检索结果-南通市图书馆

作者：刘津源山东财经大学

学位级别：硕士

近几年,随着新一代数字革命的不断推动,数字贸易发展势头迅猛,在全球范围内逐渐成为提高经济活力的新动能。数字贸易的发展给制造业出口质量的提升带来了前所未有的机遇,数字贸易可以给制造业带来数据驱动的质量管理,还可以帮助制造业... 详细信息

近几年,随着新一代数字革命的不断推动,数字贸易发展势头迅猛,在全球范围内逐渐成为提高经济活力的新动能。数字贸易的发展给制造业出口质量的提升带来了前所未有的机遇,数字贸易可以给制造业带来数据驱动的质量管理,还可以帮助制造业企业带来信息透明和供应链的协同管理优势,促进制造业企业实现智能化和自动化生产,提升整个行业的质量水平。在此发展背景下,中国一直在积极探索提升制造业出口质量的路径,实现制造业转型升级,使数字贸易发展成为促进中国制造业出口质量提升的关键力量,提升制造业数字化水平,推动高质量发展。本文意在研究数字贸易发展对我国制造业出口质量所带来的影响。基于现有学者的研究基础,本文首先对数字贸易相关文献、制造业出口质量的相关文献以及数字贸易发展对制造业出口质量的影响相关文献进行梳理,并认为数字贸易通过促进创新驱动、产业结构优化这两条路径间接促进制造业出口质量的提升。同时,本文测算了中国30个省份的数字贸易发展水平和制造业出口质量水平,以表格和图形的形式展示了数字贸易发展与制造业出口质量的测度结果和发展趋势,包括平均值和年均增长率,并进行省际比较。实证方面,本文选择中国2015-2021共7年的中国省域面板数据作为样本,设定制造业出口质量作为被解释变量,数字贸易发展为核心解释变量,以对外贸易开放度、制造业劳动效率、制造业出口密集度、外商直接投资为控制变量建立双向固定效应模型,以创新驱动、产业结构优化为两个中介指标构建中介效应模型进行机制分析,并进行相关检验和区域异质性检验。基于上述研究内容,得出以下结论。我国30个省份的数字贸易发展水平大体呈上升趋势,且不同省份之间存在异质性,东部省份综合评价指数高于中部和西部;同样30个省份的制造业出口质量水平也呈总体上升趋势,不同省份之间存在异质性;数字贸易发展对省级制造业出口质量呈现出显著促进效应,并且在不同区域水平下表现出异质性;此外,机制分析结果为数字贸易发展通过促进创新驱动和产业结构优化间接促进制造业出口质量的提升。最后基于研究结论提出相关政策建议:促进数字贸易,带动出口质量提升;加快技术创新,推动制造业升级;发展绿色产业,坚持可持续发展;深化国际合作,促进制造业高质量发展;提高政府管理服务能力和监督评估水平。

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同方学位论文库评论

中国与RCEP成员国贸易潜力与效率研究

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作者：刘永尧山东财经大学

学位级别：硕士

2020年RCEP签署后致力于推动贸易便利化和自由化进程,为区域和全球经济增长提供新的动力,但另一方面,当前国际经贸环境正在发生深刻变化,以美国为代表的发达国家基于“重返亚太”战略,频频在我国周边地区建立各种以“高标准经贸合作”... 详细信息

