系统工程理论与实践 2015年 35卷

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  • 何娟, 王建, 蒋祥林, 朱道立, 刘晓星
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 1-16.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-1
       PDF1342)   

    为缓释当下供应链金融业务单一质物价格剧烈波动诱发的贷款集中度风险,异于股票、债券等金融资产组合基于短期风险预测优化框架,提出一类更具普适性的基于蒙特卡罗模拟法的质物组合长期风险预测方法,克服现有长期风险预测中视为基准的时间平方根法则缺陷;比对银行采取积极和保守投资策略,建立基于均值CVaR质物组合优化框架,引入改进均值方差优化框架进行对比分析.为准确测度质物组合长期CVaR,建立ARMA-EGARCH-EVT族模型以及多元t-Copula模型,刻画现货质物收益率呈现出的自相关性、"尖峰厚尾"以及波动集聚性等典型事实特征以及质物间的非线性相关结构;从模型层面和研究对象层面进行敏感性分析以验证模型的稳健性以及结论的可靠性.实证结果显示:长期风险预测视角下均值CVaR框架较改进的均值方差模型更具优势,为风险限额管理下的商业银行提供一种组合质物风险管理的新框架和新模式.

  • 王艳, 陈敏, 赵子龙
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 17-25.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-17
       PDF794)   

    资产选择与最优组合权重的设置是构建投资组合的两个关键步骤.利用日内高频数据构建一个夏普指数序列来进行资产选择,同时考虑多种组合策略.以沪市A股市场数据进行样本外实证分析.结果表明,不论市场处于下行还是上行行情,基于高频夏普指数选股方法构建的组合都能得到较高的风险调整收益,并具有较小的风险,同时在最优风险组合下,能得到可观的超额收益.

  • 马锋, 魏宇, 黄登仕
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 26-36.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-26
       PDF1128)   

    以世界十大股票市场指数为例,运用滚动MonteCarlo模拟技术,实证计算了R-vine、D-vine、C-vine及R-vineall t四种vinecopula结构对投资组合的动态VaR预测值,并进一步运用严谨的Back-testing检验方法,实证对比了上述四种vinecopula结构对投资组合的VaR预测能力的优劣.实证结果显示:不论是在等权重还是在mean-CVaR约束条件下,R-vine对投资组合的VaR预测效果是最好的.特别在高分位数水平下,其表现得更为突出.另外,D-vine的预测精度总体上要高于C-vine和R-vineall t的,而节点间全为tcopula的R-vineall t表现相对较差.

  • 王建新, 饶育蕾, 彭叠峰
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 37-48.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-37
       PDF859)   

    本文借助百度新闻搜索引擎获取上市公司的网络新闻数据,利用中国A股市场2003年到2010年的股票收益数据进行检验,实证结果支持Fang等所发现的"媒体效应".为了揭示媒体关注度定价效应的内在机理,本文对媒体关注度进行分解,发现股票收益的"媒体效应"主要来自于媒体关注度的未预期部分,而未预期关注度的定价效应很大程度上可以由Miller的"基于卖空约束的异质信念"假说以及本文所提出的"投机性关注"假说所解释.

  • 刘静一, 李彩云, 简志宏
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 49-56.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-49
       PDF940)   

    将系统性跳跃和异质跳跃视为尾部事件,从极值理论的视角探讨股票收益率分布的尾部特征.利用time of day(TOD)方法消除高频数据的日内效应,运用指数-个股法分解系统性跳跃和异质跳跃,并采用peak over threshold(POT)方法分别估计它们的左尾和右尾参数.实证研究表明,A股市场日内效应具有明显的"L"型特征,每支股票的系统性跳跃与异质跳跃都是显著存在的,且两类跳跃都具有非常明显的厚尾特征,所有股票的右尾跳跃次数和贡献都大于左尾,这表明,频繁出现的资产价格跳跃及其尾部特征是导致股票收益率非正态分布的一个重要原因.

