系统工程理论与实践

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冯宝军, 杨希雅, 迟国泰

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1089-1102. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1089

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本文以上海市为实证对象, 通过构建政策变量对经济效果变量的脉冲响应函数模型, 揭示了国家重大区域规划政策对上海市经济发展的影响. 通过构建政策变量对经济效果变量的脉冲响应函数模型, 揭示了同一政策在不同宏观经济背景下的作用效果, 弥补了现有研究忽略宏观背景对政策效果影响的不足. 通过分解脉冲响应函数模型的残差, 刻画政策变量的残差变化一个单位标准差后, 政策变量与效果变量的共同波动对效果变量的影响. 实证表明: 在经济紧缩期, 扩大中央固定资产投资对上海后10年的总体影响显著好于经济繁荣期. 因此, 择机选择政策变量的投入力度对区域经济发展尤为重要.

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收益管理中考虑顾客策略行为的多航班无约束估计方法

郭鹏, 萧柏春, 李军

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1103-1115. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1103

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传统的收益管理多航班无约束估计方法假设顾客到达时的购买决策是一次性的, 未能充分考虑策略型顾客的跨期替代行为. 在仅能获取产品的历史可观察订购量、历史预售开放状态以及市场份额信息的情况下, 基于顾客偏好排名列表建立了考虑顾客策略行为的非参数离散选择模型. 针对历史预售数据的不完备性, 采用EM算法对顾客到达率和非参数离散选择模型的概率质量函数进行联合估计, 并提出了考虑历史顾客策略行为的“初始需求”无约束估计计算方法. 使用数值算例说明了所提方法的可行性, 通过与现有文献中已有方法比较, 验证了所提多航班方法能够反映产品价格变化对顾客选择行为的影响, 并能更加有效地避免需求预测对未来顾客"初始需求"的高估.

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中国证券市场Knight不确定性度量及资产定价研究

王春峰, 余思婧, 房振明, 张圣生

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1116-1122. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1116

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针对资本市场中不能被单一资产收益分布描述的Knight不确定性, 首先分析了投资者信息集与这类不确定性的关系. 在此基础上依据投影概率理论描述它以及传统风险对资产收益的映射过程, 并构造了考虑这类不确定性的新定价模型. 通过度量中国证券市场Knight不确定性及研究其对资产价格的影响, 发现我国证券市场这类不确定性近几年来呈现出递减趋势且其大小略小于美国市场. 另外, 实证结果显示Knight不确定性能够参与定价并与收益率负相关, 说明中国证券市场投资者对其呈现出喜好的态度.

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供需随机的OEM供应链在风险厌恶下的协调决策

陈志明, 陈志祥

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1123-1132. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1123

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在OEM(original equipment manufacturer)供应链中,随机供应会产生缺货的风险,随机需求会导致误判订单的风险.为了降低这些风险给OEM 供应链造成的损失, 基于CVaR风险度量准则建立了一个风险厌恶的品牌企业和一个风险中性的OEM供应商的Stackelberg博弈模型, 求解出分散决策下的均衡定价与订货策略,提出了结合缺货惩罚和收益分享的协调机制.研究结果表明,均衡定价与订货策略可以最小化品牌企业的条件风险价值,且最大化OEM供应商的期望利润;风险厌恶程度影响品牌企业的订货量,风险厌恶程度越大,订货量越小;品牌企业通过按缺货数量收取罚金,并向OEM供应商分享一部分利润,可以提高订货数量,实现供应链协调; 协调契约的参数取值受OEM 供应商的定价策略制约,而定价策略又受风险厌恶程度的影响.

