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循环噪声作用下周期调制双稳系统的驻留时间分布函数

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西北工业大学学报 2024年第1期42卷 165-172页

作者：吴亚珍孙中奎西北工业大学数学与统计学院陕西西安710129 运城学院数学与信息技术学院山西运城044000

提出了一种计算循环噪声作用下周期调制双稳系统驻留时间分布函数的理论方法。基于具有分段逃逸速率的两态模型理论,建立粒子逃逸的瞬时速率方程,推导得出驻留时间分布函数的递归表达式。基于此,分别计算信号振幅与循环噪声强度比值较... 详细信息

提出了一种计算循环噪声作用下周期调制双稳系统驻留时间分布函数的理论方法。基于具有分段逃逸速率的两态模型理论,建立粒子逃逸的瞬时速率方程,推导得出驻留时间分布函数的递归表达式。基于此,分别计算信号振幅与循环噪声强度比值较大和较小2种不同情形下驻留时间分布函数的解析表达式。并且,从理论和数值模拟两方面分别阐明了循环噪声对驻留时间分布函数结构的影响。研究结果表明:驻留时间分布函数呈现指数衰减且在循环滞后时间处出现骤然下降趋势,且随着噪声强度和相关强度的增大驻留时间分布函数衰减速度变快,说明循环噪声能够加速粒子在势阱间的跃迁。此外,在周期信号的调制下,驻留时间分布函数在信号半周期的奇数倍处出现一系列峰值,这预示着系统发生了随机共振现象。

关键词：循环噪声周期调制双稳系统驻留时间分布函数随机共振

效用可转移合作博弈的Shapley值公理化研究进展综述

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运筹学学报（中英文） 2024年第3期28卷 63-80页

作者：李文忠徐根玖西北工业大学数学与统计学院陕西西安710072

随着全球经济融合和国际关系日益紧密,合作共赢已然成为当今时代的核心趋势。合作博弈理论作为研究合作问题的有力工具,主要探讨如何在参与者之间分配合作所产生的收益。Shapley值作为合作博弈中最重要的单值解之一,具有重要研究意义与... 详细信息

随着全球经济融合和国际关系日益紧密,合作共赢已然成为当今时代的核心趋势。合作博弈理论作为研究合作问题的有力工具,主要探讨如何在参与者之间分配合作所产生的收益。Shapley值作为合作博弈中最重要的单值解之一,具有重要研究意义与价值。本文将主要介绍目前Shapley值公理化的研究工作,从可加性、均衡贡献性、边际性、公平性、简约一致性、相关一致性和一些特殊的参与者性的角度,分别归纳整理了Shapley值基于这些性质的公理化研究结论。最后对未来研究进行了展望。

关键词：合作博弈 Shapley值公理化方法

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均衡博弈的核心妥协解及其公理化

系统工程理论与实践 2024年第4期44卷 1210-1218页

作者：宫豆豆徐根玖南京理工大学经济管理学院南京210094 西北工业大学数学与统计学院西安710072

效用可转移的均衡博弈的核心刻画了参与人形成稳定的合作后收益的分配方式.以参与人合作形成前后所得到的最少支付和最大支付为参考点,本文定义了参与人的最小权力向量和最大权力向量,然后将这两个向量的唯一有效妥协定义为一个新的解,... 详细信息

效用可转移的均衡博弈的核心刻画了参与人形成稳定的合作后收益的分配方式.以参与人合作形成前后所得到的最少支付和最大支付为参考点,本文定义了参与人的最小权力向量和最大权力向量,然后将这两个向量的唯一有效妥协定义为一个新的解,称为核心妥协解.本文分析了均衡博弈的核心妥协解与另一个著名妥协解τ-值以及核心之间的关系.基于最小权力优先性和零规范情形最大权力比例性,公理化刻画了均衡博弈的核心妥协解.将最小权力优先性替换为策略均衡不变性,本文给出了核心妥协解的另一个公理化刻画.最后,以机场跑道成本分摊为例,分析了核心妥协解的应用.