  • 张永, 张卫国, 徐维军, 杨兴雨
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 57-66.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-57
       PDF893)   

    基于弱集成算法的在线学习特征,该文探讨了它在在线投资组合选择中的应用,考虑了根据有限个专家意见进行决策的情形.首先将弱集成算法应用到投资于单只股票的专家意见,得到了在线投资组合的单一集成策略,并给出了该策略的竞争性能分析,证明了单一集成策略能够追踪最好的股票.实际投资决策中,投资者可能会选择多只股票进行组合投资,进一步将弱集成算法应用到投资于不同股票数目的专家意见,得到了在线投资组合的混合集成策略;证明了混合集成策略实现的累积收益与最优专家意见实现的累积收益相当.在长期投资组合上的数值算例表明了该文给出的单一集成策略能够实现与最好股票相当的收益;混合集成策略能够实现与最优定常再调整策略相当的收益,且与泛证券投资组合策略相比,能够获得更多的收益,具有较好的竞争性能.

  • 张金锁, 金浩, 邹绍辉
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 67-74.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-67
       PDF785)   

    分析了国际石油市场1986至2012年周价格形成机制的长期演变趋势.在讨论均衡理论基础上,以长期市场供求关系解释了国际油价长期波动现象.基于跳扩散模型拟合石油价格动态过程,利用结构变点检验和累积量估计方法进行了实证研究.历史数据分析表明石油价格具有高波动性、高强度跳跃性和上升漂移特征.此外,模型预测即使当前大幅增加石油投资,未来几年内石油价格变化仍会处于一种高频跳跃的上行阶段.

  • 刘星, 付强, 郝颖
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 75-85.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-75
       PDF708)   

    本文在终极控制人代理框架下,研究了三种不同控制机制的控制权私利水平与行为特征.结果表明:1)控制人私利水平与两权分离度正相关,与控股股东现金流权负相关,与股东权利法律保护程度负相关;2)双重股权结构下,终极控制人控制权私利水平随着优先股投票权倍数的增大以边际递减的速度增加,通常选择10倍投票权的优先股设置模式;金字塔股权结构下,终极控制人控制权私利水平随金字塔层级增加以边际递减的速度增大,通常选择3层左右的控制链层级模式;交叉持股结构下,终极控制人控制权私利水平随集团内控制的公司数量增加而增大,倾向于创建庞大的"企业帝国";3)数值模拟显示,我国上市公司终极控制人控制权私利水平在6%~8%之间.

  • 石丹, 李勇建
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 86-94.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-86
       PDF959)   

    本文针对供需双方的产能矛盾问题,研究了在需求不确定的情况下,制造商如何通过有效的机制设计激励供应商扩大产能投资.在机制设计中,制造商决定提供给供应商的契约参数,供应商则需要对最佳的产能投资水平进行决策.本文以批发价格契约情况为比较基准,以集中式决策情况为系统协调的标杆,分别从收益的角度和产能的角度,设计了收益共享契约和补偿契约两种激励机制.模型研究表明:补偿契约可以实现系统最优的产能投资水平,而收益共享契约却没有达到协调的效果.接下来文章进一步分析了收益共享契约不能协调的原因,在此基础上对原有的契约进行改进,并论证了改进后的收益共享契约能够刺激供应商扩大产能投资,实现供应链协调.

  • 赵爱武, 杜建国, 关洪军
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 95-102.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-95
       PDF889)   

    有限理性消费者在绿色购买行为中存在明显的态度-行为缺口.以某绿色非食品类环保友好商品为例,对消费者绿色购买相关属性及行为规则概括抽象,运用计算实验手段构建具有交互功能的异质消费者人工主体,模拟现实消费者的绿色购买行为,通过对微观个体行为及宏观"涌现"现象的分析,探索消费者绿色购买行为的演化规律.实验结果显示,绿色购买先行者的积极宣传对提高绿色商品市场份额具有重要作用;绿色商品政府补贴短期内可以显著提高绿色商品的市场份额,但长期效果依赖于消费者主体的信息传播方式;绿色消费积分制度可以使绿色商品长期保持较高的市场占有率.

