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2017年, 第37卷, 第9期 刊出日期:2017-09-09
  

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    论文
  • 孙景云, 李仲飞, 李永武
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2209-2221. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2209-13
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    本文考虑了基于动态投资目标下DC型养老基金在退休前累积阶段的最优资产配置问题.假定养老基金参与者根据其退休时的工资水平设置了一个预期的投资目标,并将其养老基金投资于由一个无风险资产和n个风险资产构成的金融市场.本文从赤字和净盈余两个角度出发分析养老基金账户值与参与者预期投资目标之间的的偏差,分别建立了基于平方损失和均值-方差目标准则之下的连续时间最优投资组合问题,然后获得了两个优化问题最优投资策略的解析形式,并分析了在上述两种最优策略之下期望终端财富之间的关系.最后通过数值算例进一步说明了本文结论.
  • 郑苏晋, 廖朴
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2222-2230. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2222-09
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    基本养老保险制度是中国养老保险体系最重要的支柱.本文以城镇企业职工基本养老保险制度为例,建立基本养老保险基金收支的精算模型.与已有社会保障基金的测算模型相比,本文模型假设缴费状态和退休时间均为随机变量,根据基本精算原理刻画制度规定的所有现金流.以2005-2008年北京市城镇职工基本养老保险数据为例,测算结果表明,本文模型的预测结果与实际吻合.本文模型全面、客观地刻画了中国基本养老保险制度,可作为基本养老保险基金未来收支测算的规范精算模型.
  • 杨光, 刘新旺, 秦晋栋
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2231-2243. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2231-13
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    在异质产品市场的国内外双寡头销售商垄断销售背景下,本文借助Hotelling模型研究了概率销售和传统销售策略作为决策变量的动态博弈演化过程,系统演化的结果表明零售商策略的选择受消费者对概率销售的认同程度以及产品差异程度的双重影响,同时兼顾不同类型消费者群体的需求:当消费者对概率产品的认同度足以弥补产品差异的损失时,消费者会选择概率产品,否则消费者会选择传统销售产品;对于一些不确定群体以及对概率销售完全不消费群体等特殊群体的消费者采用传统销售和概率销售相结合的灵活销售策略.本文的结果对概率销售理论研究具有一定的指导意义,并为概率销售实践提供了理论依据.
  • 贺一堂, 谢富纪, 陈红军
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2244-2255. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2244-12
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    科技的发展使企业与科研机构的合作变得越来越频繁.然而,合作效率不高仍然是目前影响科研成果产业化的最根本原因.针对产学研合作创新中的双边道德风险问题,本文运用委托代理理论具体分析了各种可能情况下不同分配方式对企业、科研机构的不同激励程度,并给出了相应的算例说明.结论认为,含有预付金的分配方式未必能有效地激励科研机构努力,不设有预付金的分配方式(固定支付方式、产出分享方式)很可能更能激励双方努力,预付金额较高反而会降低对科研机构的激励程度.
  • 巩玲君, 张纪海
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2256-2267. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2256-12
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    成品油应急调运是应对各类灾害应急物资保障的重要内容.本文运用系统动力学理论,研究影响成品油应急调运效率的主要因素.按照运输方式将成品油应急调运划分为管道运输、铁路运输、公路运输和水路运输四种,在此基础上构建了成品油应急调运的系统动力学模型,并以2008年汶川特大地震发生后中国石油集团成品油应急调运活动为例,进行仿真验证.研究发现:在成品油应急调运过程中,石油企业提升保障输油管道安全的能力,可以有效增加管道运输速率;石油企业在政府的统筹协调下,加强与铁路部门、水路部门的沟通协调,可以有效提升铁路运输和水路运输效率;采用以上三个应急调运策略,可以大幅度提升成品油应急调运能力.此外,通过提升公路运输速率,无法显著增强成品油应急调运能力,但是可以作为一个可供选择的策略.
  • 王庆山, 李健, 刘炳春
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2268-2278. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2268-11
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    企业违约风险制约着中国区域碳市场的可持续发展,亟需寻求风险阻断策略.本文从系统动力学视角出发,运用元胞自动机模型定量化度量了中国区域碳市场内不同类型企业违约风险,然后引入信誉水平和奖惩分担的信任治理规则,构建了违约风险阻断决策模型,探讨了有效控制中国区域碳市场事后违约风险暴露的价格调整幅度和奖惩额度区间.研究表明:基于信任治理的奖惩分担和价格调整策略是控制中国区域碳市场违约风险传染的有效手段,进一步印证了Carson等人关于信任治理的相关结论,也为中国碳市场稳定发展提供了理论和决策支持.