2020年RCEP签署后致力于推动贸易便利化和自由化进程,为区域和全球经济增长提供新的动力,但另一方面,当前国际经贸环境正在发生深刻变化,以美国为代表的发达国家基于“重返亚太”战略,频频在我国周边地区建立各种以“高标准经贸合作”为名义的所谓新型区域经济合作机制,意图对我国产生负面遏制作用。因此,在这一背景下,研究中国与RCEP成员国贸易潜力及效率问题具有重要的意义。本文基于中国与RCEP成员国的总体贸易规模、市场结构和产品结构来分析贸易现状,选取显性比较优势指数和贸易互补指数,对双边国家的贸易竞争性与互补性进一步研究,最后对中国与RCEP成员国2011-2021年的面板数据进行回归分析,构建随机前沿引力模型,运用PEST宏观方法选取与RCEP相关条款具有高度相关性的影响因素,引入贸易非效率项,测算中国与RCEP成员国的贸易效率和潜力。研究结果显示:从贸易现状角度分析,中国和RCEP成员国的双边贸易额整体呈波动性增长趋势,从竞争性与互补性角度分析,中国对RCEP成员国呈现出低竞争性和强互补性的特点,且在不同国家情况有所差别;从贸易影响因素角度分析,中国与RCEP成员国贸易效率的影响因素有很多且作用方向不同。其中GDP、RCEP国家人口、共同语言和共同边界等因素有显著促进作用,而有明显阻碍作用的因素是中国人口和两国地理距离。在贸易非效率模型中,金融自由度、关税水平、物流绩效指数、互联网水平与贸易非效率项负相关,对效率的提升有促进作用;是否与中国签署双边自由贸易协定、政府稳定性、政府腐败控制指数与贸易非效率项正相关,对贸易效率有抑制作用;从贸易效率和潜力来看,中国与RCEP成员国之间的贸易效率存在着极大的国别异质性,与发达国家处于相对较高水平,而与发展中国家处于相对较低水平,且存在较大的贸易潜力待发掘。针对此研究结论,文章提出政策建议有:完善基础设施建设,提升贸易运输效能;“因地制宜”开展贸易合作,深度挖掘贸易潜力;促进产业转型升级,提高产品竞争力;加强自由贸易区建设,升级贸易条款;借助“一带一路”倡议,建立多元化经贸平台。

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空间非均匀场下模型氦原子谐波发射的调控

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作者：王源吉林大学

学位级别：硕士

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大屯锡矿下向水平分层进路式充填采矿工艺技术研究

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作者：黄松昆明理工大学

学位级别：硕士

下向水平分层进路式充填采矿法,是开采矿体及围岩均不稳定、矿石品位高、经济价值大的有色金属或稀有金属矿体的主体采矿方法,其实质是在矿岩无法提供安全可靠的作业条件下,通过再造回采环境形成比矿岩稳定性好的“顶+帮”组合结构。根... 详细信息

下向水平分层进路式充填采矿法,是开采矿体及围岩均不稳定、矿石品位高、经济价值大的有色金属或稀有金属矿体的主体采矿方法,其实质是在矿岩无法提供安全可靠的作业条件下,通过再造回采环境形成比矿岩稳定性好的“顶+帮”组合结构。根据断面结构的不同,该法分为下向水平分层进路式充填采矿法和六边形进路充填采矿法,两者本质区别在于对采场接顶要求的不同,由于矩形进路严格接顶的要求与实际操作中难以完成之间的矛盾,导致矩形进路采场顶板存在冒顶等安全风险,六边形进路仿生蜂窝镶嵌结构降低了对接顶的要求,同时形成顶压传递结构,可有效控制充填体应力,提高了采场稳定性,使得该法逐渐推广应用。大屯锡矿是我国重要的锡金属产地,目前已步入深井矿山行列,原岩应力高,矿体赋存条件复杂,为实现矿体安全高效回采,提出了“分层式、单步骤连续化、小开挖、快速充填”的采矿工艺发展方向,试验并成功应用了下向水平分层进路式充填采矿法,由于对“地应力环境-断面结构-充填强度”相互影响关系研究较少,采场稳定性缺乏结构保障,使得下向进路式充填采矿法无法大规模推广应用。因此开展下向水平分层六边形进路充填采矿法基础理论研究,构建工艺技术体系,对于大屯锡矿深部采矿具有重要的现实意义,在技术上、经济上、安全发展上都有着迫切的需求。论文针对下向水平分层六边形进路充填采矿法“断面设计与优化、采准工程设计、进路独头通风、充填体强度设计”等难题,开展了系统的基础理论与工艺技术研究,实现了该法在大屯锡矿的工业应用。取得如下研究成果:(1)通过全面调查大屯锡矿井下大型无轨设备结构尺寸,确定了满足无轨设备运行的六边形进路断面结构参数范围;基于Schwartz-Christopher多角形映射理论,构建了六边形断面的映射函数,采用复变函数理论解法,推导了进路围岩应力的弹性解析解。分析了不同应力环境、不同结构尺寸进路围岩应力分布状态,确定了最优断面尺寸,底宽3.5m,高5m,腰宽6m。(2)根据下向水平分层六边形进路充填采矿法分层道设计与应用现状,充分分析了单分层道与双分层道的优缺点,结合单分层道分布灵活的优点及双分层道通过能力大的优点,提出并设计了上下盘交错布置的双分层道结构。针对进路式回采独头通风的问题,提出在充填体内预留回风工程的方式形成贯穿风流,改善采场作业环境。(3)根据六边形进路充填体结构力学特征,构建了充填体力学模型,基于薄板理论,结合边界条件,采用双三角级数解法,据此构建了六边形进路充填体强度设计模型,根据大屯锡矿实际情况,完成了充填体强度设计并推荐了最优充填配比。(4)基于论文研究成果,完成大屯锡矿1-91矿体开采设计,利用FLAC3D数值模拟软件开展了采场稳定性数值模拟研究。分析结果表明,在设计的六边形进路结构参数、分层联络工程、充填体强度及回采顺序条件下,满足安全回采的要求。(5)根据设计开采方案,指导完成1-91矿体负二层(倒梯形)和负三层(六边形)矿体回采,采出矿石40059t,充填膏体9903m3,消耗直径12mm的圆钢筋392.72t,直径6.5mm圆钢112.9t。采场稳定性好,生产能力明显提高,采场通风问题明显改善。论文研究成果对深化充填采矿理论研究具有重要意义,对相似矿山具有较高的应用和推广价值。