  • 孟生旺, 刘新红
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 103-108.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-103
       PDF894)   

    在多个业务线的准备金估计中,通常假设不同业务线之间相互独立,事实上它们之间往往存在一定的相依关系.它们的相依性可以通过藤Copula函数来描述.藤Copula是解决多个相依随机变量的强有力工具.本文在假设各个业务线的增量已决赔款服从伽玛分布、逆高斯分布和对数正态分布的基础上,建立了各个业务线增量已决赔款相互依赖的藤Copula回归模型,并将此模型应用于一组实际的车险数据,结果表明,考虑相依关系的藤Copula回归模型对准备金的评估结果要优于独立假设下的回归模型对准备金的评估结果.

  • 朱浩, 傅强, 黎秀秀
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 109-114.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-109
       PDF741)   

    基于政治经济学框架,将地方政府异质性引入到由中央政府主导、地方政府参与的晋升锦标赛,拓展传统晋升博弈模型,对比分析了同质性和异质性竞争者情形下竞争参与者的行为水平,获得如下研究结论:首先,获胜者和失败者之间的报酬支付差距是一种强激励因素,竞争者异质性会影响到竞争者的努力投入水平;再次,竞争者异质性使得产出波动对劣势竞争者不再只是负面因素,反而给其带来了战胜优势竞争者的机会空间;最后,从竞争者异质性角度解释了中国经济增速"西强东弱"中的地方政府行为差异,得出一些对政府治理改革有益的启示.

  • 刘振华, 闵庆飞, 刘子龙
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 115-123.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-115
       PDF922)   

    本文以社会资本理论和工作动机理论为理论框架,提出了虚拟团队中的社会惰性模型.从个体内在动机和外部环境两个层面,提出并解释了虚拟团队中社会惰性的影响机制.本文通过准实验研究对由87名学生组成的11个实验小组进行观察,随后又进行了问卷调查,对提出的假设进行了验证.结果表明,个体所拥有的社会资本能显著降低其社会惰性;社会资本与声誉和社会临场感之间的交互作用,对社会惰性的降低作用也得到了验证.最后,论文对团队管理、沟通技术设计以及未来研究提出了建议.

  • 李倩倩, 李瑛, 顾基发, 刘怡君
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 124-129.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-124
       PDF1159)   

    舆论建模跳出传统的基于最近邻("person-person")的交互范式,引入次近邻("person-person-person")的影响,刻画网络中邻居的邻居对观点改变的作用,提出舆论演化的社会影响级联模型,分析其在可变聚类系数网络上舆论的演化性质.通过调节网络聚类系数,使用异步更新的方式,观察网络集聚特性对舆论演化的影响.结果表明,1)相比于传统的最近邻影响模型,社会影响级联模型的社会强化作用更大,系统更容易达成共识,初始状态中主流观点的影响将被放大;2)舆论演化结果与网络集聚性和初始状态相关:当系统初始状态p+p-,系统观点演化达到稳态后,网络聚类系数越大,越容易产生主流观点;当初始观点p+=p-时,即正、负力量势均力敌时,系统共识则难以确定.这种情况和现实社会舆论的演化结果符合.

  • 苏志雄, 乞建勋, 阚芝南
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 130-141.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-130
       PDF899)   

    针对搭接网络,设计了新的表示方法,将工序之间的所有搭接关系(时距)都等效地用经典的关键路线法(critical path method,CPM)双代号网络表示,并且能直接运用CPM法计算搭接网络的各类时间参数,使搭接网络具有和CPM双代号网络一样的直观性和便利性,更使建工行业规定的计算程序大为简化.另外,利用搭接网络的新表示方法,发现了搭接网络中的奇异现象,例如,某些关键工序的工期缩短,总工期反而延长,而某些非关键工序的工期无论如何变动,其机动时间总保持不变,等等,为项目调度等问题的解决提出新的挑战,开拓了搭接网络在研究和应用上的新领域.