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供应链采用RFID的标签成本阈值分析及契约协调

张李浩, 包兴, 杨惠霄

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1133-1143. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1133

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无线射频(radio frequency identification, RFID)技术能够消除需求信息不对称并减小需求预测误差, 同时增加供应链的运作成本, 如何分析RFID标签成本的影响并协调链上成员的收益是本文研究的问题. 本文通过建立RFID采用前后分散式和集中式供应链的收益模型, 分析了RFID标签成本阈值对批发价、服务水平和协调参数的影响; 在此基础上通过两部定价契约进行协调. 研究发现: 分散式供应链"双重边际化"效应的大小与RFID 标签成本负相关; 当RFID标签成本位于某一阈值时, 采用RFID 能够提升分散式供应链的服务水平并实现成员收益的Pareto改进, 同时降低制造商的批发价; 集中式供应链采用RFID会降低服务水平; 两部定价契约均能协调RFID采用前后的供应链, 但是采用RFID后契约的批发价参数变大, 固定费用参数区间的上下界及范围均与RFID标签成本负相关.

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灾害应对策略的评估模型及分类框架研究

吴勇刚, 王熹徽, 梁樑

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1144-1154. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1144

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根据影响救灾行动绩效的两个关键因素: 灾害响应时间和物流专业化水平, 提出了一种灾害应对策略的评估模型及分类框架. 该策略评估模型以最小化社会损失为目标, 通过建立政企合作下最优订货量模型和社会损失效率评价模型, 从数量和效率两个维度分析灾害救援行动的绩效. 根据此框架, 可以将常见的灾害应对策略划分为 4 类: 即时型自主物流策略、预防型自主物流策略、即时型外包物流策略和预防型外包物流策略. 在此框架下, 通过横向和纵向的交叉比较及实际算例分析得到如下结论: 对于帐篷、棉被等非易腐物资, 采用预防型自主物流策略可以在数量和效率两方面提高救灾行动绩效, 这与我国目前大力发展救灾物资储备体系和基础运输网络以提高救灾行动绩效的政策相吻合; 对于药品、食物、血浆等易腐性救灾物资, 采用预防型外包物流策略则更为有效, 这一结论从理论的角度证明了政企合作式救灾应急模式的可行性和必要性. 该研究对未来我国健全救灾物资储备制度、完善救灾应对策略体系、建立政府与企业合作救灾新模式提供了理论依据.

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基于微分变分不等式的再制造闭环供应链网络动态模型

孙嘉轶, 滕春贤, 陈兆波

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1155-1164. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1155

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针对一段时间内具有再制造的闭环供应链网络的博弈均衡状态问题, 首先利用博弈理论, 构建了具有多制造商(再制造商)及多零售商(回收商)的再制造闭环供应链网络动态模型, 制造商(再制造商)及零售商(回收商)之间从事微分Nash博弈. 然后, 利用微分变分不等式的方法得到了制造商(再制造商), 零售商(回收商)及整个闭环供应链网络的均衡条件. 进而, 在正则条件下分析了闭环供应链网络动态模型解的存在性条件. 仿真算例验证了模型的合理性和有效性.

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基于网络闭包理论的交易型社区网络演化研究

黄敏学, 肖邦明, 孙培翔

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1165-1176. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1165

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随着社会化商务时代的到来,交易型社区的发展越来越成为解决社会化商务中经济性与社会性矛盾的关键.但交易型社区与传统社交社区在成员角色和动机上的差异性也导致其网络演化的特殊性.本研究以国内最大的交易型网站(淘宝网)为平台,选取其中最活跃的圈子社区之一(共7902名会员,有效样本为6195名会员)为研究对象,分析交易型社区网络闭包机制相对于传统社交网络闭包机制的差异性.研究结果表明: (1)由于互惠关系的形成可能需要较高的交互成本并带来关系依赖和关系无效率的风险,交易型社区中成员会回避互惠关系的形成; (2)在一个主要由陌生人组成的交易型社区的模糊情境下,信息性社会影响起着主要作用,信息源的传播路径越多一方面加强了信息源的传染性,但另一方面也降低了该信息源的必要性而不利于其他成员与其构建关系; (3)交易型社区网络闭包(关系构建)的主要动力来源于成员间的相似性(选择性影响),具体表现在共同的社区好友和共同参与的社区活动上.

