基于BayesShrink阈值估计的混合属性数据聚类优化仿真

与单一属性数据不同,混合属性数据通常存在尺度不一致的特点,为了可以得到准确率更高的混合属性聚类结果,提出一种基于k最近邻的混合属性聚类算法。采用高频系数滑动窗口准确估计含有噪声的混合属性数据噪声方差,通过BayesShrink阈值估计算法得到最佳阈值,对混合属性数据展开去噪。采用k最近邻方法展开数据聚类,在去噪后的数据样本贡献度中加入特征权重,并计算融入贡献度后的特征权重欧几里得距离,距离越近,说明数据属于同一类别的概率就越大,对全部样本特征展开加权处理后,构建混合属性聚类模型,利用粒子群算法对模型展开寻优,获取最优加权特征向量,实现混合属性数据聚类。仿真结果表明,所提算法可以有效提升混合属性聚类结果的精度和聚类效率。

基于BayesShrink阈值估计的Curvelet图像去噪

提出将BayesShrink阈值估计与硬阈值方法相结合并利用Curvelet方法对图像进行去噪的方法。经验证,此法优于BayesShrink小波去噪与传统的Curvelet阈值去噪效果,特别是在较大噪声的情况下更能显示出其优势。

基于商品价值和环境风险的西葫芦氮肥投入阈值研究

【目的】针对设施蔬菜过量施氮导致产量品质下降、环境风险升高等系列问题,研究不同施氮量对西葫芦产量品质、养分吸收及经济效益的影响,以确定西葫芦适宜氮肥用量,促进其绿色高效生产,为设施蔬菜合理施肥提供参考。【方法】在山东省德州市平原县春茬拱棚内设置6个施氮(N)水平:0、195.0、292.5、390.0、487.5和585.0k g/hm^(2),分别记作N 0、N 1、N 2、N 3、N 4和N 5,研究施氮量对西葫芦产量、品质、氮肥利用率及土壤氮素平衡的影响,计算了基于产量和蔬菜安全(品质和环境)的氮素投入阈值。【结果】西葫芦产量、效益、氮肥利用率和品质均与施氮量呈显著的二次抛物线关系,4个指标最高值对应的氮肥用量分别为427.8、416.2、310.5和228.8 kg/hm^(2)。各处理下氮肥利用率介于14.15%~23.14%,大量氮素累积在土壤中,1 m土体中,矿质氮残留量和表观损失量随施氮量的增加而显著增加,当施氮量为261.7kg/hm^(2)时,氮素收支基本持平。【结论】综合考虑产量、经济效益、品质和土壤氮盈余与施氮量的关系,提出春季拱棚西葫芦合理氮肥投入阈值为288.3~386.8 kg/hm^(2),能保证西葫芦获得高产、增收、质优,同时降低环境风险。

某院药品消耗指数与DRG超支的相关性及阈值效应分析

目的探讨药品消耗指数与疾病诊断相关分组(DRG)超支的相关性,为医院优化费用结构、加强精细化管理提供依据。方法以某三级甲等医院2023年9-11月DRG入组病例为研究资料,分别采用Logistic回归模型、限制性立方样条(RCS)模型分析药品消耗指数与DRG超支的相关性以及阈值效应。同时基于药品消耗指数开展合理用药点评,进行精准控费及管理,并分析管控前(2023年1-6月)与管控后(2024年1-6月)全院主要药事指标变化情况。结果多因素Logistic回归分析结果显示,住院天数长、药品消耗指数高、转科、合并糖尿病是DRG超支的危险因素(P<0.05)。RCS模型结果表明,药品消耗指数与DRG超支呈非线性关系,当药品消耗指数≥0.64时,药品消耗指数与DRG超支风险呈正相关(P<0.05)。与管控前同期比较,管控后的次均医疗费用、次均药品费用、药品消耗指数均显著下降(P<0.01)。结论药品消耗指数是DRG超支的危险因素,其与DRG超支存在非线性关系和阈值效应。各医院可结合实际药品使用情况、疾病谱特征以及成本控制目标,综合考虑医疗质量、患者需求和医保支付能力等因素,设定合理的阈值并实施动态监测与干预,以实现药品使用的精准管控。