  • 李洪波, 徐哲, 于静
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 142-149.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-142
       PDF877)   

    分析了复杂产品研发项目中流程结构的不确定性,采用设计结构矩阵对其进行仿真建模,并将设计结构矩阵调度策略嵌入仿真模型,建立了同时最小化项目工期和成本的多目标优化模型.提出了一种基于设计结构矩阵仿真与非支配排序遗传算法的混合优化算法,获取研发项目流程多目标优化的Pareto最优解.以某飞机初步研制项目流程为研究算例,验证了混合优化算法的可靠性和有效性,并对获得的最优流程结构进行了深入的仿真评价与分析.

  • 高云峰, 韩皓, 胡华
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 150-159.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-150
       PDF846)   

    一维元胞传输模型无法描述多相位信号控制交叉口上不同方向车辆排队的形成与消散过程,本文建立适用于多相位信号控制交叉口的简单二维元胞传输模型.提出交叉口和连线的简单二维元胞表示方案从微观层面描述交叉口进口道上不同方向的车辆排队,基于Daganzo的元胞传输模型建立简单二维元胞传输模型描述交通流在路段和交叉口上的运行与演化规律.在此基础上,在元胞层面建立信号控制方案评价指标的实时估计模型.算例分析表明,二维元胞表示方案优于一维元胞表示方案,简单二维元胞传输模型的估计精度高于一维元胞传输模型,并且简单二维传输模型能够适用于过饱和交通流.本文建立的简单二维元胞传输模型可用于路网信号控制方案的微观评价.

  • 沈强儒, 杨少伟, 赵一飞, 曹慧
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 160-167.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-160
       PDF683)   

    以新建小间距互通式立交区域主线范围内的交通状况为研究对象,运用交通冲突技术理论及VISSIM交通流微观仿真技术获取小间距互通式立交冲突率和间距关系模型,以小间距互通式立交区域的冲突率作为安全评价指标,运用灰色聚类理论,提出小间距互通式立交区域交通安全评价方法,把不同立交间距对应的安全等级分为四种类:不安全(D级),临界安全(C级),较安全(B级),安全(A级),对两个互通式立交间距小于700m的情况,应提出相应交通安全改善措施.应用结果表明:不同间距安全等级不相同,通过采用改善措施提高小间距互通式立交区域的安全状况,同时为新建小间距互通式立交区域安全评价提供有效途径.

  • 汪瑜, 孙宏, 朱金福
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 168-174.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-168
       PDF660)   

    传统机队规划方法所形成的机队构成无法适应市场需求的波动,按照旅客需求的波动规律将航线上的时段进行分割形成时间区间,以时间区间内航线机型运行频次为决策变量,不同航线上机型的适航性限制、飞行机组的可用飞行时间、选定机型飞机的最少投放数等因素为约束条件,构造以航线机型分配的运营利润最大化为目标函数的时间区间内航线机型优化匹配模型,并结合Lagrange松弛算法求解机队规划问题.通过分析某航空公司19条航线、299个航班、6种候选机型的问题发现,该方法能够反映出航线上的机型分布特点,且形成的机队构成更能适应公司生产运营环境的变化,因此方法可行.

  • 汤旻安, 王晓明, 曹洁, 李滢, 孙振荣
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 175-182.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-175
       PDF940)   

    为了使城区立体车库的选址更加合理,充分发挥其建成后对交通缓解的作用.提出了一种城区立体停车库选址决策方法.通过采用地理信息系统分析方法,建立基于地理信息系统分析的规划选址立体车库属性信息数据,运用模糊粗糙集互信息属性约简算法挖掘出立体车库的选址与多种地理因素的关系知识进行属性约简,从而用地理信息分析和演绎推理相结合的归纳学习算法生成决策树和决策规则进行选址决策的评价及分析.对兰州市规划中的立体停车库选址建模仿真,仿真结果表明该方法能较好地运用在待求解问题中,从而为智能交通系统提供参考依据.

