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基于MCMC的水文模拟不确定性分析方法及其应用

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基于MCMC的水文模拟不确定性分析方法及其应用

作者：贺新月南京大学

学位级别：硕士

准确、高效地进行水文过程的模拟预测,对于水资源的保护与管理有着重要的意义。然而受多种因素的影响,水文模拟往往存在一定的不确定性,如输入数据、模型结构及模型参数等方面的不确定性。MCMC(Markov Chain Monte Carlo)方法是基于贝... 详细信息

准确、高效地进行水文过程的模拟预测,对于水资源的保护与管理有着重要的意义。然而受多种因素的影响,水文模拟往往存在一定的不确定性,如输入数据、模型结构及模型参数等方面的不确定性。MCMC(Markov Chain Monte Carlo)方法是基于贝叶斯理论的参数估计方法,被广泛用于复杂、高维的水文模型的参数不确定性分析。本文基于MCMC方法,针对确定性水文模型和随机水文模型,提出两种不同的水文模拟不确定性分析方法。(1)融合AR(Auto regressive model)模型与MCMC方法的不确定性分析方法(AR-MCMC),采用AR模型刻画模拟残差序列的自相关性,从而修正MCMC方法中的残差协方差矩阵,可有效解决MCMC方法中似然函数对确定性水文模型残差结构刻画不准确的问题,提高确定性水文模型的参数不确定性分析效果。(2)融合GEV(Generalized extreme distribution)/GPD(Generalized Pareto distribution)与MCMC方法的降水极值模拟及不确定性分析方法,基于GEV与GPD两种分布构建降水极值统计模型,并采用MCMC方法识别极值分布参数的概率密度空间,可有效改善水文长期预报中较少考虑随机水文模型不确定性的现状,分析降水极值的概率分布特征及其不确定性。根据以上两种方法分别对新疆提孜那甫河流域的融雪径流,以及北京、深圳和济南三个城市的降水极值进行了模拟预测及不确定性分析。通过综合评价两种方法在实际应用中的模拟表现,主要得到以下结论:(1)基于DREAM抽样算法的MCMC方法在模型参数的贝叶斯识别中行之有效,不论是对于确定性水文模型(SRM模型)还是随机水文模型(降水极值统计模型),均能有效识别出模型参数的概率分布空间。所获得的最佳模型拟合效果较好,其中,SRM模型在识别期与验证期的纳什系数分别为0.84、0.86,各城市降水极值统计模型的相关性系数与确定性系数均普遍高达0.95,均方根误差普遍低于0.6,平均绝对误差普遍低于2.5。同时,所获得的模拟预测区间平均宽度适中,对观测数据覆盖率较高且区间对称性表现较好,可以有效表达由于参数不确定性导致的模拟预测不确定性。(2)针对模拟残差序列存在显著自相关性的水文模型,相较于传统MCMC方法,采用AR-MCMC方法可更准确、高效地进行水文模拟及不确定性分析。基于AR模型修正似然函数中的残差协方差矩阵,可以增加不确定性分析过程的收敛速度,提高MCMC抽样效率。此外,相较于传统MCMC方法,采用AR-MCMC方法进行SRM模拟及不确定性分析,可以获得更大的模型边缘似然值,模型具有更好的预测表现,且获得的径流量预测区间对观测数据的包含率更高、区间对称性更好。(3)在分析极端降水事件特性的研究中,融合多种极值分布函数与MCMC方法针对不同的降水极值序列进行模拟,有助于更全面地分析降水极值的概率分布特征及其不确定性。采用GPD获得的模拟值置信区间性质更优,不确定性更低;采用GEV得到相同重现水平的设计暴雨更大,用作指导防洪设施设计标准的制定安全性更高。同时,GEV与GPD在不同城市降水极值模拟中的拟合表现不具有一致性,对于北京、深圳,采用GPD模拟的拟合表现更好;而对于济南,采用GEV模拟的拟合表现更好。

关键词：不确定性分析 MCMC方法 AR-MCMC方法 SRM模型降水极值模拟

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提升新质生产力,推动高质量发展

南方经济 2024年第5期 2-4页

作者：邹新月广东财经大学

习近平总书记于2023年9月在黑龙江考察时,提出具有深刻意蕴的“新质生产力”,明确了中国今后社会经济发展的前进方向和主动力。习近平总书记在主持中共中央政治局第十一次集体学习时强调:发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重... 详细信息

