基于傅里叶变换的不确定性原理

以波函数的规范化模平方积分作为概率密度函数,我们给出了在L 2意义下的位移函数与速度函数的方差乘积有正下界的海森伯不等式;并用傅里叶变换的微分性质、Plancherel等式以及Cauchy-Schwarz不等式作了证明.另外,Hardy不确定性原理表明可积函数和它的傅里叶变换不能同时迅速衰减,其最优的衰减方式是取高斯函数形式达到等式;基于Phragmen-Lindelof定理(无界区域上的最大模原理),给出了Hardy不确定性的复分析方法证明;最后我们给出了推广的Morgan不等式和Beurling不确定性.

长短期财政政策不确定性、企业创新决策与全要素生产率

笔者通过构建包含财政政策反应函数的成分GARCH模型测度了长期和短期财政政策不确定性,基于中国A股上市公司的面板数据推断了长期和短期财政政策不确定性对全要素生产率的因果效应,并从理论和实证角度分析内在作用机制。研究发现:长期和短期财政政策不确定性对全要素生产率的影响方向不同,长期财政政策不确定性有利于全要素生产率提升,短期财政政策不确定性则降低全要素生产率。其中,企业创新决策是长短期财政政策不确定性影响全要素生产率的重要机制,长期财政政策不确定性鼓励企业选择增加创新的决策,而短期财政政策不确定性导致企业选择推迟创新的决策。短期财政政策不确定性对非国有企业全要素生产率的负面影响更大,而长期财政政策不确定性对不同所有权属性企业全要素生产率的影响无差异。

考虑双重不确定性的机械产品元动作可靠性分配方法

针对元动作可靠性分配中专家评价的不确定性问题,提出了一种同时考虑认知不确定性和随机不确定性的可靠性分配方法。利用功能运动动作(FMA)的层次方法将机械产品进行合理分解,得到产品的基本运动形式(元动作);将专家进行分组并以概率语言术语集(PLTS)进行评价,以降低专家评价的随机不确定性;将各组专家综合评价结果作为证据进行推理,根据证据融合理论综合所有专家信息,并减小专家的认知不确定性影响;计算各元动作权重值,进而将产品可靠性指标分配给元动作。通过应用实例,验证了所提方法的有效性和实用性。

外部经济不确定性与中国家庭经济活动

当今世界,国外环境日趋复杂,不确定性因素明显增加,将对中国家庭经济活动产生深远影响。在测算中国面临的外部经济不确定性的基础上,利用中国家庭金融调查数据(CHFS)和分位数回归方法,实证研究了外部经济不确定性对中国家庭收入、消费和风险资产配置的影响。研究发现:外部经济不确定性对家庭总收入和家庭总消费均存在显著的负向作用,且这种负向作用随着收入水平和消费水平的提高而增大;外部经济不确定性对不同消费水平群体的家庭耐用品消费均有明显的负向影响,对中等消费水平群体的负面影响最大。此外,外部经济不确定性对中国家庭收入和消费的影响表现出区域差异性和城乡差异性,在外向型产业占比更大的东部地区和经济发展水平较低的农村地区,家庭收入和消费受到外部经济不确定性的冲击更大。而拥有社会保险或商业保险是缓解外部经济不确定性对家庭经济活动负面影响的重要调节方式。进一步分析表明,当家庭面临更大的外部经济不确定性时,会减少对风险资产的持有,增加持有无风险资产。

经济政策不确定性、投资者情绪与银行系统性风险传染

面对经济政策不确定性和投资者情绪,银行业需承担应对经济衰退、化解银行风险和实现经济高质量稳定增长的责任。本文利用MVMQ-CAViaR模型测度了2008—2021年所有上市银行的系统性风险,构建面板门限回归模型和面板平滑转换模型,研究在投资者情绪转换作用下经济政策不确定性影响银行系统性风险多重传染的边际效应结构变化。研究表明:投资者情绪具有显著的区制转换效应,使经济不确定性影响银行系统性风险多重传染的净边际效应,以指数转换模式发生结构变化。据此提出正确处理经济政策不确定性与银行系统性风险的关系,投资者要保持理性情绪以及监管部门要加强监管的建议。

宏观经济不确定性与审计收费

本文选取我国A股非金融业上市公司2008—2020年数据,考察宏观经济不确定性与审计收费的关系及作用机制。研究发现,宏观经济不确定性越高,审计收费越高。机制检验结果表明,宏观经济不确定性致使企业经营不确定性上升,企业融资约束程度加剧,代理成本提高,诱发或加大审计风险,最终导致审计收费提高。进一步检验审计供给方和需求方不同特征对宏观经济不确定性与审计收费关系的影响,结果表明审计供给方不具备行业专长和声誉,审计服务需求方为非国有及成长期、衰退期企业时,审计收费更高。此外,宏观经济不确定性较高时,审计收费提高改善了审计质量。