  • 田宇, 伍炜勤
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 183-190.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-183
       PDF774)   

    针对实际运输中顾客对不同车型、同时集送货物的多样化需求,文章建立了异车型同时集送车辆路径模型(vehicle routing problem with heterogeneous fleet,simultaneous pickup and delivery,VRPHSPD),并构建了基于多属性标签的蚁群系统算法(multi-labe lbased ant colony system,MLACS)进行求解.该算法利用面向对象理念,分别对客户、车辆及其行驶路径构建多属性标签,首先用近邻法生成初始路径,再通过蚁群算法的搜索规则对客户和车辆标签进行匹配,从而得优化的结果.通过公开算例、实际应用案例的验证表明,MLACS算法能成功求解VRPHSPD问题,具有较高的求解质量、运算效率以及实际应用意义.

  • 汪定, 王平, 李增鹏, 马春光
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 191-204.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-191
       PDF785)   

    身份认证是确保信息系统安全的基本手段,基于RSA的认证协议由于实用性较强而成为近期研究热点.讨论了Xie等提出的一个基于RSA的双因子远程用户认证协议,指出该协议不能抵抗重放攻击和密钥泄露仿冒攻击,无法实现所声称的安全性,并且存在用户隐私泄露和可修复性差问题,不适于实际应用.给出一个改进方案,在随机预言机模型下,基于RSA假设证明了改进方案的安全性.与现有的基于RSA的同类协议相比,改进协议在保持较高效率的同时,首次实现了可证明安全性,适用于安全需求较高的移动应用环境.

  • 刘晓然, 苏经宇, 王威, 马东辉
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 205-215.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-205
       PDF724)   

    根据对重点片区应急避震疏散影响因素的分析,结合系统动力学的基本思想和原理的研究,从灾害环境、道路空间、人员特性三个方面分析了地震疏散过程中的动态反馈性,建立了道路系统动力学疏散的因果模型和流量模型.结合城市抗震防灾规划标准中对紧急避难场所、疏散道路及疏散时间的要求,就地震灾害发生时重点人群密集片区的紧急疏散过程中的道路疏散能力进行了动态模拟,并根据模拟结果对重点人员密集片区的规划改建提出了相关的建议,为城市抗震防灾工作提供参考.

  • 管清云, 陈雪龙, 王延章
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 216-227.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-216
       PDF948)   

    通过分析决策层信息融合和应急决策的特点,并考虑到应急决策对客观性、科学性的要求,提出了基于距离熵的应急决策层信息融合方法.首先基于知识元模型进行融合集的获取,并实例化知识元形成信息单元,为融合提供基础信息对象;然后在传统熵权法的基础上,添加对信息间欧式距离的测度,提出"距离熵"的概念,并据此实现局部融合权重和全局融合权重的获取,利用线性加权分别计算局部融合结果和全局融合结果.最后,通过算例验证了方法的优越性和在应急领域的适用性.同其他方法相比,本文提出的方法能有效解决决策层信息融合中融合知识库巨量性和融合结果的客观性、科学性不足等问题.

  • 钱洁, 季敏
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 228-238.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-228
       PDF802)   

    量子进化算法在实数优化时存在局部寻优能力不佳、收敛速度较慢等缺陷.为克服这些缺陷,本文引入文化算法思想提出一种基于文化知识的量子进化算法,该算法具有量子进化层和知识进化层双层进化框架,引入的文化算法能较好地协调全局与局部寻优,并避免算法陷入局部极值.由于新的算法框架及量子观测方式的引入,提出的算法不但保留了量子编码的优点,而且有效解决了求解实数优化问题时存在的缺陷.实验表明,提出的算法不但比量子进化类型算法性能有较大提升,而且与其它相关的几种算法相比具有更好的求解精度和速度.

