系统工程理论与实践

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倪宣明, 贺英洁, 武康平, 彭方平

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 1-12. https://doi.org/10.12011/SETP2021-1185

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人口老龄化带来的人口结构失衡阻碍了经济增长，而移民一定程度上可以直接补充经济系统中的劳动力，因此受到广泛关注.为探讨移民对老龄经济系统的影响，本文构建了基于移民的老龄经济模型.该经济系统在一定条件下，存在唯一鞍型稳定的平衡增长路径.在此路径中，移民的作用是"中性"的，对经济系统仅存在水平效应而无增长效应.即引入移民提高了均衡总资本和总产出水平，并提高了社会福利，但并不影响产出或资本增长率，也并未缓解人口老龄化对经济增长的不利影响.为使移民政策在老龄化背景下发挥积极作用，本文进一步将技术进步率表示为移民的函数，由此说明，引入高人力资本的移民，可以在一定程度上抵消人口老龄化的负面作用，从而在长期促进经济增长.

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季节性弱化缓冲算子的构造与应用

何凌阳, 王正新

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 13-23. https://doi.org/10.12011/SETP2020-2677

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针对现有弱化缓冲算子不能有效处理季节性冲击扰动系统的建模预测问题，本文构造了两类季节性弱化缓冲算子，分别为季节性平均弱化缓冲算子和季节性全信息变权弱化缓冲算子.在此基础上，本文进一步探讨了季节性弱化缓冲算子的缓冲强度与光滑性，发现二者均优于该季节算子所对应的经典缓冲算子.最后，本文基于灰狼算法给出了季节性全信息变权缓冲算子的权重优化方案，并以第二产业季度增加值数据为例证实了季节性缓冲算子的有效性.预测结果表明：对于受冲击扰动的季节性时序数据，本文提出的季节性缓冲算子的适应能力和预测精度显著优于经典缓冲算子；进一步与SARIMA和EMD-ARIMA模型的比较发现，两类季节性缓冲算子的预测精度与EMD-ARIMA模型相当，三者的平均预测相对误差均在3%左右，而SARIMA模型的平均预测误差则高达15.65%.

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“一带一路”国家金融风险溢出研究-基于TENET网络方法

赵万里, 范英, 姬强, 张大永

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 24-36. https://doi.org/10.12011/SETP2021-0432

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随着“一带一路”沿线国家间贸易自由度、金融机构合作水平不断提升，“一带一路”国家间金融市场也在逐步增进融合.研究“一带一路”沿线国家间金融市场风险传染关系对保障地区金融健康发展有重要的现实意义.本文借鉴TENET方法构建“一带一路”沿线国家股票市场极端风险网络，探究极端尾部风险情形下带路沿线国家股票市场间的风险特征，风险传导路径以及演变规律.研究结果表明：“一带一路”沿线国家股票市场的系统性风险具有时变特征，且在经济承压时期呈现上升趋势.从分区域来看，2008年受金融危机影响欧洲地区风险较高，2020年新冠疫情期间亚洲地区风险较高.从具体国家来看，受欧债危机影响较大的希腊，塞浦路斯等国股市风险溢出水平较高.中国在“一带一路”金融风险网络中主要接收外界的金融风险，风险主要来源于以色列、希腊和新加坡等国.本研究能够为“一带一路”沿线国家的宏观政策制定者、跨国金融投资机构进行金融风险监测和防范境外输入性风险提供理论指导.

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考虑关联关系交互作用的企业间信用风险传染研究

钱茜, 周勇, 晁祥瑞

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 37-45. https://doi.org/10.12011/SETP2021-0033

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现实中，企业之间普遍存在两种或多种关联关系，在关联关系交互作用下，信用风险的传染路径和强度通常会发生改变，导致企业间信用风险传染变得更加复杂.基于此，本文在两种常见的关联（资产关联和交易关联）并存情景下，利用双层网络刻画企业网络拓扑结构，构建包含关联关系交互作用的信用风险传染模型，考察关联关系的交互作用对信用风险传染效应的影响.研究发现：与仅存在资产关联关系相比，资产关联和交易关联并存导致信用风险传染阈值变得更小；资产-交易双层网络拓扑结构是影响信用风险传染效应的重要因素；降低双层网络相似度，有助于抑制信用风险在企业间传染.

