系统工程理论与实践

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丁逸俊, 冯芸

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2481-2496. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2481-16

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通过计算机仿真构建了基于投资者策略的跨市场金融平台，提出了异常波动下交易限制措施对市场质量的评价体系.从股指期货交易限制的角度，研究在现货市场异常波动期间管制措施对期货和现货市场质量的影响，并比较在不同的市场结构下管制措施的有效性.研究发现，对于股指期货的交易限制措施在短期内有效，但中长期内无法发挥股指期货基本功能.另外，交易限制的短期效果在一个新进杠杆资金较少的市场上是最好的，而在中长期市场中适当增加的投机和套利活动能抵消交易限制措施的效果，为市场提供流动性，使市场更快恢复到原来的状态.因此，异常波动下的股指期货交易限制应该是临时性的，在市场企稳后应该及时逐步恢复原有的制度结构.

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异质性条件下的杠杆周期行为:基于资产价格视角的研究

石广平, 刘晓星, 许从宝

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2497-2511. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2497-15

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本文在杠杆异质性条件下构建包含两类杠杆投资者、一类非杠杆投资者的金融系统动态模型，从风险资产价格角度分析了金融机构投资者杠杆的周期性特征，并以2006年到2015年中国上市银行和证券公司的季度数据为样本，采用动态面板模型进行了实证分析.结果表明，杠杆异质性的存在可以降低金融机构的目标杠杆，有利于金融系统稳定；金融机构杠杆相对于资产价格表现出明显的顺周期性特征，但不同类型金融机构之间的杠杆顺周期行为具有明显差异；证券公司杠杆随股票价格的变化程度明显大于银行杠杆，银行杠杆随房地产价格变化的顺周期行为比证券公司杠杆更为显著；两者在股票价格和房地产价格大涨大跌时期的杠杆调整方向亦不相同.论文研究结论为金融机构灵活运用杠杆工具和监管当局完善监管体系提供了新的理论思路和经验证据.

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人民币汇率对物价的不完全传导

张兴华, 罗彪

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2512-2526. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2512-15

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自中国加入世贸组织以来，特别是2005年实行有管理的浮动汇率制度以来，经济开放度迅速增加，汇率对国内物价的影响也逐渐增强，汇率变动日益成为决定我国通货膨胀或通货紧缩的重要因素，因此，研究汇率变动对国内价格变动的传导率有重要意义.运用结构VAR构建理论模型，结合2000至2013年的季度数据进行计量分析，研究发现：汇率变动对进口价格指数、生产者价格指数、消费者价格指数的传导率分别为0.41、0.32、0.11，这意味着人民币升值能够在一定程度上遏制通货膨胀；汇率变动对不同类别的消费者价格指数的传导率显著不同，人民币汇率变动对食品、衣着、居住价格指数的传导率较高，分别为0.15、0.24、0.15；对家庭设备、交通通讯、娱乐文化、医疗健康价格指数的传导率较低，分别为0.03、0.05、0.08、0.10；实体经济和货币政策对国内物价变动的影响要高于汇率变动的影响.

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时变分数布朗运动下的GARCH族欧式期权定价研究

史永东, 程航, 王光涛

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2527-2538. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2527-12

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本文拓展了分数布朗运动理论下欧式期权定价问题，尤其突破了Hurst指数和波动率为常数的假设.我们在时变Hurst指数的分数布朗运动环境下，采用GARCH族模型描述收益率序列的波动率，推导出了一个欧式看涨期权定价的闭型解.利用该模型和韩国Kospi200股指期权日交易数据的实证检验表明，韩国Kospi200股指波动率符合GJR过程，时变波动率下的分数布朗运动刻画金融市场的动态特征比采用标准布朗运动更适合，该模型计算的期权理论价格与市场价格更接近，优于传统的定价模型.