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基于三维水资源生态足迹模型的河南省水资源状况分析与预测

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作者：贾璐璐昆明理工大学

学位级别：硕士

河南省是国际公认的极度缺水地区,供水不足的问题已严重影响到该省经济、社会的发展,因此了解该省水资源状况并掌握其变化趋势,以便制定节水措施、选择配水方案,保证该省水资源的健康状况与未来发展是十分必要的。在前人研究的基础上,... 详细信息

河南省是国际公认的极度缺水地区,供水不足的问题已严重影响到该省经济、社会的发展,因此了解该省水资源状况并掌握其变化趋势,以便制定节水措施、选择配水方案,保证该省水资源的健康状况与未来发展是十分必要的。在前人研究的基础上,通过建立三维水资源生态足迹模型,分析河南省2005～2020年的淡水生态足迹、水资源生态承载力,并结合足迹广度、足迹深度及水资源可持续利用指标进行综合评价;引入LMDI指数分解模型对影响河南省淡水生态足迹变化的驱动因素进行定量评价,确定其主导因素;最后,建立残差灰色马尔可夫耦合模型对河南省未来五年的淡水生态足迹和水资源生态承载力进行预测。研究成果如下:(1)河南省淡水生态足迹在波动中上升,水污染生态足迹整体呈下降趋势。淡水生态足迹中农业用水占比最大,但比重呈小幅下降趋势;生态环境用水占比最小,但每年投入到生态环境建设方面的用水量在稳步增长。在十八个省辖市中,濮阳市的人均淡水生态足迹最大,驻马店市的最小。总体来看,河南北部的城市人均淡水生态足迹的值偏大;中部和东南部地区的城市相对较小。这与地区间产业结构和经济水平密切相关。(2)河南省水资源生态承载力在波动中下降。通过相关性分析得知,水资源生态承载力的波动源于降雨量的变化,二者相关系数高达0.899。在十八个省辖市中,信阳市的人均水资源生态承载力最大,郑州市的最小。总体来看,人均水资源生态承载力存在明显的南北差异,这与南部降雨充沛,水资源量较丰富有关。(3)河南省一直处于水生态赤字的状态,赤字程度在波动中上升,水资源常年供不应求。在十八个省辖市中,只有驻马店和信阳这两座城市水资源始终处于盈余状态,南阳、三门峡、平顶山和周口这四座城市由最初的水生态盈余转为水生态赤字,而其余省辖市均常年处于水生态赤字的状态。(4)足迹广度在数值上等于水资源生态承载力,变化趋势上与之一致;足迹深度始终大于1,研究期间波动较大,总体呈上升趋势。生态协调系数在波动中略有下降;水资源负载指数整体呈上升趋势,除2005年是Ⅱ级外,其他年份都属Ⅰ级;万元GDP水生态足迹明显减小。该省社会发展状况和生态环境间的协调程度变差,水资源已达到开发利用的极限。(5)LMDI模型将河南省淡水生态足迹变动的影响因子分解为技术效应、结构效应、经济效应和人口效应。技术效应会对该省的淡水生态足迹产生一定的抑制作用,进而促进水资源可持续健康发展;后三者会引起河南省的淡水生态足迹增加,从而使水资源的消费更加严重,对水资源的可持续健康发展不利。(6)采用残差灰色马尔可夫耦合模型预测河南省2021～2025年的淡水生态足迹和水资源生态承载力。结果表明,二者均呈上升趋势,后者增速略高,故水生态赤字呈下降趋势;足迹广度在小幅增加,足迹深度则略有下降。总体而言,河南省水资源状况在朝着可持续发展的方向转变,但由于赤字程度严重,水资源缺口较大,仍将继续处于水资源供不应求的状态。(7)河南省水资源可持续利用存在的问题主要表现在:水资源浪费和污染并存、水资源供需关系紧张、水资源过度开采。为保证水资源可持续健康发展,提出以下建议:合理开发地下水;加强农业用水管理;加快产业结构转型升级;加大水利基础设施修建力度;提高公众环保意识。

