碳排放权市场交易价格波动风险研究——基于ARMA-EGARCH簇模型

在“双碳”目标指引下,我国碳市场正处于从区域试点向全国统一的关键阶段,市场交易价格及其风险波动是实现地方与全国碳市场的有效衔接的重要问题。文章以碳交易试点自交易开始日至2023年5月30日北京、重庆、上海、深圳、广东、湖北、天津和全国八家碳交易所碳价格为研究对象,运用ARMA-EGARCH簇模型对碳价格波动风险问题进行量化分析。结果显示:八家碳市场所的碳价格受前期交易的影响显著,价格波动具有长期记忆性和集群效应,同时还存在明显的杠杆效应和非对称性冲击效应。通过VaR在险值验证碳价格波动风险,其结果显示各试点VaR值波动趋势与收益率波动趋势较为一致。基于以上结果,文章提出了完善市场定价机制、丰富交易主体和交易产品,并逐步开放碳期货衍生市场等相关建议。

基于聚簇模型重用的概念漂移数据流半监督分类算法

带概念漂移的半监督数据流分类任务中,仅有少部分的数据被标记,这给分类器的训练、概念漂移的检测以及分类器对新概念的适应带来了巨大的挑战。现有的半监督聚簇分类算法仅对分类器池中的聚簇模型进行简单的增量更新,未能有效重用历史聚簇模型。因此,文中提出了一种新的聚簇模型重用的半监督分类算法,称为CDCMR。首先,数据流以数据块的形式到来,对数据块分完类后,训练一个簇数自适应确定的聚簇模型。其次,通过计算分类器池中的各组件分类器与聚簇模型之间的相似度,挑选多个组件分类器。再次,用当前数据块对挑选出来的组件分类器进行模型重用后,与聚簇模型集成。然后,将分类器池划分为新旧更替和多样性最大化分类器池进行更新。最后,对下一个数据块的样本进行集成分类。在多个人工和真实数据集上进行实验,结果表明,所提算法1)能有效适应概念漂移,与现有方法相比其性能有显著性提升。

大坝安全监测数据异常识别模型簇研究

监测数据异常识别是大坝运行安全在线监测的前提和基础。单一识别方法难以实现高效准确识别,而RREW模型对规律不佳与单台阶数据序列容易漏判且计算效率低。为此,提出了基于卷积神经网络的一维VGG数据异常识别模型,建立了由统计回归、稳健回归、一维VGG识别模型等模型库和Pauta准则、MZ准则等判别准则库共同构成的大坝安全数据异常识别模型簇,并构建了不同数据类型与异常识别模型及预警准则的匹配机制。工程校验表明:一维VGG模型对不同序列长度、不同台阶占比的数据序列均具有较好的识别效果,能有效弥补传统回归模型和稳健回归模型的不足,由前述3种模型及两种准则共同构建的异常识别模型簇可实现海量数据异常的在线精准、快速识别,为大坝安全在线监测提供可靠的数据支持。

基于团簇加连接原子模型的一种工业微晶玻璃成分优化初探

本团队提出的团簇加连接原子模型从结构根源上揭示了硅酸盐玻璃的成分载体,即硅酸盐玻璃的成分式由总数为16个的三价单元{M_(2)O_(3)}和四价单元{Si_(2)O_(4)}构成。本工作引入该模型,对一种工业微晶玻璃MT3A进行了成分优化,并进行玻璃制备和晶化,最后对样品进行结构和性能表征。在获得的新的透明微晶玻璃中,MT3C的透过率为89%,抗弯强度和硬度分别为155 MPa和652 HV;MT3D的透过率为92%,抗弯强度和硬度分别为134 MPa和655 HV。

自监督非等距三维模型簇对应关系计算方法

针对现有非等距三维模型簇对应关系计算方法准确率较低且泛化能力较差的问题,文中提出采用深度内外特征对齐算法的自监督非等距三维模型簇对应关系计算方法.首先,利用DiffusionNet直接学习原始的三维模型特征,获取具有鉴别力的特征描述符.然后,使用深度内外特征对齐算法计算非等距模型对之间的对应关系,采用局部流形调和基作为模型本征信息,并结合笛卡尔坐标等外部信息,实现内外部信息对齐一致,以无监督的方式自动生成对应结果.最后,构建非等距模型簇的加权无向图,根据相似几何模型存在内在相关性的原则,设计自监督多模型匹配算法,不断增强模型图最短路径的循环一致性,获得最优的非等距三维模型簇对应关系.实验表明,文中方法对应关系测地误差较小,结果较准确,能处理模型自身对称性影响对应关系计算的问题,具有良好的泛化能力.