基于阈值的动态交互在公共物品博弈中的合作演化

为了分析带有惩罚机制的公共物品博弈模型下交互规模对合作水平和种群收益的影响,通过蒙特卡洛仿真,结合现实复杂的交互环境特征,提出了一种基于合作阈值的动态交互域模型。首先,根据博弈圈内合作者数目不同的特点设计了基于合作阈值的动态交互规则;其次,对加入交互域更新规则后公共物品博弈模型中的合作水平、种群收益、交互域范围等进行了仿真实验,观测其演化过程;最后,通过对比不同参数值下新旧模型对种群合作演化的影响,讨论了该机制作用的原理和效果。通过大量的仿真实验,验证了较高的合作阈值和增加交互域的变化强度都能更有效地促进合作并提高种群的平均收益。该模型能有效提高合作水平和群体收益,从而为研究动态交互环境下的公共物品博弈提供一种新的视角。

东北典型盐碱湿地碳排放的水深临界阈值及其温度依赖性

作为全球重要的碳库,湿地在缓解气候变化方面发挥了重要作用。然而在全球变暖背景下,湿地的碳排放(尤其是甲烷(CH_(4))排放)存在高度变异性和不确定性,极大地削弱了湿地碳库功能的发挥。为了探究不同水深梯度下东北盐碱湿地碳排放通量的特征,本研究以莫莫格湿地为主要研究区,选取5种代表性植被(芦苇(Phragmites australis)、扁秆藨草(Bolboschoenus planiculmis)、三江藨草(Schoenoplectus nipponicus)、香蒲(Typha orientalis C.Presl)和碱蓬(Suaeda glauca)),布设Marsh Organ中型实验生态系统模拟不同水深生境,揭示CH_(4)和二氧化碳(CO_(2))排放通量变化及其环境影响因子。结果表明,莫莫格湿地-10~50 cm水深范围内5种代表性植被生长季CH_(4)排放通量范围为0.07~86.74 mg/(m^(2)·h),平均值为8.89 mg/(m^(2)·h),其主要环境影响因素为水深、气温和表层10 cm土壤含水量;在研究水深范围内,代表性植被生长季CO_(2)排放通量范围为10.59~1891.08 mg/(m^(2)·h),平均值为450.12 mg/(m^(2)·h),其主要环境影响因素为水深、气温和表层10 cm土壤含水量。不同植被对碳排放的贡献量有所差异,具体来说,芦苇和香蒲的CH_(4)排放通量最高,而藨草的CO_(2)排放通量最高。碳排放随水深变化呈现分段规律,CH_(4)排放随水深变化呈现先增加后减少的趋势,而CO_(2)则呈现相反规律,随水深变化先减小后增加,其水深临界阈值均出现在22 cm处。在不同水深范围内,CO_(2)排放对于水深的敏感性均大于CH_(4),且当水深大于22 cm时,CH_(4)和CO_(2)均呈现出更高的水深敏感性。碳排放在不同水深范围对温度的敏感程度不同,当水深小于22 cm时,CH_(4)和CO_(2)均呈现出更高的温度敏感性,然而当水深大于22 cm时,二者对温度均不敏感。结果表明升温背景下,东北典型盐碱湿地水陆过渡区关键生态系统在不同水深范围内呈现出不对称的响应模式,频繁的水位波动会极大地改变湿地碳排放格局,从而影响到湿地碳功能的稳定发挥。

