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2024年, 第21卷, 第4期 刊出日期：2024-12-15
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上一期
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带耦合时滞的分数阶社团网络的聚类滞后同步 收藏
吴聪玲, 吴召艳
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 1-5.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.001
摘要
(
231 )
PDF (1802KB)
(
93
)
通过设计有效的时滞反馈控制器和开环控制器,研究带耦合时滞分数阶社团网络的聚类滞后同步问题。网络中不同社团的节点动力学是不同的,且与同步目标的滞后性也是不同的。基于Lyapunov函数方法和分数阶系统稳定性理论,给出了网络实现聚类滞后同步的充分条件。最后,通过数值与仿真实例验证理论结果的正确性和有效性。
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基于适应度有序准入策略的网络凝聚调控 收藏
马忠渝, 程言欣, 陈李燊, 廖启嘉, 钱江海
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 6-12.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.002
摘要
(
109 )
PDF (2014KB)
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74
)
为了从理论上寻找有效的反垄断策略,设计了一套基于适应度重排的节点准入规则,并采用复杂网络理论研究了该规则对拓扑凝聚的影响。通过蒙特卡罗模拟和有限尺度效应分析,求得一类典型适应度分布下的临界重排指数,建立了凝聚的相图。该相图表明:存在一个由临界重排指数构成的区间,在此区间之外凝聚会得到有效抑制;相图结构是非对称的,逆序临界重排指数具有非线性发散效应。这些结果可解释当前互联网垄断的成因,并为相应的反垄断政策给出有价值的建议。
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无向拓扑下多智能体系统目标能控的图论条件 收藏
纪亚楠, 纪志坚
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 13-20.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.003
摘要
(
126 )
PDF (1171KB)
(
75
)
基于多智能体系统良好的应用前景,研究了无向加权拓扑下一类特殊一般线性多智能体系统目标能控的图论条件。利用图论和矩阵论知识,得到了系统目标能控的充分条件。然后,通过实例分析得到了系统目标能控的充要条件。结果显示在领导者-跟随者连通拓扑下,多智能体系统是目标能控的当且仅当含有跟随者目标节点的连通分量是目标能控的,并且同样的结论适用于非领导者-跟随者连通拓扑。
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基于生产网络视角的中国产业链韧性测度研究 收藏
何宇, 田杰鑫, 覃朝晖, 陈珍珍
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 21-27.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.004
摘要
(
288 )
PDF (3949KB)
(
167
)
为科学核算中国产业链韧性,推动中国经济高质量发展,基于复杂网络理论,使用中国多区域投入产出表数据,构建产业链网络节点模拟攻击模型测度产业链韧性。结果表明:中国31个省份的产业链布局呈现较为明显的本地关联属性,且呈现由重点区域和重点行业引领的协同发展特征;中国产业链整体韧性强劲,且在考察期内,中国产业链韧性指数整体呈现上升趋势;中国区域之间和行业之间的产业链韧性差距显著。
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基于关键节点积极效应模型的快递物流网络点集挖掘 收藏
吴旗韬, 李苑庭, 吴海玲, 杨昀昊, 武俊强
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 28-33.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.005
摘要
(
122 )
PDF (2837KB)
(
69
)
针对快递物流网络中点集挖掘问题,基于关键节点积极效应模型构建DW-KPP-Pos模型,并设计一种启发式算法提升模型运算效率。对中国快递物流网络的实证分析表明:融合启发式算法的DW-KPP-Pos模型可高效挖掘快递物流网络中的“最大传播点集”,该集合成员包括上海市、重庆市、广州市、北京市、金华市和香港特别行政区;计量结果对比显示,DW-KPP-Pos模型所挖掘的点集K,相对点度数点集Kdeg、PageRank点集Kpag和中介中心性点集Kbet,传播效率分别高出0.59%、0.88%和6.19%。
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修正SEIQRDP传播模型的构建与分析 收藏
杨忠保, 刘泽山, 潘春燕, 张大林
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 34-41.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.006
摘要
(
110 )