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D2D网络中基于全双工的安全传输技术研究

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作者：韦存南京邮电大学

学位级别：硕士

如今通信技术迅速发展,半双工D2D（Device-to-Device,设备到设备）通信受到越来越广泛的关注。虽然该技术在一定程度上提高了通信质量,但是日益严峻的信息安全和资源耗竭等问题成为其进一步发展的绊脚石。同时同频全双工技术是5G（Fifth... 详细信息

如今通信技术迅速发展,半双工D2D（Device-to-Device,设备到设备）通信受到越来越广泛的关注。虽然该技术在一定程度上提高了通信质量,但是日益严峻的信息安全和资源耗竭等问题成为其进一步发展的绊脚石。同时同频全双工技术是5G（Fifth Generation,第5代移动通信网络）的关键技术之一。一方面,将其运用到D2D通信系统的合法用户中,不仅可以提高资源利用率,还能提高系统通信的安全性。另一方面,非法用户运用全双工技术将对系统的安全性产生更大的威胁。因此,本文结合全双工技术和物理层安全技术,具体做了以下两方面的工作:第一,在全双工D2D通信系统中,针对能源高效利用和安全通信的问题,本文研究了以安全能量效率为优化指标,在满足最优全双工簇头用户选取、基站和簇头用户峰值功率约束以及最小目标保密速率要求的限制下,最大化系统安全能效的子载波功率分配方案。此方案能够满足能源高效利用和信息安全传输的要求。由于SEE（secure energy efficiency,安全能量效率）函数为分数形式且优化目标非凸,论文引入了分式规划、KKT（Karush-Kuhn-Tucker,卡罗需·库恩·塔克）条件、拉格朗日对偶法和投影次梯度法等理论进行问题迭代求解。仿真表明,论文研究的以安全能效为优化目标的功率分配方案能够在系统的安全性和能量效率之间取得较好的平衡。第二,针对D2D通信系统中存在全双工主动窃听者恶意干扰D2D用户的问题,本文研究了基于Stackelberg博弈的对抗全双工恶意窃听者的安全高效功率分配方案。其特点是合法用户和主动窃听者的行为相互影响。此外,考虑到单链路与多链路场景下的情况不同,进而分别进行了研究。在保证保密速率要求的情况下,研究了最小化D2D用户消耗功率和最大化窃听效用的最佳功率分配策略。由于D2D用户和恶意窃听者的优化问题不能分开解决,论文将它们之间的交互构建成Stackelberg博弈模型,并通过二分法算法和模拟退火算法进行求解。仿真表明,通过合理的功率分配能够有效对抗全双工恶意窃听者的窃听和干扰,从而实现安全高效通信,达到了更高的系统安全性。综上,本文研究的全双工D2D通信系统功率分配策略能够改善系统的安全性能并降低系统的资源消耗,有效提高系统的安全效率,为全双工通信技术和物理层安全技术在未来的通信中的应用提供了技术支撑。

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高效二硫化钼基催化剂的制备与锂氧气电池催化界面化学研究

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作者：李德元山东大学

学位级别：硕士

为了早日实现新旧动能转换与碳中和、碳达峰,目前,有大量的研究集中在电化学能源存储和转换技术上以满足高效能量利用的需求。目前,传统锂离子电池受限于能量密度的约束,无法满足应用在未来的能源系统的要求。锂氧气电池自1996年首次提... 详细信息

