Risk calculation method for complex engineering system

This paper presents a rapid and simple risk calculation method for large and complex engineering systems, the simulated maximum entropy method （SMEM）, which is based on integration of the advantages of the Monte Carlo and maximum entropy methods, thus avoiding the shortcoming of the slow convergence rate of the Monte Carlo method in risk calculation. Application of SMEM in the calculation of reservoir flood discharge risk shows that this method can make full use of the known information under the same conditions and obtain the corresponding probability distribution and the risk value. It not only greatly improves the speed, compared with the Monte Carlo method, but also provides a new approach for the risk calculation in large and complex engineering systems.

家庭养老能力评价指标体系构建与实证分析

家庭养老能力事关社会养老服务需求与发展,亟需构建科学有效的家庭养老能力评价指标体系。文章利用CHARLS2018年调查数据,构建出由自我养老能力、配偶养老能力和子女养老能力组成的3个准则指标,共有9个子准则指标和17个观测指标构成的家庭养老能力综合评价指标体系。采用熵权法和复相关系数法确定指标权重,并运用U检验、H检验和空间相关性分析家庭养老能力及其分维度的分布特征。结果显示:子女养老能力、自我养老能力和配偶养老能力权重系数分别为0.555、0.288和0.157。家庭养老能力的得分为0.433±0.091,子女养老能力、自我养老能力和配偶养老能力分维度得分分别为0.121±0.056、0.066±0.019和0.245±0.069,均呈现右偏分布,子女养老能力维度失分最多,自我养老能力维度差异性最大。女性、农村和西部地区老人的家庭养老能力显著弱于男性、城市和东部地区老人。低龄老人自我养老能力和配偶养老能力显著较高,但子女养老能力也显著低于高龄老人。中国家庭养老能力居前三位的是上海市、北京市和新疆维吾尔自治区,云南省、甘肃省和安徽省居后三位。研究发现中国家庭养老能力总体得分不高,自我养老能力与子女养老能力之间呈现“互补”态势。家庭养老能力分布呈现性别、城乡和区域差异性。养老服务体系需基于当前家庭养老能力及其分维度的地区差异性,因地制宜发展。

大型体育赛事组织信息传递特性分析:以甘肃白银“5·22”越野赛事故为例

为深入分析大型体育赛事组织信息传递特性,以“5·22”甘肃白银越野赛事故为例,剖析各组织在信息传递过程中的影响。首先,基于系统论的事故过程致因(STAMP)模型,构建赛事组织信息传递模型,并将传递过程划分为赛前准备、事故发生、应急救援和善后处置4个阶段,分别从个人、企业和政府3个层级进行分析;然后,利用复杂网络(CN)理论,建立组织信息传递网络结构,识别重要信息节点和路径;最后,采用熵权法构建信息量边载权重计算模型。结果表明:重要信息节点主要集中于个人层和政府层,尤其在赛前准备阶段的传递路径信息量较高,而企业层在此阶段的责任履行不足,特别是在天气信息的获取与传递上存在缺失,导致关键时刻的决策和行动受阻。

变步长仿真与改进熵权法联动的综合能源系统鲁棒性评估方法

综合能源系统作为能源互联网的重要表现形式,在提高能源利用率的同时,由于耦合度过高,各系统之间响应速度差异过大,所以带来了更多风险.从系统安全的角度出发,准确找出系统中的薄弱环节,评估系统的鲁棒性至关重要.为此,在复杂网络环境下,提出变步长仿真与改进熵权法联合的鲁棒性评估方法.介绍综合能源系统的结构并进一步解释系统耦合环节;提出包含网络破损度、联通因子在内的鲁棒性指标,采用根据不同系统响应时间差异的变步长仿真方法,针对仿真结果提出一种改进熵权法,构建更客观的评价方法;通过案例验证了该评价方法的优越性.