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股价泡沫的逆CIR模型研究

林黎, 郑海涛, 覃筱

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 46-59. https://doi.org/10.12011/SETP2021-0491

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按照股价泡沫的定义，泡沫识别的本质是一个联合检验问题，面临着二难逻辑困境.不少学者因此尝试绕开泡沫定义，通过假设投机的行为特征来直接提出对应的泡沫价格随机过程模型，然后围绕这些模型的统计性质来创建识别方法.然而，目前的随机过程模型对泡沫形态的限制性较强，忽略了很多的泡沫形态，导致泡沫识别的灵敏度不高.另外，大部分模型缺乏对泡沫崩溃风险率的动态建模，使得对泡沫的实时预警缺乏理论支持.为了克服传统模型的这些不足，本文提出了一个新的股价泡沫模型.由于该模型的解服从倒数化的Cox-Ingersoll-Ross （CIR）过程，简称为逆CIR泡沫模型.该模型经济学意义明确且形式简约，便于估计.本文证明，该模型兼容传统泡沫模型的非线性风险溢价和价格暂态超指数膨胀特征.同时还证明，逆CIR模型能够解释传统模型所无法解释的泡沫实证效应-泡沫崩溃前的1）"暴雨前寂静"现象；2）"高位滞涨"现象.另外，此模型包含内生且具有明确经济意义的泡沫崩溃风险率，可作为实时预警指标.本文给出了崩溃风险率的计算方法-求解高斯超几何函数方程.对我国股市2015年泡沫崩溃的风险率实证估计表明，该模型具有良好的识别和预警效果.

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中国家庭风险资产配置的理论与实证-基于信息不确定性视角下的研究

吴文生, 李硕, 谭常春, 盛世杰

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 60-75. https://doi.org/10.12011/SETP2020-2867

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本文研究了理性疏忽下（rational inattention）家庭最优资产配置，从理论推导出了信息不确定性与家庭最优资产配置的关系，并运用中国家庭金融调查（CHFS）数据进行了实证，选择自身信息处理能力和外在信息获取能力作为信息不确定性下降的渠道，研究了两者对家庭金融市场参与和家庭资产选择的影响.结果表明两者的增强不仅提高了家庭参与金融市场的可能性，而且也提高了家庭持有风险资产的比例.实证结果也进一步发现，信息处理能力越强的家庭越倾向于参与股票这类高风险市场，同时也会提高家庭持该类资产的比例；外在信息获取能力对家庭风险资产配置的影响在股票和基金资产上表现为倒U型关系，在债券资产上表现为U型关系，实证结果还发现自身内在信息处理能力与外在信息获取能力在影响家庭风险资产配置上存在着一定的替代效应.

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科创板交易制度会改善我国股票市场质量吗-基于多主体建模的仿真分析

梁睿, 董纪昌, 贺舟, 刘颖

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 76-83. https://doi.org/10.12011/SETP2019-2688

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科创板自开市以来得到了市场参与者的广泛关注.前10个交易日内，科创板的股票价格全部翻倍.科创板的交易机制采用T+1制度，上市后前5个交易日不设涨跌幅限制，上市5个交易日后，涨跌幅限制为20%.科创板的推出对于我国股票市场质量产生了哪些影响?文章采用多主体建模方法构建符合我国真实市场的人工股票市场模型，模拟科创板的运行机制，从价格发现效率、流动性、波动性三方面衡量股票市场质量.研究结果表明，相比于主板，科创板交易制度提高了市场的价格发现效率，降低了市场流动性，加剧了市场波动.

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消费金融研究综述

曾燕, 杨雅婷, 徐凤敏, 张成毅

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 84-109. https://doi.org/10.12011/SETP2021-1290

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本文在阐释消费金融研究范畴的基础上，创新性地综合运用文献计量与文本挖掘方法，系统梳理消费金融研究脉络，以五大核心议题重新构建消费金融研究体系，并进一步指出未来可能的研究方向.第一，利用CiteSpace软件对1998年至2020年间中英文核心数据库的期刊文献进行分析，总结得出中英文文献在不同时间段的不同研究重点，并指明当前的研究热点.第二，基于Python文本挖掘方法对行业研究报告关键词进行提炼，探析行业关注点，提出新的研究阶段下消费金融发展的"五新"特征.第三，综合上述研究，总结得出五大核心议题，以此重塑消费金融的研究体系，并详细探讨各议题的重点研究内容.第四，从五个方面提出消费金融未来可能的研究方向和思考问题.本文期望拓宽消费金融的研究边界，推动行业发展与进步，进而为我国需求侧改革与双循环新发展格局的建设提供有价值的参考.