基于向量误差修正模型的电池簇不一致检测方法及智能运维方案

针对储能电站实际运行数据中存在电池数据不完整、数据片段化导致检测不准确的问题,提出基于向量误差修正模型的电池簇不一致检测方法。该方法根据随机电压片段数据构建电池簇与电池单体的向量误差修正模型,计算脉冲响应函数,分析电池单体对电池簇的动态作用机制,判断电池簇不一致程度,再通过方差分解分析确定异常电池单体及后续运维。最后,根据储能电站实际运行数据进行分析,验证了电池簇不一致检测方法及运维方案的可行性和有效性,并在100kW/200kW·h储能平台进行实际工程测试。

基于团簇加连接原子模型对TC21钛合金的成分优化

运用源自最成熟Ti-6Al-4V合金的双团簇成分式,解析了高损伤容限的双相TC21(Ti-6Al-2Zr-2Sn-2Mo-2Nb-1.5Cr)钛合金成分,指出其成分式由13个α-Ti和4个β-Ti结构单元构成。与Ti-6Al-4V相比,β-Ti结构单元从5减少到4,但是引入了更多的β稳定元素,使得该合金具有更好的强塑性。在此基础上,本工作将TC21的β-Ti团簇式内各β稳定元素原子等比例配比以增加混合熵,大量增加Zr含量以进一步提升β相稳定性,设计了团簇式为α-{[Al-Ti_(12)](AlTi_(2))}_(13)+β-{[(Al-(Ti_(12)Zr_(2))]Sn_(0.75)Mo_(0.75)Nb_(0.75)Cr_(0.75)}_(4)(原子分数)的新合金TC21Z2,相应质量分数为Ti-5.9Al-5.4Zr-2.6Sn-2.1Mo-2.0Nb-1.1Cr。采用真空铜模倾铸工艺进行样品制备,进而研究了合金的铸态组织和拉伸力学性能。研究发现,TC21Z2铸态组织为α+少量细针状α'马氏体+少量β相,其抗拉强度约为1289 MPa,屈服强度约为1181 MPa,伸长率约为1.4%,强度和塑性均高于同样状态下TC21合金。

优化谱对齐的三维模型簇一致性对应关系计算

为了解决非刚性三维模型簇对应关系计算准确率低、一致性差,且难以实现双射的问题,提出了一种采用优化谱对齐算法和规范一致潜在基的非刚性三维模型簇对应关系计算新方法。首先,利用函数映射的伴随算子实现模型间谱域信息的对齐,计算模型簇中每个模型对的函数映射矩阵,解决函数映射与逐点映射方向不一致的问题;其次,使用改进的模型映射集合算法为每个模型对的函数映射矩阵赋予相应权重,降低初始化参数的噪声对模型簇对应关系计算结果的影响;最后,在模型簇的对应关系计算过程中加入极限模型的规范一致潜在基,极限模型可以看成模型簇中所有模型的类型结构,是一个具有几何可变性的中间模型,提高算法的一致性和双射性。实验结果表明:与已有算法相比,本算法在FAUST、SCAPE、TOSCA和SHERC’16 Topology数据集上构建的对应关系测地误差最小,能够减少初始化参数的噪声,解决模型自身对称性影响对应关系计算的问题,更加精确地构建出具有一致性和双射性的非刚性三维模型簇对应关系。

