工业系统生态化演进的非线性本质

已有的关于生态工业运作机制问题的研究是多角度且富有成效的,但总体说来,缺乏对工业系统生态化演进机制的关注,如系统的演进特征、演进状态究竟是什么,弄清这些问题有助于人们建立理性的工业系统生态化预期,进而选择有效的政策着力点.为了弥补研究上存在的不足,本文采用非线性演化模型对工业系统生态化的动力机制进行分析,系统非线性演化理论的基础是非线性数学理论,非线性数学理论是刻画现实经济系统中大量非线性行为现象的最有效的工具.研究发现:作为复杂的经济社会系统,工业系统生态化进程属于系统非线性演化,系统非线性演化所产生的"分岔"效应具有重要意义,即混合状态(生态型与非生态型以一定比例混合存在)是系统演化所产生的稳定平衡点.而系统单向收敛至一种平衡态(全部企业为生态型或非生态型)是不稳定和不现实的.为此,本文还通过比较研究的方法,应用马尔科夫线性演替理论描述了这种单向收敛于一种平衡态的工业系统生态化线性发展模式.最后,本研究所形成的结论将有助于政府科学、合理地制定生态工业政策.     

单输入单输出非线性系统全局有限时间观测器设计

对于一类单输入单输出(SISO)具有下三角结构的非线性系统,运用几何齐次理论、Lyapunov稳定性理论和有限时间稳定理论,设计了一个高增益观测器.所设计的观测器由线性部分和非线性部分组成,线性部分保证误差系统全局渐近稳定,非线性部分保证误差系统在有限时间内收敛到原点.仿真实例验证了设计的有效性.     

生态工业系统的分形生长理论分析与模拟

生态工业园是一个开放的复杂演化系统,其结构模式处于不断进化中.文中以非平衡统计力学为理论基础,从生态工业系统的宏观结构出发探讨了其模式演化的机理,发现生态工业系统具有分形生长特性;对丹麦卡伦堡生态工业共生网络三十多年的发展历史进行了数值模拟,结果表明其结构演化满足分形生长规律,与理论分析一致.研究生态工业园演变的新方法及其结果有助于指导城镇生态工业园的优化设计与模式演化趋势的预测.     

基于人工神经元网络模型的预测控制研究

研究了基于人工神经元网络模型的非线性预测控制，所采用的网络为一种将线性模型与多层前向网络相结合的ＤＬＦ网络，仿真结果表明，该“混合网络”易训练，收敛速度可大大加快，在ＤＬＦ模型的基础上，本文研究了一种非线性预测控制算法，它的显著特点是在线计算量小。对于一非线性过程－球形罐液位的仿真结果表明，基于ＤＬＦ的非线性预测控制效果颇佳。     

金融错配影响企业创新模式选择的演化博弈分析

该文首先基于演化博弈理论构建金融错配影响企业创新模式选择的收益矩阵,然后基于演化博弈的复制演化动态方程求解博弈稳定均衡解,最后进行数值模拟仿真.研究结果表明:企业选择原始发明创新与2次创新的演化策略存在(0,0)、(0,1)、(1,0)和(1,1)4个均衡点; 当金融错配程度及企业研发成功概率分别处于一方恒定而另一方变化状态时,2类企业选择原始发明创新的概率随时间变化分别呈现出线性或非线性递增、递减及无序化等多样性特征.     

一种基于启发式演化算法的最优-最差蚂蚁系统

针对传统最优-最差蚂蚁系统(BWAS)存在搜索效率低、收敛速度慢的缺点,提出一种基于启发式演化算法的最优-最差蚂蚁系统(IEABWAS)算法。该算法通过加入启发式演化算子,在算法的每次迭代中将最优蚂蚁与次优蚂蚁执行启发式的演化算子操作,并将这种演化操作产生的较好个体替代系统中最差的个体,以达到快速收敛的目的。同时,为使搜索更加集中于最优解附近,对最优-最差蚂蚁的信息素更新方式进行适应性调整,以提高算法的全局搜索能力。使用该算法求解复杂旅行商问题(TSP),结果表明:与传统的最优-最差蚂蚁系统相比,该算法不但具有更强的全局搜索能力,而且能提高算法的收敛速度,算法性能得到明显改善。     

用于虚拟可重构结构的随机数产生算法研究

为了提高虚拟可重构结构中演化算法的性能,研究随机数质量对算法收敛速度的影响.对比测试了四种不同的随机数产生方法:线性反馈移位寄存器、多重线性反馈移位寄存器、细胞自动机和多重细胞自动机.通过演化2-bit乘法器、2-bit加法器和4-bit奇偶校验函数,对比了4种随机数产生算法的性能.实验结果表明,LFSR算法的性能在演化成功率、演化速度上优于其他随机数产生算法.     