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基于G2B共享信息中介的异源信息信任形成研究

宋媚, 张朋柱, 范静

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1177-1186. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1177

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G2B(government to business)跨组织信息共享环境下, 信息不对称主要表现为纵向信息不对称, 其中最具代表性的是银行与政府之间的企业信用信息不对称. 为应对这种纵向信息不对称, 我国构建了纳入政府大数据的征信系统, 实现了政府与银行间的纵向信息共享. 本研究以征信系统为背景讨论了小微信贷决策用户对G2B共享信息中介环境下异源信息信任的形成过程, 采用有中介的调节效应检验对模型假设进行了实证验证. 研究发现, 对于信息源的信任可传递给信息中介中的异源信息质量感知, 同时其又受到外部对于信息源声誉和信息源能力判断的影响; 而共享目标和共享交流工具对于间接判断和信息源信用的关系强度起到调节作用.

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可重入柔性调度问题研究:模型、算法与应用

陈通, 秦远辉, 万家宁, 王东军, 刘波

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1187-1201. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1187

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近二十年来,在企业提高生产效率和增加生产灵活性方面的内在需求推动下,一类广泛存在于半导体制造、钢铁生产、汽车制造、武器生产、化工、微生物检测、金融财务等制造和服务领域,且具有多阶段、并行机拓扑结构的柔性生产调度问题的研究和应用正得到学术界和工业界越来越多的重视. 考虑到在实际生产过程中,工件在部分阶段的加工工艺路径为循环的技术要求,与实际生产过程更加贴近的可重入系统的特性被引入到柔性制造系统. 鉴于可重入柔性调度问题(re-entrant flexible scheduling problem, REFSP)在理论上的重要性及其对于实际调度的指导性,本文综述了可重入柔性调度问题的研究进展. 首先介绍了可重入柔性调度问题的基本数学模型,并基于{α|β|γ}表示法对已有的复杂环境下的可重入柔性调度问题进行了归类,接着对其优化求解方法进行了归纳,并梳理了其主要应用领域,最后提出了有待进一步研究的若干方向和内容,旨在推进国内在可重入柔性调度问题研究领域的理论研究和工程应用.

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B2C物流配送网络双目标模糊选址模型与算法

张晓楠, 范厚明, 李剑锋

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1202-1213. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1202

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基于B2C "配送-退换同时"的物流模式及配送业务特点,集成设施选址-分配和路线优化,研究模糊需求下的B2C物流设施选址问题. 针对选址-分配的模糊性和静态性、配送的确定性和动态性特征,以物流总费用为主目标函数,以配送中心流通费用、车辆派遣费用、配送费用总和为子目标函数,建立了有配送中心容量静态约束和车辆动态负载量约束的双目标模糊选址模型,设计了嵌入随机算法和禁忌搜索算法的遗传算法求解.选取合适的测试算例验证了算法的有效性,探讨了客户需求模糊区间宽度和商品退换率对物流选址结果和各项费用值的影响.实验结果表明,所设计的算法对解决这类复杂问题合理有效.客户需求模糊区间宽度与车辆利用率和车辆路线总长的波动区间、平均车辆路线总长度、配送费用正相关,且宽度较窄时,选址结果、车辆派遣费用和配送中心流通费用不变,超过一定范围,选址结果、车辆派遣费用和配送中心流通费用改变.商品退换率与流通费用和物流总费用正相关,但不会影响选址结果和其他费用.