基于自适应RBF神经网络具有模型不确定性的四旋翼无人机指定时间预设性能控制方法

四旋翼无人机具有强耦合和欠驱动的特点,在飞行过程中很容易受到外界干扰,进而影响整个无人机系统的稳定性和精度。为此,提出了一种基于RBF神经网络的指定时间预设性能约束控制策略。首先,针对四旋翼无人机的不确定数学模型难以精确建立,并且在执行任务过程中存在外部未知扰动问题,提出了一种基于指定时间预设性能控制方法,将四旋翼无人机的轨迹跟踪问题转换为对位置子系统和姿态子系统的期望指令跟踪问题;其次,在设计控制器过程中,为了解决“微分爆炸”问题产生的滤波器误差,引入一种新型滤波误差补偿方法,通过RBF神经网络逼近外部未知扰动,并将预测结果补偿给控制器以提高轨迹跟踪的鲁棒性。最后,应用仿真模拟方法验证无人机控制系统稳定性和性能优势,通过飞行试验验证,微风聚拢环境下实际飞行轨迹与仿真模拟结果趋于一致,自主轨迹跟踪起降位置偏差小于1 cm,证明了所提出算法的有效性。

冷能梯级利用的港口多能微网双层不确定性经济调度

为有效挖掘港口液化天然气(LNG)冷能利用的低碳灵活性潜力,充分发挥多时间尺度协同优化效应,提出一种考虑LNG冷能梯级利用的港口多能微网(MEMG)鲁棒-随机双层不确定性经济调度模型。首先,考虑LNG深冷-中冷-浅冷等各个温区的低碳灵活性潜力,建立低温碳捕集-冷能发电-直接冷却的冷能梯级利用模型,并以此为基础形成捕集-存储-利用协同的碳处理流程。其次,根据等概率逆变换生成考虑预测误差时序相关性的风电场景,并基于Wasserstein距离的0-1规划模型进行场景削减。再次,针对风电预测误差随时间尺度增加而增大的特性,构建多时间尺度优化的鲁棒-随机双层不确定性经济调度模型,上层通过分布鲁棒优化保证日前预调度决策鲁棒性,下层通过随机优化保证日内滚动调度决策经济性。最后,仿真结果表明,所提考虑冷能梯级利用的鲁棒-随机双层调度模型在解决日前长时间尺度预测精度低与日内短时间尺度易陷入局部最优矛盾的同时,可赋予港口MEMG更多经济性、低碳性及供电灵活性。

移动边缘计算不确定性任务持续卸载及资源分配方法

移动边缘计算场景中任务的不确定性增加了任务卸载及资源分配的复杂性和难度.鉴于此,提出一种移动边缘计算不确定性任务持续卸载及资源分配方法.首先,构建一种移动边缘计算不确定性任务持续卸载模型,通过基于持续时间片划分的任务多批次处理技术应对任务的不确定性,并设计多设备计算资源协同机制提升对计算密集型任务的承载能力.其次,提出一种基于负载均衡的自适应策略选择算法,避免计算资源过度分配导致信道拥堵进而产生额外能耗.最后,基于泊松分布实现了对不确定任务场景模型的仿真,大量实验结果表明时间片长度减小能够降低系统总能耗.此外,所提算法能够更有效地实现任务卸载及资源分配,相较于对比算法,最大可降低能耗11.8%.

计及不确定性的风光抽蓄发电系统容量优化

风光等新能源的大规模利用是实现双碳目标的重要途径,其不确定性影响电力系统稳定运行和对新能源的消纳能力。对此,本文提出了一种计及不确定性的风光抽蓄联合发电系统容量优化配置方法。首先,采用不同的随机分布函数来描述风电、光伏发电的出力特性和负荷分布情况,建立了互补发电系统数学模型;其次,构建了基于信息间隙决策理论与熵权法的双层容量优化配置模型;最后,采用多元宇宙优化算法求解容量优化配置方案。算例结果表明,投资者可以根据投资意愿,对源荷不确定性采取不同的配置策略,所得的运行结果均能很好地满足不同运行模式和多种运行场景的要求;能有效地降低综合成本、提高新能源消纳能力,并且能保持抽蓄电站的长久运行。

