新冠肺炎疫情传播建模分析与预测

对武汉封城前后的新冠肺炎疫情传播进行建模分析。在对疫情数据预处理的基础上,在控制阶段运用经典的SIR模型和差分递推方法分析和预测疫情,理论值和实测值吻合较好。在自由传播阶段运用Logistic模型,比较分析提前五天或延后五天的疫情数据与实测数据,说明及时采取防疫措施的重要性。模型对相关地区的疾病传播分析具有普遍适用性。     

基于新冠病毒特征及防控措施的传播动力学模型

本文针对现有传染病传播动力学模型的不足,结合新冠病毒(2019-nCoV)特征及防控措施,建立一种新的包含易感、未隔离潜伏期、已隔离潜伏期、确诊感染、无症状感染、确诊后治愈、无症状感染后治愈、因病死亡等8个仓室的传染病模型.在模型中考虑状态转移参数的饱和特性,以模拟大量隔离患者对隔离点运行造成的压力、大量确诊患者给医院运行带来的压力.在参数配置方面,考虑状态转移参数在疫情不同发展阶段的时变特性,建立参数辨识模型并利用马尔可夫链蒙特卡罗算法进行求解.此外,从传播规模、传播峰值和传播峰值时间三个维度建立疫情传播风险指标,全面评估疫情传播风险.武汉和国外(美国、西班牙)疫情的案例分析表明,本模型相较于其他经典模型,能够准确拟合新冠肺炎(COVID-19)的传播趋势,揭示疫情传播机理.     

基于SEIiRD模型的COVID-19传播及防控仿真研究

随着新冠肺炎疫情在全世界各地传播,通过对其数据和传播机理的分析,已有SEIRD模型的基础上构建SEI_iRD模型,将感染人群分为无症状感染者、轻症感染者、重症感染者和危重症感染者,分析不同感染人群的传播率对疫情发展的影响。在拟合现实数据的基础上进行仿真实验,研究发现影响疫情发展的主要感染人群是无症状感染者和轻症感染者。在此基础上进一步分析了不同的无症状和轻症感染者的传播速率所造成感染人数和死亡人数的变化情况。针对介入干预时间对感染人数和死亡人数的影响进行了仿真分析。实验结果表明该模型能有效模拟新冠肺炎疫情传播规律,有助于防控职能部门实施相应的疫情防控策略提供决策支持。     

人工社会、计算实验、平行系统--关于复杂社会经济系统计算研究的讨论

试图将复杂系统的计算理论与方法体系具体落实到复杂社会经济系统的研究中.主要观点是利用大型计算将计算机作为社会经济系统的实验室,通过整合人工社会,计算实验和平行系统等方法,形成复杂社会经济问题的计算研究理论和方法体系.最终目的是为数字化的社会经济的发展提供新的研究方法,为落实科学的发展观提供决策分析和支持手段.     

社会网络分析及其在舆情和疫情防控中的应用

研究社会网络的结构与演化特性对于评估与控制传染病爆发这类突发事件,以及监测预防伴随突发事件而生的谣言和恐慌情绪的蔓延,都有重要意义.对这一领域的研究前沿进展进行了较为全面的综述,并对该领域中若干值得研究者注意的新的研究方向,特别是涉及突发事件管理的方面,进行了论述.这些方向包括:人类空间移动模式和行为时间特性的影响;具有地理效应和区别接触频率的含权社会接触网络和其上传染病传播的规律;考虑人群面对突发事件时的心理压力的更符合实际舆情传播的动力学模型等.     

考虑社会责任的跨国企业对外投资社会政治风险防控博弈分析

履行社会责任对东道国社会政治风险具有显著的正向管制作用,但在东道国复杂多变的社会制度背景下,跨国企业可能因负责过度而招致非议,因努力不足而丧失深度合作机会.因此,履行社会责任的努力水平决策成为了跨国企业普遍关注的焦点难题.本文以履行社会责任为研究视角,以鼓励契约、抑制契约和一视同仁契约刻画东道国政府对跨国企业的不同合作策略,构建了跨国企业对外投资社会政治风险防控互惠微分博弈模型.研究发现,东道国的社会政治环境稳定程度显著影响双方收益和最优契约的选择路径.对跨国企业来说,当声誉衰减速度较小时,鼓励契约在短周期合作中最优,一视同仁契约在长周期合作中最优,完全抑制契约始终最差,但部分低作为跨国企业也可能对不完全抑制契约免疫.当声誉衰减速度较大时,鼓励契约始终最优;抑制契约始终最差,甚至还会侵蚀跨国企业原有资本.     