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基于信用差异度最大的信用等级划分优化方法

赵志冲, 迟国泰, 潘明道

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2539-2554. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2539-16

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信用评级对当代社会有极其重要的影响，若信用等级划分不合理，必将误导债权人和社会公众.信用评级结果的变动直接反映经济状态的变化，2011年标准普尔把美国的主权信用评级从AAA级降为AA+，引起全球金融市场的动荡.信用评级的本质是合理区分客户的信用状况，揭示不同等级客户的信用风险水平.国际上比较流行的标普、穆迪的信用评级针对中国客户的评级结果往往存在信用等级很高、违约损失率反而不低的不合理现象.本研究以信用差异度和违约金字塔为标准，构建非线性规划模型划分信用等级，并以中国小企业贷款数据为样本进行实证研究.本研究的创新与特色一是根据第k个信用等级中最后一个样本的信用评分P_mk^k与第k+1个信用等级中第一个样本的信用评分P₁^k+1确定相邻两个等级的信用评分差值，以所有信用等级的评分差值之和∑（P_mk^k-P₁^k+1）最大为目标函数，确保最大程度的保证信用评分差异大的客户划分为不同信用等级.避免了把信用状况差异较大的客户划分成同一个信用等级的不合理现象.二是以信用等级由高到低的违约损失率严格递增为约束条件建立信用等级划分模型，保证信用等级划分结果满足信用等级越高、违约损失率越低的违约金字塔标准，避免出现信用等级很高、违约损失率反而不低的不合理现象.三是1814笔工业小企业贷款数据的实证研究表明，本研究的信用等级划分方法不仅满足信用等级越高、违约损失率越低的违约金字塔标准，还能保证信用状况差异大的客户划分为不同信用等级.

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公司超额银行借款与诉讼风险

邓路, 刘瑞琪, 佟岩

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2555-2570. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2555-16

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公司诉讼风险的影响因素已得到学术界的广泛关注，但目前的研究较少从公司融资行为角度探讨，本文以2003-2015年中国A股上市公司为研究对象，探讨超额银行借款与公司诉讼风险之间的关系.实证研究发现，公司超额银行借款与诉讼风险存在显著正相关关系，公司内部控制水平的提高以及地区法律环境的改善可以显著弱化二者的正相关关系，并且公司内部控制与地区法律环境在弱化公司超额银行借款引起的诉讼风险过程中存在相互替代的关系.本文从公司超额银行借款行为出发，拓展了公司诉讼风险影响因素的研究视角；同时结合内部控制和地区法律环境，丰富了宏观环境对公司微观主体行为影响的研究.

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价格呈几何布朗运动规律的出口海陆仓质押率优化

王滋承, 杨华龙, 周咏

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2571-2581. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2571-11

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针对质押物价格呈几何布朗运动规律、与需求呈线性下降关系下的出口海陆仓融资质押率优化问题，利用条件概率原理，分析获得了出口海陆仓融资各种情形发生概率，通过同时考虑质押物陆上仓储费用和海上运输费用，构建了船公司融资（期望）利润分段函数模型，并运用数值逼近法和解析法设计了最优质押率的求解算法步骤.算例验证了模型和算法的适用性和有效性.敏感性分析结果表明最优质押率与质押物价格呈负相关关系，与质押量呈正相关关系；船公司最大期望利润与质押物价格呈正相关关系，随着质押量的增加，船公司最大期望利润呈先上升后下降趋势.研究结论可为船公司制定融资优化决策提供科学的参考.

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囚徒困境中基于非均匀连接的促合作控制设计

董瑞, 王先甲, 陈琳

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2582-2591. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2582-10

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本文研究"囚徒困境"中促进合作演化的机制，设计"合作识别"和"背叛识别"两种控制形式，并分析合作在相应控制之下的演化路径问题.在合作识别控制设计中，通过将博弈群体分为合作者子群体和合作者与背叛者共存子群体，形成连接率依赖于个体策略的"非均匀连接"，以保护合作的方式抑制背叛，促进合作演化；在背叛识别控制设计中，以惩罚背叛的方式鼓励合作.文章指出，合作识别控制设计能在合作率较低时促进合作，但不能使合作成为演化稳定策略（ESS）；背叛识别控制设计能在合作率较高时使合作成为ESS，但是背叛总是该控制下的ESS.结合"合作识别"控制与"背叛识别"控制，本文设计一种切换控制，使得合作是"囚徒困境"博弈的唯一ESS.仿真给出不同要求下的控制律设计，分析不同切换选择对合作演化路径的影响.

