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融合机器学习与SHAP值算法的居民需求响应个体异质性因素挖掘与应用研究

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系统工程理论与实践 2024年第7期44卷 2247-2259页

作者：王兆华刘杰王博邓娜娜聂富华北京理工大学管理与经济学院北京100081 北京理工大学可持续发展与智慧决策研究中心北京100081 数字经济与政策智能工业和信息化部重点实验室北京100081

本研究基于大规模居民电力需求响应(EDR:electricity demand response)实验以及家庭用电调查数据,利用机器学习和SHAP(Shapley additive explanatory)值算法从全局和个体两个层面对影响居民参与需求响应的影响因素进行了识别和异质性分... 详细信息

本研究基于大规模居民电力需求响应(EDR:electricity demand response)实验以及家庭用电调查数据,利用机器学习和SHAP(Shapley additive explanatory)值算法从全局和个体两个层面对影响居民参与需求响应的影响因素进行了识别和异质性分析.研究发现,居民是否参与需求响应活动是外部激励,家庭结构,用电规律与习惯倾向,用电知识等因素共同作用的结果,其效应的大小和极性存在着丰富的异质性.其中,电话营销等外部激励对用户参与需求响应影响最大,其效果在年龄较大以及受教育程度较高的群体较为明显;响应时段基准用电量在1度左右的用户参与倾向较大;节能环保意识较强且具有较高节电条件的家庭参与概率更高.同时,依据SHAP值的交互以及分解性质,在后续需求响应活动中对用户进行分类营销,可以节省93.9%的营销成本,并提高46.4%的参与人数.本研究对不同群体的异质性进行了更为细致的分析研究,为未来新型电力系统下进行更为精确和智能的需求响应提供了重要支撑.

关键词：需求响应因素分析机器学习 SHAP值

新时代钢铁行业背景高校文化育人工作探究——以北京科技大学为例

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思想教育研究 2024年第3期 128-132页

作者：于成文尹兆华北京科技大学党委北京100083 北京科技大学党委宣传部北京100083 北京科技大学马克思主义学院北京100083

钢铁行业背景高校是我国高等教育体系的重要组成部分,为培养钢铁领域高素质人才、推进钢铁强国建设作出了重要贡献。推进新时代钢铁行业背景高校文化育人工作,要在明确高校育人目标和职责使命的基础上,厘清高校在不同历史时期文化育人... 详细信息

钢铁行业背景高校是我国高等教育体系的重要组成部分,为培养钢铁领域高素质人才、推进钢铁强国建设作出了重要贡献。推进新时代钢铁行业背景高校文化育人工作,要在明确高校育人目标和职责使命的基础上,厘清高校在不同历史时期文化育人的特点和经验,进而从方向把握、路径探索、效能提升3个层面构建以新时代“钢铁精神”为内核的“钢筋铁骨”特色育人模式,引领广大青年学子自觉做听党话、跟党走、有理想、有本领、具有为国奉献钢筋铁骨的高素质人才。

关键词：钢铁行业背景高校文化育人育人模式

数字产业融合中美比较研究:动力、路径和效果

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科学学研究 2024年第5期42卷 940-951页

作者：易兆强吴利华东南大学经济管理学院江苏南京211189

新一轮科技革命和产业变革浪潮下,数字技术及其产品或服务已成为产业效率和效益改善的有效手段。基于数字化投入供求关系梳理数字产业融合的驱动机制,利用中美最新的多部门投入产出表分析两国数字产业融合的路径和效果。研究发现:中国... 详细信息

新一轮科技革命和产业变革浪潮下,数字技术及其产品或服务已成为产业效率和效益改善的有效手段。基于数字化投入供求关系梳理数字产业融合的驱动机制,利用中美最新的多部门投入产出表分析两国数字产业融合的路径和效果。研究发现:中国数字产业(尤其是数字产品制造业)处于“微笑曲线”的低端、行业附加值率低。基于融合程度的路径分析发现,中国数字产业主要以数字化硬件及其交付推动工业、农业的数字化转型,知识和技术密集型制造业是其融合的重点;而美国数字产业主要以数字服务推动服务业的数字化转型,生产性服务业是其融合的重点。通过融合效果分析发现,带动或诱导中美数字产业增加值的核心部门分别是知识和技术密集型制造业、建筑业和社会性、生产性、流通性服务业,均来自两国数字产业融合的重点领域。数字产业对能源与资源型等传统产业的渗透强度不高,其增加值受后者的带动或诱导效应也不强,是两国数字产业未来融合发展应该重点突破的领域。此外,中国数字产业融合还应强化数字服务投入,发掘数字要素与传统要素组合应用新模式、拓展数据价值化空间。