为了早日实现新旧动能转换与碳中和、碳达峰,目前,有大量的研究集中在电化学能源存储和转换技术上以满足高效能量利用的需求。目前,传统锂离子电池受限于能量密度的约束,无法满足应用在未来的能源系统的要求。锂氧气电池自1996年首次提出以来,凭借超高的理论能量密度(～3500Whkg-1),进而引发了全世界的广泛关注。即使有着如此明显的优势,锂氧气电池依旧处于早期开发阶段,实际能量密度低、倍率能力和循环寿命差等问题凸显。为了解决上述问题,近年来学界已经进行了大量研究来构建高效正极催化剂、探索稳定电解液、保护锂负极和选择合适隔膜。其中,开发高性能催化剂是通过促进正极发生的氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的反应动力学以此提升电池性能的关键策略。锂氧气电池正极催化剂在很大程度上决定了电池的电化学性能。值得注意的是,二硫化钼(MoS2)由于有着成本低、物理/化学稳定性高、电子结构易于调节和优异的电催化活性等优势,已被广泛应用于多种催化与储能领域中。其中Mo边缘是MoS2中最具催化活性的位点,而这些金属边缘位点通常会在锂氧气电池的ORR过程中因氧化而迅速失活或被放电产物覆盖。此外,由于强π-π键相互作用和高的表面能,MoS2纳米片容易堆叠和团聚,阻碍了表面积的暴露和充分利用,阻碍了离子扩散路径,因此会使得反应动力学滞后和循环寿命下降。为此,人们通过不同的方法制备了具有多种结构的MoS2基催化剂,虽然它们在锂氧气都表现出了一定的催化活性,但性能仍然有待提高。本课题通过水热、退火和硼氢化钠还原后续处理的方法合成了核-壳型MoS2-x@CNTs复合材料,将带有硫空位的MoS2纳米片均匀地包覆在CNTs表面。此外,我们还通过水热和化学气相沉积进行硫化,成功合成了具有异质结构的MoS2/CoS2复合材料。将上述合成的材料用作锂氧气电池正极催化剂,探索它对锂氧气电池的ORR/OER双功能催化活性,同时表征不同阶段的反应产物,探究空位和异质结构对于催化性能提升的关键因素。本课题为构建高效和稳健的正极催化剂提供了有效的策略,为锂氧电池和其他能源相关设备发展提供了先进的参考和方向。

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自贸试验区的建设对地区高质量发展的影响研究

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作者：常鹤丽苏州大学

学位级别：硕士

自由贸易试验区(以下简称“自贸试验区”)建设已历经9年多的时间,不同地区的自贸试验区的建设步伐也已迈入不同阶段。了解各自贸试验区建设的成效、把握评估自贸试验区对地区高质量发展的影响、分析各自贸试验区的发展现状、衡量现有政... 详细信息

自由贸易试验区(以下简称“自贸试验区”)建设已历经9年多的时间,不同地区的自贸试验区的建设步伐也已迈入不同阶段。了解各自贸试验区建设的成效、把握评估自贸试验区对地区高质量发展的影响、分析各自贸试验区的发展现状、衡量现有政策成效与最初建设目标之间的差距等,是深入推进自贸试验区改革创新、促进高质量发展过程中亟待解决的重要问题。本文旨在研究自贸试验区建设对地区高质量发展的影响,以期为地方经济的快速发展提供科学依据和参考。基于此背景,本文主要通过理论与实证研究分析自贸试验区建设对地区高质量发展的影响。为全面精准客观评估其建设成效,本文首先通过词云图、熵权法等方法构建出一个高质量发展综合评价指标体系,用以测度全国高质量发展综合指数以及经济、创新、环境、区域辐射带动和数字经济等5大维度指数变动趋势。并根据研究内容将31个省(市)按照东中西部、是否建设自贸试验区两类标准进行划分,具体划分为东部自贸试验区、中部自贸试验区、中部非自贸试验区、西部自贸试验区和西部非自贸试验区共五大区域,分别研究五大区域的综合指数和经济、创新、环境、区域辐射带动、数字经济5个子系统指数变动情况。测度结果表明:全国总体发展与5大维度指数呈平稳向好趋势;东部自贸试验区与中西部自贸试验区之间综合指数的相对差异在逐步缩小,但自贸试验区与非自贸试验区之间的相对差异在增大;东部自贸试验区凭借先发优势、区位优势、经济体量优势等,在5个维度上均保持着领导者的优势。通过多期DID实证研究发现,自贸试验区建设对地区高质量发展具有正向促进作用,并在不同区域、不同维度上影响效果存在异质性。具体来说,第一,自贸试验区建设能够显著促进地区高质量发展综合指数提升1.64%;第二,初始经济基础不同会使自贸试验区对地区发展产生的影响存在异质性。主要表现为:自贸试验区的建设对于经济体量大的东部、较为发达的中部的影响效果显著,对于地理区位不占优势的西部地区影响效果并不显著。此外,对于东部、中部的影响呈现递减趋势;第三,自贸试验区建设的总体目标侧重点不同,会通过影响综合指标体系中不同维度的变动,从而进一步影响地区高质量发展水平。最后,本文基于上述高质量发展综合评价指标体系的构建以及对各自贸试验区高质量发展成效的实证研究,提出以下政策建议:优化顶层设计,搭建适应地区高质量发展实际需求的政策框架;完善评估体系,提供精准评估地区实际发展现状的相关数据平台;结合自身特性,调动主体优势特长培育个性化的核心竞争力;把握发展核心,深化“放管服”等制度创新的优化改革;打破行政壁垒,推动区域间联动创新发展区的建设发展。

