Objective Model Selection in Physics: Exploring the Finite Information Quantity Approach

Traditional methods for selecting models in experimental data analysis are susceptible to researcher bias, hindering exploration of alternative explanations and potentially leading to overfitting. The Finite Information Quantity (FIQ) approach offers a novel solution by acknowledging the inherent limitations in information processing capacity of physical systems. This framework facilitates the development of objective criteria for model selection (comparative uncertainty) and paves the way for a more comprehensive understanding of phenomena through exploring diverse explanations. This work presents a detailed comparison of the FIQ approach with ten established model selection methods, highlighting the advantages and limitations of each. We demonstrate the potential of FIQ to enhance the objectivity and robustness of scientific inquiry through three practical examples: selecting appropriate models for measuring fundamental constants, sound velocity, and underwater electrical discharges. Further research is warranted to explore the full applicability of FIQ across various scientific disciplines.

Tribological Mechanism of Graphene and Ionic Liquid Mixed Fluid on Grinding Interface under Nanofluid Minimum Quantity Lubrication

Graphene has superhigh thermal conductivity up to 5000 W/(m·K),extremely thin thickness,superhigh mechanical strength and nano-lamellar structure with low interlayer shear strength,making it possess great potential in mini-mum quantity lubrication(MQL)grinding.Meanwhile,ionic liquids(ILs)have higher thermal conductivity and better thermal stability than vegetable oils,which are frequently used as MQL grinding fluids.And ILs have extremely low vapor pressure,thereby avoiding film boiling in grinding.These excellent properties make ILs also have immense potential in MQL grinding.However,the grinding performance of graphene and ionic liquid mixed fluid under nano-fluid minimum quantity lubrication(NMQL),and its tribological mechanism on abrasive grain/workpiece grinding interface,are still unclear.This research firstly evaluates the grinding performance of graphene and ionic liquid mixed nanofluids(graphene/IL nanofluids)under NMQL experimentally.The evaluation shows that graphene/IL nanofluids can further strengthen both the cooling and lubricating performances compared with MQL grinding using ILs only.The specific grinding energy and grinding force ratio can be reduced by over 40%at grinding depth of 10μm.Work-piece machined surface roughness can be decreased by over 10%,and grinding temperature can be lowered over 50℃at grinding depth of 30μm.Aiming at the unclear tribological mechanism of graphene/IL nanofluids,molecular dynamics simulations for abrasive grain/workpiece grinding interface are performed to explore the formation mechanism of physical adsorption film.The simulations show that the grinding interface is in a boundary lubrication state.IL molecules absorb in groove-like fractures on grain wear flat face to form boundary lubrication film,and graphene nanosheets can enter into the grinding interface to further decrease the contact area between abrasive grain and workpiece.Compared with MQL grinding,the average tangential grinding force of graphene/IL nanofluids can decrease up to 10.8%.The interlayer shear effect and low interlayer shear strength of graphene nanosheets are the principal causes of enhanced lubricating performance on the grinding interface.EDS and XPS analyses are further carried out to explore the formation mechanism of chemical reaction film.The analyses show that IL base fluid happens chemical reactions with workpiece material,producing FeF_(2),CrF_(3),and BN.The fresh machined surface of workpiece is oxidized by air,producing NiO,Cr_(2)O_(3) and Fe_(2)O_(3).The chemical reaction film is constituted by fluorides,nitrides and oxides together.The combined action of physical adsorption film and chemical reaction film make graphene/IL nano-fluids obtain excellent grinding performance.