  • 马亮, 仲伟俊, 梅姝娥
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2279-2288. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2279-10
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    新能源汽车产业是我国战略性新兴产业之一,是解决环境污染和能源危机的重要方式.目前促进新能源汽车产业发展的补贴政策主要集中在需求侧,在“供给侧改革”背景下,调整补贴政策,有利于促进汽车产业结构调整和新能源汽车产业发展.本文考虑将国家财政补贴调整为向企业提供,并设计产业内补贴,两种补贴同时实施.研究结果发现,将补贴调整为向生产企业提供,也能起到对新能源汽车产业的促进作用;两种补贴同时采用,一方面可以激励传统汽车制造企业加大新能源汽车领域投入,促进产业升级,另一方面可以激励新进新能源汽车生产企业加大投入,从而促进新能源汽车产业的发展.另外随着新能源汽车产业的发展,行业内补贴会逐渐消失,具有良好的退出机制.
  • 霍琳, 尚维, 徐山鹰
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2289-2296. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2289-08
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    本文设计了基于生产函数和神经网络的多主体仿真经济系统,建立了利率政策仿真模型,对比分析了规则性与相机性利率政策对宏观经济的影响.模型设计了企业的存贷款规则及中央银行的利率规则,通过模拟相机性与规则性利率政策下宏观经济的不同特性,对比分析了两种政策的适用场景.发现规则性的利率政策有助于使经济平稳,而相机性的利率政策虽然可能提升经济状况,也会带来较大风险.最后结合我国现阶段新常态的宏观经济形式,对利率政策的实施提出了建议.
  • 高咏玲
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2297-2305. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2297-09
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    针对供应商的可变成本和产品市场价的双重Knight不确定性,本文运用α-maxmin多先验期望效用和纳什讨价还价模型研究了供应商的定价问题,涉及固定价格、成本加成和参考市场价三种合同,剖析了供应商的乐观度和含糊度对这些定价决策的影响.结论表明,固定价格随着供应商对成本的乐观度的提高而降低,随着市场价的乐观度的提高而提高.成本(市场价)的乐观度决定着成本(市场价)的含糊度与定价结果的关系.参考市场价合同下,供应商的定价权威不影响目标价格与成本的乐观度的关系,但影响目标价格与市场价的乐观度之间的关系.上述研究为分析不确定环境下供应商的定价行为提供理论支持.
  • 杨越, 成力为
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2306-2319. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2306-14
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    本文依据中国“低成本”竞争模式,基于“要素价格”和“多产出”的双约束,构建一种新型的全要素能源生产率指数,并沿着“要素价格-成本权衡-区域能源效率变化”的逻辑链条,从成本视角对全要素能源生产率指数解构,探寻中国区域能源效率的时空分布特征以及根本动因,研究表明:1)要素价格扭曲的“低成本”策略通过技术效率和要素配置效率影响全要素能源生产率的变动,且后者逐渐成为影响我国区域全要素能源生产率指数变动的关键因素.2)就全国而言,能源利用效率和能源配置效率在节能减排政策实施前后有显著的跳跃性增长,说明市场化进程加快、节能减排政策实施能显著提高我国整体能源利用效率和配置效率.3)东部地区能源利用效率表现较好,但因要素市场扭曲程度较高,能源配置效率相对较低;中西部地区技术水平较低,但要素市场扭曲程度相对较小,短期内市场化改革决定的要素配置效率对区域全要素能源生产率提升更重要.
  • 丁秋雷, 姜洋, 王文娟, 齐飞
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2320-2330. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2320-11
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    针对干扰事件导致鲜活农产品冷链物流配送难以顺利实施这一难题,以生成扰动最小的调整方案为突破口,运用干扰管理思想,结合行为科学中行为感知的研究方法与运筹学中定量优化的研究手段,分析干扰事件对生产商、客户和物流配送运营商三个行为主体的影响,创建鲜活农产品冷链物流配送的干扰管理模型,并采用改进的蚁群算法——混合蚁群算法进行求解.算例结果表明:与重调度方法相比,本文方法能够综合考虑多个主体的利益,生成使系统扰动更小的调整方案.