宏观经济不确定性对碳交易市场时变波动的溢出效应——基于GARCH簇-SVAR-AB模型的实证研究

为探究经济不确定性影响中国碳交易市场排放权交易价格的影响因素,选取宏观经济、全国碳交易价格、煤炭能源、证券市场与电力消费五类变量,采用GARCH簇-SVAR-AB模型时域和频域溢出指数度量五大变量,对2014年-2022年我国碳交易市场价格的时变波动溢出效应水平及其非对称性进行实证研究。结果表明:碳交易价格波动对我国金融市场具有显著的时变波动风险溢出效应,且在不同冲击规模和正向、负向冲击下表现出风险传染的异质性和明显的非对称性;极端状态与正常状态下的风险溢出走势存在较大差异,极端状态下风险溢出水平远高于正常状态;经济政策不确定性短期上对碳交易市场交易价格有着显著影响,但长期的影响较弱。进一步分析发现,冲击规模和冲击方向均会对碳交易市场波动产生明显的非对称性影响,在极端风险事件冲击下风险的溢出效应及其非对称性更加显著。因此,政府应与金融机构一道,健全碳交易市场的政策调控体系与价格调控机制,创新碳金融衍生产品,降低碳交易市场价格波动对我国金融市场系统性风险的传递水平,阻断风险传递路径,不断提升我国绿色碳金融市场的发展。

传感器网络簇间通信自适应均衡数学模型构建

针对传感器网络簇间通信存在传输信号受外界干扰因素影响严重,码间串扰可能性大,导致信号波形幅度较低,最终影响通信质量的问题,开展传感器网络簇间通信自适应均衡数学模型构建研究。为得到传感器网络中每个节点的不同数据通信半径,划分传感器网络簇间通信节点。对传感器网络中每个簇首节点能耗计算,并设置半径标识码。对通信增益控制校正,并完成动态盲均衡自适应模型建立。通过实例证明,新的数学模型应用下传输信号码间串扰可能性显著降低,信号波形幅度增大,有效促进通信质量的提升。

基于高斯混合模型和自适应簇数的文本聚类

针对海量文本难以精准聚类问题,提出了一种基于高斯混合模型和自适应簇数的文本聚类算法(TCA)。首先,采用无意义符号去除、基于齐次马尔科夫假设的文本分词和停用词去除方法,实现数据分词和清洗;其次,提出权衡关键词频率和普适性的关键词权重,选择关键词和进行文本向量化;再次,在高斯混合模型的基础上,引入文本相似度,提出权衡条件概率和相似度的文本权重;最后,通过轮盘赌初始化聚类中心,更新多维高斯分布模型参数,实现分簇数量确定的文本聚类。同时,为了自适应文本分簇数量,在肘部法则的基础上确定最优分簇数量,从而提高聚类效果。仿真结果表明:TCA能自适应文本聚类数量和获得其分布,提高聚类的准确率和召回率,有助于更好地实现海量文本的精确聚类。

基于喷泉码信息差异分簇的V2V协作数据分发方案

新兴车联网应用需要分发的数据量不断增加,车辆难以在一个RSU通信范围内收到完整数据,跨RSU通信完成率低,时效性差。针对此问题,提出一种基于喷泉码信息差异分簇的V2V协作数据分发方案。经过喷泉编码的数据由RSU广播;车辆通过XGBoots预测车速,以此计算V2V链路生存时间;链路可靠性和车辆的喷泉码信息差异构建引力模型来分簇,在簇内以V2V传输共享编码包,在保证完成率的前提下大幅降低数据分发延迟。仿真结果表明,与已有方案ECDS相比,对于不同大小的数据,该方案在保证完成率的基础上,平均时延降低了38%。

水平井射孔簇内支撑剂分布数值模拟

为研究水平井射孔簇内支撑剂的运移规律,建立了水平井筒几何模型,并采用欧拉双流体模型分析了不同注入流量、压裂液黏度和注入φ(砂粒)对支撑剂运移规律的影响。结果表明,在水平井筒中,支撑剂的分布向趾部偏移。增加注入流速能促进颗粒的分散,但会降低射孔内的均匀性;提高压裂液黏度能减缓颗粒沉降,有助于支撑剂的均匀分布;增加注入φ(砂粒)会增加井筒堵塞风险,因此选择注入φ(砂粒)<10%。此外,雷诺数与归一化标准差呈自然对数关系,较高的雷诺数有助于提高颗粒在射孔流出的均匀性。