PDF (3691KB)
(
66
)
为研究SEIQRDP传播模型的状态,通过引入隔离控制策略,构建SEIQRDP_G传播模型;通过引入疫苗控制策略,构建四种不同修正SEIQRDP传播模型;采用基本再生数、决定系数和中位数绝对误差作为评价指标,模型在长春市的真实疫情数据进行实证分析。实验结果表明,SEIQRDP_G传播模型最贴合实际的疫情数据;SEIQRDP_Y_1和SEIQRDP_Y2_2的基本再生数最少;SEIQRDP_Y2_1与SEIQRDP传播模型的决定系数最少。
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强迫Lorenz模型混沌行为的力学机理分析 收藏
王贺元, 陈相霆
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 42-47.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.007
摘要
(
108 )
PDF (1802KB)
(
60
)
为揭示混沌的生成机理,探讨了强迫Lorenz模型混沌行为的力学机制。将强迫Lorenz模型转化成柯尔莫哥洛夫系统,把系统的力矩分解成惯性力矩,耗散力矩和外力矩。分析各种力矩耦合模式对系统动力学行为的影响,从中揭示系统生成混沌的力学机理。研究表明只有耗散因素,驱动因素和内能都存在的全力矩模式下,并且驱动因素和耗散因素相匹配时强迫Lorenz系统才能产生混沌。构造卡西米尔函数进行全局稳定性分析,估计强迫Lorenz模型吸引子的边界。
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一类振荡器的无穷多共存吸引子复杂Wada域分析 收藏
王敬伟
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 48-52.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.008
摘要
(
101 )
PDF (8157KB)
(
35
)
为探索无穷多共存吸引子是否存在公共Wada域边界的问题,推广Nusse-Yorke的有限Wada域定理到无穷多Wada域。基于数值实验,在一类非线性振荡器发现了无穷多共存吸引子具有公共的吸引域边界,且这些吸引子在空间分布上呈现周期性。进一步分析了吸引子复杂的Wada吸引域结构,通过推广的Nusse-Yorke关于Wada域的判定定理,证实了这些连通的Wada域具有公共边界。最后指出这种类型的Wada域边界表现出了非常复杂的非线性动力学特性,可能导致高度的不确定性以及对初始条件的极端敏感依赖性。
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概周期驱动二维正弦系统的奇异非混沌吸引子特性分析 收藏
张玉玺, 孙小淇
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 53-57.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.009
摘要
(
105 )
PDF (2334KB)
(
40
)
研究了一类概周期驱动二维正弦系统奇异非混沌吸引子的存在性与度量特性。首先通过相图描述了奇异非混沌吸引子的诞生过程,在给定参数下,奇异非混沌吸引子通过光滑环面倍化中断而出现分形现象;其次,通过最大李雅普诺夫指数和相敏感指数证实了该奇异非混沌吸引子;最后利用功率谱、有限李雅普诺夫指数分布和递归图表征了奇异非混沌吸引子特性。实验结果表明,系统中存在奇异非混沌吸引子,并且具有较好的统计学特性。
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带死区的多智能体系统事件触发协同控制 收藏
姜田, 生宁
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 58-64.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.010
摘要
(
112 )
PDF (1318KB)
(
177
)
针对多智能体系统状态跟踪问题,研究具有输入死区的高阶非线性多智能体系统事件触发协同控制。首先,将死区模型转化为线性项和扰动项。然后,利用模糊逻辑系统对跟随者进行建模,以削弱对系统性能的影响;最后,采用事件触发控制节省带宽,进一步减轻系统的通信负担。此外所提方法不仅能够保证领导者和跟随者的一致性,也能够证明提出的控制方案不受芝诺现象的影响。利用仿真结果验证该设计方案的跟随者所有状态与领导者的状态同步。
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随机多机械臂系统的有限时间包含控制 收藏
宋月伟, 赵林
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 65-72.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.011
摘要
(
106 )
PDF (3344KB)
(
44
)
针对随机振动环境下的多机械臂系统,设计了一种快速有限时间包含控制策略。有限时间滤波器的加入避免了用传统反步策略对虚拟控制信号微分时出现的“计算爆炸”问题,并通过有限时间控制提高了系统的收敛速度。通过建立误差补偿机制,消除了滤波误差对控制系统的干扰。采用相对阈值-事件触发机制有效地减少了资源浪费和通信负担。研究结果表明闭环系统是实际快速有限时间均方稳定的,给出的MATLAB仿真结果也证明了控制策略的有效性。
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分红波动程度对股价演化特征的影响分析 收藏
郭战兵, 张盼盼, 马雨帆
