系统工程理论与实践

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吴祖光, 万迪昉, 王文虎

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3025-3039. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3025-15

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文章借鉴欧洲税务分析器仿真方法，利用Z-Tree实验平台，编写模拟程序，在控制税收优惠强度和融资约束情况下，实验参与者分别在研发投入加计扣除、投资抵税和创新产品收入减税三种不同税收优惠方式的企业系统中进行研发投资决策.通过多轮、多期实验，收集动态交互模拟过程得到的研发投入数据和企业特征数据，实证研究发现：1）相对于加计扣除和投资抵税优惠方式，创新产品收入减税优惠方式在激励企业创新投入方面更加有效；2）相对于加计扣除和投资抵税优惠方式，创新产品收入减税优惠方式在激励企业创新努力程度方面更加有效.在控制三种税收优惠方式对实际税收负担的改变程度这一因素后，研究结论不变.本文提出：1）在完善研发投入加计扣除税收优惠政策激励企业研发投入的同时，引入创新产品收入减税优惠方式是一种新的政策选择；2）财务报告增加披露研发投入实际带来的税收优惠金额，有利于改善税收优惠政策的激励效果.

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考虑营销努力和创新能力的制造商激励供应商创新决策研究

刘丛, 黄卫来, 郑本荣, 杨超

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3040-3051. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3040-12

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本文研究了一个由供应商负责提升关键零部件性能的创新，制造商负责产品制造与销售的供应链运作系统，考虑当营销努力水平和产品创新程度同时影响需求时，制造商激励供应商创新的决策行为.基于激励方式的不同，构建了三种激励决策模型，探讨不同情形下创新效应和营销努力效应对供应链成员决策影响的互动机制.研究结果表明：产品创新效应是制造商激励供应商创新的内在推动机制，营销努力效应在一定程度上推动了创新活动的发展；产品创新效应和营销努力效应对供应链成员决策和利润有积极的影响；创新效应和营销努力效应联合作用下，基于质量批发价格契约制造商可以获得较高的利润，但此时供应商创新水平较低甚至低于批发价格契约情形，继而文章进一步引入了成本分担契约，并论证了成本分担契约能够使制造商获得最优收益，同时有效地激励供应商创新.

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考虑消费者策略行为的产品服务供应链动态定价与协调

王大飞, 张旭梅, 周茂森, 高华丽, 但斌

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3052-3065. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3052-14

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针对一个制造商和一个服务集成商组成的产品服务供应链，考虑消费者向服务集成商购买产品服务系统时存在策略性等待行为，通过构建两个销售阶段的动态博弈模型，分析了产品服务系统价值、成本和服务价值占比等因素对消费者策略行为和均衡结果的影响，比较了分散式与集中式决策的绩效偏差，基于两阶段收益共享契约实现了供应链协调.研究表明：提高产品服务系统价值、服务价值占比能减少消费者策略行为，提高供应链及其成员的总利润；高产品服务系统价值、高服务价值占比虽能增加分散式决策下的系统利润，但也扩大了与集中式决策下的系统利润差距；收益共享契约能调整消费者的策略行为，即当服务价值占比较高时，可以通过价格调整来抑制消费者的策略行为实现供应链协调.

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基于公平偏好的供应链延保服务模型研究

易余胤, 梁家密, 谭燕菲

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3066-3078. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3066-13

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为研究公平偏好对供应链延保服务决策和协调的影响，构建了一个强零售商提供延保服务而制造商具有公平偏好的供应链模型.首先，探讨和比较了公平偏好对集中化决策和分散化决策两种情形下供应链节点企业的决策变量和利润的影响，发现产品价格与公平偏好正相关，而延保服务的销售价格、延保服务的质量、节点企业的利润和供应链总利润均与公平偏好负相关，并且公平偏好加剧了供应链系统决策效率的损失.然后，研究了该供应链系统的协调问题，发现收入共享契约无法协调该供应链系统.两部定价契约能否实现该供应链的完美协调，取决于公平偏好程度，制造商的公平偏好越强，协调效果越差.

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基于库存错放的供应链RFID投资均衡策略

张李浩, 范体军, 刘斌

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3079-3087. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3079-09

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本文以单制造商和双寡头竞争零售商组成的分散决策供应链为研究对象，基于零售商是否投资无线射频识别（radio frequency identification，RFID）技术，分别构建了链上成员不投资RFID （N情景）、零售商1投资RFID （L情景），零售商2投资RFID （F情景），及链上成员均投资RFID （T情景）的收益模型，求解出相应的最优解并探讨链上成员RFID的投资均衡策略.研究发现：零售商获得的批发价与其是否投资RFID相关，与其竞争者RFID投资策略无关.相较于N情景，F情景对零售商1的收益产生"负外部性"；当RFID成本较低时，L情景对零售商2的收益产生"正外部性".当RFID成本较低时，供应链的均衡策略为T情景；当RFID成本较高时，供应链的均衡策略为L或F情景取决于零售商的错放率大小.