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重大公共卫生事件下应急药品储备方式优化分配策略

张炜健, 施先亮, 黄安强, 华国伟, 汪寿阳, 李江宁

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 110-122. https://doi.org/10.12011/SETP2021-0620

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全球性重大公共卫生事件的频繁爆发已经成为全人类共同面临的危及生命安全和毁坏社会经济秩序的严峻挑战.应急药品储备是实施紧急救助、挽救生命的基础和保障，直接影响应急反应速度和最终成效.现有文献尚未对应急药品储备方式（实物储备和资金储备）定量化研究.为此，本文基于随机需求的情景，确定了应急药品实物储备和资金储备的最优分配策略.首先以长期平均成本最小化为目标建立储备分配模型，量化了四种分配策略.进一步构建了应急救援阶段的采购和部署模型，讨论如何使用药品储备.最后分析了应急药品特性和需求特性如何影响最优的实物及资金储备量，以便在关键因素发生变化时更加合理地调整储备分配策略.关键性管理启示包括：1）当惩罚成本超过某一阈值，持有资金储备比持有实物储备更具成本优势；2）最优资金储备量随需求量不确定性增大而增大，但最优实物储备量可能随需求量不确定性增大而减小.研究成果可为各级政府部门应对公共卫生事件提供决策支持.

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代理人过度自信条件下最优激励契约与备货联合决策研究

孔祥印, 刘书琪, 沈晓蓓, 冯耕中

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 123-137. https://doi.org/10.12011/SETP2021-0660

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本文研究了代理人过度自信对委托人最优激励契约设计及最优备货决策的影响，建立了代理人过度自信时的最优激励契约与备货联合决策模型，得到并比较了代理人过度估计和过度精确两类过度自信类型下委托人的最优激励契约与最优订货量决策，并数值验证了相关结论.研究发现：库存耗尽的阈值契约是最优的契约形式，且不同过度自信类型对最优联合决策的影响具有显著差异；与代理人完全理性情况相比，过度精确（过度估计）会导致最优契约的奖励提高（降低）以及最优订货量降低（降低或提高）；过度估计可缓解道德风险引起的最优订货量偏高现象，甚至产生比无道德风险情况下更高的利润，而过度精确可能进一步加剧订货量偏离现象.

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共享平台占线任务分配的结构性下界

代文强, 姜玉琦

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 138-143. https://doi.org/10.12011/SETP2020-1843

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共享平台任务分配过程中，经常会遇到如下的情形：在用户未来需求任务序列（到达时刻、开始时刻和持续时间等）未知的条件下，决策者需要决定如何将当前需求合理分配给现有服务器使得平台收益最大.平台上服务器具有数量限制，同时要求用户需求一旦被分配就不可更改.以往研究建立的模型一般都是针对静态任务分配而言的，但实际需要的是满足上述约束的动态任务分配模型.以最大化共享平台收益为目标建立了占线共享平台任务分配模型，其中收益不仅包含了抽成比例，而且包含了固定收益.利用Yao原则给出了问题的竞争比的下界结果，该下界不需要任何复杂性假设条件，因此，是结构性下界.

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消费者有限理性差异对供应商最优产品定价的影响:一个双层群体博弈模型

王兆华, 李昊, 张斌

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 144-154. https://doi.org/10.12011/SETP2020-2900

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受有限理性差异影响，消费者在学习优势策略时会采取纯模仿或概率模仿等不同方式，并对供应商的产品定价产生重要影响.本文以群体博弈建模和仿真技术为依托，分析了在纯模仿和概率模仿两种有限理性形式下供应商的最优产品定价，并进一步讨论了产品成本和交易成本对产品定价的影响.研究结果表明：1）相比于纯模仿方式，消费者的概率模仿会促使供应商给出更高的产品定价；2）供应商产品成本的差异化和市场交易成本的下降则会压低产品定价.研究结论对引导消费者开展合理决策、提升消费者福利具有重要意义.