关键词：数字产业产业融合投入产出路径效果

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多年冻土区太阳能制冷桩基主动冷却效果

清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 821-830页

作者：孙兆辉刘建坤陈浩华游田中山大学土木工程学院珠海519082 南方海洋科学与工程广东实验室珠海519082

桩基是多年冻土区最为常见的基础形式之一,降低桩基工程热扰动和提高桩基长期稳定性是冻土工程研究的重点。该文将太阳能制冷技术引入多年冻土区桩基工程,并开展主动冷却桩基现场试验与数值模拟研究。试验结果表明:温控桩壁的制冷温度... 详细信息

桩基是多年冻土区最为常见的基础形式之一,降低桩基工程热扰动和提高桩基长期稳定性是冻土工程研究的重点。该文将太阳能制冷技术引入多年冻土区桩基工程,并开展主动冷却桩基现场试验与数值模拟研究。试验结果表明:温控桩壁的制冷温度可降至负温以下,运行3、 10和30 d的制冷半径分别达到0.65、 1.24和1.5 m以上;通过理论分析与数值反演估算温控桩的有效制冷功率约180 W,制冷因数为0.9。模拟结果表明:制冷时长越大,桩壁温度振幅越大,稳定温度越低;制冷时长6、 9和12 h/d所对应的桩壁温度分别可降至-2.39、-3.48和-4.45℃;10 a后的影响半径分别超出6.68、 8.34和9.46 m;温控桩服役10 a后停止运行,桩周冻土仍可以在2~4 a内处于低温稳定状态。

关键词：多年冻土区太阳能制冷技术桩基础地温制冷效果

S100钙结合蛋白A8/A9在肿瘤转移前微环境中的表达及黄芪多糖的干预机制研究

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S100钙结合蛋白A8/A9在肿瘤转移前微环境中的表达及黄芪多糖的干...

作者：刘兆华甘肃中医药大学

学位级别：硕士

目的:通过建立肺的肿瘤转移前微环境（PMNs）体内、外模型,观察S100钙结合蛋白A8/A9在肺的PMNs中表达及黄芪多糖（APS）干预的分子机制,为中医药防治肿瘤肺转移的研究提供一条新思路,并为黄芪多糖的临床应用提供科学依据。方法:1.细胞实... 详细信息