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 73-80.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.012
摘要
(
100 )
PDF (1506KB)
(
45
)
为探讨分红波动程度对股价演化特征的影响,构建了异质投资者资产定价模型,通过理论推导、数值模拟和实证检验方法进行了分析。研究结果表明:股价演化形态对趋势投资者的学习强度敏感。当学习强度较小时,股价能收敛到其基本价值;超过某个临界值时,股价会偏离基本价值并形成新的均衡价格;随着学习强度进一步增加,股价演化会呈现闭环周期形式。分红波动程度存在阈值,在阈值两侧分红波动程度对股价波动程度的影响不同。
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碳减排成本分担下的供应链运营决策分析 收藏
许海娟, 叶春明, 李芳
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 81-90.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.013
摘要
(
155 )
PDF (1818KB)
(
108
)
为研究碳减排成本分担对供应链决策的影响,建立4种制造商和零售商碳减排成本分担供应链决策模型,应用Stackelberg博弈进行求解,并基于演化博弈论对4种决策模型进行分析。研究表明:制造商利润与低碳投资成本分担比例呈正比,与低碳营销成本分担比例呈先正比后反比关系;零售商利润随低碳投资成本及营销成本分担比例的提高而下降。当低碳投资、营销成本分担比例,低碳投资、营销成本系数、消费者对营销努力及碳减排量敏感系数在某一取值范围内时,系统才会达到稳定策略。最后,基于研究结论提出相关建议,为供应链低碳成本分担业务的可持续发展提供了有效思路。
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改进HHO算法在易逝品配送中心选址中的应用 收藏
张志霞, 李朋璋
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 91-98.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.014
摘要
(
87 )
PDF (2166KB)
(
112
)
为了保障城市应急物资能及时准确地配送到需求点,特别是对于生命周期较短的特殊应急物资“易逝品”,其时效性要求更高。基于突发性公共卫生事件的应急场景,以最小化运输时间和运输成本、最大化相对覆盖面积为目标建立了城市易逝品配送中心的多目标选址模型,对哈里斯鹰优化算法(HHO)进行改进,以实现对易逝品配送中心多目标选址问题的有效求解。为了验证模型的有效性,选取上海市某区为研究实例,结果表明:改进HHO算法可求解城市实际路况下易逝品配送中心的选址模型,可以提供直观的多目标选址优化方案。
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网络平台就业治理的三方演化博弈研究 收藏
彭伟华, 侯仁勇
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 99-106.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.015
摘要
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134 )
PDF (4720KB)
(
51
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为探究网络平台就业治理各参与主体行为策略选择演化机制,选取平台企业、劳动者和政府作为三方参与主体,基于演化博弈理论构建网络平台就业治理的三方演化博弈模型,分析各参与主体行为演化路径,并进行数值模拟仿真,得出博弈三方行为策略选择的主要影响因素有自身利润、政府惩罚力度、社会声誉,提出网络平台就业治理的针对性建议。表明建立新就业形态平台企业自律体系、劳动者就业生态体系和政府服务体系是网络平台就业协同治理的有效途径。
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基于强化学习的双人博弈差分隐私保护研究 收藏
马明扬, 杨洪勇, 刘飞
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 107-114.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.016
摘要
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133 )
PDF (2000KB)
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88
)
针对双人博弈问题,在学习Q-learning算法的基础上,利用神经网络参数逼近的方式更新状态值函数,选取自适应梯度优化算法进行参数更新,并通过纳什均衡思想调节两个智能体的行为。同时为提高模型的保护效果,对结果添加差分隐私保护,保证智能体博弈过程中数据的安全性。最后,实验结果验证了算法的可用性,其能够训练两个智能体在多回合之后稳定抵达各自目标点。
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外包平台任务匹配博弈:量子化策略研究 收藏
张喜征, 刘阳, 丁笑音
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 115-125.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.017
摘要
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114 )
PDF (1379KB)