Tribological Performance of Different Concentrations of Al_(2)O_(3)Nanofluids on Minimum Quantity Lubrication Milling

Nanofluid minimum quantity lubrication(NMQL)is a green processing technology.Cottonseed oil is suitable as base oil because of excellent lubrication performance,low freezing temperature,and high yield.Al_(2)O_(3)nanoparticles improve not only the heat transfer capacity but also the lubrication performance.The physical and chemical proper-ties of nanofluid change when Al_(2)O_(3)nanoparticles are added.However,the effects of the concentration of nanofluid on lubrication performance remain unknown.Furthermore,the mechanisms of interaction between Al_(2)O_(3)nanoparti-cles and cottonseed oil are unclear.In this research,nanofluid is prepared by adding different mass concentrations of Al_(2)O_(3)nanoparticles(0,0.2%,0.5%,1%,1.5%,and 2%wt)to cottonseed oil during minimum quantity lubrication(MQL)milling 45 steel.The tribological properties of nanofluid with different concentrations at the tool/workpiece interface are studied through macro-evaluation parameters(milling force,specific energy)and micro-evaluation parameters(surface roughness,micro morphology,contact angle).The result show that the specific energy is at the minimum(114 J/mm^(3)),and the roughness value is the lowest(1.63μm)when the concentration is 0.5 wt%.The surfaces of the chip and workpiece are the smoothest,and the contact angle is the lowest,indicating that the tribological proper-ties are the best under 0.5 wt%.This research investigates the intercoupling mechanisms of Al_(2)O_(3)nanoparticles and cottonseed base oil,and acquires the optimal Al_(2)O_(3)nanofluid concentration to receive satisfactory tribological properties.

Qualia Role-Based Quantity Relation Extraction for Solving Algebra Story Problems

A qualia role-based entity-dependency graph(EDG)is proposed to represent and extract quantity relations for solving algebra story problems stated in Chinese.Traditional neural solvers use end-to-end models to translate problem texts into math expressions,which lack quantity relation acquisition in sophisticated scenarios.To address the problem,the proposed method leverages EDG to represent quantity relations hidden in qualia roles of math objects.Algorithms were designed for EDG generation and quantity relation extraction for solving algebra story problems.Experimental result shows that the proposedmethod achieved an average accuracy of 82.2%on quantity relation extraction compared to 74.5%of baseline method.Another prompt learning result shows a 5%increase obtained in problem solving by injecting the extracted quantity relations into the baseline neural solvers.

秸秆覆盖量和施氮量对陇中春小麦的产量效应模拟

为量化分析秸秆覆盖量和施氮量对旱地春小麦的产量效应和协同作用,在APSIM模型中,设置秸秆覆盖量和施氮量2因素5个变化梯度,组合交叉设计25个处理,利用模型模拟25个处理的春小麦产量;于2016—2018年在甘肃省定西市安定区开展小麦大田试验,得到早播(ESW)、正常播(NSW)、晚播(LSW)春小麦产量的实测值,利用APSIM模型模拟2016—2018年春小麦的产量,将模拟值与实测值进行对比,对模型的适用性和模拟精度进行分析;对春小麦产量与秸秆覆盖量、施氮量的耦合关系进行二次多项回归和通径分析,利用Matlab计算春小麦的最大产量及对应的秸秆覆盖量和施氮量。结果表明:不同处理下产量的模拟值与实测值均位于15%置信带内,模型模拟精度较高,归一化均方根误差值为4.64%~12.22%,表明该模型在研究区具有良好的适用性;秸秆覆盖量和施氮量的增长对春小麦的产量效应为正效应,相应关系表现为开口向下的二次抛物线变化关系;ESW、NSW和LSW模拟情景下,春小麦最大产量分别为3548.64、3149.59、2507.58 kg/hm^(2);ESW模式下,最佳秸秆覆盖量和施氮量分别为7062.04、194.91 kg/hm^(2);NSW模式下,最佳秸秆覆盖量和施氮量分别为8211.31、218.81 kg/hm^(2);LSW模式下,最佳秸秆覆盖量和施氮量分别为6215.15、162.01 kg/hm^(2)。