一种空铁联运枢纽节点选择与分级的综合方法

空铁联运枢纽节点的选取与发展定位对构建完善合理的空铁运输网络至关重要。为此,文章基于复杂网络、熵权Topsis与系统聚类理论等提出了一种综合性评价方法,即熵权Topsis-Q型聚类法,同时全面考虑城市的运输能力与社会经济发展水平,对我国空铁联运枢纽城市的选择与分级问题进行了系统研究。首先,以36个国家级流通节点城市为研究对象,构建了有向非加权的空铁联运网络,明确并计算出反映城市运输能力的节点中心性指标。其次,进一步考虑城市社会经济发展水平指标,建立了一个三级综合评价指标体系。再次,应用熵权Topsis-Q型聚类分析法进行枢纽城市筛选与分级,最终确定出2个全国性枢纽城市和7个区域性枢纽城市。文章结论与经济、社会发展高度一致,提出的方法可用于不同模式交通枢纽节点分级评价研究。

基于熵的复杂系统分划方法在中医证候诊断标准研究中的应用

目的:探索基于熵的复杂系统分划方法在中医证候诊断标准研究中的应用。方法:根据临床流行病学调查获得血管内皮功能障碍四诊资料,以基于熵的复杂系统分划方法对血管内皮功能障碍阴虚证诊断标准进行研究。结果:建立的血管内皮功能障碍阴虚证的诊断标准有较好的诊断效能。结论:基于熵的复杂系统分划方法适用于中医证候诊断标准的研究,方法科学严谨,有临床实用价值。

基于熵的复杂系统分划方法在冠心病心绞痛中医证候量化诊断标准研究中的应用

目的以基于熵的复杂系统分划方法建立冠心病心绞痛中医证候量化诊断标准。方法将403例冠心病心绞痛患者随机分为运算组(302例)和考核组(101例),以基于熵的复杂系统分划方法提取患者症状信息,确立症状对证候贡献度,以诊断性试验ROC曲线建立诊断阈值。结果冠心病心绞痛可出现络气郁滞、络气虚滞、痰浊、血瘀、火热、痰热、阴虚、阳虚等基本证候,不同症状对证候诊断贡献度不同,并有不同的诊断阈值,经考核组101例患者前瞻性检验,具有良好的灵敏度和特异度。结论基于熵的复杂系统分划方法可用于中医证候量化诊断标准研究,建立的冠心病心绞痛证候量化诊断标准具有良好的诊断效能。

基于熵的复杂系统分划方法在动脉硬化闭塞症中医证候量化诊断标准研究中的应用

目的:建立动脉硬化闭塞症(Ⅰ、Ⅱ期)中医证候量化诊断标准(包括量化诊断标准和程度分级标准)。方法:根据文献调研、专家咨询、临床流行病学调查获得动脉硬化闭塞症(Ⅰ、Ⅱ期)的四诊资料,以基于熵的复杂系统分划方法筛选症状,确定症状对证候的贡献分值,以ROC曲线分析确定证候诊断阈值。结果:建立了动脉硬化闭塞症(Ⅰ、Ⅱ期)的量化诊断标准,并对量化诊断标准进行检验,具有良好的灵敏度和特异度,最后建立了程度分级标准。结论:基于熵的复杂系统分划方法可以用于中医证候的量化诊断研究,具有较好的诊断效能。

基于脆性因子的复杂系统脆性分析

复杂系统脆性研究是一个全新的研究领域.从脆性致因的内部机制和外部机制入手,建立包含脆性环境和系统结构的4层分析模型.主要分析其下层模型结构,将脆性环境通过脆性事件分解为若干基本脆性因子,用德菲尔法-最大熵原理建立以脆性因子为基础的脆性风险模型,分析预测复杂系统的脆性过程.最后以一个交通系统为例,对在随机的某一天里某个地区的交通路段的脆性过程进行了分析,找到交通系统崩溃的主脆性因子,与实际情况进行比较,说明了该方法的可行性.结果说明对于有效的防止复杂系统的崩溃,分析其脆性风险,应对其主要的脆性因子进行相应的控制.