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54
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为解决任务外包中匹配不精准、委托代理间信任度低以及“跳单”等问题,运用量子博弈方法,以量子化过程扩张参与者策略空间,通过累积分布函数处理为贴近度形式描述了任务匹配“纠缠”,研究发现在最低能级状态达成时对各参与方具有pareto均衡解。
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基于局部博弈的单交叉口路径规划研究 收藏
姜楠, 赵清海, 徐冲, 杜思雨
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 126-133.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.018
摘要
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102 )
PDF (4450KB)
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61
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针对智能车辆在单交叉口环境下存在因冲突风险引起的碰撞率高和通行效率低的问题,提出一种基于局部博弈算法的路径规划算法。通过建立路口冲突风险模型分析存在的冲突风险,对车辆与行人的冲突提出消解方法;引入局部博弈理论,建立收益函数评价可行决策,求出在约束条件下纯策略纳什均衡的解,并对车辆速度进行规划,最终实现智能车辆的路径规划。仿真结果表明,提出的路径规划算法在不同车流量下相比于演化博弈和合作博弈算法交互成功率提升9.32%,通行效率平均提升33%,能有效缓解交通压力。
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终端空域航段拥堵演化机理尖点突变分析模型 收藏
朱新平, 陈洪浩, 徐川, 张天雄
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 134-141.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.019
摘要
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117 )
PDF (4738KB)
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74
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为保障终端空域正常运行,对终端空域拥堵演变机理进行研究。将拥堵分为自身结构致因和外部因素致因两类,建立了拥堵形成与消散的分析模型;依据交通流演化的特征指标及Greenshields理论建立了拥堵机理尖点突变分析模型。以成都终端空域为研究对象,利用AirTOp软件生成仿真运行数据,验证了模型有效性。结果表明,所设计模型可有效描述拥堵演化的宏观过程,通过航段当量流量、密度及波速的变化,可有效对拥堵演化的机理进行分析。
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基于贝叶斯网络的传统餐饮业食品安全风险分析 收藏
刘文燕, 高齐圣
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 142-148.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.020
摘要
(
105 )
PDF (2738KB)
(
106
)
为明确传统餐饮业食品安全问题的风险因素,从源头上找到治理问题的有效措施,首先通过构建故障树模型进行风险因素识别,利用故障树的最小割集和结构重要度对风险因素进行定性分析;其次将故障树模型转化成贝叶斯网络,利用实例数据进行结构学习和参数学习;利用BN的双向推理能力进行定量分析,最终从餐饮经营者的角度给出各类型问题的敏感因素。结果表明:人员管理发生问题的概率最大;培训不足是发生食品安全事件的重要原因。
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考虑VMD残差量和优化BiLSTM的短期负荷预测 收藏
谢煜轩, 王红君, 岳有军, 赵辉
复杂系统与复杂性科学. 2024, (4): 149-156.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2024.04.021
摘要
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114 )
PDF (3711KB)
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36
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为进一步提高短期负荷预测精度,提出了一种基于变分模态分解(VMD)并考虑VMD残差量和改进北方苍鹰算法(INGO)优化双向长短时记忆(BiLSTM)网络的短期负荷预测方法。首先利用VMD将历史负荷数据分解为多个本征模分量(IMFs)和一个残差量。再将各IMF和残差量以及相关气象参数分别构建BiLSTM模型进行预测。为避免因超参数选取不佳对预测精度的影响,采用INGO对BiLSTM的隐含层节点、训练次数、学习率进行优化。最后将预测结果叠加得出最终结果。通过具体算例分析,将本文采用方法与其他方法对比,具有较高的预测精度,验证了本文方法的有效性。
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