胱抑素C冰冻人血清国家标准品的建立及溯源性研究

目的:对胱抑素C进行量值溯源性研究,研制胱抑素C冰冻人血清国家标准品,建立用于胱抑素C检测试剂盒准确度评价的质量评价标准,提升检验检测水平。方法:以人血清样本为原料进行无菌分装、制备胱抑素C冰冻人血清国家标准品,采用多实验室联合赋值的方法对胱抑素C国家标准品候选品进行赋值、标定,建立可溯源至国际标准物质ERM-DA471/IFCC的溯源链,并采用免疫比浊的方法对其均匀性、稳定性进行验证。结果:建立了包含2个水平量值的胱抑素C冰冻人血清国家标准品,水平1为(0.94±0.03)mg·L^(-1)(k=2),水平2为(3.52±0.09)mg·L^(-1)(k=2)。该国家标准品均匀性和稳定性良好。30天短期稳定性研究结果显示,室温条件下,国家标准品(水平1和水平2)可稳定5天;2~8℃条件下,水平1可稳定10天,水平2可稳定20天;-20℃条件下,水平1和水平2均至少可稳定30天。溯源准确性采用血清参考盘和临床血清样本进行验证,研究结果显示,该国家标准品和国际标准品ERM-DA471/IFCC具有良好的溯源性。结论:通过对胱抑素C进行量值溯源性研究,研制出胱抑素C冰冻人血清国家标准品(360046-202001),并获得批准向社会提供,可用于人血清中胱抑素C检测试剂盒正确度评价及临床实验室检测系统量值准确性评价。

初次和重复献血不足量特征及原因分析

目的:分析初次和重复不足量献血者的人群特征和相关影响因素,为进一步降低献血不足量的发生率提供依据。方法:回顾性调查2020年1月1日—2021年12月31日某市全血不足量献血者的献血资料,统计不足量献血者相关数据,比较初次和重复献血者不足量的原因。结果:本站全血献血者不足量发生率为1.03%,初次献血者发生率为1.52%,高于重复献血者0.59%,差异有统计学意义(χ^(2)=363.69,P<0.05);在初次献血者中年龄18~25岁不足量发生率为2.40%高于其他年龄组的1.22%、0.94%、0.89%、0,差异有统计学意义(χ^(2)=222.786,P<0.05);体重≤55 kg的发生率为1.89%高于体重>55 kg的发生率为1.40%,差异有统计学意义(χ^(2)=24.291,P<0.05);高校和集体献血不足量发生率最高,分别为2.81%和1.61%,差异有统计学意义(χ^(2)=176.890、12.693,P<0.05);目标献血量400 mL发生率为1.84%高于300 mL发生率为1.41%,差异有统计学意义(χ^(2)=18.916,P<0.05);初次与重复献血者发生不足量的原因由高到低排列顺序是一致的,主要原因是精神紧张和血流不畅,差异有统计学意义(χ^(2)=107.916、48.822,P<0.05)。结论:初次和重复献血者发生不足量的主要原因是精神紧张,重点关注初次献血者中年龄18~25岁、体重≤55 kg、目标血量400 mL的高校群体,应采取针对性预防措施,预防献血不足量的发生,减少血液报废和保障献血者安全。

临界温度下循环喷油量对柴油机冷起动和排放特性的影响

为探明循环喷油量对小型农用柴油机冷起动特性和排放性能的影响规律,同时寻求其临界温度下的最佳循环喷油量,该研究以一款直列双缸高压共轨柴油发动机为研究对象,利用环境模拟舱整机试验平台,通过多次预试验测得海拔2000 m下,该机不开启预热装置能够成功起动的临界温度为-5℃。在此工况下,采用3次喷射方式,通过改变主喷油量研究循环喷油量对该机冷起动特性和排放性能的影响。结果表明:较大或较小的循环喷油量均会导致柴油机冷起动时间增加,甚至起动失败;随着循环喷油量增大,冷起动时间先减小后增加,循环喷油量为20 mg时冷起动时间最短,且HC、CO排放峰值均最低,分别为12984和3008 mg/L;增大或减少循环喷油量均会导致HC和CO排放峰值增加。循环喷油量较大时,CO排放峰值显著增加,并且峰值出现时刻提前。改变循环喷油量对NOx排放峰值有较大影响,循环喷油量为30 mg时NOx排放峰值最小,为368 mg/L。综合考虑,海拔高度2000 m,环境温度-5℃工况下该柴油机起动的最佳循环喷油量为20 mg。研究结果可为柴油机冷起动特性和排放优化提供支撑。