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基于特征工程及XGBoost算法的超短期电力负荷预测

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作者：吕奇沈阳农业大学

学位级别：硕士

电力负荷预测是基于电力负荷、经济发展状况和气象指标等历史数据,探索历史数据和未来负荷变化之间规律的方法。在电网调度、检修计划的制定方面一直是备受关注的重要依据,在保证供电的可靠性,提高社会经济效益等方面具有重要意义。因此... 详细信息

电力负荷预测是基于电力负荷、经济发展状况和气象指标等历史数据,探索历史数据和未来负荷变化之间规律的方法。在电网调度、检修计划的制定方面一直是备受关注的重要依据,在保证供电的可靠性,提高社会经济效益等方面具有重要意义。因此,为了节省电力资源、保持电网安全稳定运行,必须深入研究电力负荷短期预测方法。本文以超短期电力负荷预测为研究目标,分析、确定显著影响负荷的特征数据,研究基于机器学习、深度学习及集成算法的负荷预测算法,以提高预测精度和效率。历史负荷数据和特征数据对负荷预测的结果有着重要的影响,但现有的超短期负荷预测选用的历史数据往往存在数据量虽大而数据特征维度少、无效数据多、数据间的特征关系不明确等问题,显著影响电力负荷预测的精度。针对此问题,采取特征工程的思想,将采集到的原始特征数据进行填充及清洗后分别基于MDS(Multiple Dimensional Scalling)算法和XGBoost(e Xtreme Gradient Boosting)算法对特征数据集进行筛选与降维,得出对电力负荷具有显著影响的低维特征数据集。同时分析各特征数据之间及其与负荷数据间的相关性,进而建立了以提高负荷预测精度和效率为目的的数据处理层模型。研究成果可为负荷预测模型搭建提供高质量数据集。预测算法的选择对负荷预测结果也具有重要的影响,随着人工智能技术的发展进步,传统的预测算法已经无法满足所需精度及效率的需求。所以,提出基于XGBoost算法的超短期电力负荷预测模型,与数据处理层一起构建双层XGBoost预测模型,通过构建多个弱学习器逐层训练,以数据处理层筛选出的特征集和负荷为输入,采用麻雀优化算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)优化XGBoost预测模型的相关超参数并对模型进行训练以得到精度最高、均方根误差最小的负荷预测模型。所搭建的负荷预测模型能够避免对数据特征进行标准化处理,且可减小数据字段缺失的影响,不用考虑特征间是否相互依赖,且模型学习效果好,可为电力系统规划提供依据。机器学习、人工智能领域的技术进步为提高负荷预测精度提供了有效途径。鉴于此,利用提出的双层XGBoost算法预测模型和特征选择算法,以考虑多特征对负荷的影响为研究基点,从Stacking架构下融合多模型的角度研究了晴天工作日、节假日及阴雨天不同情况下负荷预测模型。将XGBoost算法与多模型融合,充分考虑各种单模型预测方法的数据统计和训练原理差别,建立一个融合多学习器的负荷预测方法。将多种机器学习及深度学习方法植入其中,其中包括XGBoost、支持向量机算法(support vector machines,SVM)、随机森林算法(Random Forest,RF)、卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)、循环门单元(Gate Recurrent Unit,GRU)。并依据评价指标,选择XGBoost作为元学习器建立第二层预测模型。通过实际应用,所搭建的预测模型可有效地定量分析输入数据信息的特征影响程度,而随着基学习器的学习能力的提升,各个单模型的预测误差相关程度也会大大降低,从而进一步提高模型的预测精度及效果。以工作日预测为例,均值绝对偏差百分比为0.57%,均方根误差为0.05k W,均值绝对偏差为0.04k W。且在不同时间段数据集下,具有良好的泛化能力,验证了模型和预测方法的实用性及有效性。