目的:通过建立肺的肿瘤转移前微环境（PMNs）体内、外模型,观察S100钙结合蛋白A8/A9在肺的PMNs中表达及黄芪多糖（APS）干预的分子机制,为中医药防治肿瘤肺转移的研究提供一条新思路,并为黄芪多糖的临床应用提供科学依据。方法:1.细胞实验:根据文献方法构建肺的转移前微环境体外模型。采用Transwell小室并在上室加入Lewis肺癌细胞约3×10～5个,下室分别按（1∶0、1∶0.3、1∶0.6、1∶1、0∶1）比例加入混匀的肺单细胞悬液和髓源性抑制细胞（MDSCs）的混合物使下室细胞总数约为3×10～5个,并构建肺的肿瘤转移前微环境体外实验模型。并将其分为模型组,黄芪多糖低、中、高剂量组及芬戈莫德组。24h后采用WB法检测肺的肿瘤转移前微环境特异性标记物多功能蛋白聚糖（VCAN）、赖氨酰氧化酶（LOX）和纤维连接蛋白（FN）的蛋白标记物表达,以确定肺单细胞悬液和MDSCs的混合物最佳比例,并验证体外模型的成功与否;采用RT-qPCR及WB技术检测各组细胞中S100A8、S100A9和HIF-1基因及蛋白的表达。2.动物实验:SPF级C57BL/6小鼠90只（雌雄各半）随机选取15只作为空白组,其余75只小鼠于尾静脉接种1×10～6个LUC-Lewis细胞,构建肺的肿瘤转移前微环境体内模型,并随机分为模型组,黄芪多糖低、中、高剂量组及芬戈莫德（FTY720）组,每组15只,其中黄芪多糖各组在接种瘤细胞次日后按剂量每天1次灌胃给药,芬戈莫德组每2天一次腹腔注射进行间隔给药,共计4周。采用小动物活体成像技术动态监测第3、7和14天小鼠体内肿瘤细胞荧光信号的表达;采用RT-qPCR及WB技术检测第14天肺的肿瘤转移前微环境特异性标记物VCAN、LOX及FN基因和蛋白的表达;采用HE染色法观察黄芪多糖对小鼠肺组织病理形态的影响;采用流式细胞仪检测小鼠肺组织中CD4+/CD8+淋巴细胞的比例;采用免疫组化、RT-qPCR及WB技术检测肺组织中S100A8、S100A9和HIF-1基因及蛋白的表达。结果:1.细胞实验（1）Transwell小室实验WB结果显示:在不同比例（1∶0、1∶0.3、1∶0.6、1∶1、0∶1）混匀的肺单细胞悬液和MDSCs的混合物中,当肺单细胞悬液和MDSCs比例为1∶1时,检测肺的肿瘤转移前微环境特异性标记物VCAN、LOX及FN的蛋白表达水平最高。（2）RT-qPCR及WB结果显示:在第24h时,与模型组比较,各治疗组中S100A8、S100A9、HIF-1 m RNA的表达量均显著下降,并随着药物浓度增加呈阶梯状递减,表明APS高剂量组与FTY720组较其他干预组效果更好,差异具有统计学意义（P<0.05）。与模型组相比,各治疗组中S100A8、S100A9、HIF-1的蛋白表达量均显著下降,其中APS高剂量组和FTY720组较其他干预组治疗效果更好,差异具有统计学意义（P<0.05）。2.动物实验（1）小动物活体成像动态监测结果显示:通过对小鼠尾静脉注射LUC-Lewis肺癌细胞后第3天即可在小鼠尾部检测到较为明显的荧光信号,在第7天监测到肺癌细胞在小鼠肺部聚集并在第14天明显增多。提示肺的肿瘤转移前微环境模型的成功建立;同时在第7天和第14天,相较于模型组,各治疗组小鼠在肺部的荧光生物发光增加的强度在逐渐降低,其中APS高剂量组和FTY720组降低得较为明显。（2）验证模型成功与否:RT-qPCR及WB结果显示,与空白组比较,模型组中肿瘤转移前微环境中标志性蛋白VCAN、LOX、FN的m RNA和蛋白表达量均显著提高,差异具有统计学意义（P<0.05）,从基因和蛋白水平提示肺的肿瘤转移前微环境模型成功建立。（3）HE结果显示:与空白组相比,模型组小鼠肺组织中出现大面积肺泡壁增厚和粒细胞浸润,并出现少量肿瘤转移灶,可以看到肺组织中存在的大量异型、核质比高、胞浆略嗜碱性的肿瘤细胞。与模型组相比,APS高剂量组和FTY720组小鼠的肿瘤转移灶点明显减少,肺组织趋于正常,提示APS对肺肿瘤细胞的转移有抑制作用。（4）流式细胞仪结果显示:与空白组相比,模型组小鼠肺组织中CD4+/CD8+的比值明显降低（P<0.05）。与模型组相比,各治疗组CD4+/CD8+的比值随着剂量加大而逐步升高,其中APS高剂量组和FTY720组中CD4+/CD8+比值升高最为明显（P<0.05）。（5）免疫组化结果显示:与空白组比较,模型组小鼠肺组织内S100A8、S100A9和HIF-1蛋白的表达显著升高（P<0.05）。与模型组比较,各治疗组S100A8、S100A9和HIF-1蛋白的表达均不同程度的降低（P<0.05）,其中APS高剂量组及FTY720蛋白降低最为显

关键词：黄芪多糖肿瘤转移前微环境 S100钙结合蛋白A8/A9 缺氧诱导因子-1

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反无人机网捕发射参数误差可行域分析

宇航学报 2024年第5期45卷 711-719页

作者：何举竺伟梁庞兆君赵真杜忠华南京理工大学机械工程学院南京210094 上海宇航系统工程研究所上海201109

针对“低、慢、小”无人机网捕任务存在发射误差问题,基于弹簧质点法和Hertz碰撞理论建立了地面环境下绳网的展开碰撞动力学模型。提出理想工况和非理想工况绳网成功抓捕的判据,通过大量数值仿真分析绳网在给定发射距离、发射角度下牵... 详细信息