复杂系统中统计相关性测量的熵方法研究

在熵方法定义的关联度系数法的基础上,提出了一种计算复杂系统统计相关的广义关联度系数法,并将其应用到生态经济区划和中医理论(齿痕舌出现的特点)中,进而证明了该方法的有效性.结果表明:广义关联度系数法在计算时不需要特定的数据,从而减小了数据的不确定性和计算量;既适用于线性的情况也适用于非线性的情况;复杂系统分类所需的判据减少,使复杂系统分类简单化;可以对系统变量(或子系统)之间的相关性进行定量的描述.

基于Borda选择法的复杂产品系统供应商选择评价研究

复杂产品系统的特殊性决定其创新过程必须将部分模块外包,因此选择合适的供应商显得尤为重要。在总结归纳现有供应商选择指标体系研究结论的基础上,结合复杂产品系统的特点,建立由产品竞争力、合作双方兼容性、技术水平、供应商竞争力4个二级指标、15个三级指标组成的复杂产品系统供应商选择指标体系;在此基础上,以条件熵计算得出各项选择指标的权重,采用Borda选择法找出整体最优的供应商;最后通过算例验证整个选择指标体系的可操作性。

城市规模分布的Weibull模型:理论基础与实证分析

基于城市地理系统的分数维思想,修正了Curry的最大熵模型,得到关于城市规模分布的Weibull模型:M(i≤P)/n=1-exp[-(P/u)v],并论证了约束性参数与Zipf维数的内在关系,从而从新的角度解释了城市等级体系的分形性质及其数理特征.利用河南省多年(1990～1996)的城市人口数据对本文发展的数学模型进行验证,取得了令人满意的结果.

基于理想解的复杂系统非线性评估模型

为解决非线性评估中可能存在的层次较多、属性混合且关联性强的问题,提出了一种基于理想解的非线性综合评价法。该方法首先利用灰色关联度法作指标筛选,用熵方法分析各指标重要程度并得到各底层指标的权重值,用AHP法得到底层以上的指标权重;然后,利用改进的TOPSIS方法得到各一级指标的评估分值;再由定义的优先等级隶属函数求得各一级指标的评估矩阵;最后,定义合成函数,利用模糊综合评分法,总合各个一级指标得分,得到被评对象的综合等级。案例分析表明:该方法具有良好的适用性及可操作性。

基于离散Hopfield人工神经网络和复杂系统熵分划的大学生素质评价和预测模型的构建

本文以上海中医药大学的大学生为例,介绍了运用离散Hopfield人工神经网络和复杂系统熵分划两种方法构建“评价和预测”之平台,及时、客观、公正地评价和前瞻性地预测大学生基础素质的情况,这种模式可减少盲目无效的干预行为和过程,值得进一步推广。

短暂性脑缺血发作患者中医证候分布规律研究

目的:探讨短暂性脑缺血发作患者证候要素组合与分布规律。方法:通过临床流行病学横断面调查获取493例短暂性脑缺血发作患者四诊资料,以基于熵的复杂系统分划方法提取证候要素,确定症状贡献度,建立诊断阈值,通过阈值辨证结果,分析本病证候要素组合与分布规律。结果:短暂性脑缺血发作存在气虚、气滞、血瘀、痰浊、阴虚、火热等证候要素,可有单一证候要素、2个证候要素、3个证候要素、4个证侯要素及4个以上证候要素组合类型,气虚、气滞、痰浊在本病证候要素总体分布及组合分布中出现频率较高。结论:短暂性脑缺血发作主要病机特点为气虚为本,气滞、痰浊为标,临床应全面分析。