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带分段仓储能力决策的动态批量优化问题研究

范捷, 王国庆

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2592-2599. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2592-08

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本文考虑一个单一产品仓储能力决策和库存决策的动态批量集成优化问题.在这个模型中，长度为T个周期的计划期被划分成连续的若干段，每段初需制定该段的仓储能力决策，同一段中各期的期末库存水平均受限于该段仓储能力.假设每段仓储能力费用为仓储能力的非减函数，各期的产品订货费用为固定费用，库存保管费用是一个期末库存量的线性函数.利用分解技术和几何技术，本文开发一个计算复杂度为O（T³）的动态规划算法.计算测试显示，该算法与求解混合整数规划（MIP）的商业软件相比，在计算时间上具有明显的优势.

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政府双重干预对双销售渠道闭环供应链的影响

李新然, 左宏炜

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2600-2610. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2600-11

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本文考虑政府再造品置换补贴和废旧品回收奖惩双重干预（简称政府双重干预），分别构建了无政府干预、再造品置换补贴干预、废旧品回收奖惩干预和政府双重干预下的双销售渠道闭环供应链模型.在政府干预内生化的基础上，探讨了政府双重干预对闭环供应链最优决策的影响并与单一政策的干预效果进行对比分析，并以社会福利最大化为目标分析了政府的最优干预参数.研究表明：政府双重干预下，新产品价格和需求量会降低，再造品价格和需求量会上升；政府双重干预时，两政策的干预效果会叠加，强化了单一政策干预的效果，进一步促进再造品的销售和废旧品的回收；通过设计合理的干预力度和干涉阈值，可提高制造商利润和消费者剩余并实现全社会福利的增加；制造商与零售商通过利润共享，可弥补政策干预下的零售商利润损失，保证闭环供应链的稳定性和实现闭环供应链成员的共赢.

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区域间总产出波动相互影响的网络模型

赵炳新, 相雪梅, 张梦婕

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2611-2620. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2611-10

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国家（地区）间总产出波动存在相互影响是全球化时代的普遍现象，但缺少其相互影响强度的定量研究.基于冲击在非对称的区域间产业网络上的传播，分析了区域间总产出波动相互影响的机理，并依据区域间产品关联，构建了以区域为节点的度量区域间总产出波动相互影响的区域赋权影响网络.通过对网络度关联结构、基础关联结构、核关联结构及非对称结构四个维度的分析，定量描述了区域间总产出波动相互影响的强度.实例分析表明，该模型及相关度量维度能够量化不同区域间总产出波动的相互影响，定量描述某个国家（地区）在多区域经济大系统中的作用，在区域经济合作、贸易规则制定以及全球价值链构建等方面具有重要的理论和实际意义.

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基于周期性不完全预防性维修的最优经济生产批量决策

卢震, 郭巧顺, 徐健

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2621-2629. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2621-09

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在经典EPQ模型基础上，考虑周期性不完全预防性维修策略下，以单位产品总成本最小化为目标，构建最优经济生产批量的决策模型.在产品生产总成本模型的构建中，结合设备故障率及次品率随时间增加这一实际问题，引入役龄回退因子和等效役龄概念进行动态预防性维修成本、故障维修成本及次品修复成本的构建.考虑目标函数的复杂性，本文采用粒子群算法对模型进行数值求解，并验证其合理性.