习近平总书记于2023年9月在黑龙江考察时,提出具有深刻意蕴的“新质生产力”,明确了中国今后社会经济发展的前进方向和主动力。习近平总书记在主持中共中央政治局第十一次集体学习时强调:发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,必须继续做好创新这篇大文章,推动新质生产力加快发展。同时,习近平总书记指出高质量发展需要新的生产力理论来指导,而新质生产力已经在实践中形成并展示出对高质量发展的强劲推动力、支撑力,需要我们从理论上进行总结、概括,用以指导新的发展实践。这对于加快建设现代化经济体系、推进高水平科技自立自强、加快构建新发展格局具有重要意义。

关键词：社会经济发展现代化经济体系自立自强生产力理论集体学习高质量发展支撑力深刻意蕴

融合AR模型和MCMC方法的水文模拟不确定性分析

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河海大学学报（自然科学版） 2020年第2期48卷 116-122页

作者：贺新月曾献奎王栋南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023

为提高水文模型参数识别的可靠性,融合自回归模型与马尔可夫链-蒙特卡洛方法(auto regressive model based modified Markov Chain-Monte Carlo,AR-MCMC),利用自回归模型刻画残差序列的自相关性,修正MCMC方法中的残差协方差矩阵。通过... 详细信息

为提高水文模型参数识别的可靠性,融合自回归模型与马尔可夫链-蒙特卡洛方法(auto regressive model based modified Markov Chain-Monte Carlo,AR-MCMC),利用自回归模型刻画残差序列的自相关性,修正MCMC方法中的残差协方差矩阵。通过新疆提孜那甫河流域融雪径流模型(SRM)的案例分析发现:融雪径流模拟的残差序列具有显著的自相关性;修正残差协方差矩阵后,边缘似然值更大;综合考虑多项评价指标,AR-MCMC方法在识别期与验证期推求的预测区间均优于MCMC方法;对比2种方法在识别期与验证期的纳什系数,采用AR-MCMC方法依次为0.86、0.89,而采用MCMC方法依次为0.84、0.87,即AR-MCMC方法获取的模型拟合效果更好。分析结果表明,相对于传统的MCMC方法,AR-MCMC方法能够更好地对研究区融雪径流过程进行模拟预测。

关键词：水文模拟不确定性残差协方差矩阵似然函数自回归模型 MCMC AR-MCMC 融雪径流模型提孜那甫河流域

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我国城市物流系统韧性评价研究

我国城市物流系统韧性评价研究

作者：王新月山西财经大学

学位级别：硕士

物流业作为基础性服务行业,在各种供应链及人民日常生活中都具有重要的地位,是制造业不可或缺的一部分。有物流业的存在,产业链和供应链才能正常运转,人民才有更高质量的生活,在应对突发性事件冲击时可以助一臂之力。城市物流系统作为... 详细信息

物流业作为基础性服务行业,在各种供应链及人民日常生活中都具有重要的地位,是制造业不可或缺的一部分。有物流业的存在,产业链和供应链才能正常运转,人民才有更高质量的生活,在应对突发性事件冲击时可以助一臂之力。城市物流系统作为城市运行的重要支撑,在受到环境等其他因素的影响时,由于系统本身所具备的应对能力和采取的措施有所不同,对冲击的适应能力和在冲击中的恢复能力也有所差异。所以越来越多的城市提出建设有较高韧性的物流系统的构想。城市物流系统的韧性水平主要体现在面对突发的重大事件冲击时能够更快地做出反应,迅速适应冲击,保持自身正常运行,高韧性的物流系统是突发事件发生时城市物流正常运行的重要支撑,也是城市建设的重要组成部分。本文以现代物流系统的发展为背景,着眼于城市物流系统韧性水平评价的研究,通过梳理有关城市物流系统韧性的文献及物流系统韧性发展影响因素的研究现状,分析了影响城市物流系统韧性水平提高的因素,经过整理分类,按影响因素将评价指标体系的韧性层面指标归纳为经济韧性、基础设施韧性、技术韧性和社会韧性四个方面。经过文献查阅和主成分分析法,将对城市物流系统韧性造成影响的其他具体因素纳入指标中,最终确定城市物流系统韧性的评价指标体系。接着本文用熵权法对指标进行客观赋权,构建基于熵权-TOPSIS法的评价模型,最后选取我国31个代表城市为对象,采用2020年样本数据展开实证分析。研究结果表明:我国城市物流系统韧性总体来说还处于起步阶段,水平还比较低,相对而言,北京、广州、上海、杭州、成都等城市的物流系统韧性较高;东部地区的城市物流系统韧性水相对较高,西部和东北部地区较低;每个城市在经济、物流基础设施、科技和社会方面发展也各有高低。因此,本文相应地从因地制宜的建设方案、数字化经济、现代化技术、基础设施、韧性物流规划等方面给出提升的对策建议。