关键词：均衡博弈核心妥协解公理化

泊松白噪声激励下双稳态能量采集系统的动力学复杂性

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振动与冲击 2024年第10期43卷 123-131,148页

作者：许硕何美娟贾万涛兰州交通大学数理学院兰州730070 西北工业大学数学与统计学院西安710072

运用统计复杂度刻画了泊松白噪声与周期信号共同作用下双稳态能量采集系统的动力学复杂性。考虑到泊松白噪声的复杂统计特性,首先,运用Bandt-Pompt算法构造了双稳态能量采集系统响应的驻留时间间隔,基于此得到了系统的统计复杂度与标准S... 详细信息

运用统计复杂度刻画了泊松白噪声与周期信号共同作用下双稳态能量采集系统的动力学复杂性。考虑到泊松白噪声的复杂统计特性,首先,运用Bandt-Pompt算法构造了双稳态能量采集系统响应的驻留时间间隔,基于此得到了系统的统计复杂度与标准Shannon熵;其次,采用数值方法计算了该系统的均方电压和有效输出功率;最后,详细地分析了泊松白噪声、耦合系数、阻尼系数、周期信号等参数对系统动力学复杂性与能量采集效率的影响。结果表明,统计复杂度曲线与标准Shannon熵曲线的非单调演化趋势表明系统产生了随机共振现象,选取合适的系统参数能够促进随机共振行为,此时系统的动力学复杂性达到最大化。此外,均方电压与有效输出功率随着参数的变化趋势与统计复杂度曲线的演化行为相一致,且随机共振行为发生时,此时系统的能量采集效率最高。

关键词：双稳态能量采集系统统计复杂度均方电压泊松白噪声

宽带噪声激励下碰撞摩擦系统的随机响应和稳定性的研究

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应用数学和力学 2024年第9期45卷 1235-1242页

作者：马兰田丽丽刘莉宁夏大学数学统计学院银川750021 西北工业大学数学与统计学院西安710072

研究了宽带噪声激励下碰撞摩擦系统的随机响应和概率为1渐近稳定性.基于非光滑变换和随机平均法得到了碰撞摩擦系统响应的稳态概率密度,并通过与Monte Carlo数值模拟结果对比,验证了上述解析方法的有效性.讨论了摩擦力和碰撞恢复系数对... 详细信息

研究了宽带噪声激励下碰撞摩擦系统的随机响应和概率为1渐近稳定性.基于非光滑变换和随机平均法得到了碰撞摩擦系统响应的稳态概率密度,并通过与Monte Carlo数值模拟结果对比,验证了上述解析方法的有效性.讨论了摩擦力和碰撞恢复系数对系统稳态概率密度的影响.基于平均Itô微分方程,得到其线性化方程的最大Lyapunov指数的表达式,通过Lyapunov指数确定系统平凡解的稳定性.结果表明,改变碰撞恢复系数和摩擦系数能调整系统的随机稳定性.

关键词：碰撞摩擦系统随机平均法稳态响应随机稳定性

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气-液界面位置对微凹槽结构内两相流场和减阻特性的影响研究

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力学学报 2024年第9期56卷 2511-2521页

作者：申峰陈杰程思源逄燕刘赵淼北京工业大学数学统计学与力学学院北京100124

在超疏水表面增加微凹槽结构,有利于在表面张力作用下留存部分空气形成气-液界面,从而大大降低流动阻力,在流动减阻方面展示了巨大的应用潜力.然而,由于流体剪切、空气溶解等影响,微凹槽内的空气容易发生损耗,导致气-液界面位置向凹槽... 详细信息

在超疏水表面增加微凹槽结构,有利于在表面张力作用下留存部分空气形成气-液界面,从而大大降低流动阻力,在流动减阻方面展示了巨大的应用潜力.然而,由于流体剪切、空气溶解等影响,微凹槽内的空气容易发生损耗,导致气-液界面位置向凹槽底部移动,进而降低减阻效果.为了揭示微凹槽内空气损耗后气-液界面位置对流动减阻效果的影响,开展了显微高速摄影实验和计算流体动力学数值模拟,研究了微凹槽内不同气-液界面位置对两相流场特性的影响,并分析了等效滑移长度和减阻率的变化规律.结果表明,随着气-液界面位置的下移,气-液界面上方的流体从附着流转变为分离涡流,空气内部的涡流方向也从顺时针转变为逆时针.形成分离涡的临界空气损耗率为h_(c)^(*)=0.3~0.4,减阻率从12%降低到5%.界面下降后雷诺数Re、微通道宽度W和凹槽长度占比δ对微凹槽减阻性能也有重要影响,研究结果有助于深化对超疏水表面微凹槽两相流动减阻问题的认识,为微凹槽结构设计及应用提供重要的理论指导.

