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基于LightGBM机器学习算法的江西气温短期预报模型研究

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高原气象 2024年

作者：孙康慧肖安夏侯杰江西省气象台江西省气象局天气预报开放实验室

为进一步提高站点气温的预报精度，增强对极端气温的预报能力，本研究利用2017-2019年江西省91个国家站地面观测数据和ECMWF模式高空和地面预报数据，基于LightGBM机器学习算法和MOS预报框架，建立了江西省24 h国家站日最高（低）气温... 详细信息

为进一步提高站点气温的预报精度，增强对极端气温的预报能力，本研究利用2017-2019年江西省91个国家站地面观测数据和ECMWF模式高空和地面预报数据，基于LightGBM机器学习算法和MOS预报框架，建立了江西省24 h国家站日最高（低）气温预报模型。2020年评估结果表明：LightGBM模型日最高（低）气温预报和观测变化趋势一致，年平均预报效果优于ECMWF、 CMA-SH9、 CMA-GFS三家数值模式、 RF和SVM两种机器学习产品以及主观订正产品。从预报误差的时空分布来看，模型冬、春季日最高（低）气温预报误差略大于夏、秋季；日最高气温预报误差呈现“南大北小、周边大于中心”的空间分布特征，日最低气温则与之大致相反。从重要天气过程来看，在高温过程中，LightGBM模型在七种产品中预报效果最优；在强冷空气过程中，LightGBM模型预报效果仍优于三家数值模式产品和另外两种机器学习模型，但日最低气温预报效果不如主观订正产品。针对强冷空气过程中低温预报误差进行简单经验订正后，模型低温预报效果与主观订正产品接近。模型重要性分析显示临近地面观测特征对模型建立也有较大贡献，该结果可以为模式改进和气温预报产品研发提供参考。目前，LightGBM模型气温预报产品已应用于江西省气象业务。

关键词：气温预报 ECMWF 机器学习 LightGBM 预报效果评估

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碳纳米管黏附材料研究进展

科学通报 2024年第16期69卷 2246-2264页

作者：夏侯幸子吴思佳叶宗麟周笛徐鸣华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074 深圳华中科技大学研究院深圳518000

干性黏附材料具有将两个界面通过表面相互作用力连接在一起的功能,是社会生活和生产中不可或缺的物质.干性黏附材料主要分为高分子黏附材料、水凝胶黏附材料以及碳纳米管黏附材料等几类.其中,碳纳米管具有超高的长径比,并且具备优越的... 详细信息

干性黏附材料具有将两个界面通过表面相互作用力连接在一起的功能,是社会生活和生产中不可或缺的物质.干性黏附材料主要分为高分子黏附材料、水凝胶黏附材料以及碳纳米管黏附材料等几类.其中,碳纳米管具有超高的长径比,并且具备优越的力学、热学和电学性能,已被证明是先进黏附材料的理想组成单元.经过长期努力,研究者已制备出具备高黏附强度的碳纳米管黏附材料,并展示了碳纳米管黏附在生物医学、电子器件等领域的应用潜力.明晰碳纳米管黏附机制、整理宏观集合体黏附性能研究进展与挑战,对于合理设计和制造碳纳米管黏附材料以及实现碳纳米管黏附实际应用具有至关重要的意义.本文首先历数碳纳米管黏附的发展历程,从微观结构探测及模拟计算出发,深入挖掘碳纳米管黏附机制.其次,归纳了碳纳米管宏观集合体的黏附性能研究手段,并列举了提升碳纳米管黏附性能的策略和方法.最后,详细对比了碳纳米管黏附材料、高分子黏附材料以及水凝胶黏附材料在制备方法、结构特征以及黏附性能等方面的差异,并对碳纳米管黏附的下一步研究方向进行了展望.