不确定性中的确定性--中国经济风险识别

为了揭示不确定性冲击下中国经济风险的确定性规律,本文基于预期经济增速分布,将不确定性与经济增长纳入“在险增长”的统一框架,以刻画经济不确定性与金融不确定性对经济风险的异质性影响。研究发现:不确定性冲击下的经济风险具有明显的确定性特征,伴随着不确定性升高,经济下行风险显著增加,经济上行风险较为稳定;当不确定性较低时,经济增速的潜在波动空间相对狭小,当不确定性较高时,经济增速具有较大的波动空间;不确定性与经济增长之间存在“双向反馈”的溢出循环机制,能够加剧不确定性的实际冲击效应;经济不确定性与金融不确定性对经济风险具有明显的异质性影响,无论是就冲击强度还是持续周期而言,经济不确定性的影响均更为显著。

基于KL散度距离处理风电不确定性的负荷恢复分布鲁棒优化

在构建以新能源为主体的新型电力系统的背景下,在恢复控制过程中积极利用新能源并充分应对其对运行安全带来的潜在风险对于减小停电损失具有重要意义。首先,为了表征风电出力的不确定性,采用KL散度(Kullback-Leibler)距离作为筛选极端风电出力场景的控制条件,并据此构建模糊集作为风电出力典型场景。在满足相关运行安全约束的前提下,建立了以最大化加权负荷恢复量为优化目标的分布鲁棒优化模型以制定计及风电的负荷恢复方案。经松弛处理和对偶转换所得到的混合整数二阶锥模型可调用商业求解器求解。以接入规模风电场的IEEE 10机39母线系统为例进行仿真,结果表明:相比于传统的鲁棒优化方法,该方法降低了优化结果的保守性,有助于加快负荷恢复,减小停电损失。

考虑风光出力不确定性及相关性的配电网规划方法

新能源在电力系统中的渗透率日益提高,大大增加了电网中的不确定因素,对配电网的规划运行和控制提出了更高的要求。配电网规划是电力系统安全稳定运行的重要基石,传统配电网规划中各参数都已确定,缺乏对不确定因素的适应性。因此,提出一种基于概率潮流的配电网规划方法,首先对配电网中的不确定因素定量建模,建立源荷出力模型,其次将风速、太阳辐射与用电负荷之间的相关性用秩相关系数矩阵表征,建立计及相关性的半不变量概率潮流计算方法,最后构建以规划成本最小为目标函数,以潮流平衡、馈线容量、节点电压、网架辐射型结构为约束条件的配电网规划模型,并通过改进惯性参数与引入变异操作对粒子群算法进行改进,利用改进后的算法求解规划模型。以33节点系统为例进行仿真,结果验证了该方法能够有效降低网损,减少网络规划费用。

基于混合蒙特卡洛/多项式混沌展开方法的多参数随机等离子体不确定性分析

多项式混沌展开(polynomial chaos expansion, PCE)方法对于分析随机等离子体电磁传播不确定性已经展示出了相当大的潜力。然而,由于构建多项式混沌模型的计算量随着不确定性输入维数的增加呈指数增长,数值模拟耗时长,导致“维数灾难”问题。因此,本文基于非侵入式多项式混沌(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)方法,采用混合蒙特卡洛(Monte Carlo, MC)/PCE方法研究了多层等离子体平板电子密度不确定性对透射系数的影响,并验证了所提出方法的实用性。与MC方法相比,本文方法可以大大加快仿真的速度,有效缓解了多项式展开项的数量随着随机变量维数的增加而快速增加的缺点,同时大大降低了MC方法的仿真次数,有利于电磁模型的多参数不确定性分析。

基于全纯嵌入的电力系统不确定性仿射潮流方法

仿射潮流算法是求解新型电力系统状态量分布特征的重要手段。针对现有仿射潮流算法保守度较高、算法效率较低且需要选择合适的迭代初始值等不足之处,该文提出一种基于全纯嵌入的不确定性仿射潮流计算方法。首先,构建电力系统节点电压和功率仿射模型,并建立系统仿射潮流方程。在此基础上,将嵌入因子引入到仿射潮流方程中,构造具有泰勒级数形式的全纯嵌入仿射潮流模型;接着,将仿射潮流求解问题转换为泰勒幂级数系数的求解问题,获取状态量初始解及递推关系,计算不确定性潮流的仿射解。最后,算例验证所提算法具有保守性低、计算效率高和量化分析分布式电源出力对电压影响等优势。