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面向农田无线传感器网络能量优化的抗毁路由方法研究

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作者：张亚丹河南科技大学

学位级别：硕士

农田无线传感器网络(FWSNs,farmland wireless sensor networks)具有大规模、能量成本受限、节点众多、拓扑变化复杂等特点,对网络能耗均衡和抗毁性提出了较高的要求。层次路由协议因能量利用率高、网络拓扑可扩展性强、数据融合技术应... 详细信息

农田无线传感器网络(FWSNs,farmland wireless sensor networks)具有大规模、能量成本受限、节点众多、拓扑变化复杂等特点,对网络能耗均衡和抗毁性提出了较高的要求。层次路由协议因能量利用率高、网络拓扑可扩展性强、数据融合技术应用其中等特点,在FWSNs中得到广泛研究和应用。因此,研究能耗均衡和抗毁度提升的FWSNs层次路由算法具有重要意义。本文的具体研究内容如下:针对抗毁拓扑结构的研究,将层次路由与仿生蛛网有机结合,建立了仿蛛网分层分簇模型,设计了网络分簇方法和通信协议,解析了结构特征与网络抗毁性和全网平均剩余能量之间的关联机制,发现增加L、m和N,降低Gcr和Z有利于均衡网络能耗,延长网络寿命。利用统计学方法量化分析了各网络模型参数的重要程度,获得网络模型参数对全网抗毁度影响的顺序为:Z、N、Gcr、m、L,对全网平均剩余能量影响的顺序为:L、Gcr、N、Z、m。将模型参数的重要程度作为网络模型参数优化计算的依据,选取了网络抗毁度和全网平均剩余能量作为优化目标,并利用多目标优化算法NSGA-II优化了网络参数组合,获得了全网抗毁度和平均剩余能量对应的优化网络参数,L’=6,m’=20,Gcr’=4,Z’=4和N’=1100。对比LEACH、HEED、EEUC和MOOAPC,在死亡节点为50%时,MOOAPC的通信轮数为670,相较于LEACH、HEED和EEUC的通信轮数分别提升了10.56%、4.36%和6.35%,MOOAPC的全网平均剩余能量为0.2903J,比LEACH、HEED和EEUC高15.43%、23.53%和15.02%,MOOAPC的抗毁度为0.013,比LEACH、HEED和EEUC高54.65%、38.54%和33.00%。在网络参数优化提升网络性能的基础上,提出了一种基于抗毁度和剩余能量博弈的簇头选举方法,通过抗毁度和剩余能量的均衡博弈获得了节点成为簇头的最佳概率,为避免一个簇区出现多个簇头,提出了候选簇头优势函数,为均衡网络能耗,将能量消耗过快的节点轮转到新的簇中,提出了簇区更新机制,并分析了随机攻击、最大程度攻击和最大介数攻击下网络抗毁度和平均剩余能量的变化规律。仿真分析发现,网络参数改变时,随机攻击的平均剩余能量下降速度最慢,其次是最大介数攻击,最后是最大程度攻击;最大程度攻击的抗毁度最高,最大介数攻击的抗毁度次之,随机攻击的抗毁度最低。对比RPBIA、GEEC、HGTD、EEGC算法,当通信轮数为400时,RPBIA的平均剩余能量分别高于GEEC、HGTD、EEGC三种算法8.61%、18.35%和6.36%,RPBIA的抗毁度分别高于GEEC、HGTD、EEGC三种算法77.56%、29.45%和15.90%。系统开展了田间试验,获得了整网和破坏试验时的功耗、丢包率、延时、网络抗毁度和平均剩余能量等指标,验证了基于抗毁度和剩余能量博弈的簇头选举模型的有效性和可行性。

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