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分销网络RFID使能的CONWIP策略的仿真与优化

韩晓菊, 汪定伟

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3088-3097. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3088-10

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为了改善供应链分销网络的性能，本文将射频识别（RFID）技术应用到供应链管理中.依据单工厂多阶段生产过程中定量在制品法（CONWIP）控制策略的原理，设计了RFID使能的电子流通卡系统，实现了供应链分销网络RFID使能的CONWIP控制策略，并采用基于仿真的自适应全局最优和声搜索算法（SGHS）对策略中的参数进行优化，优化结果证明了SGHS方法的可行性，并通过与其它控制策略的仿真结果对比，验证了RFID使能的CONWIP控制策略在供应链分销网络中应用的有效性及优越性.

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基于策略消费者的差异化产品推出及定价研究

赵菊, 邱菊, 胡小建, 刘媛媛

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3098-3108. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3098-11

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考虑一个同时存在策略型消费者和短视型消费者的市场，研究企业的纵向差异化产品推出策略选择问题.考虑质量递增序贯推出，质量递减序贯推出和同时推出三种策略，分别构建两阶段的动态定价模型，研究企业的产品推出策略与策略消费者行为之间的相互影响.研究发现，企业的产品推出策略选择取决于策略消费者的影响程度（市场规模、耐心程度）以及产品质量成本比率（即两产品质量差异与成本差异的比率），而递增策略由于较高的竞食影响和较低的细分优势，不会成为企业的最佳选择.在质量成本比率较低的情况下，当策略消费者行为的影响增强时，企业通过递减策略缓解策略消费者行为的效果要优于同时策略；而在质量成本比率较高的情况下，当策略消费者行为的影响适中时，较高的细分市场优势使得同时策略缓解策略消费者行为的效果更佳.

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消费者低碳偏好下零售商主导供应链减排合作与协调

刘名武, 吴开兰, 付红, 许茂增

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3109-3117. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3109-09

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针对零售商主导供应链在碳交易和消费者低碳偏好下的减排合作决策问题，以供应商不减排投资分散决策模型为基础，建立了供应商减排投资的斯坦伯格博弈和垂直纳什博弈不合作模型及集中决策合作博弈模型.给出了供应商减排投资和选择垂直纳什博弈的条件，分析了零售价、减排量、需求和供应链成员利润的变化.研究发现，供应商投资减排，供应商和零售商的利润均增加且供应商利润在垂直纳什博弈均衡时比斯坦伯格博弈均衡时大，但斯坦伯格博弈和垂直纳什博弈均不能实现低碳供应链协调；特定条件下的垂直纳什博弈和集中决策的零售价格低于供应商不进行减排投资下的普通产品零售价格，即低碳并不一定高价.指出零售商具有选择与供应商进行投资减排合作的动力，从而构建了供应商和零售商共同决策批发价格的纳什讨价还价博弈模型来实现供应链减排合作与利润分配.最后，通过算例对模型进行了验证分析.

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不确定环境下的跳扩散连续时间资产配置策略

李爱忠, 彭月兰, 任若恩, 董纪昌

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3118-3126. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3118-09

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金融市场是一个复杂的非线性系统，在不确定环境下，如何在有限时域内最优配置资源，是金融理论研究的核心问题之一.面对现实生活中的大量不确定性因素以及多期投资问题，Markowitz的投资组合理论以及在其基础上发展起来的资本资产定价理论和套利定价理论则显得无能为力.本文研究了不确定环境下极大极小风险控制的连续时间投资组合优化问题，运用Bellman最优性原理和HJB方程构造了典型的资产组合优化模型，借助随机控制和多重网格数值逼近方法得到相应优化问题的最优投资策略，通过实证方法验证了过程风险控制下资产配置策略的有效性.

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社会力量参与保障性安居工程演化博弈及政府规制

虞晓芬, 傅剑

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3127-3136. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3127-10

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社会力量参与保障性安居工程是推进住房保障可持续发展、优化公共服务供给机制的重要途径.实证考察发现，当前我国社会力量参与比例很低，动力不足.基于演化博弈理论研究了政府与社会力量在保障性安居工程合作过程中行为策略的演化路径，分析了双方合作的动力机制和关键因素.结果表明：无外力作用情况下社会力量难以向主动参与方向自然演化，需要政府审时度势实施相应的规制.结合实证分析发现：政府激励约束机制不完善、制度环境建设滞后是造成当前规制效能不足的重要原因.基于我国现状并借鉴发达国家经验，提出加大激励力度、创新管理制度、加强监督考评、强化宣传引导等政策建议.研究结论对于推动我国住房保障的多元参与和市场化运营具有一定参考价值.