基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法

为降低飞行过程中遭遇危险天气的概率,同时避免大范围绕飞导致的路径与耗油增加,针对航路中的雷暴、积冰和颠簸天气,使用数值预报和概率预报,面向航前飞行计划,提出一种基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法.首先,基于概率预报数据使用配料法和C-F模型计算雷暴发生概率,基于数值预报数据计算积冰预测指数和颠簸预测指数;然后,融合多类型危险天气,提出一种具备风险标识的栅格化地图;在此基础上,改进传统路径最短的规划算法,构建以风险最小化为目标的Dijkstra和A^(*)算法;最后,使用2023年4月3日华中地区强对流天气预测数据建立风险地图,使用上述改进算法与传统Dijkstra、A^(*)和RRT算法进行路径规划并对比分析.结果表明,传统Dijkstra和A^(*)算法可计算得到最短飞行路径,而改进的A^(*)算法可计算得到总风险最小路径;若综合考虑飞行风险与路径长度,改进的Dijkstra算法最为适合.

考虑风电不确定性的电气综合能源系统混合尺度调控

为改善电-气互联综合能源系统中风电出力不确定性和多能传输差异对调控过程的影响,提出了基于改进小波融合算法的混合尺度调控方法.首先采用区间数学的方法,对系统中风电功率不确定性进行表示并给出风电处理策略.其次,考虑到不同能源传输特性的差异,提出了改进的小波融合算法,即先对电力网络中传感器信号数据进行多个不同小波基的多尺度分解,再对天然气系统信号数据中使用相同小波基分解的信号在混合尺度上实施加权数据融合,进行不同小波基的逆变换后得到融合信号.最后基于所搭建仿真模型,对比分析了不同调控方法的调控效果.结果表明本文所提方法的调控结果优于DMPC(分布式模型预测控制)滚动优化调控结果,且在改善了系统运行经济性的同时也提高了系统稳定性.

财政转移支付制度、财政提质增效与经济增长——基于转移支付不确定性的研究

地方政府财政收入的不确定性对其财税行为会造成影响,进而可能影响到财政支出的经济增长效应。使用1998-2007年中国县级层面的财政数据,以2001年民族地区转移支付制度的确立作为工具变量,估算中国地区层面的财政支出乘数,并研究转移支付不确定性对地区层面财政支出乘数的影响,实证结果表明,县级地区转移支付不确定性每增加1个标准差会导致县级地区财政支出乘数减少0.57,专项转移支付不确定性是导致地方政府财政支出乘数下降的主要因素,而一般性转移支付不确定性对地方政府财政支出乘数没有显著影响。机制研究表明,转移支付不确定性通过影响地方政府的财政收支行为,使得地方政府提高当地企业的实际税率,减少了当地企业的产出,进而影响到地区层面产出。

考虑出行成本不确定性的路网交通疏散策略

为提高应急管理水平,考虑突发事件影响下的交通出行成本不确定性,对城市交通疏散问题进行研究。首先,根据交通疏散问题的时空特性创建时空耦合网络图,并且结合行程时间成本和冲突风险成本,提出了城市交通路网出行成本的量化方法。进一步考虑路段资源权重上限的影响,通过增加边际约束,构建基于预算不确定集的先验疏散策略的鲁棒优化模型,以最小化路网疏散过程的总交通出行成本。然后运用模型重构技术,将搭建的鲁棒模型转化为混合整数线性规划模型,并设计改进的拉格朗日松弛方法进行解耦求解。最后以SiouxFalls网络进行算例分析,数值结果表明,随着不确定集和模型规模的增大,行程时间成本和冲突风险成本的增速分别提高约29.13%和236.46%,模型预算参数控制在一定的区间,能够较好地权衡解的鲁棒性与最优性。通过南京部分区域路网案例测试验证所述方法在更大规模网络算例的适用性,研究结果表明:相比于传统拉格朗日松弛方法,所提出的改良方法可以在较少的迭代次数内得到高质量的可行解。研究结果可以为应急指挥部门制定可靠的交通疏散策略提供思路。

考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化研究

针对综合能源系统规划面临可再生能源波动性强、出力不确定性等问题,文章提出了一种考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化方法。首先,运用拉丁超立方抽样生成基础风、光场景集,并基于改进的k-means算法进行场景削减;其次,以运行成本最低、碳减排最优、污染物减排最优构建多目标优化模型;最后,提出系统容量-成本两阶段规划优化求解策略,并选取南方某商业园区进行规划仿真。仿真结果表明,文章所构建的综合能源系统两阶段规划模型能够在保证系统经济性的同时兼顾环保性,并满足用户多种用能需求。