FRAX对北京地区居民骨折风险的预测价值及干预阈值研究

背景 我国骨质疏松性骨折的整体诊治率偏低,迫切需要寻找可靠的预测工具。FRAX是我国骨质疏松诊疗指南推荐的预测工具,但其在中国内地人群中的预测价值和干预阈值尚待进一步验证。目的 评估FRAX对北京地区居民骨折风险的预测价值,并探讨干预阈值。方法 于2011—2012年在北京市4家社区卫生服务中心招募受试者1 018名,基于FRAX计算每名受试者未来10年的主要部位骨折(MOF)风险和髋部骨折(HF)风险;于2021—2022年对受试者进行随访,获取其自我报告的10年间骨折发生情况。以骨折实际发生情况为“金标准”,绘制FRAX预测骨折的受试者工作特征(ROC)曲线并计算曲线下面积(AUC),评价FRAX对北京地区居民的骨折风险预测价值,并探讨干预阈值。结果 成功回访受试者469名(46.07%),利用FRAX计算的中位MOF概率为2.6%(2.2%,3.7%),中位HF概率为0.5%(0.3%,0.9%),49名(10.45%)在10年间发生MOF,其中5名(1.07%)为HF。ROC曲线分析显示,FRAX和单纯股骨颈骨密度(BMD)预测MOF的AUC分别为0.683和0.662。约登指数最大时的截断值为2.95%,灵敏度为59.2%,特异度为67.6%。结论 FRAX对未来骨折有一定的预测能力,但仍有改进空间。预测MOF概率为2.95%时为约登指数最大的截断值,可作为制定干预阈值的参考。

丹江口库区旱地土壤磷淋溶阈值影响因素及其预测

为探究丹江口库区旱地土壤磷淋溶流失机制及其淋溶阈值的预测,以丹江和汉江的4个小流域为研究区,共采集研究区内20个典型旱作耕地土壤,测定其理化性质与土壤磷吸附特征参数,并通过室内培养试验获得土壤磷淋溶阈值(Phosphorus leaching threshold,P_(lth)),通过路径分析探究了不同土壤P_(lth)对土壤性质及磷吸附特性的响应,采用主成分分析探究了P_(lth)的主控因子,并依此对其进行预测。结果表明:研究区土壤P_(lth)范围在16.34~93.84 mg·kg^(-1)之间,部分样点土壤速效磷(Olsen-P)含量接近甚至高于其P_(lth),具有极大流失风险。相关性分析表明,P_(lth)是众多土壤性质共同作用的结果,与土壤pH呈极显著负相关(R^(2)=0.81,P<0.001),与土壤总磷(Total phosphorus,TP)、水溶性磷(Water-soluble phosphorus,P_(d))和Olsen-P含量呈显著正相关(R^(2)>0.62,P<0.01),并受到土壤磷吸附饱和度(DPS)、零点吸持平衡浓度(EPC0)的显著影响(R^(2)>0.51,P<0.05),在一定程度上也受到胶结物质,如土壤有机质(SOM)和游离态铁铝氧化物(Fe_(d)、Al_(d))的影响。路径分析中,P_(lth)对DPS、pH和Pd的响应更为敏感,总效应系数分别为-0.90、-0.81和0.80,其中,pH影响磷吸附解吸过程的间接效应(-0.49)超过其直接效应(-0.32)。主成分分析表明土壤pH和Olsen-P是影响P_(lth)的最主要因子,可通过多元线性回归方程对丹江口库区旱地土壤P_(lth)进行有效预测。研究表明:P_(lth)对DPS、pH和Olsen-P含量的响应更为敏感,土壤pH和Olsen-P含量是P_(lth)的主控因素,可依此对其进行预测。

干旱半干旱地区变时滞反应扩散植被-水系统的阈值动力学

考虑地表水的渗透和扩散作用对干旱半干旱地区生态系统的影响,本文建立了具有时变时滞的反应扩散植被-水系统模型.给出阈值R^(*),并讨论了系统的动力学行为,当R^(*)<1时,系统的无植被平衡点局部渐近稳定.当R^(*)>1,植被一致持久.此外,通过拉丁方抽样(LHS)及偏秩相关系数(PRCCs)方法对模型阈值进行敏感性分析,给出了参数对系统动力学行为的影响并为制定防治荒漠化的措施提出建议.此外,通过分析系统有限时间稳定性,讨论了时滞对植被水模型的动力学行为的影响.

