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人口统计分析模型与人口普查净误差估计

系统科学与数学 2024年

作者：余鲁李婷 David López-Carr 胡桂华吴笛漆莉重庆工商大学数学与统计学院 Department of Geography America University of California 重庆工商大学统计智能计算与监测重庆市重点实验室

本文旨在引入美国的人口统计分析模型,建立适合于在我国应用的人口统计分析模型.采取文献解读法和概率模型法,研究人口统计分析模型及其相关问题.研究结果表明:人口统计分析模型在我国的研究尚处于起步阶段,建立我国的人口统计分析模型... 详细信息

本文旨在引入美国的人口统计分析模型,建立适合于在我国应用的人口统计分析模型.采取文献解读法和概率模型法,研究人口统计分析模型及其相关问题.研究结果表明:人口统计分析模型在我国的研究尚处于起步阶段,建立我国的人口统计分析模型,不能照搬美国的人口统计分析模型,而应该结合我国实际情况有所改进与创新;建立人口统计分析模型分为两个层次,一是建立基于全面资料的人口统计分析模型,无需计算抽样方差,二是建立基于抽样调查资料的人口统计分析模型,需采用刀切法近似计算其抽样方差;人口统计分析模型的优势是,充分利用了出生、死亡及国际迁移等人口行政记录资料,节约了数据采集成本,与人口普查独立,劣势是,估计结果具有不确定性,尤其是其中的国际净迁移人数的估计结果差异较大.人口统计分析模型有望应用于我国2030年人口普查净误差估计,开创我国在该领域使用人口统计分析模型的先河.

关键词：人口普查人口普查质量评估行政记录抽样调查刀切法

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面板数据固定效应线性回归模型的变量选择

山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：田果杨宜平重庆工商大学数学与统计学院统计智能计算与监测重庆市重点实验室

本文基于弹性网（Elastic net）惩罚为面板数据固定效应线性回归模型提出了一种新的变量选择过程，所提出的变量选择过程能处理强相关变量的变量选择问题。先通过正向正交偏差变换消除固定效应，然后构造了基于Elastic net惩罚的最小二... 详细信息

本文基于弹性网（Elastic net）惩罚为面板数据固定效应线性回归模型提出了一种新的变量选择过程，所提出的变量选择过程能处理强相关变量的变量选择问题。先通过正向正交偏差变换消除固定效应，然后构造了基于Elastic net惩罚的最小二乘目标函数，进而同时进行回归系数的估计和变量选择，证明了所得估计的组效应性质。所提出的变量选择过程不仅消除了固定效应的影响，而且即使协变量存在共线性时，也能很好地识别出真实模型。其次，模拟研究了本文提出方法的有限样本性质。模拟研究表明：与Lasso,ALasso以及SCAD变量选择方法相比，提出的Elastic net变量选择方法能够很好的将强相关变量选入模型。最后，采用文中提出的方法分析了实际数据。

关键词：强相关变量正向正交偏差变换弹性网组效应

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含扭曲误差的鼓形斜齿轮接触分析

机械工程学报 2024年第3期60卷 143-154页

作者：杜彦斌汪澳婷何坤重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 重庆机床(集团)有限责任公司重庆401336 重庆工商大学机械工程学院重庆400067

基于修形齿面的扭曲误差产生机理,推导出含扭曲误差的鼓形斜齿轮齿面数学方程;建立含扭曲误差的主动轮鼓形齿与未修形从动轮的轮齿接触分析(Tooth contact analysis,TCA)模型;并从计算齿面扭曲量的公式中选取螺旋角和修形量两个主要设... 详细信息

基于修形齿面的扭曲误差产生机理,推导出含扭曲误差的鼓形斜齿轮齿面数学方程;建立含扭曲误差的主动轮鼓形齿与未修形从动轮的轮齿接触分析(Tooth contact analysis,TCA)模型;并从计算齿面扭曲量的公式中选取螺旋角和修形量两个主要设计参数,分析其对传动误差和接触椭圆的影响规律。结果表明:齿向修形斜齿轮的修形量和螺旋角越大,齿面扭曲现象越严重;修形量和螺旋角增大使得传动误差幅值增大,影响传动平稳性;修形量对接触椭圆面积的影响小,而螺旋角增大,接触椭圆面积减小,使得接触应力增大,通过有限元分析验证螺旋角和修形量对齿面接触应力的影响;通过调整修形量和螺旋角可以控制扭曲量、传动误差幅值和接触椭圆面积,这对齿向修形斜齿轮的优化设计有较大的参考价值。