急性心肌梗死证候诊断标准规范化研究

目的:以基于熵的复杂系统分划方法结合诊断性试验受试工作者曲线(ROC)分析建立急性心肌梗死(AMI)证候量化诊断标准,并分析其证候组合规律。方法:根据文献研究、专家咨询、临床流行病学调查获得AMI四诊资料,将410例临床AMI患者随机分为运算组(308例)和考核组(102例),以基于熵的复杂系统分划方法提取308例AMI患者症状信息,分析基本证候之间组合规律,确立症状对证候贡献度,以诊断性试验ROC分析建立各基本证候诊断阈值。结果:AMI存在气滞、气虚、痰浊、血瘀、痰热、阴虚、阳虚等基本证候,确立了不同症状对证候诊断的贡献度及诊断阈值,建立以基本证型为诊断单元的AMI证候量化诊断标准,经回顾性检验和102例患者前瞻性检验,具有良好的灵敏度和特异度。结论:所建立AMI证候量化诊断标准具有良好的诊断效能,为中医药干预AMI治疗提供了辨证依据。

临海市水资源承载力动态变化及驱动因素分析

水资源是制约社会经济发展的重要因素之一,以浙江省临海市为研究区域,分析城市水资源承载力的动态变化及引起变化的主要驱动因素。基于城市水资源承载力复合系统分析,采用模糊评判法和熵值法联合评价临海市2010-2015年水资源承载力水平,并采用单因素敏感性分析方法和情景分析法进一步分析临海市水资源承载力动态变化驱动因素。结果表明:近年来临海市水资源承载力水平总体上呈波动上升趋势,社会经济发展是水资源承载力水平动态变化的主要驱动来源;城镇化率、第三产业占GDP比重、工业用水重复利用率为主要驱动因素,其中第三产业占GDP比重的驱动影响较为突出。研究为临海市实现城市水资源可持续利用提供决策参考。

动脉硬化性脑梗死患者中医证候分布规律研究

目的探讨动脉硬化性脑梗死患者证候要素组合与分布规律。方法通过临床流行病学横断面调查获取417例动脉硬化性脑梗死患者四诊资料,以基于熵的复杂系统分划方法提取证候要素,确定症状贡献度,建立诊断阈值,通过阈值辨证结果,分析本病证候要素组合与分布规律。结果动脉硬化性脑梗死存在气虚、气滞、血瘀、痰浊、郁热、痰热、阴虚、阳虚等证候要素,可有单一证候要素、2个证候要素、3个证候要素及4个或以上证候要素组合类型,气虚、气滞、血瘀、痰浊在本病证候要素总体分布及组合分布中出现频率较高。结论动脉硬化性脑梗死病机复杂,其主要病机特点为气虚为本,气滞、血瘀、痰浊为标,临床应全面分析。

大型复杂系统可靠性综合的信息熵方法

阐述了大型复杂系统可靠性多级综合的目的意义和工程应用价值,分析了系统可靠性综合的研究状况和发展趋势,指出了基于概率统计理论的传统可靠性综合方法存在的问题和不足,提出了基于信息理论的复杂系统可靠性多级综合的方法体系,给出了信息熵法可靠性综合的主要研究内容,为解决大型复杂系统可靠性综合问题提出了新的研究方法。

基于数据挖掘的狼疮性肾炎中医用药规律分析

目的:基于数据挖掘方法分析文献中治疗狼疮性肾炎的中医用药规律,为临床遣方用药提供参考。方法:收集整理近10年文献中医药治疗狼疮性肾炎的处方,录入中医传承辅助系统软件(V3.0),采用改进的互信息法和复杂系统熵聚类法等方法,对治疗狼疮性肾炎的处方进行组方规律分析。结果:对筛选出的治疗狼疮性肾炎的89首处方进行分析,使用频次最高的中药是茯苓,中药四气以寒、温、平为主,五味以甘、苦为主,归经以肝、肾经为主,功效以补虚和清热为主;组合频次最多的为茯苓-黄芪,聚类分析中获得3个核心组合;舌象以舌红频次最多,脉象以脉细频次最多;证候统计以血瘀证、气虚证及阴虚证为主。结论:高频药物的配伍体现了中医治疗狼疮性肾炎常注重扶正与祛邪,以清热凉血、利水消肿、活血化瘀为主,辅以健脾补肾、益气养阴的治疗原则。