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基于时刻表的轨道交通网络动态配流模型研究

杨东赤, 任华玲, 四兵锋, 刘孝文

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1214-1223. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1214

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目前轨道交通配流问题的研究多以静态为主, 难以描述乘客流量的动态变化特征, 而轨道交通的网络化和基于时刻表的运行方式使得应用基于时刻表的动态配流方法研究轨道交通网络上的流量变化成为顺理成章的事, 本文正是研究了轨道交通网络上的基于时刻表的动态配流模型. 首先根据轨道交通网络的运行特点建立轨道交通的时空网络,表示并分析了时空网络上路径和路径费用的组成. 然后建立了轨道交通时空网络上的均衡配流模型(user equilibrium), 并通过相继平均算法(MSA)对模型进行求解, 在传统的Dijkstra算法的基础上改进了最短路径的搜索方法. 最后通过北京轨道交通网络的局部线路对本文的模型和算法进行了验证.

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预知信息和有限运载能力下应急车辆路径选择问题

吴腾宇, 徐寅峰, 温新刚

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1224-1229. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1224

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由于自然灾害的频繁发生,灾后的应急物资车辆调度受到了人们的广泛重视.针对应急物资车辆装载能力有限和受灾点被提前获知但是不能马上被服务的情形,提出了具有预知信息的在线配额旅行商(quota TSP)问题,分析了该问题的下界,针对受灾点仅在正半轴上的情形设计了MLIB算法和SW算法,对于一般网络设计了Greedy算法, 分别分析了三种算法的竞争性能.结果表明算法的竞争性能会随着预知信息的增加而得到改善.

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需求可拆分车辆路径问题的三阶段禁忌算法

熊浩, 鄢慧丽

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1230-1235. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1230

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需求可拆分车辆路径问题(SDVRP)是一类有待深入研究的车辆路径问题, 其求解方法与需求不可拆分的VRP问题有较大的区别. 针对该类问题, 本文提供了一种新的求解思路——基于双层规划模型的三阶段禁忌算法. 首先, 将目标函数设定为大TSP路径成本加上切割增加路径成本, 构建了SDVRP的双层规划数学模型; 然后, 根据双层规划的思路设计了三阶段禁忌启发式算法: 先求包括车场和所有顾客的大TSP路径, 再对大TSP进行切割和拆分, 接着对备选方案进行子路径优化; 最后, 通过实验仿真, 将所提出的三阶段禁忌算法与其他算法进行比较, 结果表明了所提出的算法可以比较有效地求得需求可拆分车辆路径问题的优化解, 是解决需求可拆分车辆路径问题的有效方法.

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带有活动重叠的资源受限项目调度问题建模与求解

于静, 徐哲, 李洪波

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1236-1245. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1236

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在新产品研发项目中, 常常通过活动重叠缩短工期, 但是重叠会带来返工风险, 进而造成额外的时间和资源的消耗. 将活动重叠分为自然重叠和强制重叠, 采用设计结构矩阵、紧前重叠活动时间因子矩阵、紧后重叠活动时间因子矩阵和重叠返工影响矩阵量化重叠返工对时间和资源的影响. 以最小化研发项目工期为目标, 建立了带有活动重叠的资源受限项目调度问题优化模型, 并设计了改进的遗传算法进行求解. 该算法采用基于优先规则的编码机制, 并将考虑活动重叠的进度生成机制作为解码方法. 实例研究结果表明, 提出的考虑活动重叠的模型与算法, 不仅可以缩短项目工期, 而且同时使项目资源的使用更加均衡. 最后在随机生成的算例集合上测试了算法的有效性.

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考虑实时库存的轧制计划调整模型及算法

董广静, 李铁克, 王柏琳

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1246-1255. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1246

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在冷装工艺生产模式下,不合理的轧制计划将导致不必要的钢坯库倒垛作业,严重时甚至会造成轧制生产的延迟或中断.本文在已知轧制计划和实时钢坯库存堆放情况的前提下,对轧制计划设置了三种调整策略:轧制钢坯替换、轧制单元内钢坯轧制顺序调整以及计划钢坯取消轧制调整.基于调整策略,建立了以最小化调整惩罚及实施计划时的钢坯库倒垛次数的加权平均和为目标的数学模型,并结合问题特征设计了三阶段求解算法(THA).通过基于实际生产数据的实验验证,结果相对于原轧制计划,在满足轧制工艺规程前提下大量减少了钢坯库的倒垛次数,算法和模型是可行且有效的.