关键词：齿向修形齿面扭曲设计参数轮齿接触分析传动误差

神经网络正逆预测结合的风力机叶片强度可靠性研究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 291-298页

作者：鞠浩王旭东陆佳红重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学国家智能制造服务国际科技合作基地重庆400067

针对风力机叶片在各基本随机变量相互影响下强度极限状态难以界定的问题,提出广义回归神经网络正逆预测结合的风力机叶片强度可靠性分析方法。通过神经网络逆预测模型估算叶片失效时各随机变量状态,利用有限元分析法校核后作为强化样本... 详细信息

针对风力机叶片在各基本随机变量相互影响下强度极限状态难以界定的问题,提出广义回归神经网络正逆预测结合的风力机叶片强度可靠性分析方法。通过神经网络逆预测模型估算叶片失效时各随机变量状态,利用有限元分析法校核后作为强化样本用于神经网络正预测模型的训练。将该方法构建的神经网络模型与通过更多随机样本构建的模型进行比较。结果表明:前者的学习样本数量减少26%,测试集均方误差降低48.19%,平均绝对百分比误差降低58.24%,因此通过该方法构建的神经网络模型在叶片失效边界区域具有更好的预测性能。利用该模型计算叶片的强度可靠性,进一步验证了该方法的有效性。

关键词：风力机叶片可靠性神经网络强度分析优化设计

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一个复杂混沌系统的分析与同步控制

系统科学与数学 2024年第5期44卷 1311-1323页

作者：陈松张付臣肖敏重庆工商大学数学与统计学院统计智能计算与监测重庆市重点实验室重庆400067 南京邮电大学自动化学院人工智能学院南京210023

为了更好研究混沌现象的本质和利用混沌,根据混沌系统的李雅普诺夫稳定性理论和分岔理论研究了一类三维广义Rabinovich系统的混沌动力学特性,包括耗散性、平衡点和局部渐近稳定性、李雅普诺夫指数、李雅普诺夫维数、分岔图、全局吸引域... 详细信息

为了更好研究混沌现象的本质和利用混沌,根据混沌系统的李雅普诺夫稳定性理论和分岔理论研究了一类三维广义Rabinovich系统的混沌动力学特性,包括耗散性、平衡点和局部渐近稳定性、李雅普诺夫指数、李雅普诺夫维数、分岔图、全局吸引域等.依据混沌系统全局指数吸引集的结果和Dini导数,设计合适的控制器实现了两个相同混沌系统的全局指数同步.为了使所设计的控制器在实际应用中更容易实现且使同步方案有高效的同步速率,文章设计了线性反馈控制器使两个混沌系统达到全局指数同步.文章的创新点在于,首先得到了该混沌系统每个变量最终界的数学表达式,然后利用混沌系统的有界性得到了混沌系统控制器的精确数学表达式.最后,文章对同步过程进行数值模拟,仿真结果证实了理论的可行性.

关键词：混沌系统 Dini 导数稳定性全局吸引域全局指数同步

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基于深度学习的非零水平集保凸的左心室分割

光电子．激光 2024年第6期35卷 596-603页

作者：李季胡锦萍重庆工商大学数学与统计学院重庆400067 重庆工商大学统计智能计算与检测重庆市重点实验室重庆400067 电子科技大学信息与通信工程学院四川成都611731

采用距离正则化水平集演化(distance regularized level set evolution, DRLSE)模型对左心室(left ventricle, LV)进行分割会使其产生锯齿状,分割效果较差。为了解决左心室分割目前面临的问题,本文首先使用基于卷积神经网络(convolution... 详细信息