金属钼中氧元素系列标准样品定值过程中量值溯源性探究

以惰气熔融红外吸收法作为基础,采用重铬酸钾基准试剂作为校正点对金属钼中氧含量进行测定,解决了金属钼中氧元素系列标准样品定值过程中量值溯源性难题。量值溯源性比对实验结果在扩展不确定度范围内,精密度RSD小于10%,加标回收率在90%~110%。

一种基于标准样品浓度稀释的在线氚监测仪校准装置

为解决在线氚监测仪的现场校准问题,开展了在线氚监测仪现场校准方法研究,主要包括现场校准装置的机械构造、工作原理、校准装置量值的确定,以及需要开展的校准项目。利用该现场校准装置和氚活度浓度标准装置,对同一台在线氚监测仪进行了校准比较,结果表明两者的校准因子分别为1.07和1.05,相对偏差约为2%,该现场校准装置具备量值传递的能力,可满足现场校准要求。此外,该校准装置具有便携性、可操作性和可拆分的特点,可保证现场校准不受场所作业空间的限制,适合在现场进行校准实验,可解决国内在线氚监测仪设备无法溯源的问题。

数字基础设施能否促进区域创新“量质齐升”

为探究数字基础设施的创新作用,激发区域创新活力。基于我国30个省级区域2013—2020年的面板数据实证分析数字基础设施建设对区域创新的影响效应、影响机制和异质性。研究表明:数字基础设施能从创新数量和质量两方面促进区域创新水平的提升;数字基础设施可以通过促进人力资本积累和加快技术扩散来提升区域的创新水平;数字基础设施对创新的影响存在区域异质性和传统交通基础设施发达程度的异质性。

皖南农村地区需水量特征分析及预测模型研究

需水量的准确预测对于提高农村地区水资源利用率、优化农饮水厂日常调度有着重要作用,然而现有预测算法面临农村部分地区可用历史数据少、质量差等问题,同时部分预测算法的计算负荷较高,无法有效适应农饮水厂运维环境。选取2021-2022年安徽省南部不同地区3处农饮水厂日供水量数据作为研究对象。经过特征分析发现,皖南农村地区日需水量存在季节性变化趋势明显而短期内波动较大的特点。针对该数据特点及实际计算需求,选取了使用网格搜索法优化后的ARIMA模型进行预测,并与SVR、LSTM、RF等模型进行对比分析。研究结果表明,使用网格搜索法的ARIMA模型可以更好地适应农饮水厂运维环境,利用其对于周期性、季节性数据较强的学习能力,对农饮水厂供水量变化趋势和规律进行准确预测,具有一定的普适性,且计算负荷明显优于其他方法。模型对比分析显示,ARIMA模型的预测精度最高,在3处农饮水厂测试集数据上的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为1.827、1.454、2.714。

东天山白鑫滩铜镍硫化物矿床矿石铂族元素特征及其矿床成因

笔者等针对矿床不同的矿石类型中PGE的含量进行了综合分析和理论计算和研究。该理论对于通过铂族元素可以精细刻画出岩浆结晶分异过程中元素的迁移、富集规律,示踪成矿母岩浆的物质来源。通过本次研究对于寻找与镁铁—超镁铁岩有关的铜镍矿床中综合评价铂族元素提供了一定的方向和借鉴,能够进一步指导和推动铜镍矿中伴生铂族元素的评价和利用。新疆白鑫滩铜镍硫化物矿床是近年来东天山新发现的镍矿床,矿床规模镍已达到中型,铜为小型矿床。矿床矿石以海绵陨铁状结构为主,且矿床中铜矿石资源量大于镍矿石资源量。本次工作针对矿区东西部两个最大的矿体系统地采集了样品,并分析了矿体中铂族元素含量,根据大量铂族数据的统计与模拟计算,获得了白鑫滩矿床母岩浆的PGE组成:Os=0.335×10^(-9),Ir=0.267×10^(-9),Ru=0.277×10^(-9),Rh=0.144×10^(-9),Pt=4.94×10^(-9),Pd=2.32×10^(-9),Ni=338×10^(-6),Cu=174×10^(-6)。通过R因子与硫化物分异结晶过程模拟,白鑫滩铜镍硫化物矿床的R因子为115。综合分析对比不同矿床矿石铂族元素特征,表明白鑫滩成矿岩体为地幔物质来源,成矿作用主要受母岩浆的结晶分异作用控制。