针对“低、慢、小”无人机网捕任务存在发射误差问题,基于弹簧质点法和Hertz碰撞理论建立了地面环境下绳网的展开碰撞动力学模型。提出理想工况和非理想工况绳网成功抓捕的判据,通过大量数值仿真分析绳网在给定发射距离、发射角度下牵引体的发射速度误差和发射时间误差可行域;并采用一种带有激光测速机构的绳网地面发射装置验证本文模型的正确性。仿真和地面试验结果表明,在给定发射距离、发射角度下,发射速度和发射时间存在一定误差时绳网仍具有较高的抓捕容错率;仿真结果和试验展开过程基本吻合,验证了所建立的动力学模型的可靠性,对实际抓捕任务具有现实指导意义。

关键词：网捕无人机绳网地面试验发射误差可行域分析

等离子体电解氧化法制备多孔TiO_(2)/V_(2)O_(5)复合物膜层及其增强光催化产氢活性

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材料科学与工艺 2024年第2期32卷 12-19页

作者：贾方舟姚忠平姜兆华首都航天机械有限公司北京100076 哈尔滨工业大学化工与化学学院哈尔滨150001

较差的光催化产氢效率极大地阻碍了TiO_(2)光催化剂的工业化应用。为此,本文在含有NH_(4)VO_(3)的磷酸盐溶液中,采用等离子体电解氧化(PEO)法制备了多孔TiO_(2)/V_(2)O_(5)复合膜光催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线... 详细信息

较差的光催化产氢效率极大地阻碍了TiO_(2)光催化剂的工业化应用。为此,本文在含有NH_(4)VO_(3)的磷酸盐溶液中,采用等离子体电解氧化(PEO)法制备了多孔TiO_(2)/V_(2)O_(5)复合膜光催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对其组成、结构及光吸收性质进行了表征,并采用气相色谱评价了薄膜催化剂的光催化产氢性能,研究了电解液中NH_(4)VO_(3)含量对膜的结构、组成和光催化产氢性能的影响。结果表明:复合膜催化剂主要由锐钛矿和金红石型TiO_(2)组成,具有微孔结构,V_(2)O_(5)主要以无定形形式存在于膜中,与TiO_(2)有很强的相互作用,影响TiO_(2)的晶面间距。研究发现,元素V抑制了TiO_(2)的结晶和金红石型TiO_(2)的形成,扩大了薄膜的光学吸收范围。针对Na_(2)S+Na_(2)SO_(3)溶液中的光催化产氢性能的研究显示,在质量浓度为1 g/L NH_(4)VO_(3)的电解液中制备的TiO_(2)/V_(2)O_(5)薄膜的光催化活性最高,优于近年来报道的其他光催化剂。光催化重复实验表明,该复合膜催化剂具有较高的稳定性和较为恒定的光催化活性。

关键词： TiO_(2) V_(2)O_(5) 膜层光催化剂等离子体电解氧化产氢

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1954—2015年东江流域水沙演变规律

水科学进展 2024年

作者：李泽华周平谭兆伟李凯隆广东省科学院广州地理研究所广东南岭森林生态系统国家野外科学观测研究站广东省水利水电科学研究院河口水利技术国家地方联合工程实验室

流域水沙过程在区域水土资源形成、河流海岸地貌重塑及生态环境演变中起到关键作用，在气候变化和人类活动双重影响下其演变规律一直以来备受关注。基于多元时序聚类与侵蚀性降雨分析，以博罗水文站为例，探讨东江流域水沙演变规律及潜... 详细信息

流域水沙过程在区域水土资源形成、河流海岸地貌重塑及生态环境演变中起到关键作用，在气候变化和人类活动双重影响下其演变规律一直以来备受关注。基于多元时序聚类与侵蚀性降雨分析，以博罗水文站为例，探讨东江流域水沙演变规律及潜在驱动因素。结果表明：①大规模的植树造林活动导致1980—2015年研究区域的森林覆盖率增长了超过30%；②博罗水文站的水沙关系在1987年后发生明显变异，主要原因可归结为由水库修建运行及植树造林所造成；③2005—2006年出现与1954—1987年相似的水沙关系，原因是极端天气带来降雨侵蚀力的异常增强，超过了产沙阈值。相关研究结果可为东江流域水沙关系及其对全球变化的响应研究提供科学依据，支撑东江流域气候变化应对和水土资源开发。

关键词：水沙演变多元时序聚类侵蚀性降雨东江