采用距离正则化水平集演化(distance regularized level set evolution, DRLSE)模型对左心室(left ventricle, LV)进行分割会使其产生锯齿状,分割效果较差。为了解决左心室分割目前面临的问题,本文首先使用基于卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的心肌中心线检测算法,取代了水平集方法的人工初始化过程,其次提出了一种基于非零水平集保凸的左心室分割方法。将距离正则化水平集演化(distance regularized level set evolution, DRLSE)模型(水平集方法)、深度学习方法与新方法的平均度中心性进行比较发现,新方法在收缩末期(end-systole, ES)的平均DC(dice coefficient)值为0.93,高于其他方法;除此之外,新方法在舒张末期(end-diastole, ED)与ES阶段的平均豪斯多夫距离(Hausdorff distance,HD)分别为2.51、2.54,明显小于深度学习方法以及水平集方法。实验结果表明,新方法能够有效地提高分割精度。

关键词：左心室(LV)分割非零水平集曲率保凸卷积神经网络(CNN)

一个广义Lorenz系统平衡点的局部稳定性与全局吸引性

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四川大学学报（自然科学版） 2024年第2期61卷 36-39页

作者：祝崇涵张付臣穆春来重庆工商大学数学与统计学院/统计智能计算与监测重庆市重点实验室重庆400067 重庆大学数学与统计学院重庆401331

本文研究了一个广义Lorenz系统的平衡点的稳定性(全局指数稳定、全局渐近稳定)及不稳定的判据,获得了系统的全局吸引性,并推广了已有的一些混沌演化研究方法.

关键词：广义Lorenz系统稳定性吸引域

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考虑性能稳定性的机械系统可靠性分配方法研究

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中国机械工程 2024年第5期35卷 821-828,850页

作者：李健王宏伟慕宗燚杜彦斌冉琰重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

针对机械系统可靠性分配,提出了一种考虑性能稳定性的可靠性分配方法。引入元动作理论对机械系统进行结构分解,以元动作单元为分配对象,建立元动作可靠性二层综合评价指标模型,结合多准则决策(MCDM)方法,得到元动作可靠性分配系数;然后... 详细信息

针对机械系统可靠性分配,提出了一种考虑性能稳定性的可靠性分配方法。引入元动作理论对机械系统进行结构分解,以元动作单元为分配对象,建立元动作可靠性二层综合评价指标模型,结合多准则决策(MCDM)方法,得到元动作可靠性分配系数;然后建立机械传动系统稳定性模型,并计算各个元动作对系统性能稳定性的影响系数;最后,利用性能稳定性的影响系数对可靠性分配系数进行修正,实现机械系统可靠性的合理分配。通过与传统方法进行对比,验证了所提方法的有效性。

关键词：多准则决策机械系统可靠性分配性能稳定性元动作

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结合Logistic映射和直方图特征引导的非对称加密算法设计

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重庆工商大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李豪杰李梦许晓曾重庆工商大学数学与统计学院统计智能计算与监测重庆市重点实验室

【目的】针对传统图像加密算法运算量大、速度慢且需要设计大量密钥的问题，提出结合Logistic映射和直方图特征引导的非对称加密方案。【方法】在加密过程中提取直方图的峰值点和谷值点作为加密私钥，并利用Logistic映射生成两个混沌... 详细信息

【目的】针对传统图像加密算法运算量大、速度慢且需要设计大量密钥的问题，提出结合Logistic映射和直方图特征引导的非对称加密方案。【方法】在加密过程中提取直方图的峰值点和谷值点作为加密私钥，并利用Logistic映射生成两个混沌序列，分别指导图像像素的灰度加密和置乱加密，灰度加密的同时进行了像素的向后扩散；置乱加密时，先根据尺寸密钥对图像进行分块处理，然后将每个块的内部像素进行水平或垂直平移。【结果】对多张灰度图像和彩色图像进行加密和解密测试，并从各种经典攻击角度验证方案的安全性，发现该方案对图像内容加密效果良好，并完整保留了图像的质量和视觉效果；相比于其他对比算法，用该方案加密后的图像熵值更接近8。【结论】该方案通过引入非线性混沌运算，并利用图像自身的信息作为密钥，在实现简易运算的同时，不仅增加了加密算法的复杂性，也使得私钥在加密过程中就完成了自动设计，避免了人为设计私钥的过程，显著提高了加密效率。

关键词：图像加密混沌序列 Logistic映射直方图特征