  • 谢家平, 梁玲, 孔凡玉, 孔訸炜
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2331-2343. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2331-13
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    本文基于线上销售-线下服务的互补型双渠道闭环供应链模式,分别考虑了线上直销商主导定价和服务决策(M型),以及单一线上直销商-单一线下服务商(M-S型)基于收益共享机制的两种模型定价和服务决策,研究其产品定价,回收定价,库存决策,渠道服务努力以及最优回收量等问题.通过比较分析研究发现:渠道服务水平与服务敏感系数正相关,但回收价格较逆向渠道服务水平受服务敏感系数的影响程度在M型情景下更明显.继而我们又探讨了逐期回收情境下的定价与服务决策,发现再制造节约的成本增大,且市场需求受渠道服务更加敏感时,M型情景下的决策会提高服务水平或降低产品价格以求维持市场份额:并且当正向服务渠道收益等于逆向渠道损失时,服务商(零售商)做决策时将不再考虑直销商(制造商)的产品定价决策.最后,我们通过数值分析观察了不同的转移支付系数对正逆向服务水平比例的影响以及对决策变量的影响.
  • 郑本荣, 杨超, 刘丛
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2344-2354. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2344-11
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    研究了闭环供应链中零售商对制造商回收成本的分摊行为对闭环供应链决策的影响.考虑了两种不同的分摊方式:1)零售商直接为制造商分摊一定比例的回收成本;2)零售商与制造商通过协商(bargaining)的方式确定成本分摊机制.建立了零售商分摊的闭环供应链模型(CSR)和制造商、零售商bargaining分摊的闭环供应链模型(CSB),并进一步将这两种模型与无成本分摊下的集中与分散决策的闭环供应链模型进行了对比.研究发现:与无成本分摊的分散化闭环供应链相比,成本分摊对制造商和闭环供应链系统始终有利,且bargaining的分摊方式优于零售商直接分摊的方式(CSB > CSR).其次,CSR模型中制造商和零售商的情况均得到改善,但CSB模型中零售商的利益受损(低于保留利润).因此进一步利用两部收费制契约和收益共享契约对CSB模型进行了改进,使得契约参数在满足一定的条件下,制造商和零售商的情况均得到改善.最后,运用算例分析了参数对模型均衡及契约的影响.
  • 于艳娜, 滕春贤
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2355-2365. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2355-11
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    针对单个制造商和单个零售商构成的双渠道信息产品供应链系统,构建了需求扰动前后,以制造商为主导的双渠道信息产品供应链Stackelberg博弈模型,分析了需求扰动前后,集中式和分散式双渠道信息产品供应链定价和决策.通过求解最优化问题的Karush-Kuhn-Tucker条件,发现需求扰动对信息产品供应链的影响.说明无需求扰动时,双渠道信息产品供应链的利润受市场规模的影响,且零售渠道弹性较强.需求扰动发生时,双渠道信息产品供应链的利润随着扰动单调变化;分散式信息产品供应链通过收益共享合约,制定批发价格能够有效地协调信息产品供应链.
  • 曾庆成, 岳安娜, 孙赫迎, 陈超
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2366-2372. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2366-07
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    针对集装箱班轮运输定价问题,构建差价补偿策略下班轮运输的定价模型,研究差价补偿策略下托运人订舱行为和承运人定价决策,分析市场需求波动与承运人定价、差价补偿系数、承运人收益的内在关系,以及承运人定价对托运人订舱量的影响,并通过数值分析进行验证.结果表明:随着市场需求波动的增大,承运人最优定价与最大收益降低,而差价补偿系数增大;且托运人订舱量随着承运人定价的增大而减少.承运人采用差价补偿策略时,市场需求波动存在一个上限值,如果需求波动小于该值,则承运人采用差价补偿策略有利于其提高收益.

  • 高小强, 李盼, 龙建宇, 郑忠
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2373-2383. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2373-11
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    针对钢厂炼钢-连铸车间天车调度的时空约束下NP难问题特点,考虑重钢包和空钢包吊运任务,以所有吊运任务等待被运输时间最短、总运输时间最短、天车之间负载时间差异最小为优化目标,按作业跨中多台天车执行吊运任务的时间空间约束、天车运行安全约束条件满足等为约束方程,建立了天车调度模型.设计了天车调度规则用于抽象表达其运行特征,即按吊运任务与天车的相对位置关系确定各天车与任务的匹配度,作为选择天车的指导;按天车状态及位置更新规则描述天车运行过程;按任务种类与预计起止时间先后确定吊运任务的优先级,作为天车运行过程中利用天车被动运输进行冲突消解的依据.设计了与模型特征相适应的改进遗传算法进行求解,采用某钢厂连铸跨的生产数据进行检验,通过与禁忌搜索法进行对比,证实了改进遗传算法的可行性和有效性,能够为生产过程中的天车调度提供指导.