石墨烯/铜混合纳米流体对微量润滑车削304不锈钢的影响

为了揭示纳米粒子的协同作用机理,以少层石墨烯为载体,纳米铜作为负载金属粒子,在可生物降解润滑油基础上,分别采用分子水平混合和机械混合方法制备了石墨烯/铜混合纳米流体。在确定的石墨烯/铜比例及纳米粒子的质量分数条件下,进行了微量润滑切削AISI 304不锈钢的单因素试验研究。结果表明,配方合适的分子水平混合纳米流体协同润滑作用优于机械混合纳米流体,MQL加工时可降低切削温度,提高表面质量,减小刀具磨损。

人口“数量-质量”转换、经济增长与养老金可持续性研究

党的二十大报告中强调要发展多层次、多支柱、可持续的养老保险体系,但随着人口老龄化问题加剧,劳动占比下降、老年抚养比上升等问题开始影响养老制度可持续性。本文从人口数量-质量转换视角,先建立数理模型研究人口结构变动对经济增长和养老金可持续性的影响,再通过数值模拟分析不同老龄化程度下人口结构变化的宏观经济结果,最后以2001—2022年全国30个省、直辖市、自治区的省级面板数据为样本(剔除西藏)进行实证检验。结果显示:(1)人口数量结构转变对经济增长存在显著的负向影响,人口质量结构转变对经济增长存在显著的正向影响;人口质量提高会缓解人口数量下降给经济增长带来的冲击,即人口数量-质量转换可以促进经济增长。(2)人口质量提高通过促进经济增长增强养老金可持续性。(3)人口数量-质量转换可以增强养老金可持续性。无论以教育投资为代表的人力资本水平提高是父代主动的、有意识的行为,还是行政性政策的结果,人口质量的提高都有利于促进经济增长和维持养老金收支平衡。

羌活胜湿汤物质基准多指标成分含量测定及量值传递分析

[目的]建立经典名方羌活胜湿汤(QSD)物质基准的高效液相(HPLC)含量测定方法,进行量值传递分析。[方法]制备15批QSD物质基准冻干粉,以羌活醇、二氢欧山芹醇当归酸酯、5-O-甲基维斯阿米醇苷、蔓荆子黄素、异欧前胡素、甘草酸铵为专属性指标成分,建立含量测定的检测方法,明确指标成分的含量范围、转移率范围及出膏率,对饮片到物质基准对应实物间的量值传递进行分析。[结果]15批物质基准指标成分含量(转移率)分别为:羌活醇1.09~1.70 mg/g(10.17%~32.62%),二氢欧山芹醇当归酸酯0.06~0.20 mg/g(7.30%~10.85%),5-O-甲基维斯阿米醇苷1.27~2.81 mg/g(66.13%~92.13%),蔓荆子黄素0.09~0.59 mg/g(5.24%~13.37%),异欧前胡素0.03~0.28 mg/g(0.94%~1.92%),甘草酸铵12.74~33.78 mg/g(48.96%~62.56%);出膏率为30.09%~34.35%。[结论]采用HPLC法初步建立了经典名方QSD物质基准多指标成分含量测定方法,为经典名方QSD后续的研究及相关制剂研发的质量控制提供依据。