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基于熵权扰动属性模型的新型城镇化质量研究

王宾, 杨琛, 李群

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3137-3145. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3137-09

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为客观测评中国新型城镇化质量，引入了表征时代发展特性的指标，构建了新的中国新型城镇化质量评价指标体系，基于熵权扰动属性模型，对2001年以来的新型城镇化质量进行了测评.结果显示，2001年以来中国新型城镇化质量表现出明显的三阶段划分，城镇化质量水平不断提高，特别是2011年之后，有了明显改善；就地区分布而言，2013年，中国新型城镇化质量呈现较为明显的由东至西依次递减的趋势.

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可增加号源策略下高需求门诊的能力配置问题

姜博文, 唐加福, 阎崇钧

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3146-3159. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3146-14

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可增加号源策略，即在额定能力全部约满的情况下，医生可增加额外能力提供给仍有需求的患者.本文以面向预约患者和现场患者的高需求门诊为研究对象，考虑患者爽约不确定性对由额外能力产生的医生超负荷工作量的影响.联合决策额外挂号数量（简称加号数）和分配给预约患者的额定挂号数量，以使净收益期望最大.在理论上推导出额外挂号数量的阈值表达式，并证明当超过相应阈值后，净收益期望是额外挂号数量的单峰函数，其最优解可在有限解空间内决策.基于模型性质设计了求解全局联合最优解的双层枚举算法.实验结果表明，算法具有求解高效性；额外挂号数量（加号数）随爽约概率的增大而增加，受额定挂号数量的影响不大；加号策略有效增强了分配给预约患者的额定挂号数量面对爽约概率变化下的稳定性.

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考虑多重不确定性的托管药房物流调度优化

刘明, 曹杰

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3160-3169. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3160-10

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为有效控制药房托管的药品物流运营成本，本文首先结合时空网络架构，将托管药房的药品物流调度过程描绘成一种多层时空网络，继而将研究问题构建为优化领域中的多重货物网络流问题.在此基础上，综合考虑药品物流调度过程中的需求不确定性、配送服务时间不确定性以及药品供应成本的可变性，建立基于药房托管模式的药品物流调度随机优化模型并设计具有挑选规则的混合遗传算法进行求解.参数测试表明，当挑选判断系数设为0.6时，求解算法可以收敛到比较理想的解；算例分析表明，本文所设计的随机优化模型在各决策回合的解与完全信息模型解之间的逼近程度不一，但总误差仅为0.56%；敏感性分析则发现药房最低安全库设置存在一个最优均衡点.

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基于两个不确定参数乘积的鲁棒设施选址模型

彭春, 李金林, 冉伦, 曹雪丽

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3170-3181. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3170-12

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传统设施选址往往被看作为确定问题，但实际存在需求、成本、风险等不确定因素，这些不确定因素增加了决策的困难.本文在考虑设施选址中单一不确定因素基础上，同时考虑需求和运输成本两个独立参数的不确定性，且在模型中两者为乘积形式，引入两个budget不确定集合刻画不确定性，建立一个新颖的鲁棒设施选址模型，并将非线性问题转化为易求解的鲁棒等价模型，然后通过CPLEX和MATLAB编程求解.最后，以四川西北部的汶川等13个县市的应急物资临时供应点的选址为例，确定最优的选址分配布局.结果表明，较之运输成本的不确定性，需求的不确定性影响更显著，且需求扰动对选址总成本和选址分配方案有明显的影响.决策者可根据其风险偏好程度，选择恰当的不确定水平参数组合，以获得最优的总成本和选址分配方案.

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时间容忍度下航空快件运输一体化决策优化

于述南, 杨忠振

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3182-3192. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3182-11

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为了研究快递公司航空运输网络优化及快件的运输组织问题，本文放宽了先到先服务（first come first serve，简称FCFS）作业模式的时限限制，构建了双层规划模型.上层模型确定快递公司自有全货机所配置的航线以及各航段的腹舱租赁量，下层模型决策快件的配送方案.选取SF快递公司所服务的14个城市的相关数据对模型进行验证，并基于上层模型优化的网络比较了不同时间容忍度下快件的运输方案，结果表明：随着时间容忍度的增加，快件的总运输成本逐渐降低，而总运输时间升高.可见，先到先服务模式不是最经济的派件作业模式，快递公司可利用快件的时间容忍度，实施航空运输网络和运送方案的优化设计.