  • 杨青, 刘志林, 单晨
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2384-2393. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2384-10
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    设计活动间的重叠是并行研发项目的基本特征,重叠可以缩短工期,但也会带来返工风险,并增加与重叠并行性相关的成本.为探索重叠活动间的多次沟通对返工风险的影响,本文构建了基于多次沟通-风险的重叠模型,建立了上游活动信息变更率和下游活动返工影响敏感度计算模型,在此基础上构建了活动返工风险和返工量计算模型及与重叠并行性相关的成本模型,进一步,以成本节约值最大化为目标函数,采用Fmincon算法优化得到了多次沟通时最佳的沟通次数和沟通间隔.最后,结合典型案例,在对重叠活动间沟通变量优化的基础上,对设计结构矩阵(DSM)进行排序优化并将优化结果进行仿真,结果表明本文提出的方法可降低项目时间和成本.
  • 马军平, 徐寅峰, 吴腾宇
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2394-2402. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2394-09
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    针对现实快递服务网络结构上的转向限制及待服务需求出现后不能立即接受服务的特征,将预知时间引入到在线旅行商问题中,提出以服务总时间最小为目标的转向限制网络中基于预知时间的快递车辆在线揽件路径选择问题.在半路径上提出了WBR-dd策略,在路径上提出了REP-dd略,在一般网络上提出了PAH-dd策略,证明了上述在线策略的竞争比,分析了该问题竞争比的下界.结果表明预知信息越多,在线算法将获得更优的竞争性能.
  • 蔡萌, 杜海峰, 费尔德曼
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2403-2412. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2403-10
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    熵可以有效反映复杂系统内网络结构的异质性.针对熵指标在刻画网络全局异构上是否适用这一问题,目前仍缺少用以评测的基准网络.对此,在已有结构熵研究的基础上,提出一种Caveman网络构造及其演化规则,为网络复杂性的度量提供新的思路.通过数理分析和仿真实验验证该Caveman网络可以有效评测各类结构熵指标对其演化过程的敏感性,反映熵指标对网络复杂特征识别能力的差异.同时由于Caveman网络可以更好地探索信息空间和抵御攻击,将有助于设计鲁棒、高效的系统结构.
  • 李春好, 马慧欣, 李孟姣, 李巍, 何娟
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2413-2422. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2413-10
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    MACBETH方法在多个属性维度上确定出的一组属性Good值(或Neutral值)并不能真地具有保证属性价值公度的完全相同的偏好涵义.为克服该方法缺陷,基于包容性属性价值函数,通过引入数据包络分析技术和马尔可夫理论给出了以目标参照方案为导向的目标导向属性价值函数和多属性决策属性价值公度的方法程序.相比于具有较大随意性确定属性Good值和Neutral值的MACBETH方法,依赖目标导向属性价值函数的多属性决策属性价值公度程序具有更明显的科学合理性,因此具有发展MACBETH方法,推动实际决策应用该方法及相关多属性偏好关联决策模型的创新价值.基于决策实验的应用分析直接验证了多属性决策属性价值公度方法程序的科学有效性,间接验证了包容性属性价值函数和目标导向属性价值函数的科学理性.
  • 顾清华, 陈露, 卢才武, 冯治东, 井石滚
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2423-2430. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2423-08
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    针对限量式单通道双向通行控制问题,基于GPS车流感知数据提出了一种端限量式单通道双向自适应通行控制方法.通过在单通道及两端划设扫描区、等候区、单通道内三大类区域,利用GPS定位数据实时感知分析车辆在单通道两端行驶的10种状态,构建了单通道车辆通行控制策略分析模型,对车流数据进行动态汇总和饱和度分析,然后根据“按需分配”和“端总量控制”策略提出了一种自适应双向通行信号控制策略,在此基础上研发了端限量式双向通行自适应信号控制系统.最后利用某大型露天矿单道平硐进行了实例验证,应用表明:该方法能够有效控制单通道车辆的双向限量通行,避免了车辆运输过程中的行驶冲突,减少了车辆“空等”时间和油耗,提高了单通道通行效率,大大提高了车辆的运输效率.
  • 汪洪波, 孙晓文, 陈无畏, 林澍
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2431-2439. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2431-09
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    建立7自由度整车主动悬架系统模型,并设计H控制器.在此基础上,选取特征量,划分三种不同的值域,经过关联函数计算,建立其H可拓控制器;在不同方案下以经典域和可拓域为博弈双方构造博弈矩阵,获得值域划分纳什平衡点,采用模糊控制规则动态整定可拓域和经典域边界,优化悬架H可拓控制系统的控制性能.最后利用MATLAB/Simulink软件进行仿真,并对其仿真结果进行比较.仿真结果表明,H可拓控制较H控制能更好地改善主动悬架性能,而通过值域博弈的H可拓控制器进一步提高了悬架系统的控制性能.