基于ACP方法的复杂社会网络营销系统研究

ACP方法由人工系统(artificial system)、计算实验(computational experiment)和平行执行(parallel execution)组成,能够提供复杂系统的有效解决方案.网络营销作为电子商务系统的重要组成,由于网络消费者数量巨大、社会关系复杂,通过有效的社会网络营销系统设计,实现社会网络营销有效性的提升至关重要.鉴于此,本文采用ACP方法,结合社会网络营销特点,通过构建社会网络营销信息传播模型与Agent行为建模,实现人工系统与实际系统的连接;以实际网络消费数据与企业生命周期理论为依据,确定各组实验的参数;利用计算实验对提高社会网络营销有效性的策略予以检验.试验结果显示:在初创期、成长期、成熟期电商企业增加社会网络营销强度,能够提高消费者对信息的接受率以及营销信息影响力;进入衰退期的电商企业,营销强度的增加并不一定能够提高社会网络营销的有效性.     

计算实验方法与复杂系统行为分析和决策评估

本文提出计算实验方法的基本思想、概念和方法,并讨论计算仿真与计算实验的关系和异同之处,以及基于涌现的实验观察和解释方法。计算实验是计算仿真随着计算技术和分析方法的进一步发展而必须迈上的一个更高的台阶,是弥补很难甚至无法对复杂系统进行实验之不足的一种有效手段,也是分析复杂行为和评估各种决策效果的一种可行方式。     

人口问题与人工社会方法:人工人口系统的设想与应用

提出利用人工社会的思想，结合复杂系统的理论和方法，建立人工人口系统以及相应的人口计算试验手段和人口管理平行系统的设想。主要工作包括人工人口系统的基本框架，计算试验与人口政策的评估、平行系统与人口的控制与管理，以及基本综合集成研讨厅的实现方式。     

基于模糊评估和马尔可夫预测的供应链动态平衡记分卡

传统的供应链绩效评价方法大多属于静态评价,而实际上供应链是一个动态系统,需要使用动态的绩效评价方法来进行考量.为了适应动态联盟整体绩效评价之需要,把传统的四维平衡计分卡扩展为五维动态平衡计分卡,然后运用层次分析法(AHP)来捕捉重要绩效驱动指标的扰动对于供应链整体绩效评价的影响,去除对绩效评价贡献较小的指标.在此基础上,利用模糊综合评估方法计算出供应链在各个时期的绩效评价结果.最后,结合Markov预测理论的决策支持功能,给出了动态供应链未来的绩效评价结果及发展趋势.计算实例表明本文提出的动态供应链绩效评价模型是合理、有效的,能够为供应链的合理分析和决策制定提供依据.     

城市疫情传播和复工强度建模及相关性分析

以多源大数据为基础构建模型,分析全国34个典型城市因疫情导致的人口迁徙变化和人力缺口,并通过迁徙基数推算其他各城市的复工强度。仿真结果证明SEIR仓室模型能够较好地模拟此次疫情发展趋势,利用其估计各城市内部新型冠状病毒感染肺炎的基本再生数,结合人力缺口对复工强度进行回顾性的矩阵分析,以总结我国此次抗疫经验。相关性分析阶段对K-means无监督聚类后的城市集群进行回归分析,结果表明对于大部分城市而言,复工强度的大小与其人力缺口、基本再生数以及人均GDP水平有明显的相关关系。     

COVID-19病毒防控多智能体仿真模型

新型冠状病毒(COVID-19)的防控是当前维护世界公共卫生安全的重点工作,据此提出运用多智能体建模仿真技术构建COVID-19病毒防控模型,以模拟在不同防控措施下的疫情动态发展趋势。以太原市为例,依据已发现的COVID-19病毒传播规律,制定各类居民智能体之间的交互传染与状态转换规则,实现了COVID-19病毒传播的防控决策仿真模型,在政府和医院的不同政策措施下进行了多情景仿真实验。实验结果表明多智能体建模方法可有效分析新型冠状病毒传播趋势,为城市疫情防控提供决策支持。     