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基于EGA算法的小样本非线性残差灰色Verhulst计量组合预测模型

张侃, 刘宝平, 黄栋

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2630-2639. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2630-10

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针对复杂经济系统下时间序列所呈现出的小样本非线性残差特征，采用非线性残差灰色Verhulst模型进行研究，修正传统计量模型对于残差信息挖掘不够，预测精度不高的问题.在此基础上，选择带有精英策略的EGA算法来建立灰色Verhulst计量组合预测模型，设计了算法实现的逻辑流程和非线性残差灰色Verhulst计量组合预测模型的整体建模思路，提出了改进多准则目标优化NP完全问题的新方法，对模型的预测效果进行比较分析.实证研究表明：基于EGA算法的小样本非线性残差灰色Verhulst计量组合预测模型算法收敛速度快，拟合效果好，预测结果更精确.

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政府补贴对京津冀雾霾防控策略的区间博弈分析

周珍, 邢瑶瑶, 孙红霞, 蔡亚亚, 于晓辉

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2640-2648. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2640-09

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本文利用模糊数学理论和合作博弈论，分别从民众、企业以及政府的角度综合考虑治理雾霾需要的直接治理成本、经济发展成本、社会稳定成本以及社会健康成本，建立京津冀雾霾非合作治理模型以及区间合作治理博弈模型，分别计算了京津冀在非合作与合作情况下雾霾的治理成本、不治理成本以及治理策略，并考虑政府补贴对京津冀治理策略的影响，利用区间Shapley值对最小的政府补贴进行分配.结论表明：没有政府补贴，京津冀三地均无法负担雾霾治理成本；相对于非合作治理模式，合作治理雾霾时政府所需的补贴最少.

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基于系统动力学的企业转型的技术变迁路径分析仿真模型

杨瑛哲, 黄光球

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2649-2659. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2649-11

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技术变迁是企业转型的重要途径之一，本文分析了信息化环境下企业转型中技术变迁过程，采用系统动力学方法，构建了技术变迁路径的因果图和系统流图；通过案例仿真实验，获取了影响技术变迁的关键因素，即R&D投入和企业信息系统上线率.动态模拟结果表明，这两个因素能够有效提高企业转型的经济转化能力，但其投入量必须控制在合理范围之内.

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基于系统动力学的物流园区与产业园区服务功能联动

陶经辉, 王陈玉

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2660-2671. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2660-12

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运用系统动力学理论，通过因果反馈分析图确定了模型的界限，设计了系统流图，并结合变量之间量化公式的构造，构建了"ILSD"模型，在模型的仿真模拟过程中用GDP、第三产业产值以及进口交易额和出口交易额四个状态变量的模拟值与真实值的误差值检验了模型的有效性.研究结果表明：产业园区的功能转型升级影响物流园区的功能转型升级，二者在功能上有较强的联动关系.物流园区在未来功能建设中将强化增值服务功能和配套服务功能，而弱化基本服务功能，至2017年左右，我国物流园区的增值服务额将超过基本服务额，成为主要服务功能，至2020年左右，我国物流园区的增值服务额的增速分别约是配套服务额增速的2倍和基本服务额增速的3倍左右.

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双层社会网络上的舆情传播动力学分析

李丹丹, 马静

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2672-2679. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2672-08

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本文构建了由线上社交网络和线下物理接触网络构成的双层社会网络模型，通过理论分析计算出稳态时的舆情传播者比例，得到双层社会网络上的舆情传播阈值大于单层线上网络舆情传播阈值，而小于单层线下网络舆情传播阈值.仿真实验结果表明，在线社交网络能够扩大舆情传播范围、加快舆情传播速度.各层子网的传播率对另一层网络中传播者比例几乎没有影响.此外，来自于线下网络的传播者转移率对舆情传播过程的影响作用小于来自于线上网络的传播者转移率.