基于对抗自编码器和自适应阈值的滚动轴承故障预警方法

针对目前工程实际中故障预警存在敏感特征组合构建困难、完备的故障样本稀缺和预警阈值设定不准确等难题,提出一种基于对抗自编码器(AAE)和自适应阈值的滚动轴承故障预警方法。将预处理后的正常样本频谱数据作为AAE训练数据进行自编码器网络和对抗网络训练,并计算自编码器重构误差和保留编码网络;利用编码器逐层提取服从先验分布的低维特征,结合重构误差和相似性度量构建健康指标,并基于贝塔分布进行健康指标概率密度分布拟合以自适应确定阈值;将测试数据经相同步骤处理后与阈值比较,判别异常。利用两类滚动轴承数据集验证所提方法,试验结果表明所提方法具有优异的故障预警性能和自适应性,能够实现早期微弱故障预警。

基于FY-4A气象卫星多通道数据组合的沙尘暴识别阈值研究

卫星遥感在沙尘气溶胶的监测中具有独特优势,是沙尘判识研究的重要技术支撑。为提高沙尘暴识别精度,利用FY-4A气象卫星14个通道的反射率及亮温数据,通过目标物多通道阈值综合分析方法识别沙尘天气现象,确立并优化沙尘暴判识阈值,为沙尘暴天气现象智能分析判识模型提供支持。结果表明:可见光与近红外通道在有云时变化比较明显,在沙尘区域可见光与近红外通道和短波红外通道亮温值差距较小,并且短波红外通道值大于可见光与近红外通道值;中波红外通道在沙尘区表现出相同的变化趋势,并且在沙尘区亮温值明显高。经过阈值优化,针对大范围的沙尘天气识别结果与观测实况基本吻合,所以多通道阈值法可以有效提升沙尘区的判识精度。

基于保险理赔的城市暴雨致灾因子及阈值分析:以石家庄市内四区为例

为应对气候变化、适应城市发展和降低城市气象灾害风险,基于石家庄市内四区2008-2018年气象灾害保险理赔资料、地面气象观测资料,利用统计学方法,分析城市暴雨致灾理赔数量的变化特征及致灾因子,以致灾因子为自变量、理赔数量为因变量构建暴雨致灾理赔数量模型,利用F检验、方差分析及2019-2021年实际案例检验模型可行性,最后基于关键气象因子划分暴雨致灾理赔的风险等级阈值。结果表明:暴雨是导致2008-2018年石家庄市内四区气象相关保险理赔的主要灾害,暴雨致灾理赔数量呈逐年显著增加趋势;利用一元或多元线性回归分析方法建立5种暴雨致灾理赔数量模拟模型,检验后确定最大小时雨强是影响石家庄市内四区暴雨致灾理赔数量的关键因子;以最大小时雨强作为风险指标,将暴雨致灾理赔风险划分为轻、中、重和特重4个等级。在此基础上,后期通过开发城市保险行业暴雨风险监控系统,可基本满足行业的风险监控预警服务需求,为推动保险行业“防重于赔”的风险减量服务提供技术支撑。

基于最佳阈值分割的激光焊点缺陷检测算法研究

针对新能源汽车电池材料中传统焊接点质量检测方法存在效率低、漏检率高以及工作强度大等问题,基于最佳阈值分割设计了激光焊点缺陷检测算法。首先通过改进最大类间方差法将图像裁剪为多个小图像进行阈值分割,并基于最佳阈值对整体图像进行分割,解决了在物料背景明暗不定的情况下焊点难以精准提取的难题,提高了对焊点宽、高、面积的检测精度,并且有助于焊点位置偏移的检测;然后利用模板匹配法实现了对焊点形状和角度的检测;最后通过Halcon视觉软件进行了算法实现。结果表明:所提出的方法能够有效地解决焊点难以提取的问题,相较于局部方差法、自适应阈值法等其他方法具有较大的优势;在实际应用中,焊点检测通过率达到了98.55%,误判率为0,满足工业生产的需求。

干旱半干旱地区气象干旱到农业干旱的传播阈值研究

[目的]探究不同类型的干旱传播顺序与传播阈值,为干旱监测、预测与早期预警提供科学依据。[方法]以东北亚干旱半干旱区为研究区,采用标准化干旱指数(SPEI)表征气象干旱,采用标准化土壤湿度指数(SSMI)和标准化归一化植被指数(SNDVI)从土壤水和植被角度表征了农业干旱,利用游程理论识别干旱事件及其特征并进行干旱事件匹配,基于Copula函数确定了干旱传播阈值。[结果](1) 1982—2014年研究区域干旱呈现加剧趋势,气象干旱和土壤干旱加剧趋势大于植被干旱;(2)气象干旱到土壤干旱的传播率和平均传播时间大于植被干旱,传播次序为气象干旱传播到植被干旱再到土壤干旱;(3)干旱传播阈值随干旱等级的增大而增大,该地区气象干旱到土壤干旱的传播阈值小于植被干旱。[结论]东北亚干旱半干旱区因气象干旱引发的农业干旱威胁粮食安全与生态安全,土壤与植被之间的干旱传播规律与传播阈值存在差异,应因地制宜地制定生态防护及修复措施。