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可变投资金额机制对自愿参与公共物品博弈的影响研究

王帅, 许照锦, 张连众

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 155-171. https://doi.org/10.12011/SETP2020-1632

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公共物品对社会发展有重要的保障作用，其私人自愿供给一直是学术界热议的话题之一.基于现实中公共物品投资金额存在个体异质性且可以动态调整的考虑，在传统固定投资自愿参与公共物品博弈中引入了可变投资金额机制，此时个人不仅可以选择是否提供公共物品，还可以决定提供多少公共物品，这种更符合实际的模型设定使博弈结果对现实问题有更强的解释力.结果表明：可变投资金额机制对社会合作水平的提高存在"双刃剑效应"，主要体现在只有收益率适中的情况下，可变投资公共物品博弈均衡时的合作者比例才会比固定投资的更高.尽管如此，可变投资金额机制仍能在大多数情况下提高社会平均收益和公共物品供给总量，在一定程度上缓解了"公地悲剧".研究发现，增加投资金额上限会使合作者比例先小幅提高然后降低，同时，孤独者收益的增加对社会合作水平有倒U型影响，这主要与三种策略的收益之差变化有关系.此外，在混合策略调整过程中对上一轮收益适当的反应强度有助于社会合作的出现和合作水平的提高.本研究为现实中公共物品私人自愿供给问题提供了新的视角和理论依据.

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分包商利他偏好真的有利吗?——以公共产品技术创新委托研发为例

武柏宇, 仲伟俊, 梅姝娥

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 172-183. https://doi.org/10.12011/SETP2020-1640

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为厘清公共产品技术创新委托研发中分包商的利他偏好是否有利于公共部门效益的提升，本文构建单委托人-双代理人模型，讨论随机依赖下分包商利他偏好对最优合同和公共部门期望收益的影响.研究表明：分包商利他偏好与随机依赖具有相同的作用力，都提高了公共部门使用相对绩效合同的优势；分包商利他偏好并不总是有利于公共部门期望收益的提升；公共部门不希望两个分包商具有同等强度的利他偏好，相反希望双方具有非对称的利他偏好，且低能力水平分包商的利他偏好强度越强越好；公共部门可以从双方利他偏好强度差异中获益，但要注意偏好强度与能力水平的匹配.

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可再生清洁能源与传统能源清洁利用:发电企业能源结构转型的演化博弈模型

柴瑞瑞, 李纲

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 184-197. https://doi.org/10.12011/SETP2021-0149

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传统能源的清洁利用和纳入可再生清洁能源是电力企业能源结构低碳化转型的着力点.本文考虑可再生能源和传统煤炭清洁利用"双轮驱动"，构建了政府部门与发电企业间演化博弈模型，分析政府部门电力补贴政策与发电企业选择能源结构的演化稳定均衡，讨论传统能源清洁利用和可再生清洁能源包容式发展边界条件.研究发现，发电企业高碳化发电模式转换到清洁型模式的演化过程中，存在着周期解或政府补贴政策下发电企业采取综合能源发电的初始态势等过渡状态；政府补贴优惠政策支持促进了发电企业清洁技术创新成本的降低，推动了电力能源低碳化转型的新模式和新业态；可再生清洁能源与传统能源清洁利用容量占比值依赖于两种能源发电预期收益、两种类型的政府补贴及其带来的环境效益.

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考虑兼职用工的呼叫中心坐席人员排班问题

王秀利, 王瑞程, 胡修武

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 198-210. https://doi.org/10.12011/SETP2020-0065

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近年来，呼叫中心企业在人力排班中搭配使用兼职人员；兼职人力无论成本或工作模式都与全职坐席人员不同.针对企业实践场景，构建考虑兼职用工的坐席人员排班问题整数规划模型.在分析认识问题优化结构规律基础上提出两阶段优化算法.该算法通过分解日期和班次决策降低问题求解复杂性，通过表征不同类型人力满足话务有效需求的量化指标，局部优化地生成可用排班方案；然后运用具有模拟退火或贪婪机制的邻域搜索技巧来改善前阶段生成的排班方案.计算表明提出的算法能够获得企业规模问题的优化排班方案.最后分析各种因素如何影响兼职用工优化策略.研究表明科学合理使用兼职人力能够有效降低排班用工成本.

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不完整数据非均衡案例双重鲁棒因果推理

余海燕, 向娇, 高明月

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 211-223. https://doi.org/10.12011/SETP2020-0268

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大规模数据中实体异质性和数据不完整性等因素严重制约了因果推理的品质.本文提出了不完整数据双重鲁棒因果推理模型，实现了基于随机分配机制与无偏响应参数估计的因果效应辨识.首先拓清了基于观察数据的因果效应可辨识和可估计的条件.引入处理分配概率分布的概念，构建基于最小化绝对标准偏差的整数优化模型，消除了处理组与对照组之间的协变量不均衡性.通过数据匹配选择模型推导基于最优解或近似优化解的数据子集，实现两组案例之间处理分配的再随机化.通过增强逆概率加权方法，实现案例不完整响应参数的无偏估计.该方法对响应参数估计与处理分配概率的不确定性兼具有鲁棒性，提高了因果效应辨识的品质.最后通过真实案例和拓展数值分析，验证了本方法的有效性.