基于MaxEnt模型的生态系统服务需求及其簇的空间分异——以陕西省米脂县为例

从微观土地利用主体视角量化并明确生态系统服务需求的空间格局对于改善资源依赖地区农户福祉具有重要意义。以地处黄土丘陵沟壑区的米脂县为例,基于参与式制图与MaxEnt模型实现10类生态系统服务需求空间评估;同时,采用K-means聚类识别村域服务需求簇,并探究环境变量对服务需求及其簇空间分布的影响。结果如下:(1)各类服务需求空间分异明显。供给服务中粮食和肉类供给均呈现中部高东西低的空间格局,水果供给空间分布规律相反;调节服务中土壤保持和空气净化高需求区均分布于高海拔区域,水源涵养高需求区分布于无定河流域;4类文化服务均呈现高、中、低需求区相间分布的空间格局但各等级需求区面积占比差异明显。(2)研究区有食物供给需求簇、文化娱乐需求簇和生态保育需求簇等3类。其中,食物供给需求簇是当地主导的需求簇,主要分布在研究区北部和南部;文化娱乐需求簇主要集中在无定河两岸;生态保育需求簇在研究区南部紧邻文化娱乐需求簇,在北部则较为分散。(3)影响各类服务需求空间分布的主导环境因子各不相同;影响食物供给需求簇的环境变量排序为:土地利用>海拔>距水体距离,影响文化娱乐需求簇的环境变量排序为:距居民点距离>距水体距离>距旅游景点距离,影响生态保育需求簇的环境变量排序为:土地利用>距居民点距离>距水体距离。研究结果揭示了资源依赖地区农户生态系统服务需求及其簇的空间分异规律,可为该区域生态系统管理和政策制定提供参考。

基于ARMA-GARCH簇模型的碳配额价格波动特征研究

在“双碳”目标指引下,我国碳市场正处于从区域试点迈向全国统一的关键时期,如何实现地方衔接全国碳市场已经成为亟待解决的问题。以北京、上海、广东、湖北、天津和全国6个碳交易市场的碳价为研究对象,通过建立ARMA-GARCH簇模型对碳价波动问题进行量化分析。研究结果发现,6个碳市场的碳价受前期交易的影响较为显著、价格波动具有集群效应以及存在非对称性冲击效应,为此提出丰富交易主体、交易产品和完善市场定价机制的相关建议。

基于自组织映射神经网络的淮河流域生态系统服务簇时空变化特征

生态系统服务簇的识别是区域生态系统服务管理与优化的关键。量化了2000、2010、2020年淮河流域产水量(WY),水源涵养(WC),土壤保持(SC),生境质量(HQ),水质净化(WP),净初级生产力(NPP)和碳储量(CS)7种生态系统服务。并基于自组织映射神经网络(SOFM)识别了生态系统服务簇,探讨了生态系统服务簇的时空变化特征。结果表明:(1)2000—2020年,WP,NPP与WC呈上升趋势,WC的增幅最大;CS与HQ呈下降趋势。淮河流域各生态系统服务具有时空异质性,生态系统服务高值区多位于西南部山区与东北部丘陵山地地区。(2)识别了5个生态系统服务簇:核心生态服务簇,WP服务簇,WY服务簇,NPP服务簇与生态过渡服务簇。核心生态服务簇与生态过渡服务簇的面积总体增加,流域西南部山区与东北部丘陵山地地区生态系统服务提升,2000—2020年,WY服务簇与NPP服务簇间的转移面积较大,WY服务簇面积减少达60.09%,NPP服务簇面积显著增加,2020年占整个流域面积的57.02%。研究结果不仅有助于清晰认识淮河流域生态系统服务簇的空间分布格局及动态变化,也为探索淮河流域可持续的生态系统管理与规划决策奠定了基础。

利用动态循环一致性网络计算三维模型簇对应关系

针对构建非刚性三维模型簇对应关系的问题,提出利用无监督动态模型变形循环一致性网络(UDSDCCN)计算模型簇对应关系的新方法。首先将源模型输入到特征提取网络获得精细化的特征描述符;再将特征提取网络的参数动态地输入到模型变形网络中,进而改善模板的质量,对模板进行变形重构得到最终的目标模型;然后在网络训练时加入了循环一致性损失函数,实现模型簇连续映射的一致性;最终通过构建无监督循环一致性函数计算模型间相似性误差,以此评估映射关系结果。分别在FAUST数据集和TOSCA数据集上进行验证,结果表明,该设计算法更能获得准确的模型簇一致性对应关系结果,测地误差均明显减小。此外,UDSDCCN网络在不同数据集上适应性大大增强,模型匹配率更加准确。