关键词：滑移长度气-液界面涡胞微凹槽流动减阻

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5G室内分布系统规划建模及优化算法

系统仿真学报 2024年第3期36卷 659-672页

作者：曾少达刘海林广东工业大学数学与统计学院广东广州510520

由于5G移动通信技术中的多数新业务包括时代智慧家庭、智能工厂、虚拟现实等等都发生在室内场景,因此如何快速规划建设成本低且功率损耗少的5G网络室内分布系统,对电信运营商来说具有重要的意义。建立了更贴近实际场景下的5G室内分布系... 详细信息

由于5G移动通信技术中的多数新业务包括时代智慧家庭、智能工厂、虚拟现实等等都发生在室内场景,因此如何快速规划建设成本低且功率损耗少的5G网络室内分布系统,对电信运营商来说具有重要的意义。建立了更贴近实际场景下的5G室内分布系统规划数学模型,该模型以最小化部署成本和天线间最大输出信号功率偏差为目标,以满足每个天线的期望输出信号功率为约束,是一个带约束的混合变量多目标优化问题。基于哈夫曼编码思想,提出了适合室分系统结构的编码策略,利用该编码策略在MOEA/D-CM2M算法框架下设计出求解该模型的有效算法,并且能够通过一次运行提供多个规划方案。计算机仿真表明建立的模型与提出的算法十分有效,比两个真实案例的原设计分别节省了8.90%和20.09%的成本。

关键词： 5G 室内分布系统多目标优化天线功率部署成本

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路径依赖的选择——统一自然选择与中性选择

生物多样性 2024年第7期32卷 175-187页

作者：王瑞武于云云朱其凯王超李敏岚韩嘉旭西北工业大学生态环境学院西安710072 西北工业大学数学与统计学院西安710072

进化思想和方法论并行的、相互独立的自然选择理论和中性选择理论是否能够有效统一起来,一直是理论生物学重点关注的问题,而路径依赖的选择提供了一种可能。与中性选择理论一致,路径依赖的选择也采用了完全对称性的前提假设——自然界... 详细信息

进化思想和方法论并行的、相互独立的自然选择理论和中性选择理论是否能够有效统一起来,一直是理论生物学重点关注的问题,而路径依赖的选择提供了一种可能。与中性选择理论一致,路径依赖的选择也采用了完全对称性的前提假设——自然界的突变完全是基于统计随机性,不具备方向性,因而突变没有适合度的差异。但是在一些特定的时空环境下,环境的正反馈效应导致中性选择对称性的破缺,促使该突变产生递归效应——拉马克的主动选择或者获得性遗传效应,这种适宜环境正反馈作用下的生物主动选择与环境自然选择压力下的被动选择产生相互拮抗作用,并因此在多维的空间条件下形成路径。路径依赖的选择认为生物演化的过程将是一个路径频率的选择过程而不是适合度提高的过程,并强烈依赖于其历史上所经历的事件或者环境变化等外界条件;由于不同演化路径之间存在转移概率(比如生物演化中的质粒转移、转座子、生态过程相互作用等),路径的演化会存在加速或者减速效应,解释了古尔德等主张的间断平衡论。当环境选择压力很小或者为零的时候,多数或者所有路径都等价(类似中性选择结果);而随着环境压力的增大,不同路径的频率将差异化,且路径频率比较高的更容易被选择。当环境压力很大,历史事件等外界因素或者演化过程对路径本身的演化没有影响的时候(静态的、均衡状态),频率最高的那条路径就是演化所用时间最短或者最优的路径——达尔文自然选择理论的结果。在借鉴了现代物理学,尤其是量子力学所用的路径积分方法,路径依赖的选择也许为我们提供了一个不同的视角和方法来解释生物的演化过程。

关键词：路径依赖自然选择中性选择拉马克学说间断平衡论

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合作博弈两类组合解的社会可接受性

运筹学学报（中英文） 2024年第3期28卷 121-131页

作者：孙攀飞孙浩西北工业大学数学与统计学院陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518063

如何寻求公平合理的分配方案(即博弈的解)是合作博弈的重要研究内容,依据博弈参与者边际贡献的分配原则和考虑参与者内在联系的社会性分配原则被广泛应用于博弈解的定义。不同的博弈组合解往往同时体现了这两类分配原则。针对现有组合... 详细信息

如何寻求公平合理的分配方案(即博弈的解)是合作博弈的重要研究内容,依据博弈参与者边际贡献的分配原则和考虑参与者内在联系的社会性分配原则被广泛应用于博弈解的定义。不同的博弈组合解往往同时体现了这两类分配原则。针对现有组合解中组合参数的外生性以及缺乏合理性解释的问题,本文利用博弈解的社会可接受性,主要研究了基于Shapley值、Solidarity值、ENSC值以及均分值的两类组合解,给出了组合解中参数范围选取的充分(必要)条件,阐明了不同社会可接受性之间的关系,揭示了组合系数对博弈参与者行为的影响。

关键词：合作博弈分配原则组合解社会可接受性