双寡头纵向产品差异化市场的演化博弈分析

基于一个具有非线性需求函数的纵向产品差异化模型,研究双寡头市场的演化稳定策略.考虑市场分别存在生产高质量产品和低质量产品的2家企业进行的两阶段博弈问题,企业在第1阶段选择策略变量(价格或产量),在第2阶段确定价格的高低或产量的大小. 通过博弈分析,证明了Cournot均衡为子博弈精炼纳什均衡.在此基础上建立了复制者动态系统,运用演化博弈方法讨论系统各平衡点的局部稳定性,得到了产量策略构成惟一演化稳定策略的结论.     

完全信息与不完全信息下供应链合作伙伴演化

运用间接演化方法对完全信息和不完全信息情况下供应链合作伙伴(supply chain partner-ships,SCP)系统的演化过程进行了研究.首先把SCP系统企业声誉引入企业效用函数,提出了完全信息和不完全信息情况下SCP系统企业合作偏好度演化模型.然后,基于演化博弈中演化稳定策略概念,运用间接演化方法分别研究了完全信息和不完全信息情况下SCP系统企业合作偏好度的内在演化机制.结果发现,SCP系统的演化过程与企业群体是否具有完全信息相关.完全信息情况下SCP系统将演化成为链状模型,不完全信息情况下SCP系统将演化成为网状模型,并且企业合作偏好度随着企业的生产技术水平和企业的相关程度的不同而变化.     

采用逆系统方法的混合有源电力滤波器逐步反推滑模控制

提出一种基于逆系统方法的逐步反推(backstepping)滑模控制策略.在明确混合有源电力滤波器(SHAPF)的仿射非线性模型具有强耦合非线性特点后,利用逆系统方法进行线性化解耦,与原系统复合形成2个独立的伪线性子系统.设计伪线性子系统建模和参数不确定性误差的backstepping滑模控制器.与传统控制策略的仿真对比表明:所提控制策略可进一步提高SHAPF的滤波性能.     

非线性长波方程新的复合型精确解

在齐次平衡法和辅助方程法的基础上,引入两种函数变换,把二阶线性偏微分方程转化为二阶常系数线性常微分方程,并通过讨论常微分方程的解来构造一些非线性发展方程的精确解.借助符号计算系统Math-ematica,构造了非线性长波方程新的复合型精确解,验证了方法的有效性.     

Dynamic Simulations of Nonlinear Multi-Domain Systems Based on Genetic Programming and Bond Graphs

A dynamic simulation method for non-linear systems based on genetic programming (GP) and bond graphs (BG) was developed to improve the design of nonlinear multi-domain energy conversion systems. The genetic operators enable the embryo bond graph to evolve towards the target graph according to the fitness function. Better simulation requires analysis of the optimization of the eigenvalue and the filter circuit evolution. The open topological design and space search ability of this method not only gives a more optimized convergence for the operation, but also reduces the generation time for the new circuit graph for the design of nonlinear multi-domain systems.     

城市住区水景生态效益指标体系及评价

住区水景建设是城市人居环境建设的重要内容之一.不仅要注重经济效益，还应充分发挥其生态效益.建立相应的指标体系是对城市住区水景科学设计、建设和生态恢复的前提和基础.根据所制定的原则，利用主成分分析法和无重复双因素方差分析法筛选指标，用统计分析软件SPSS对各级指标值的隶属度值进行主成分分析、AHP决策分析法确定各级指标的相对权重、最终确定各指标权重.采用层次分析方法，从而建立一个三层次的评价指标体系.以上海52家住区为例,对各水景生态效益进行评价.结果表明：2/3水景处于三级以下，非生态的人工水景是影响上海住区水景生态效益发挥的关键所在.提出生态恢复和科学管理建议，即建设近自然型的住区水景.     