  • 王娟, 马义中, 汪建均
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2440-2449. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2440-10
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    针对因无法获得功能函数的梯度信息而不能使用解析方法的情形,提出了进行可靠性灵敏度分析的高效的仿真方法.首先基于Kriging模型和重要性抽样去计算失效概率,然后通过记分函数(score function)方法求出失效概率对各个参数的偏导数.在计算失效概率时采用反问题(inversion problems)中的不确定性逐步减少(stepwise uncertainty reduction)准则来更新功能函数的Kriging模型,继而在重要性抽样的框架下将失效概率表示成一个“增大”的失效概率与修正项的乘积;而记分函数方法只是对前面抽样方法的一个简单后处理,不需要计算额外的功能函数值.对所提方法使用算例验证表明:当功能函数为昂贵的计算模型或对系统(非单个构件)进行灵敏度分析时,该方法具有较高的计算效率和精度.
  • 刘静华, 贾仁安, 涂国平, 黄振侠, 徐德胜, 熊江花, 张南生
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2450-2464. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2450-15
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    农村小型循环沼气工程是中国“十三五农业循环沼气工程”的3项工程建设之一,但是,现存在户用沼气池闲置率高的严重问题,需建立可靠性高的仿真模型,仿真提高户用沼气池使用率的对策效应.而如何实现还原论与整体论相结合的原则建立系统动力学仿真模型,如何实现更有效的检验方法提高模型的可靠性又是待深入研究的重要问题.针对上类问题,首先,给出子系统仿真定理,结构行为检验的内涵,新建“逐层增枝结构行为检验建模法”的步骤.接着,根据新建模法,建立农村小型循环沼气工程系统普遍存在的户数-原料-沼气-沼液种植入树T1t)-T7t)七棵前期流率基本入树,分3次进行结构行为检验,构建可靠性高的第一部分前期流率基本入树模型,通过参数组合仿真此第一部分入树模型,揭示出工程未来发展存在的进度慢、气待开发增、种下降3大问题.然后,针对此3大问题,提出新增户沼气服务技工人员和建立技术人员工资及服务费保障机制2条新措施,针对新措施又新建立2棵入树,并新增加后2棵入树对前7棵入树的流率的3条技工影响反馈枝,构成户-原-沼-种-技-投入树T1t)-T9t)九棵流率基本入树模型.通过仿真九入树模型,揭示新措施实施对工程未来解除问题的好效果.论证了2个新措施的正确性,建立了“通过政府、高校研究部门、服务技术员、企业、农户5个子系目标责任的实现,实现户用沼气池工程发展的总目标”的管理原理.研究新建立了一种通过增枝的提高模型可靠性、增强操作性、降低建模难度的建模法.
  • 俞洋, 吴庭芳, 贺娟娟
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2465-2473. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2465-09
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    基于合作规则的脉冲神经膜系统是一类受神经元利用脉冲进行信息处理与通讯的生物功能启发得到的分布式并行计算模型的变体.在这类系统中,每个神经元具有相同有限数量的规则集合,且所有神经元中的集合用相同的标签进行标记,规则的集合称为组件.文中研究了基于合作规则的脉冲神经膜系统的小通用性:作为产生数的装置,构造了一个需要6个神经元的通用脉冲神经膜系统,这个结果回答了Metta等提出的一个公开问题.
  • 王亮, 周赤非, 尚国华
    系统工程理论与实践. 2017, 37(9): 2474-2480. https://doi.org/10.12011/1000-6788(2017)09-2474-07
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    为使评估结果能够反映出评估对象作战能力之间的差距,提出基于不确定性度量的作战能力对比评估方法.首先建立了作战能力测度概念模型,采用相对于参照对象完成任务时减少的不确定性程度来度量评估对象的作战能力;然后探讨了把作战能力指标转换为具有可能性含义指标的预处理方法;在此基础上,借鉴信息论中对不确定性的处理方法,构建了能力度数学模型,详细讨论了其特征和军事含义,并提出了绝对能力度和平均能力度扩展模型;最后通过一个案例对方法的可行性和有效性进行验证和分析.结果表明:应用该方法进行作战能力评估,不仅能够得到传统评估方法所得到的排序结果,而且能够反映出作战能力评估值之间数量上的差距.