机舱环境5G信道传播模型及信号覆盖研究

针对机舱无线通信覆盖不全面、速度慢、不稳定等问题,该文基于射线跟踪方法构建了机舱环境第5代移动通信技术(5th generation mobile communication technology,5G)信道模型,并分析了信号覆盖能力及信道参数特性。首先,利用三角面元对真实的机舱环境进行三维几何重构,以降低射线跟踪方法获取信道参数的复杂度;然后,结合分簇算法构建5G信道传播模型,进而分析了机舱环境下5G信号覆盖和通信性能。仿真分析结果表明,簇功率偏移和簇时延偏移服从高斯分布,簇到达方位角和簇到达俯仰角偏移服从拉普拉斯分布,同时发现,机舱环境中的密集散射体是影响5G信号覆盖范围的关键因素。上述结论可用于机舱环境5G基站的无线通信信号覆盖预测和多径参数评估等领域。

分布式发电微电网簇的同步稳定性

对分布式发电多小区微电网组成的簇网络的同步稳定性进行了研究。基于电力网络常用三种模型星型、树型以及环型网络以及改造后的新型蛛网结构,对网络的拓扑结构和网络特性间的内在联系进行了深入研究,对影响系统同步稳定性的因素进行了分析。以复杂网络图论和Kuramoto振子模型为基础,构建簇网络模型,通过观察该集群网络相关参数的变化,分析子网互联程度对整个网络同步性能的影响。结果表明:分散式连接方式比较集中式连接方式构成的簇网络同步性能更好;簇网络的各子网间联系越密切,所形成的簇网络拥有越好的同步性能;分析子网间连接边的连接强度,结果显示连接强度的增加有利于整个网络的稳定,而对子网络同步稳定性有更加复杂的影响。

基于服务簇的沱江流域生态系统服务权衡/协同关系演变

明确流域生态系统服务簇的时空格局以及簇内生态系统服务动态权衡/协同关系对管理和维持流域生态系统结构与功能的稳定性和可持续性有重要意义。基于InVEST模型、土壤流失方程等方法估算2010、2015、2020年3期沱江流域生态系统服务,并使用K-means聚类识别生态系统服务簇,以服务簇视角衡量服务簇内部主要生态系统服务间动态权衡/协同关系,讨论权衡/协同关系及服务簇的时空变化规律,针对不同簇模式提出相应的分区管控建议。结果表明:(1)2010—2020年沱江流域各生态系统服务空间格局稳定,生态系统服务变化各异。生境质量、产水、固碳服务总量上升,粮食生产、水土保持服务总量下降。固碳、水土保持以及生境质量服务高值区表现为在北部及中北部集中分布,产水服务量由南向北减小,粮食生产服务高值区主要集中于流域中北部和南部耕地区,文化娱乐服务高值区呈现出显著的城市及城市间网络状连接趋势。(2)根据聚类结果将流域划分为5种生态系统服务簇,各簇存在时空异质性。粮食生产簇占比为72.9%,以粮食生产、产水服务为主;生态保育簇占比为15.2%,以生境质量、固碳服务为主;文化娱乐簇占比为6.9%,以文化娱乐服务为主;多功能耦合簇占比为4.4%,以生境质量、固碳、水土保持服务为主;水土保持簇占比为0.5%,以水土保持服务为主。(3)宏观而言,沱江流域整体权衡关系多于协同关系,服务簇内部各服务协同关系多于权衡关系,应因地制宜采取管控措施。不同生态系统服务簇内部各服务权衡/协同关系存在相似与差异性,不同服务簇内各相同服务组合的权衡/协同关系强弱不同,服务簇内部各服务协同关系多于权衡关系,流域整体权衡关系多于协同关系。研究成果可为沱江流域区域未来生态系统管理与优化、生态文明建设及可持续性发展提供科学依据。