关键词：碳纳米管碳纳米管阵列干性黏附黏附机理多功能材料

芍药甘草汤通过调节NDUFS1表达抑制巨噬细胞向M1极化缓解小鼠溃疡性结肠炎

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生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 1174-1190页

作者：夏侯志楷肖红宋亚锋韩君北京体育大学中国运动与健康研究院北京100084 北京体育大学运动人体科学学院北京100084 北京康仁堂药业有限公司中药研究院北京101301

目的本研究旨在探索并阐明芍药甘草汤(Shakuyakukanzoto,SKT)通过调节巨噬细胞的能量代谢和极化来改善小鼠溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)的可能作用机制。方法通过给予3%葡聚糖硫酸钠盐(dextran sulfate sodium salt,DSS)构建小... 详细信息

目的本研究旨在探索并阐明芍药甘草汤(Shakuyakukanzoto,SKT)通过调节巨噬细胞的能量代谢和极化来改善小鼠溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)的可能作用机制。方法通过给予3%葡聚糖硫酸钠盐(dextran sulfate sodium salt,DSS)构建小鼠UC模型并通过灌胃SKT进行治疗。首先,对两个数据集GSE21157和GSE210415进行单细胞测序分析和代谢通路富集。其次,对UC小鼠腹腔巨噬细胞的提取和代谢组学验证。然后,根据标准逆方差加权两样本的单变量孟德尔随机化分析差异代谢物富集的通路和UC风险相关性。接着,分析在GSE128682和GSE102746数据集转录水平差异。最后,使用定量反转录PCR(qRT-PCR)、蛋白质印迹法(Western blot)和流式细胞术验证结果。结果苏木精-伊红(HE)染色结果显示,SKT可以显著缓解DSS引起的结肠损伤。单细胞测序分析在肠壁中发现了巨噬细胞、NK细胞、T细胞等10多种不同类型的细胞。在疾病组中,通过比较这两组数据发现,有49条主要涉及能量代谢的巨噬细胞代谢途径的活性显著上调。能量代谢组学中,治疗组与模型组,模型组与空白组分别鉴定了10种和18种显著上调和下调的差异表达代谢物,这些差异表达的代谢物主要与糖酵解和氧化磷酸化有关。根据标准逆方差加权两样本的单变量孟德尔随机化分析,预测糖酵解和氧化磷酸化相关基因泛醌NADH脱氢酶Fe-S蛋白1(recombinant NADH dehydrogenase ubiquinone Fe-S protein 1,NDUFS1)(OR:0.56,95%CI:0.48~0.98,P=0.000068)与UC风险降低相关。通过对两组数据集转录水平差异分析,与正常组相比,UC中NDUFS1的转录水平降低。qRT-PCR、Western blot和流式细胞术验证结果显示,SKT可以促进NDUFS1蛋白的表达,抑制巨噬细胞向M1型极化。此外,敲低/过表达NDUFS1可以影响SKT对巨噬细胞M1型极化的影响。结论SKT通过调节NDUFS1蛋白水平,抑制巨噬细胞向M1型极化,从而缓解小鼠UC。这些发现不仅揭示了SKT对UC的治疗机制,也为临床应用提供了新的理论基础。