  • 苏强, 赵飞
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 239-246.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-239
       PDF826)   

    对多技能呼叫中心的排班问题进行了系统研究.采用考虑顾客放弃的Erlang-A模型计算人力需求,应用动态集合覆盖算法解决多技能排班路由问题,针对多技能优化排班问题设计开发相应的启发式算法,并应用某呼叫中心的实际数据验证了算法的计算效率和优化效果.此外,对不同人力分组方案和不同班时拆分方案进行了一系列试验计算,发现分组细化和班时细分都能够提升排班效果,相比而言班时拆分对排班效果的影响作用更加显著.

  • 张丽娟, 张艳芳, 赵宜宾, 曾文艺
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 247-253.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-247
       PDF839)   

    本文结合元胞自动机对信息表达和机器人对行为表达的优势,将疏散个体看成是具有分析决策能力的智能体,采用模块化结构构建了基于元胞自动机的智能决策模型.通过疏散时间模型、方向选择模型、通道吸引力模型等模块的组合,实现对复杂疏散行为的描述.将模型用于对大型超市疏散过程的描述,模拟仿真和数据分析的结果表明本文所构建的模型能够对个体及群体疏散行为进行逼真的描述,进而说明模型是有效的.

  • 李刚, 马彦超, 张涛, 洪文学
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 254-259.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-254
       PDF826)   

    形式概念分析在软件工程、机器学习领域中有着广泛、重要的应用,形式概念的构造是其应用的先决条件.为了使形式概念的构造直观、简单,提出了基于属性拓扑图的形式概念构造算法.该算法利用属性间的互斥、包含关系,根据"路"的定义进行概念的构造,通过对属性拓扑图中"路"的研究,得到了它的一些性质,利用这些性质对该算法进行了优化,提高了算法的运算效率,并通过实验验证了该算法的可行性.

  • 陈童, 黎放, 狄鹏
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 260-266.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-260
       PDF791)   

    本文以n中取k系统为研究对象,采用Phase-type(PH)分布代替指数分布等典型分布,假设部件在工作状态、储备状态和维修状态停留时间均为连续时间PH分布;建立了一种描述能力更强的系统可靠性解析模型,利用矩阵解析方法获得了系统稳态概率,推导出系统稳态可用度、工作时间、平均故障间隔时间和维修台故障件到达率的解析表达式;并通过算例验证了模型的正确性和适用性,演示了给定n值后,k值变化对系统可靠性规律的影响.

  • 彭绍雄, 王海涛, 邹强
    系统工程理论与实践    2015, 35 (1): 267-272.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)1-267
       PDF782)   

    针对潜空导弹武器系统作战效能评估中不确定性指标难以进行量化的特点,将灰云模型应用到白化权函数中,改进了灰色评估法白化权值的确定方法,实现了定性与定量评估的有效转换.并采用三标度法构造判断矩阵,克服了传统层次分析法求权值不够客观且需要进行一致性检验的缺点,建立了集成灰云模型和改进层次分析法两者优点的作战效能评估模型,提高了效能评估的可信度,为潜空导弹武器系统作战效能的评估提供了有效途径.