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多主体视角下“城市矿产”开发利用决策模型及动态仿真分析

陈丽强, 高明, 梁开荣

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 224-240. https://doi.org/10.12011/SETP2020-2570

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本文从居民、企事业单位、分类分拣单位、资源再利用企业以及政府五大主体出发，考察不同主体行为决策对"城市矿产"开发利用的影响.首先，结合灰色预测理论，建立了"城市矿产"开发利用的系统动力学模型，并采用关联度合格检验方法判断模型合理性.其次，对五大主体行为决策进行中长期动态仿真.仿真结果表明，交易平台和价值认同对于居民和企事业单位的行为影响最为显著，资源流通信息对于分类分拣单位行为作用力度最大，而对于资源再利用企业，再生产品的供求关系是影响其行为变化的主要因素.再者，进一步分析"城市矿产"回收外部环境因素，可见单一的政策对"城市矿产"回收的规范化效果有限，相反，通过优化正规回收渠道、规制非正规回收渠道和抑制非法倾倒三种方式有利于"城市矿产"开发利用.最后，通过比较五大主体行为决策的组合方案，可知改善居民和企事业单位的行为决策是"城市矿产"开发利用的关键.

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基于目标流驱动的作战体系动态同步分析方法

李森, 王亮, 陈刚, 吴静

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 241-252. https://doi.org/10.12011/SETP2019-2739

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针对固定结构下作战体系的静态同步分析，不能有效反映节点耦合关联时变特性的问题，提出了基于目标流驱动的动态同步能力分析方法.将进袭目标视为激励体系响应与结构调整的本质动因，通过对抗条件下体系要素属性与拓扑演化的宏观特征分析，讨论了目标流对同步的正负两方面影响；并结合作战环理论与耦合振子模型，研究了体系相位同步的机理与表征，构建了节点相位迭代的更新方法.与静态相比，仿真实验表明动态同步具有特殊的动力学行为，振荡样式与同步能力差异明显.

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基于k-近邻互信息的前向式变量选择方法及在水质参数软测量中的应用

王威, 阳春华, 韩洁, 李文婷, 李勇刚

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 253-261. https://doi.org/10.12011/SETP2020-2882

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软测量技术通过构造易测量的辅助变量与难测量的主导变量间的数学模型，实现对难测变量的实时预测.为有效分析辅助变量间的相关性和冗余性并实现变量精选，本文提出了一种基于k-近邻互信息的前向式变量选择方法.该方法以变量前向累加互信息值最大化为准则选择相关变量，同时计算每次累加变量与已选择变量子集间的互信息值来判断所累加变量是否为冗余变量，通过设定冗余互信息阈值，实现冗余变量的剔除，得到最优辅助输入变量子集.基于数值案例仿真结果验证了本文所提变量选择方法的可行性与有效性，在准确选取辅助变量的同时降低了算法复杂度.最后，该方法成功应用于污水处理过程中出水生化需氧量（biochemical oxygen demand，BOD）预测模型的输入变量选择上，利用精选出的辅助变量有效提高了模型预测精度.

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北斗卫星导航系统效能综合建模与分析研究

薛昱, 杨卓鹏, 杨怡欣

系统工程理论与实践. 2022, 42(1): 262-272. https://doi.org/10.12011/SETP2020-2928

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针对卫星导航系统效能要素多样、作用关系复杂的特点，构建了基于质量特性视角的导航系统效能指标体系，研究提出一种综合考虑空间信号精度、卫星平均中断间隔时间、卫星在轨测试时间、运载火箭可靠性、星间逻辑关系等要素的导航系统效能集成分析方法.该方法采用广义随机Petri网构建导航单星可用性模型，考虑随机故障和耗损故障构建导航单星可靠性模型，采用应力-强度分析构建导航单星能力模型，综合星间逻辑关系并运用动态贝叶斯网络开展导航系统效能建模与分析.北斗卫星导航系统仿真算例验证了方法的有效性和可行性，并对其他卫星系统效能分析具有一定的参考价值.

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2022年, 第42卷, 第1期　刊出日期：2022-01-25

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