基于无线传输的非线性网络控制系统的模糊控制

考虑控制器与被控对象之间采用无线传输,且被控对象为非线性模型的一类网络控制系统,对其设计了稳定的模糊控制器。首先基于T-S模糊模型将对象线性化,并利用模糊主导子系统和主导控制规则,简化了模糊控制器的设计。其次,将闭环控制系统方程等效为与无线传输跳数相关的离散切换系统,并证明了闭环系统的稳定性。最后,通过一个仿真例子验证了文中方法的有效性。

Abstract：

Considering a class of networked control systems using wireless transmission between the controller and the controlled object,and with nonlinear controlled object,the stable fuzzy controller was designed.Firstly,based on T-S fuzzy model,the object was linearized.And the design of the fuzzy controller was simplified by using the fuzzy dominant subsystem and the dominant control rule.Secondly,the equation of the closed-loop control system was equal to the discrete switched system related to the hop count of the wireless transmission.Finally,a simulation example was given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

基于系统动力学的毒品违法犯罪防治建模与仿真

现有毒品滥用动力学模型假设吸毒者康复后对毒品拥有永久“免疫”力,而忽视了其再次成为毒品易感者的可能性。采用系统动力学(System Dynamics, SD)方法,分析了毒品违法犯罪人群的演化过程,构建了基于暂时“免疫”力的毒品违法犯罪防治模型,仿真实验预测了毒品违法犯罪趋势,灵敏度分析表明接触涉毒率是对毒品违法犯罪最敏感的影响因素。研究结果表明,毒品违法犯罪形势不容乐观,应采取系统防治策略,事前积极预防为主,并辅以必要的矫治和严惩措施。     

疫情事件下多灾点应急资源最优化配置研究

新冠疫情的爆发,使许多地区成为灾区,为了及时对灾区进行救援,灾后应急资源精准供给成为保障灾区人民安全的首要因素。本文利用SEIR预测决策时刻各灾区感染人数,由此计算灾区紧迫程度权重与物资需求量。基于紧迫程度构建以灾民满意度最大化、总成本最小化和考虑分配公平的应急资源调度多目标优化模型。提出多目标人工蜂群算法。针对人工蜂群算法易早熟等缺点,利用动态参数思想与Pareto解集来定义新的蜂群位置更新公式,利用教学优化思想对蜂群位置进行扰动,以避免算法陷入局部极值。通过算例进行模拟实验,结果表明,所提出的模型和算法可以有效解决疫情事件下多灾点应急资源最优化配置问题,且改进算法的性能更优。     

基于社会分工的流行病动力学建模与仿真研究

疫情预测是流行病防控体系中的重要一环,准确建立流行病演化动力学模型具有十分重要的意义。针对现有流行病建模方法中鲜有考虑群体中的社会分工问题,拟将整个群体划分为普通居民、社会服务人员和一线医务工作人员等三个子群,基于异质均匀混合理论,利用子群邻接矩阵表示个体间的接触关系,建立了流行病传播与演化的延时动力学模型。仿真结果表明,本文方法更符合实际情况,可为流行病动力学建模与仿真提供一种有效手段,对武汉疫情做了动力学建模与仿真分析。     

基于信息素评价的卫星数传调度蚁群算法

针对具有严格时间窗口和资源限制的复杂约束卫星数传调度问题,建立了基于蚁群算法的解构造图模型,提出了基于信息素局部评价方法、求和评价方法,相对评价方法的概率决策模型,设计了具有信息素全局更新策略的算法流程.仿真表明,基于不同信息素评价方法的蚁群算法能够取得较好效果,信息素相对评价方法在收敛速度和解寻优能力上都好于其他两种方法,而信息素求和评价方法相对较差.     

基于神经网络的船舶运动建模及随机最优控制

以某水面舰艇为研究对象,利用径向基函数神经网络算法和标况下的水池实验数据,建立了基于航速、航向角和海情自适应变化的船舶横向运动非线性参数模型。然后对海浪随机干扰建模,利用成形滤波器将随机扰动白化处理,最后根据分离原理提出一种用于船舶减横摇运动的随机最优控制算法。仿真表明,径向基函数神经网络所建船舶横向运动模型误差低于2%,扰动建模及相应成形滤波器构造符合实际工况且方法简单可行,随机最优控制可使横摇角均方误差达1.42°,减摇效果达46%-74%;艏摇角均方误差达1.68°。