  • 刘奕, 许伟, 乔晗, 范维澄
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 0-0.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-111050
       PDF995)   
    突发事件应急理论与方法研究是多学科交叉型的研究, 也是不断发展中的研究.随着世界范围内突发事件严重性和复杂度的提高, 突发事件的应对已成为领域的热点和难点问题.本期专刊汇集了国家自然科学基金委“非常规突发事件应急管理研究”重大研究计划的部分优秀成果, 旨在促进我国突发事件应急理论与方法研究的学术交流, 推动相关研究水平的提升, 探索突发事件应急研究的发展思路和方向, 并为促进我国突发事件应急能力提升提供科学支撑.
  • 王刚桥, 刘奕, 杨盼, 杨锐, 张辉
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 2449-2458.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-2449
       PDF958)   
    突发事件应急决策问题具有典型的复杂系统特性, 本文深入分析了传统决策问题和应急决策问题的差异, 考虑应急决策问题的特殊约束条件, 提出了面向突发事件的复杂系统应急决策方法——“基于跨域仿真的应急决策方法”, 该方法由三条基本准则、跨域仿真模型、基于跨域仿真的决策支持模型三部分组成. 三条基本准则包括动态锚定、有效策略、底线原则, 分别针对应急决策面临的决策目标动态不确定、方案评估缺乏评价依据、决策调整难以实施三大难题给出了解决途径; 跨域仿真采用“数据-模型”融合的方式解决突发事件仿真的“仿不准”难题; 基于跨域仿真的决策模型实现了复杂突发事件的有效决策. 本文提出的基于跨域仿真的应急决策方法具有一定的方法论意义, 可推广适用于多种具有复杂系统特征的广义决策问题.
  • 孟荣清, 邱晓刚, 张烙兵, 樊宗臣, 张鹏, 宋智超
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 2459-2466.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-2459
       PDF771)   
    平行应急管理方法已经成为一种应对非常规突发事件的有效手段, 计算实验是支持平行应急管理的核心能力. 论文首先介绍了平行应急管理方法, 包括平行应急管理的基本思想以及在KD-ACP平台的平行应急管理动力学模型; 然后设计了面向平行应急管理的计算实验框架, 根据一般实验框架原理, 结合平行应急管理的特点, 给出了平行应急管理计算实验过程模型; 最后以此框架支撑KD-ACP平台进行北京市甲型H1N1的计算实验研究, 根据应急指南设计了四级响应措施, 对实验结果进行了对比. 通过应用表明, 该实验框架能够很好地支持平行应急管理.
  • 曹志冬, 曾大军, 王全意, 王小莉, 刘加奇
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 2467-2472.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-2467
       PDF526)   
    基于2009年8月3日-11月14日北京市甲型H1N1病例的阳性率抽样数据, 计算得到了后验精度估计. 实验结果表明, 在置信水平1-α=0.95的条件下, 北京市甲型H1N1阳性率抽样检测的绝对误差均没有超过0.1, 处于可控水平. 甲流疫情早期, 抽样检测的相对误差较大, 37周以前的相对误差大于0.5. 随着疫情发展, 相对误差逐步降低, 估计结果趋于可靠, 42周后的相对误差小于0.2. 最后, 针对阳性病例样本检测的问题, 提出了基于精度控制的最优样本量控制策略, 探索了不同条件下边际样本量的变化规律, 分析了阳性率与绝对误差组合控制下的最优样本量估计.
  • 魏心泉, 王坚
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 2473-2483.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-2473
       PDF826)   
    针对现有人群疏散模型较少考虑“异质”群体运动混乱程度对疏散结果影响的问题, 提出了基于多智能体和熵的介观人群疏散模型, 介观模型包括上层宏观多目标路径优化模型和下层微观人群疏散模型. 模型引入信息论中熵的概念, 构建反映人群运动混乱程度的疏散熵, 将个体速度和位置分布映射为疏散熵图, 疏散熵图会对个体的疏散行为产生影响. 上层模型采用网络最快流模型构建基于疏散熵的动态多目标疏散路径算法, 为个体提供全局疏散优化路径; 下层模型包括基于熵的小群体聚集行为模型和引导行为模型等. 仿真结果表明, 一定数量的引导者对疏散效率起着重要作用. 当引导者数量增加时, 群体恐慌程度降低, 群体中拥挤行为和避障行为次数减少, 使疏散过程更加有序且疏散熵值降低.
  • 苑盛成, 王刚桥, 马晔风, 张辉