关键词：芍药甘草汤巨噬细胞M1型极化氧化磷酸化溃疡性结肠炎

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轮班工作与心脑血管疾病的孟德尔随机化研究

现代预防医学 2024年第13期 2305-2311页

作者：安洪鑫夏侯鸾达李云权李伟贵州医科大学附属医院心血管内科

目的使用孟德尔随机化（Mendelian randomization, MR）方法评估轮班工作（shift work）与心脑血管疾病（cardiovascular and cerebrovascular diseases,CCVD）的因果关系。方法从英国生物样本库（UK biobank,UKBB）及欧洲血统最大的全基因组关联研究（GWAS）提取轮班和9个CCVD的汇总统计数据用于MR分析，并使用Finn Gen生物库重复分析进行验证，之后进一步使用meta分析合并发现队列和复制队列以扩大样本量来获得更可靠的因果效应。同时，使用两步MR方法评估CCVD相关危险因素对轮班工作和CCVD之间因果效应的潜在中介作用。多种敏感性分析方法验证结果的可靠性。结果这项研究基于IVW方法显示轮班工作会增加心血管疾病（cardiovascular disease,CVD）(OR=1.06,95%CI:1.02～1.10,FDR=0.003)、冠心病（coronary heart disease）(OR=1.32,95%CI:1.10～1.60,FDR=0.007)、心肌梗死（myocardial infarction）(OR=1.64,95%CI:1.24～2.20,FDR=0.003)和心绞痛（angina pectoris）(OR=1.40,95%CI:1.15～1.70,FDR=0.003)的发病风险。水平多效性效应（MR-Egger截距和MR-PRESSO全局检验的P值均>0.05）对结果产生偏差的可能性较小。此外，原发性高血压（essential hypertension,EHT）、2型糖尿病（type 2 diabetes,T2DM）、身体质量指数（body mass index,BMI）、抑郁状态、当前吸烟部分介导了轮班工作对CVD、冠心病、心肌梗死及心绞痛的因果效应，其中BMI对CVD、冠心病、心肌梗死的调节比分别为81.7%、47.03%、45.04%;EHT对冠心病、心肌梗死、心绞痛的调节比分别为42.87%、40.72%、57.05%;T2DM对CVD、冠心病、心肌梗死、心绞痛的调节比分别为12.51%、7.58%、5.27%、8.39%；抑郁状态对CVD、冠心病、心肌梗死、心绞痛的调节比分别为237.12%、26.00%、22.06%、32.60%；当前吸烟对CVD的调节比为11.42%。结论这项MR研究提供了可靠的证据支持轮班工作增加CVD、冠心病、心肌梗死及心绞痛的发病风险，EHT、T2DM、BMI、抑郁状态及当前吸烟部分介导了这种作用。

关键词：孟德尔随机化轮班工作心脑血管疾病因果关系

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企业面临的财务风险与防范对策探讨

首席财务官 2024年第6期20卷 117-119页

作者：夏侯祺华润国邦(上海)医药有限公司上海200000

随着我国社会经济的不断发展,企业在现代化发展过程中面临的内外部环境越来越复杂,要想在竞争激烈的市场环境中立足,企业应当从多方面入手优化管理,提升自身的核心竞争力。财务管理作为现代企业管理中较为重要的一环,为了更好地适应市... 详细信息

随着我国社会经济的不断发展,企业在现代化发展过程中面临的内外部环境越来越复杂,要想在竞争激烈的市场环境中立足,企业应当从多方面入手优化管理,提升自身的核心竞争力。财务管理作为现代企业管理中较为重要的一环,为了更好地适应市场环境,要转变传统的财务管理观念,优化财务管理方法,充分发挥财务管理工作应有的价值,全面提升财务管理水平。在这一过程中,企业要针对面临的财务风险进行全面分析,并且制定有效的风险防控措施,这样才能帮助企业在识别风险的同时,采取有力的优化措施应对风险,并同步提升管理水平,提升企业的核心竞争力。

关键词：企业财务风险防范措施

预算管理一体化下实施全面预算绩效管理的优化路径

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今日财富 2024年第21期 119-121页

作者：夏侯艳兰深圳市纪委监委工作基地

全面实施预算绩效管理是深化财税体制改革、建立现代财政制度的重要内容，是优化公共资源配置，提升管理效率和公共服务水平，最大限度发挥财政资源配置效率和使用效益的关键举措。预算管理一体化上线后，为预算绩效管理创造了新的管理...