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可交易通行权和鼓励合乘政策下的通勤选择

田丽君, 苏瑞超, 黄文彬

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3193-3200. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3193-08

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基于通勤个体易于接受的视角，借助常数替代弹性（constant elasticity of substitution，CES）效用函数，在通勤预算约束中引入管理部门对拼车通勤行为的支持系数，构建了基于可交易电子通行权及鼓励合乘组合政策的刚性通勤需求模型，在此基础上分析了通勤个体的通勤方式选择问题.研究结果显示，该组合政策可以有效引导通勤个体从单人驾驶转向合乘出行，通勤个体能够在降低原有出行预算的基础上保证自身的刚性出行需求，但对小汽车偏好较大的通勤个体预算降低幅度相对较小.此外，存在一个调整因子和合乘支持系数的取值可行域，对于不同的合乘支持系数，调整因子存在一个对应的下界.在设定调整因子和合乘支持系数后，通行权价格由市场唯一确定，且这一价格随着合乘支持系数的增加而增加，调整因子的增加而降低.

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考虑不完美维修的定期检测与备件策略联合优化

赵斐, 刘学娟

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3201-3214. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3201-14

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针对退化过程服从三阶段故障过程的单部件系统提出了定期检测与备件订购策略联合优化.该策略下，根据检测时系统的状态执行不同的维修活动：当系统处于正常状态，不执行任何维修活动；若识别轻缺陷进行不完美维修并采用比例役龄回退模型描述不完美维修效果；若识别严重缺陷则更换系统.当更换系统时需考虑备件状态：若处于存货状态则立即更换，若正处于途中则到货时更换，若未订货需立即订货并在到货时刻更换.考虑所有更新事件采用更新报酬理论建立以最小化单位时间内期望成本为目标的模型，同时优化检测周期和订货点.最后，设计枚举优化算法和离散仿真算法求解模型，并在算例分析中验证模型的有效性和适用性.

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基于蚁群禁忌混合算法的成品油多舱配送路径优化研究

王旭坪, 詹红鑫, 孙自来, 高岩

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3215-3226. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3215-12

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依据油品运输策略的不同，成品油二次配送可划分为两种模式：同一加油站的不同油品需求可拆分配送和不可拆分配送.在两种模式的基础上，根据带时间窗的成品油多舱配送基本模型，衍生出两类配送子模型；综合考虑蚁群算法较强的全局搜索能力和禁忌搜索算法的局部搜索能力，设计蚁群禁忌混合算法（ACO-TS），并提出相应策略用于两类子模型的求解.采用12组不同类型的算例进行数值实验，实验结果表明，混合算法能有效的求解两类配送子模型，并且针对第二类子模型设计的特有邻域能够加快算法求解速度；此外，两种配送模式中，同一加油站不同油品需求可拆分的模式在降低配送成本的同时，能够大幅提高车载率，减少车辆使用量.

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基于反正切函数权值累加生成的DGM (1,1)_atan模型及其应用

李翀, 谢秀萍

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3227-3234. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3227-08

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传统DGM （1，1）模型的累加生成算子没有考虑数据振荡对数据序列发展趋势的影响，模型预测结果往往呈现齐次指数增长的趋势.该局限性使得DGM （1，1）模型不适用于本身存在随机振动特征的序列分析与预测.针对这一问题，本文提出基于原始数据均值像序列的随机波动特征分析方法，设计出均值像反正切函数变权形式的累加生成算子；在此基础上建立了基于均值像反正切函数变权累加的DGM （1，1）_atan模型，该模型综合考虑了数据的整体增长趋势与局部波动特征；最后，将模型应用于海域水质监测的数据分析与预测，预测结果验证了模型的有效性及实用性.

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考虑知识模糊性的应急决策知识融合方法

张磊, 王延章

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3235-3243. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3235-09

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知识是应急决策的主要依据和参考.针对应急决策需要多领域跨学科知识的综合支撑问题，本文构建基于知识元的应急决策知识模型，解决了多领域跨学科的知识表示与共享问题，为准确获取应急知识和知识融合服务提供基础支撑；接着从系统科学和管理科学视角出发考虑知识的模糊性提出了一种新的融合方法，解决了现有方法可能造成融合结果与客观实际相冲突的问题，提高了融合结果的准确性和科学性；最后运用地铁火灾实例验证本文提出模型和方法在应急决策知识表示和融合中的实用性和优越性.