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改进人工鱼群算法在外汇预测和投资组合中的应用

马骊, 李阳, 樊锁海

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1256-1266. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1256

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人工鱼群算法具有良好的全局搜索能力和自适应能力, 在解决投资组合问题上有较好的应用前景. 本文通过改进人工鱼群算法, 分别对汇率预测和外汇投资组合双目标优化两部分进行研究. 首先利用基于平均距离视野的人工鱼群优化的支持向量回归机算法对汇率进行短期预测, 提高了外汇预期收益率的准确性. 然后建立外汇投资组合双目标模型, 通过借鉴带精英策略的快速非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ, NSGA-Ⅱ) 的思想, 提出基于Pareto排序理论的双目标非支配排序人工鱼群算法(non-dominated sorting artificial fish swarm algorithm, NSAFSA). 实证分析表明该算法在求解外汇投资组合方案时, 获得的Pareto前沿比NSGA-Ⅱ的结果分布更均匀, 多样性更好. 最后对NSAFSA 算法进一步改进, 通过两次剪枝策略提高了解的质量, 并给出了可供选择的最优外汇投资组合方案. 研究结果表明人工鱼群算法可以对汇率预测和外汇投资组合提供重要参考, 在外汇市场中具有较大的应用潜力.

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基于信息传播理论的微博协同过滤推荐模型

蔡淑琴, 袁乾, 周鹏, 梁烽

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1267-1275. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1267

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高速发展的微博带来信息富余, 也带来了信息过载, 不断新增的非结构化微博文本内容和复杂的社会网络关系导致个性化推荐难以实施. 针对微博网站特征, 提出一种基于信息传播模拟的协同过滤推荐模型并给出推荐框架图, 解决推荐的数据稀疏性和冷启动问题. 首先, 通过自然语言处理技术处理非结构化文本内容, 获取关键词为推荐对象, 构建用户-关键词偏好模型; 然后, 采用一阶马尔可夫随机游走模拟用户偏好在社会网络中的传播过程, 得到用户-关键词偏好矩阵. 实验使用来自新浪微博的数据集, 采用平均绝对误差、准确率和召回率三个指标评价推荐模型, 并与基准模型进行对比. 实验结果表明, 因整合了社会网络结构信息, 基于信息传播的协同过滤推荐模型的效率比基准模型有明显提高.

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基于GPS轨迹的用户兴趣点及频繁路径挖掘研究

袁华, 钱宇, 杨锐

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1276-1282. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1276

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用户在一定区域内的长期移动行为与某些物理位置相关,如家和办公室等. 为了从用户的日常移动轨迹中找出这些位置与轨迹的关系, 本文提出一种新的基于移动位置扰动的端点划分与聚类方法.该方法首先将GPS轨迹划分为成组的线段集, 然后运用聚类方法将地理上相似的端点进行聚类以检测用户的个性化兴趣点, 最后利用原始轨迹来映射个性化兴趣点之间连接关系, 生成用户在区域内的移动路径网络. 理论与实验结果表明, 本文提出的方法可有效地从大量GPS轨迹中发现用户的频繁路径及个性化兴趣点, 从而能够为其提供更好的个性化地理信息服务.

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一种基于“独立性差”的分类学习新算法

俞林, 孙明贵

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1283-1292. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1283

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从"独立性差"角度出发,提出了ISE准则下的"独立性差"估计新方法(difference of independence estimation, DOIE).从数学模型上证明该算法与单类SVM等价且可用于解决分类问题.当数据集规模较大时,该算法的优势在于可用较少样本点表示两数据集中样本点间的关系,在保证精度的前提下,提高运算速度.该算法还可应用于两数据集独立性判断、检测流数据分布改变点的位置.若退化为单类数据集,可应用于概率密度估计. Benchmark和UCI数据集上的实验表明,该算法具有较好的性能.