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 2484-2489.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-2484
       PDF654)   
    突发事件应急管理是非常态复杂系统问题, 目前缺乏有效的研究手段. 由于突发事件发生频率低,演化模型不明确, 不确定性高的特点, 在常态下广泛适用的传统仿真模型和基于数据的模型, 通常难以直接应用在非常态情景中. 本文提出了基于实时数据的应急交通疏散仿真方法, 通过融合仿真模型和数据分析技术, 使仿真系统能够兼容常态与非常态仿真计算, 增强了其在非常态下的适应能力. 本文以大规模交通疏散为例设计了仿真方法, 该方法可以提高应急状态下交通仿真系统的预测准确性, 并有能力提供多种事件的可能发生方向, 为交通疏散应急管理提供决策支持.
  • 陈彬, 张鹏, 张烙兵, 邱晓刚
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 2490-2503.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-2490
       PDF710)   
    针对非常规突发事件应急管理建模的需要探索新的方法, 面向应急管理的人工社会元建模方法尝试利用元模型描述人工社会基本要素, 利用领域建模方法刻画应急管理领域模型, 采用模型变换和代码生成支持计算实验. 本文以公共卫生突发事件应急管理研究为案例, 利用人工社会元建模方法构造了人工社会元模型、突发事件模型、应急管理模型, 并采用仿真模型代码生成技术直接产生计算实验模型代码框架. 案例的构造过程表明面向应急管理的人工社会元建模方法是一种自洽的、贴近应急管理问题研究的建模方法, 可以在集成项目的工作中发挥重要的作用.
  • 周超, 王红卫, 祁超
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 2504-2512.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-2504
       PDF658)   
    应急响应一般涉及多个部门, 各参与部门需要通过合理的协调方法规划应对方案, 协同使用应急资源是不同部门间应急行动方案制定的关键. 为处理规划过程实时产生的资源冲突, 文章提出了基于层次任务网络(hierarchical task network, HTN)的多部门分布式协作任务规划框架, 将规划方案行动的生成过程作为需要考虑的协作问题, 并通过协作过程与规划过程的嵌套, 减少规划无效方案而提高协作效率. 其次, 探究并设计处理重用性资源的协调机制, 使用多种优先级判断规则消解资源使用冲突. 进一步, 在建立的协作框架和资源协调机制的基础上, 提出基于HTN 的协作规划算法. 最后通过实验案例说明了应急资源协作规划方法的应用, 并对本方法的有效性和相对于原有方法的效率优势进行了验证.
  • 祖正虎, 许晴, 张斌, 徐展凯, 郑涛
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 2513-2522.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-2513
       PDF759)   
    流感是人类健康的重大威胁之一. 为探索预防新型流感大流行的有效策略, 建立了北京市计算流行病模型, 评估了边境口岸检疫, 病例治疗, 病例隔离, 社会关系抗病毒预防以及免疫接种措施对四种新型流感大流行的预防效能. 结果表明: 边境口岸检疫对于预防新型流感大流行的作用非常有限; 积极的病例治疗可预防传播能力类似于2009年A(H1N1)的新 型流感大流行; 高强度的病例治疗和病例隔离可预防传播能力类似于1957年A(H2N2)的新型流感大流行; 对于传播能力类似于 1918年A(H1N1)的新型流感, 在高强度病例治疗和病例隔离的基础上须对病例的社会关系进行抗病毒预防才有可能预防大流行; 而对于具有超级传播能力的新型流感(R0>3.3), 必须依靠有效的广谱疫苗才能预防大流行. 研究结果对于进一步完善我国应对 流感大流行的应急准备与处置计划具有参考价值.
  • 郭旦怀, 崔文娟, 郭云昌, 黎建辉
    系统工程理论与实践    2015, 35 (10): 2523-2530.   DOI: 10.12011/1000-6788(2015)10-2523
       PDF832)   
    食源性疾病由于其症状轻重不一常被低估, 但近年来, 食源性疾病的爆发在全国范围内呈上升趋势, 准确探测食源 性疾病事件并对其进行风险评估有重要意义. 本文分别对哨点医院监测数据、食品检测数据和来自互联网的数据建立事件 探测模型, 实现风险评估, 并分析比较模型优劣, 最后建立统一的时空框架, 引入人口、 交通、食品生产等大数据 对风险预测结果进行综合集成. 通过对某大城市2014年食源性疾病事件的探测结果对比, 实证结果表明, 综合模型预测的时空精度更高, 对防控更具操作性.