专利权质押与企业创新

本文利用中国企业专利调查数据,在微观层面定量考察了专利权质押对企业创新的影响。研究发现,专利权质押显著提升了企业的创新能力,其积极效应不仅体现在以专利总数为代表的研发产出数量上,而且体现在以发明专利占比为代表的研发产出质量上。专利权质押显著增强了企业的研发激励,提高了企业的研发经费占比和研发人员占比。调节效应分析表明,研发职务奖励有助于扩大发明专利质押对企业创新产出的促进作用,但研发周期在一定程度上会抑制专利质押对企业创新产出的促进作用。异质性分析表明,专利权质押对不同所有制企业和不同规模企业的研发产出数量、研发产出质量和研发投入均有显著影响,但相比之下,专利权质押对国有企业和大企业创新产出数量的正面影响更大,对非国有企业和小企业研发投入和专利质量结构改善更为明显。本文研究结论为深入开展专利权质押试点和提升企业创新能力提供了一定的政策启示。

中国、新加坡小学数学课程标准“测量”内容比较研究

“测量”内容是小学阶段重要的数学内容之一,也是培养学生量感的重要载体.数学课程标准对教材编制、教学实施等起着统领作用,中国、新加坡小学数学课程标准中“测量”内容的比较,对我国小学数学课程改革的进一步推进有一定参考价值.采用量化比较和质性分析相结合的方式,对中国、新加坡课程标准中“测量”内容从主题、认知2个维度进行比较,发现两国课程标准中“测量”内容在广度、认知深度等方面各有侧重和特点.根据结论得到以下启示:1)加强各主题的连贯性与衔接性,突出数学内容的结构化;2)内容要求的设置具体化,突出内容要求的指导性;3)重视学习经验,突出量感培养中学习经验的重要性.

电感耦合等离子体质谱法测定纹身贴中17种有害元素及其迁移量

建立电感耦合等离子体质谱法测定纹身贴中硼、铝、铬、锰、钴、镍、铜、锌、砷、硒、锶、镉、锡、锑、钡、汞和铅17种元素的分析方法。纹身贴样品经纯水湿润后,用刮刀取下覆在膜上的油墨,干燥后用微波消解法消解,以电感耦合等离子体质谱法测定纹身贴中17种元素含量。分别用模拟胃液和模拟汗液提取纹身贴中17种元素,以电感耦合等离子体质谱法测定17种元素的迁移量。汞元素的质量浓度在0~10μg/L范围内、其余16种元素的质量浓度在0~100μg/L范围内与质谱响应值具有良好的线性关系,相关系数均大于0.999,17种元素的检出限为0.001~0.397μg/kg,定量限为0.003~1.32μg/kg;迁移量检出限为0.0015~1.638μg/dm^(2),定量限为0.005~5.46μg/dm^(2)。纹身贴中17种有害元素及其在模拟胃液、模拟汗液中迁移量测定结果的相对标准偏差为2.9%~15.0%(n=7),样品加标回收率为80.0%~119.2%。该方法灵敏度高,适用于纹身贴中有害元素的测定。

企业数字化转型与政府数字化治理对创新“提质增量”的协同影响机制研究

基于数字化赋能理论,以2016—2021年396家高技术制造业上市公司为样本,从微观和宏观两个维度出发探究企业数字化转型和政府数字化治理赋能企业创新“提质增量”的作用机理,并采用多项式回归、响应面分析及块变量分析技术剖析其交互协同机制,明晰数字经济推动企业创新“提质增量”的多维路径,研究结果表明:(1)企业数字化转型能促进企业创新“增量”,不能促进创新“提质”;政府数字化治理能促进企业创新“提质增量”。(2)企业数字化转型和政府数字化治理存在交互协同效应,能显著促进企业创新“提质增量”,并且在平衡状态下,二者处于双高水平时企业创新表现更好,在非平衡状态下,呈现政府数字化治理的“主导逻辑”。(3)政企之间的交互协同可以通过降低管理性交易成本,缓解信息不对称性来促进企业创新“提质增量”。研究结论丰富了数字经济与企业创新相关研究,为企业走出创新“轻质量、重数量”困境提供了新的路径,为政府部门落实数字经济政策和优化创新环境提供了新的参考。