关键词：城市物流物流系统韧性主成分分析熵权-TOPSIS法

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融合极值分布与MCMC的降水极值模拟研究

水力发电学报 2020年第11期39卷 49-58页

作者：贺新月曾献奎王栋南京大学地球科学与工程学院南京210023

模拟降水极值对于城市防洪具有重要意义。根据北京、深圳、济南1952—2012年的日降水资料,采用广义极值分布(GEV)与广义帕累托分布(GPD)分别模拟三个城市的年最大降水与超阈值降水序列,通过马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)识别参数,并对... 详细信息

模拟降水极值对于城市防洪具有重要意义。根据北京、深圳、济南1952—2012年的日降水资料,采用广义极值分布(GEV)与广义帕累托分布(GPD)分别模拟三个城市的年最大降水与超阈值降水序列,通过马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)识别参数,并对模拟结果加以综合分析。研究发现,MCMC方法在GEV与GPD参数的贝叶斯估计中行之有效,所识别最佳模型的相关性系数与确定性系数均普遍高达0.95,降水极值的均方根误差与平均绝对误差分别普遍低于0.6 mm与2.5 mm,且所获得的模拟值置信区间性质优良;采用GEV得到相同重现期的设计暴雨更大,采用GPD得到的模拟值置信区间性质更优;GEV与GPD对于不同地区的适用性不同,在模拟区域降水极值时应综合运用多种分布。

关键词：降水极值城市洪涝不确定性分析马尔科夫链蒙特卡洛方法广义极值分布广义帕累托分布

个人投资者羊群效应的研究——基于P2P网络借贷市场数据

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个人投资者羊群效应的研究——基于P2P网络借贷市场数据

作者：庞新月西南财经大学

学位级别：硕士

当前互联网信用贷款迅速发展,把控信用风险、保障投资者收益成为至关重要的问题。同时,在当今金融科技迅速发展的时代,作为中国资本市场重要组成部分的个人投资者已广泛从线下投资转向线上移动端投资。在此情境下,更深入地研究个人投资... 详细信息

当前互联网信用贷款迅速发展,把控信用风险、保障投资者收益成为至关重要的问题。同时,在当今金融科技迅速发展的时代,作为中国资本市场重要组成部分的个人投资者已广泛从线下投资转向线上移动端投资。在此情境下,更深入地研究个人投资者的投资行为,并对其提供金融保护成为可能。由此突破点出发,本研究基于我国P2P网络借贷市场的典型平台——拍拍贷平台的一级市场及二级市场的相关数据,首先对该市场中个人投资者的行为特征——羊群行为进行了验证,并探讨了其究竟是否理性。紧接着本研究将所有投资者按其投标方式分为优势投资者和普通投资者两类,识别出该市场中能够显著影响他人投资行为的头羊投资者,并通过对其风险识别能力的检验探讨头羊投资者的投资决策质量。最后本研究进一步探究了头羊投资者的存在对于市场交易结果——拍拍贷二级市场中的债权折让比例的影响及其内部区别。根据实证结果,本研究发现在赔标、曾逾期标、正逾期标中,P2P网络借贷市场的投资者存在羊群效应,而在未逾期标中投资者间并不存在羊群效应。进一步的,本研究发现在赔标、曾逾期标和正逾期标中的羊群行为属于基于信息发现的投资行为。由于在赔标、未逾期标、曾逾期标、正逾期标中,随着订单中优势投资者实时占比的上升,相邻投资者之间的投标时间间隔将越短,本研究认为优势投资者对于普通投资者做出投资决策具有显著促进作用,即优势投资者可被视为P2P网络借贷市场中的头羊。除此之外,本研究从订单违约概率和订单违约时长的角度均证明随着订单中优势投资者占比的上升,订单的违约概率反而越高,违约时长反而越长。也就是说,优势投资者作为头羊并不能利用更充沛的信息识别订单的违约风险,反而会做出与普通投资者相比质量更差的投资决策。最后,本研究结果显示仅在赔标样本中头羊投资者对于订单的交易结果具有正向影响,订单价值将得到一定保护。而在未逾期标、曾逾期标、正逾期标中,头羊投资者的占比越大,订单的折让比例将越大,即头羊投资者对于订单的交易结果反而有负向影响。本研究相关成果对于理解个人投资者在互联网情境下的投资行为特征,以及金融机构的产品开发、金融市场的规则设置、监管机构的风险管控等均具有重要的现实意义。

