芳;梁栋;邱雷;黄红梅;张炳良

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1134-1142. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1134

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本文提出基于知识的健康管理系统结构, 实现对对象的健康管理.通过对象领域知识的本体建模, 实现领域知识的共享、重用.建立健康管理领域知识相关推理规则, 通过推理机实现对健康管理领域任务的推理. 依据推理结果, 组成具备相关功能的主体, 通过多主体协作, 实现健康管理任务.本文提出通过主体投票实现数据融合, 提高诊断准确性与可靠性.以螺钉松动诊断监测过程说明系统工作过程与效能.

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基于磨耗数据驱动模型的轮对镟修策略优化和剩余寿命预报

王凌;员华;那文波;陈锡爱;李运堂

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1143-1152. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1143

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基于广州地铁车辆轮对的磨耗实测数据, 首先针对踏面直径和轮缘厚度两个型面参数以及镟修比例系数, 给出了一种轮对磨耗的数据驱动模型. 根据轮对应用要求, 提出一种轮对镟修的控制限策略. 在前述轮对磨耗模型的基础上, 给出了该镟修策略的蒙特卡罗仿真步骤. 然后应用蒙特卡罗仿真方法, 实现以期望费用率最小为目标的轮对镟修策略优化, 并给出轮对剩余寿命仿真预报. 研究结果表明: 当轮缘厚度减少到27 mm至27.5 mm时, 通过镟修将轮缘厚度恢复到29mm至30mm, 这样的镟修策略能降低轮对镟修期望费用率, 并延长轮对期望使用寿命; 提出的轮对剩余寿命仿真预报法能够给出某时刻轮对剩余寿命的概率密度分布.

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基于改进的Dijkstra算法的动态最短路计算方法

刘建美;马寿峰;马帅奇

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1153-1157. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1153

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首先将所研究的时间段进行时段划分, 然后基于每个路段在每个时段内的历史平均速度给出了改进的Dijkstra算法, 它可以给出任意时刻从任意节点位置出发到达任一目的地的行程时间最短的路径及其相应的行程时间; 其次在允许超车行为存在的条件下将出行者进行分类, 并给出了相应的最短路算法. 论文最后给出了相应的算例验证了算法的可行性.

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典型城市路网中的椭圆最短路径算法

王世明;邢建平;张玉婷;柏宝华

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1158-1164. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1158

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提出了一种高效可靠的限制搜索区域的最优路径算法．该算法是基于典型城市路网的共同特征, 而不是某个特定城市的统计信息提出的, 它可以应用在不同的城市路网中．针对从源站点到目的站点不同的欧式距离, 算法分别在两类不同大小的椭圆内搜索最短路径．理论计算和实验结果都表明, 当源站点和目的站点相距较远时, 与椭圆限制搜索区域算法相比, 该算法可以降低33%-47%的时间复杂度, 而不会影响查询结果的准确性．

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针对交叉流的组合冲突解脱策略

张晨;胡明华;张进

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1165-1173. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1165

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航路网络交叉处高密度交通形成的冲突是诱发管制员工作负荷的主要因素, 合理的冲突解脱策略可以降低对保护空域的需求. 针对典型2向交叉流结构, 在分析横向侧移冲突解脱策略优势与不足的基础上, 提出了更符合管制实际需求的基于2次航向改变的组合冲突解脱策略. 首先建立了不受空域约束的组合策略数学模型. 组合策略较横向侧移策略占用较少的机动缓冲空域. 进一步建立了受空域约束的组合策略数学模型, 通过仿真讨论了不同策略的空域资源可用率. 初始偏置角与航迹交叉角存在复杂制约关系, 其合理配置可缩小缓冲区范围, 增加空域资源可用率.

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智慧流域及其应用前景

蒋云钟;冶运涛;王浩

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1174-1181. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1174

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为了应对全球气候变化和人类剧烈活动导致的水资源短缺、洪灾旱灾并重和生态环境恶化等复杂水资源情势, 推动流域信息化水平向更高层次发展, 借鉴"智慧地球"的理念提出了"智慧流域"这一概念. 分析了智慧流域建设的战略需求和技术推动因素, 提出了智慧流域的涵义并阐述了其特征, 设计了智慧流域总体框架, 对其中使用的关键技术和支撑平台, 如物联网技术、射频识别标签、无线传感器网络、云计算与云存储、流域虚拟现实系统平台、基于多源耦合的气象水文信息保障平台、二元水循环数值模拟平台、水资源数值调控平台和流域数据同化系统平台等进行了探讨. 最后研究了智慧流域在防洪减灾、抗御干旱、防治污染和水资源管理中的具体应用. 智慧流域是水利信息化的发展趋势和最高层次, 必将产生新的学科增长点, 在水利各个领域有着良好的应用前景.

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发电侧与供电侧联合节能及SO₂减排利益分配优化模型

谭忠富;于超;李莉;姜海洋;蔡丞恺

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1182-1190. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1182

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电力工业是实施节能减排的重点领域. 从发电侧与供电侧合作的角度出发, 在供电公司参与提供可中断负荷下, 建立了发电侧燃料成本、备用成本和SO₂排污成本优化模型; 然后, 应用博弈论中求解多人合作博弈的Shapley值法, 在发电侧与供电侧之间分配利润. 算例分析表明, 发电侧10机系统与供电公司的合作较之不合作情形可以降低发电成本43元/MWh, 减少SO₂排放量0.059kg/MWh, 同时还能够提高发电侧和供电侧联盟利润28.31万元. 供电公司实施可中断负荷的额外成本支出, 可以通过发电利润回补或者财政补贴等形式得到补偿.

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交互协调对工业生产系统安全观念形成的影响

陈卫东;石烜

系统工程理论与实践. 2011, 31(6): 1191-1200. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2011)6-1191

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在分析工业生产安全观念交互适应过程的基础上, 以海洋石油平台为例, 把海洋石油平台上的维修、生产、安全监督等类型的人员作为主体, 考察主体间安全观念的交互和协调过程, 依据安全观念与系统整体需求的适应度大小来判断协调的成功与否, 观念协调回报达到一定值后, 监督会根据实现安全数量不断增加的实际情况, 从参与协调的观念中克隆一个相关联的新观念加入到主体列表中, 体现了安全需求实现过程中随机因素的影响. 采用SWARM2.1.1软件, 模拟安全观念的交互协调过程, 实证结果表明:观念网络化是工业生产系统内安全观念最优的组织形式, 主体的观念交互协调是工业生产系统安全控制的保障.

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2011年, 第31卷, 第6期　刊出日期：2011-06-25

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