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基于有界信任模型的地铁突发事件信息传播

赵海峰, 孙艳秋, Edison TSE

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3244-3252. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3244-09

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地铁突发事件一直是社会关注的热点问题，事件中的信息传播和控制往往也会决定突发事件的严重程度.本文以地铁突发事件为背景，考虑了地铁突发事件的时间有限性和空间有限性特征，在传统有界信任模型的基础上，引入了局部沟通和有限理性两个因素，并根据突发事件发生的时间考虑了地铁停靠前和停靠后两个不同的阶段，建立了地铁突发事件信息传播模型.通过大量仿真实验，发现在地铁突发事件中，局部沟通和有限理性都会导致乘客观点剧烈波动，使得整个系统长时间处于极不稳定的状态；而乘客密度对乘客的观点收敛起正向作用，密度越大，观点越容易收敛.而在列车停靠后，乘客越向车门方向集中，观点波动幅度越大，并在最后急剧收敛成一致，但疏散速率越高，反而会减缓乘客观点的波动幅度和收敛速度.本文的研究结果为地铁突发事件中的现象分析提供了理论依据，对地铁突发事件信息的控制具有重要意义.

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考虑信息真伪的食品安全网络舆情传播仿真与管理对策研究

洪巍, 李青, 吴林海

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3253-3269. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3253-17

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食品安全网络舆情对于食品安全管理具有重要意义.本文针对食品安全网络舆情的特点，在考虑信息的真实性、网民的信息甄别能力、网民对信息传播主体的信任程度等因素的基础上，运用MATLAB软件对舆情的传播过程进行模拟仿真研究，探讨食品安全网络舆情的传播机理.研究结果表明，可以通过减少信息发布节点、集中发布食品安全网络信息，以及加强食品安全知识宣传与培训、提高公众的食品安全信息甄别能力，以提高真实性较高的食品安全网络信息在舆情中的传播概率.

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考虑用户兴趣和能力的众包任务推荐方法

仲秋雁, 张媛, 李晨, 李岳阳

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3270-3280. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3270-11

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众包平台的信息过载使工人面临任务选择的困难.针对众包特征，本研究提出一种考虑工人兴趣和能力的任务推荐方法.该方法基于协同过滤推荐思想，首先通过TF-IDF技术构建考虑兴趣偏好的工人模型，然后将基于胜任力理论分析构建的工人KSAO能力集合融入到模型中，构建新的工人模型；在此基础上，利用余弦相似性、Jaccard相似性和改进的余弦相似性公式，计算工人间融合兴趣和能力的综合相似度，依此来选取近邻集并最终生成推荐.利用猪八戒网采集的数据进行实验，结果表明该方法的有效性，并通过对比实验证实该方法比传统协同过滤方法推荐效果更佳.从推荐视角丰富众包任务选择的研究，对于众包中解决信息过载、增进个性化体验等具有一定的现实意义.

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和谐度方程(HDE)评价方法及应用

左其亭, 韩春辉, 马军霞, 刘静

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3281-3288. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3281-08

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基于对一般评价方法及和谐度方程（HDE）应用特点的认识，本文提出了HDE评价方法；针对当前评价中常见的两种类型"分类等级评价"和"综合程度评价"，分别给出HDE评价方法的一般步骤和计算过程.对于分类等级评价，通过对HD（y₀）的设定，使得该方法既适用于单因子评价，又适用于多因子综合评价.对于综合程度评价，可以根据具体问题，选择计算参数，计算得到综合程度评价HD值，据此判断综合程度评价结果.应用结果表明，HDE评价方法具有和一般评价方法相似的求解步骤，但具有显著的优势，能够较好地反映出评价结果，具有较好的普适性和灵活性，可以推广应用于一般问题的评价.

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矿井突水平行应急管理理论和方法基础研究

冯治东, 王桃, 顾清华, 卢才武, 李瑞华, 白鱼秀

系统工程理论与实践. 2017, 37(12): 3289-3296. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)12-3289-08

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研究了基于ACP理论的矿井突水平行应急管理理论和方法基础，应对矿井突水应急管理问题，达到有效协同和集成化管控效果.在分析矿井突水系统的边界和内涵基础上构建人工矿井突水系统，以4D时空管理为导向讨论了基于人工系统的突水计算实验问题，并从常态下的突水感知和非常态下的计算实验式自动化预案及数字广播式的指令下发两个方面，研究探讨了矿井突水平行应急管理中的平行执行问题.矿井突水平行应急管理是以"认识自然、理解自然、利用自然和改造自然"为目的，通过人工系统直接影响或改变实际矿井现场的运行方向，为矿井突水安全管理提供可行的集成化管控支持.

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2017年, 第37卷, 第12期　刊出日期：2017-12-09

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