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多地点协同恐怖袭击下的多目标警务应急物流调度

王雷, 王欣, 赵秋红, 赵扬

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2680-2689. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2680-10

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多地点协同恐怖袭击是最新恐怖袭击形式，会造成严重灾难和大范围社会恐慌.面对袭击时，不仅要考虑救援速度，而在警务救援过程中要综合考虑救援效率、救援效果和救援公平性，制定有效的警务应急物流调度方案以达到快速、高效的救援.本文考虑警务应急物流调度的三个目标，分别是未满足需求、最小最大到达时间和掠夺成本，建立了多个地点发生协同恐怖袭击的多个警务资源有效分配救援的多目标非线性规划模型，并利用改进的快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）对模型进行求解.以某市公安局的警力和医疗部署为基础，以多点同时发生恐怖袭击为背景进行数值实验，结果验证了模型和算法的合理性与有效性，并得出了受袭地点重要程度最短距离优先策略的救援效果较优于最近救援距离优先策略、合理的警务资源调度中心设置对救援调度有较好的效果、警力分散设置有利于减少恐怖袭击带来的影响的结论.

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考虑适时倒箱的进口重箱区多场桥调度优化

郑红星, 刘保利, 董译文, 匡海波

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2700-2714. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2700-15

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为提高进口重箱区的提箱作业效率，减少提箱外集卡的等待时间，研究固定时段内该类箱区的多场桥调度优化.重点考虑场桥作业过程中待提箱上压箱翻倒时机及落位的影响，兼顾作业场桥之间不可跨越和保持一定安全距离等现实约束，以所有外集卡总等待时间和超过等待容忍限度总时间的加权和最小为优化目标，构建了一个非线性规划模型，设计了融入交叉变异策略和禁忌搜索算法的改进和声搜索算法.通过数值实验，验证了方案及算法的有效性.

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斜坡通道双向行人流安全疏散行为研究

菅肖霞, 张小宁

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2715-2726. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2715-12

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斜坡通道中双向行人流的行为动态是研究人群安全疏散的基础.人群密度增加时，行人之间的挤压、冲突作用均增强，加之，斜坡倾角越大，行人行走的稳定性越差，易引发推挤倒地的安全隐患.本文建立斜坡通道中双向行人流的势函数场元胞自动机模型，考虑行人之间作用力和通道倾斜度影响.该模型用于模拟行人流动态和倒地现象.模拟结果得出：当通道坡度、行人入流密度增加时，上坡人群的倒地概率达40%，而下坡人群的倒地概率高达60%.在此基础上，考虑到我国行人偏向右边行走的习惯，以及人群的跟随效应，通过划分两个方向人群的入流位置，将两向行人流分为两股互不干扰的行人流，从而解决行人之间的挤压与冲突，并通过模拟验证该策略可避免倒地现象发生.

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多起点多讫点公共交通系统早高峰乘车均衡模型、算法与变动票价管理

韩烈, 夏火松, 曹晓刚

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2727-2743. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2727-17

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分析早高峰时段多起点多讫点公共交通系统乘客乘车行为，考虑乘客的乘车时间成本、车票价格、拥挤成本和误时成本，区分有无座位情况，建立固定交通需求下的用户均衡模型和系统最优模型，针对模型建立有效算法，比较各模型导出系统最优的变动票价管理方案.数值算例结果验证了模型、算法和变动票价管理方案的有效性.对计算结果分析中，发现误时成本较小车次上，短途乘客对于长途乘客存在"挤出效应".

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信息物理融合系统中恶意软件传播与分岔控制策略

于振华, 谢文军, 马志强, 欧阳洁

系统工程理论与实践. 2017, 37(10): 2744-2752. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)10-2744-09

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针对恶意软件在信息物理融合系统中传播机理难以描述的问题，利用非线性动力学理论构建其传播动力学模型，并基于稳定性理论和Hopf分岔定理对该模型的复杂动力学行为进行分析.为了控制恶意软件传播所引发的Hopf分岔，根据分岔控制理论设计了一类结合参数调节法与状态反馈法的混合分岔控制策略，并深入研究控制参数对Hopf分岔点位置及极限环幅值的影响.数值仿真结果表明所设计的混合分岔控制策略不仅能够提前或推迟Hopf分岔点，而且可以改变极限环幅值大小，使信息物理融合系统产生预期的动力学行为，实现控制目的，从而有效降低恶意软件的危害.

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2017年, 第37卷, 第10期　刊出日期：2017-10-09

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