关键词： P2P网络借贷市场个人投资者羊群行为头羊投资决策

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通达性与城市空间效率:基于要素集聚的视角

经济经纬 2023年第5期40卷 26-35页

作者：魏新月交通运输部科学研究院北京100029

基于2009—2020年中国282个地级以上城市的面板数据,分析了通达性的改善对我国城市空间效率影响及作用机制。研究发现:(1)通达性的改善能够促进城市空间效率提升,且可以有效吸引劳动力与资本的集聚,促进城市土地要素的有效利用;(2)城市... 详细信息

基于2009—2020年中国282个地级以上城市的面板数据,分析了通达性的改善对我国城市空间效率影响及作用机制。研究发现:(1)通达性的改善能够促进城市空间效率提升,且可以有效吸引劳动力与资本的集聚,促进城市土地要素的有效利用;(2)城市通达性对城市空间效率的直接促进作用大于通过要素集聚作用于城市空间效率的间接促进作用;(3)分城市规模和经济禀赋来看,城市通达性的变化对大规模城市和贫困地区城市的城市空间效率影响程度分别大于对中小规模城市和非贫困地区城市的影响程度。因此,加快交通基础设施建设,促进城市间互联互通,激发要素集聚的中介效应,将有助于中国城市高效率发展。

关键词：通达性生产要素集聚城市空间效率资源配置

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正统·史实·道统:唐代禅让观念的演变

西北师大学报（社会科学版） 2023年第2期60卷 99-109页

作者：马新月北京师范大学历史学院北京100875

唐代禅让观念包含着正统、史实和道统等多方面思想内涵。从正统角度来看,隋唐之间的禅让关系是唐初统治者树立和宣扬本朝正统性的重要依据,但随着唐代正统观念的演变,禅让政治模式的正统价值日渐衰微。从史实和道统的角度看,禅让观念在... 详细信息

唐代禅让观念包含着正统、史实和道统等多方面思想内涵。从正统角度来看,隋唐之间的禅让关系是唐初统治者树立和宣扬本朝正统性的重要依据,但随着唐代正统观念的演变,禅让政治模式的正统价值日渐衰微。从史实和道统的角度看,禅让观念在唐前期与中晚唐时期呈现出不同的特点。在唐代前期,人们从史实出发,对魏晋禅让乃至尧舜禅让提出了批评与质疑。而中唐以后,随着儒学思想复兴和道统论的构建,尧舜禅让的道德崇高性得以重塑;同时,人们对于从禅让到世袭的转变,以及不同历史阶段禅让之事的合理性作了系统的阐释。

关键词：唐代禅让观念正统史实道统

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韩国丝路学的形成与发展研究

韩国丝路学的形成与发展研究

作者：范新月上海外国语大学

学位级别：硕士

本研究旨在对韩国丝路学进行认知分析。首先,对韩国丝路学的历史演进进行梳理可知,韩国丝路学研究在时间上呈现出古代丝绸之路与当今“一带一路”并举,经历了“萌芽阶段”(1954-2001)、“形成阶段”(2001-2013)和“发展阶段”(2013-现在... 详细信息

本研究旨在对韩国丝路学进行认知分析。首先,对韩国丝路学的历史演进进行梳理可知,韩国丝路学研究在时间上呈现出古代丝绸之路与当今“一带一路”并举,经历了“萌芽阶段”(1954-2001)、“形成阶段”(2001-2013)和“发展阶段”(2013-现在)。其次,对韩国丝路学三个代表性构建案例进行分析可知,在韩国丝路学的历史演进中,逐渐形成以郑守一及其相关研究成果为核心,以韩国的海丝航线研究和韩国的“一带一路”研究成果为代表的韩国丝路学构建体系。这三个典型案例分别涵盖丝路学学科建设、丝绸之路、“一带一路”三大主要议题。最后,对中韩共建丝路学术共同体的机遇、挑战及应对进行论述,形成本研究的基本研究逻辑。本研究的学术价值是丰富对韩国丝路学研究现状的认识,深化对韩国“一带一路”认知分析的研究。本研究的现实意义是打破“一带一路”认知障碍,推动中韩丝路学术共同体建设。本研究主要运用了文献分析法、历史溯源法和跨学科研究法,得出的结论是:目前,中韩丝路学术共同体的建设仍处于机遇与挑战并存的阶段。为加快中韩共建丝路学的进程,需要打破韩国“一带一路”认知障碍和推动中韩丝路学术共同体建设。鉴于此,两国学术界应积极就“一带一路”展开学术交流,尤其应重视中韩丝路学对话平台的搭建,并以此来推动中韩丝路学术共同体的形成。

关键词：韩国丝路学海丝航线 “一带一路” 丝路学术共同体