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基于误差传递和熵的区间DEA方法

范建平, 岳未祯, 吴美琴

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1293-1303. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1293

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传统的DEA (data envelopment analysis) 模型只能用来处理精确数据, 而在现实生活中, 由于统计误差、信息不完全等原因, 获取精确数据十分困难, 数据往往只能以区间数的形式给出. 因此, 如何在不确定条件下利用 DEA 方法评价决策单元的相对效率一直是 DEA 理论的研究前沿. 针对这一问题, 文章在 DEA 传统模型的基础上, 利用改进的交叉效率思想, 使用误差传递和熵处理区间数据, 求得每个决策单元全局交叉效率的误差分布形式 (中点值和误差最大估计值), 然后根据全局交叉效率, 使用有向距离指数给决策单元排序. 最后通过两个算例来说明本文提出的方法的可行性和有效性.

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灰色样条绝对关联度模型

陈勇明, 张明

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1304-1310. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1304

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灰色绝对关联度的计算基于用序列对应的折线来近似描述系统的行为特征量. 从插值的角度看, 折线即分段线性插值, 其局限之一在于节点处不具有光滑性而真实轨迹曲线在采样点一般是光滑的; 局限之二在于系统轨迹曲线曲率大时折线近似的误差相应增大, 由于灰色系统研究对象为少数据贫信息系统, 从而折线不能逼近真实轨迹曲线. 为此, 提出灰色样条绝对关联度模型以改进灰色绝对关联度, 先用具有优良光滑性且近似效果好的三次样条插值函数来获得描述系统行为特征量的曲线, 然后通过积分计算绝对关联度. 讨论了灰色样条绝对关联度的性质和适用范围, 灰色样条绝对关联度尤其适用于生长曲线类系统的关联分析, 此外其可直接应用于不等时距序列.

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含Caputo型分数阶导数的灰色预测模型

吴利丰, 刘思峰, 姚立根

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1311-1316. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1311

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针对缺乏统计规律的小样本预测系统, 如何挖掘其发展规律, 一直是学术界的难点. 本文依据分数阶微积分理论, 将整数阶导数灰色模型推广到分数阶导数灰色模型, 并从是否满足新信息优先原理、初值利用情况、还原误差大小和稳定性等方面说明了新模型的优势, 以期用Caputo型分数阶导数的记忆性描述小样本预测系统. 实例表明含有Caputo型分数阶导数的灰色预测模型的有效性与实用性.

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网络化体系能力评估问题

胡晓峰, 张昱, 李仁见, 杨镜宇

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1317-1323. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1317

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网络化体系能力评估是当前作战体系分析中的难题之一, 在理念、方法以及平台方面面临诸多挑战. 首先给出了在体系能力评估理念上需要做出的三个转变, 包括建立战争复杂系统观、引入复杂网络思想以及构建网络化体系能力指标; 其次介绍了网络化体系能力评估需要关注的三种新方法: 在理论分析方面需要关注复杂网络方法, 在实验评估方面需要关注虚实结合方法, 在深度挖掘方面需要关注大数据方法; 最后介绍了如何构建支持网络化体系能力评估的体系仿真试验床平台.

