基于Hilbert-Huang变换理论的非线性系统分析

介绍了Hilbert-Huang变换(HHT)这一全新的处理非线性、非平稳信号数据的方法,将其用于分析典型的非线性系统-Duffing方程,通过对使用三阶Runge-Kutta法求解而得到的Duffing方程数值解分解后,得到了4个固有模态函数分量和1个残余量,给出了相应的能量-频率-时间分布图-Hilbert谱,并将其边际谱与Fourier谱作了比较。结果表明,此方法具有更好的局部特性分辨以及瞬时频率分解效果,经HHT变换得到的主要固有模态函数分量具有明确的物理意义,体现在Hilbert谱上的系统固有频率存在明显的波内调制机制,分析结果充分保留了系统的非线性特征。     

成本视角下全要素能源生产率评价与解构

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。     

基于SD-SEM模型的消费者食品安全风险感知的信息搜寻行为

本文利用系统动力学模型和结构方程模型来研究消费者食品安全风险感知和消费者信息搜寻行为之间的关系,在总结消费者食品安全风险感知和消费者食品安全信息搜寻行为研究文献的基础上,利用结构方程确定消费者食品安全风险感知的影响因素及其之间的路径系数,进而建立系统动力学模型模拟信息搜寻行为对消费者食品安全风险感知的影响,以提出降低消费者食品安全风险感知的建议.     

基于广义出行成本的出行方案优化

为了使出行成本更加符合出行者的认知规律,运用结构方程建模方法模拟出行成本,个体特征及出行决策之间的影响关系.引入敏感系数调整服务属性在出行成本中的贡献率,利用出行意愿调查数据对敏感系数进行标定.考虑出行者对抵达时刻的选择偏好,假设行程时间服从正态分布条件下,对最佳出发时刻及期望出行成本进行寻优求解,结果表明它取决于期望到达时刻,行程时间的期望值及方差,出行者对早到损失及晚到延误损失时间成本的相对大小.研究成果可为制定个性化及最优化出行决策方案提供依据.     

面向能耗的云工作流调度优化

云工作流调度直接决定了整个云工作流系统的性能,已成为一个重要研究内容.针对当前缺乏有效的面向能耗的云工作流调度优化方法,研究建立了面向能耗的云工作流过程模型、资源模型,提出了基于负载的能耗计算方法和面向能耗的云工作流调度优化算法.提出的方法考虑了能耗因素,在进行任务优先级计算及任务选择时不仅考虑了文件在不同虚拟机间传输的速度差异、同时考虑了虚拟机与本地共享数据库间的文件传输等因素,并从云工作流任务分配、主机负载和主机功耗关系的角度,进行能耗的计算与调度优化,更符合实际情况、使用范围更广.数值案例和仿真实验表明了提出的方法是可行的和有效的.     

影响交通信息支付意愿的关键因素实证研究

以GPS应用为代表的信息服务收费开始受到关注,文中就该问题从交通行为科学的角度进行了探讨,首先就问题解决的前提条件设计了个体特征、信息价值,信息采纳和支付意愿4个隐变量,并根据文献研究和实践经验,分别给出了描述这4个隐变量的可量化的19项显示指标,由此利用结构方程建模技术,建立了反映这些隐变量和显示指标间关系的模型,然后通过问卷调查所收集到的数据,使用LISREL软件进行了分析和计算,并根据计算结果的拟合度,确认了结构方程模型的适用性.研究结果表明,信息价值与信息采纳之间的影响关系最弱,而个体特征对其余3个变量的影响都非常显著.     

面向拥堵问题的枢纽航线网络优化模型

为解决枢纽机场客流拥堵问题,提高机场运行效率,减少运营成本,提出了一种面向拥堵问题的枢纽航线网络优化模型。该模型基于非严格枢纽航线网络结构,以不同运输方式的费用和流量为约束条件,以枢纽航线网络成本最低为目标,设计了能够减少求解运算的复杂变量表示方法,以及减少陷入局部最优解概率的模拟退火粒子群优化(simulated annealing particle swarm optimization, SAPSO)算法。实验结果表明,相较于严格的枢纽航线网络,所提优化模型能够显著地缓解枢纽机场的拥堵,均衡枢纽机场间客流量,减少网络成本;同时,所提算法具有较快的收敛速度和良好的稳定性。     

基于Contourlet变换的抵抗几何攻击的视频水印算法

如何有效地抵抗几何形变攻击已成为数字水印技术的研究重点之一.提出了一种基于Contourlet变换的能够有效抵抗几何形变攻击的视频水印方案.在水印嵌入方案中,运用平均交流能量(AAE),并使用Contourlet变换的空-频特性嵌入水印.在水印提取方案中,运用了最佳白化滤波器,有效提高了相关检测的性能.大量的实验结果表明,该水印方案在保证视频视觉质量的同时具有很强的抵抗几何形变攻击的能力,对于时间维上的低通滤波、去帧等其他攻击也具有很强的鲁棒性.     

基于小波包与Elman神经网络的整流电路故障诊断

引入了一种针对电励磁双凸极发电机的整流电路故障的小波和Elman神经网络相结合的诊断方法.根据整流电压波形的畸变规律,将2个以内的二极管故障分为7类共计22种故障元.选用Daubechies小波作为小波基,对实测的整流电压进行小波包分析,利用小波系数,在各个频带上进行小波信号重构.提取全频带能量特征值,并以此构造故障模式向量作为神经网络的输入,实现了故障的分类和定位.以一台840W、12/8极的电励磁双凸极发电机为实验样机,通过采集大量故障信号并进行信号处理,以故障特征值的容差范围作为误差判别标准,力求诊断误差最小化.实验结果表明,该方法对被分析信号的频率波动和幅值变化均具有良好的鲁棒性,是一种有效的故障诊断方法,具有较高的故障诊断正确率.     

Energy flows in complex ecological systems: a review

Energy flow drives the complex systems to evolve. The allometric scaling as the universal energy flow pattern has been found in different scales of ecological systems. It reflects the general power law relationship between flow and store. The underlying mechanisms of energy flow patterns are explained as the branching transportation networks which can be regarded as the result of systematic optimization of a biological target under constraints. Energy flows in the ecological system may be modelled by the food web model and population dynamics on the network. This paper reviews the latest progress on the energy flow patterns, explanatory models for the allometric scaling and modelling approach of flow and network evolution dynamics in ecology. Furthermore, the possibility of generalizing these flow patterns, modelling approaches to other complex systems is discussed. This research is supported by Guozhi Xu Post Doctoral Research Foundation and the National Natural Science Foundation of China under Grant No. 60574068.