全面实施预算绩效管理是深化财税体制改革、建立现代财政制度的重要内容，是优化公共资源配置，提升管理效率和公共服务水平，最大限度发挥财政资源配置效率和使用效益的关键举措。预算管理一体化上线后，为预算绩效管理创造了新的管理环境，提供了新的管理手段，拓展了新的管理思路，推进全面预算绩效管理的科学性和完整性。本文结合预算管理一体化平台下预算绩效管理工作的实践，分析预算绩效管理取得的成效，剖析预算绩效管理的难点及原因，提出改进措施及建议，为相关主体提供理论指导和实践借鉴。

关键词：

基于SHAP值机器学习的江西暖季暴雨预报因子重要性分析

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气象与减灾研究 2024年第1期47卷 12-23页

作者：夏侯杰肖安江西省气象台江西南昌330096

机器学习模型(Machine Learning,ML)的不可解释性给其在气象业务中的应用带来了挑战。模型解释和可视化是解决这一问题的有效途径。文中将SHAP值应用于天气预报ML模型解释,研究了江西省暖季暴雨模型的预报因子对预报结果的影响。分别选... 详细信息

机器学习模型(Machine Learning,ML)的不可解释性给其在气象业务中的应用带来了挑战。模型解释和可视化是解决这一问题的有效途径。文中将SHAP值应用于天气预报ML模型解释,研究了江西省暖季暴雨模型的预报因子对预报结果的影响。分别选取2016—2020年、2021—2022年4—9月ECWMF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)高分辨率数值模式物理量及国家站降水观测数据进行XGBoost建模与模型解释。结果表明,全局重要性排名前4位依次是总降水(重要性42.70%)、850 hPa比湿(重要性11.17%)、925 hPa相对湿度(重要性10.44%)、500 hPa相对湿度(重要性9.16%)。个例分析表明,命中个例中高重要性物理因子在暴雨区的SHAP值较大,漏报(空报)个例在漏报(空报)区域高重要性物理因子的SHAP值偏小(偏大)。SHAP值从全局和局部可定量给出ML模型有物理意义的解释,解释结果与天气学原理和业务经验较一致,有利于ML在气象业务中的深入应用。

关键词： SHAP值机器学习暴雨因子重要性可解释性

对“两种生产”理论的再思考——基于恩格斯《起源》文本的分析

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哲学进展 2024年第1期13卷 180-186页

作者：夏侯博文兰州大学马克思主义学院甘肃兰州

马克思逝世以后,恩格斯为实现马克思的遗愿,专门集中精力撰写了《家庭,私有制和国家的起源》这部专著。《起源》的一个重大理论贡献就在于进一步论述了“两种生产”理论,完善和发展了历史唯物主义理论体系,为我们全面准确地理解唯物史... 详细信息

马克思逝世以后,恩格斯为实现马克思的遗愿,专门集中精力撰写了《家庭,私有制和国家的起源》这部专著。《起源》的一个重大理论贡献就在于进一步论述了“两种生产”理论,完善和发展了历史唯物主义理论体系,为我们全面准确地理解唯物史观的要义具有重大启发。近年来,世界范围内不断暴露出的发展问题和人口问题相互交织、愈演愈烈,如何解释、解决这些理论难题和现实困境已经成为当下各个国家不得不面对的“灰犀牛”。笔者认为,在当今时代重新思考“两种生产”理论或许是我们理解当前难题、洞穿历史发展的一把钥匙。而对“两种生产”理论的再思考必须置于马克思关于历史和人的全部哲学体系之中,置于马克思和恩格斯对唯物史观的整个思考历程和思考方法之中。

关键词：两种生产《家庭私有制和国家的起源》历史唯物主义

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重拾写作

好作文 2024年第7期 54-55页

作者：夏侯盼

那日偶与一前辈闲聊，正巧聊到写作。当她说看过我的一篇随笔时，内心诚惶诚恐，有种被游行示众的不安感。那几篇随笔，不过是在应付任务之下极不情愿上交的罢了，满纸絮语，亦不过是失眠的夜里脑子里迸发的感性思考。将其勉强与作品相...

那日偶与一前辈闲聊，正巧聊到写作。当她说看过我的一篇随笔时，内心诚惶诚恐，有种被游行示众的不安感。那几篇随笔，不过是在应付任务之下极不情愿上交的罢了，满纸絮语，亦不过是失眠的夜里脑子里迸发的感性思考。将其勉强与作品相提，无异于把我的小秘密展露无遗，纵使内心不安，却还是踏出了这一步，文学与思想，都应和他人有所碰撞。

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