双种群进化策略解奇异非线性方程组

鉴于传统优化算法在求解奇异非线性方程组中存在受初值选取是否合适的影响、收敛速度慢且容易陷入局部最优解等缺点,提出一种改进双种群进化策略求解奇异非线性方程组算法.首先把奇异非线性方程组转化为无约束优化问题,再求解无约束优化.该算法克服了传统算法不足,避免了大量的求导计算,算法收敛速度快、求解精度高、稳定性强.     

一类非线性滞后系统的广义预测控制

对将线性系统的广义预测控制算法推广应用到非线性系统的控制问题进行了研究,即在每个控制周期内,递推预测非线性滞后系统在将来时刻的工作点,在工作点附近对非线性系统进行线性化,根据得出的线性化模型进行广义预测控制,并采用动态寻优的方法逐步逼近最优控制,仿真结果表明:非线性系统的广义预测控制算法能快速有效地跟踪系统的设定值,控制效果良好.     

Volterra级数与摄动法的内在关系研究

摄动法是求解弱非线性方程的经典定量方法之一,而Volterra级数是一种可表征弱非线性系统的经典数学模型．研究表明,对于受迫多项式非线性系统,只有当其线性派生系统是阻尼耗散系统,由对系统输入进行小参数摄动求得的稳态输出响应才和由Volterra级数给出的解完全一致．结论意味着：Volterra级数并不能表示任意的多项式非线性系统,而仅适合表征线性派生系统是阻尼耗散系统的多项式非线性系统．     

新疆西甜瓜品种演替的初步分析

新疆西甜瓜品种围绕着产量——品质——抗性这个轴心，伴随着人们对其熟性、品质、外观等要求的变化，呈现出有规律的生态学演替，使西甜瓜品种的生态性发生变化。本文通过对新疆西甜瓜品种演替分析，从生态学、经济学角度初步研究了新疆西甜瓜品种的生态演替规律，为优化栽培技术、优化品种选育，促进我区甜瓜种植业的发展提供依据。     

量子力学相位问题研究进展

综述量子力学相位问题的背景、产生及进展.最初由Berry提出的适用于线性系统绝热演化的Berry相位受到了局限,在实际应用中,Berry相位被推广到非绝热演化(AA相)、非循环过程(非对角几何相)及非线性系统(一般量子态的几何相位).指出对于非线性系统非对角几何相的研究是个新的研究课题,并对其研究前景进行展望.     

旅游地生态文明形象感知的测度与差异——基于不同行为类型旅游者比较

以"国家生态市"苏州为例,测度旅游者对旅游地生态文明形象的感知,并运用多样本限定潜在类别模型检验方法,分析不同行为类型旅游者对旅游地的生态文明形象感知差异.研究表明:(1)旅游者对苏州市的生态文明形象感知要素评价存在明显分歧;比较不同行为类型旅游者,生态文明旅游者以好评为主,非生态文明旅游者以差评为主.(2)"绿化繁茂"、"城市风貌独特"和"水质优良"分别为最佳、次佳和最差感知要素,这与苏州市相关建设实际相符;2类旅游者感知要素评价存在相同结论.(3)旅游者对苏州市的生态文明形象感知分为"高感知组"、"中感知组"和"低感知组";生态文明旅游者感知类型优于非生态文明旅游者.     

增量谐波平衡法在分段结构非线性气动弹性系统的求解

本文将增量谐波平衡法推广至分段结构非线性气动弹性系统的周期响应分析中。对分段结构非线性气动弹性方程,推导其增量谐波平衡过程,研究了分段非性项的处理方法,实现了非线性气动弹性方程到线性化代数方程组的转化,可以为其它的分段非线性的处理提供思路。为了加快本文方法的收敛过程,通过对数值解进行快速傅立叶变换,获得响应中的主导频率成分,避免了盲目地对系统解形进行假设,最终可以快速地获得了响应近似周期解。与数值结果进行对比,验证了本文求解方法的正确性,同时讨论了谐波项数对解的精度的影响以及间隙和刚度比对响应幅值的影响。基于增量谐波平衡法可以快速地获得分段结构非线性气动弹性系统的响应,拓展了增量谐波平衡法的应用范围。