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基于T检验的水文时间序列HHT分析方法及应用

范琳琳, 王红瑞, 宋乃琦, 俞淞, 王欣莉

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1324-1331. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1324

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Hilbert-Huang变换方法(HHT) 是针对非线性、非平稳序列的一种新的时间序列分析方法. 针对前人在应用中存在的忽略统计检验的问题, 提出了对本质模态函数 (IMF) 的周期进行T检验的改进方法, 设计了基于T检验的HHT模型计算步骤和算法流程, 可检验IMF周期的有效性. 将改进后的HHT方法用于长江宜昌水文站50年的逐日径流量的分析中, 得到了14个反映径流序列波动规律的IMF、一个反映径流变化趋势的趋势项r及Hilbert谱. 研究表明, 宜昌站径流量存在1～3a、4～5a、9a及准14a的年际变化周期, 年内波动对整个径流序列的影响亦较大. 对比分析表明了所设计的基于T检验的HHT方法的有效性.

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极端冲击下系统竞争性失效过程的可靠性建模

常春波, 曾建潮

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1332-1338. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1332

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由于系统运行过程中可靠性的不断降低, 对于相同幅值的冲击, 系统运行的前期和后期会有不同的冲击结果. 为了描述这一现象, 考虑了系统自然退化和冲击两个竞争性失效过程间的相关性, 一方面冲击造成系统退化量的增加, 另一方面系统的自然退化程度对冲击的结果也有一定的影响. 文中假设系统因冲击而失效的过程是极端冲击过程, 通过系统自然退化过程和冲击过程的分布函数, 导出了系统的可靠度函数, 建立了系统可靠度模型的一般形式和一种特例的具体形式, 最后利用文献中的具体参数进行仿真验证了模型的正确性和有效性.

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基于虚拟失效序列样本的系统实时可靠性研究

张永进, 孙有朝, 张燕军

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1339-1345. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1339

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针对一类不能获得足够数量的试验和现场使用数据的复杂系统, 提出Monte Carlo (MC)实时可靠性估计方法. 以系统部件失效时间序列作为样本空间, 应用MC法仿真产生更多的虚拟样本, 建立了虚拟样本序列下系统实时可靠性估计的一般框架, 并研究了MC估计的期望和方差与先验信息之间的关系, 得到了具有包含关系的信息条件下, 基于较少先验信息的估计的方差不超过拥有更多先验信息的估计的方差. 考虑所有部件失效时间序列和导致系统失效的部分部件失效时间序列的先验信息, 分别导出了系统实时可靠性模型. 最后, 通过算例分析, 验证了本文不同先验信息下可靠性模型的有效性和方法的合理性.

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基于多目标优化决策的飞机维护计划研究

欧建军, 张安, 钟麟

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1346-1350. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1346

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将多目标优化和偏好规划引入到飞机维护研究中. 先分析了优化飞机维护安排的关键因素, 并用离散事件模型表示, 然后利用多目标优化获得非支配解. 最后, 采用多属性决策模型支持维护决策者从非支配解中选择优先的非支配解. 目标函数以及偏好的不确定性用区间表示, 采用偏好规划进行求解. 仿真表明该方法可以提供一种有效的方法建立、更新和改善维护计划.

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基于模型的有限预测逆跟踪控制

迟冬南, 严浙平, 赵玉飞

系统工程理论与实践. 2015, 35(5): 1351-1360. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2015)5-1351

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针对水下无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)非最小相位的特性, 提出利用有限预测逆方法实现其精确的跟踪控制. 利用系统逆方法计算当前时刻t_c 的有界的逆输入, 需要已知所有未来时刻的理想输出信息. 为了有效利用未来时刻的理想输出数据, 并提高计算效率, 提出将时间窗内理想输出的预测信息用于逆算法中, 来求取控制输入值, 从而实现对UUV的路径跟踪控制. 有限预测逆方法是利用从当前时刻到未来 T_p 时刻内的理想路径来获得逆输入, 可以实现在线控制. 通过给定的精确逆输入与利用有限预测逆方法所求得的输入之间的误差, 对参数 T_p 和m 进行优化. 通过实验验证了该方法的有效性,并对比说明了跟踪误差与优化参数 T_p 之间的呈指数递减的关系.

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2015年, 第35卷, 第5期　刊出日期：2015-05-09

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