1951-2022年鞍山沙尘强度分析及气象阈值研究

基于1951-2022年鞍山地区4个国家气象站地面观测资料,对沙尘天气展开分析。通过计算沙尘强度指数、建立一元线性回归方程以及M-K非参数检验了解沙尘变化趋势,与风速、相对湿度、气温、气压、降水量等气象要素进行相关分析,并给出高影响要素的阈值范围及对应概率。结果 表明:(1)鞍山地区沙尘日数和沙尘强度的年际变化呈现波动减小趋势。沙尘天气主要集中出现在1-5月,占比80%-93.5%。出现沙尘日数最多的月份为3月,4月次之。(2)扬沙是影响鞍山市区、海城市、台安县最主要的沙尘天气,而浮尘是影响岫岩县最主要的沙尘天气。(3)经M-K检验发现,鞍山地区的沙尘天气在20世纪50至60年代前期为多发期,60年代后期大幅减少,70年代中期至80年代初为第二个多发期,80年代后期开始进入沙尘天气低发期。(4)通过相关分析得出,沙尘强度的月变化与月平均相对湿度负相关,与月平均风速正相关。(5)4个地区沙尘强度较大的月份,其月平均相对湿度的阈值介于56%-65%,当达到对应阈值时,沙尘天气多发概率为100%;月平均风速的阈值介于2.4m/s-3m/s,当达到对应阈值时,沙尘天气多发概率为66.7%-85.7%。

改进小波阈值算法在信号处理中的研究

采用小波阈值方法去噪虽然应用广泛,但传统的硬阈值和软阈值函数仍然存在截断、连续性及恒定误差等问题,导致信号去噪效果不佳。针对阈值函数局限性导致降噪不佳的问题,提出一种增加调节系数的改进小波阈值算法,通过控制系数可以灵活选择阈值函数满足信号去噪需求。仿真与实验测试表明,改进算法有效提高了信号的去噪效果,同时信噪比均方误差均有了明显改善,验证了改进算法的实际去噪效果和与原信号的接近程度,可以满足各种类型数字信号的去噪需求。

食品添加剂在加工环节中的安全阈值及作用机制研究

食品添加剂在提升食品品质和延长保质期中作用显著,但其加工环节的安全性备受关注。本文分析温度、pH值、压力等加工条件对添加剂稳定性及功能的影响,揭示副产物生成的风险。同时从多个角度介绍了安全阈值评估方法,并提出了优化加工工艺、开发新型添加剂、推广动态监测技术以及完善法规与教育方法等对策建议,旨在为食品安全与工业发展提供参考。

基于CEEMDAN-改进小波阈值的电弧炉声信号降噪算法

电弧炉声信号中包含大量冶炼状态信息,同时容易受到机体和周围噪声干扰.针对此问题,提出了一种改进小波阈值函数与自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)联合降噪的新算法.首先用CEEMDAN算法将声信号分解成由高频到低频自动排列的固有模态函数(IMF);再用相关系数法判断出由噪声信息主导的IMF分量并进行消除,从而实现信号初次降噪,对于其它IMF分量,使用改进小波阈值函数进行降噪,实现含噪信号二次降噪;最后进行线性重构,得到降噪后的信号.该文提出的方法兼具CEEMDAN分解及改进小波阈值降噪的优点,与软阈值和硬阈值方法相比,其信噪比提高了2.7 dB,均方根误差分别降低了16.8%和19.8%,降噪效果更好,可应用于电弧炉声信号的降噪处理当中.

鱼类产卵敏感期河流生态流速的分区分类阈值研究

敏感生态流量目标的合理制定是生态流量管理的重难点问题。针对目前敏感生态流量目标制定中存在的计算方法繁杂、关键参数缺乏等问题,本文以鱼类产卵期为重点,提出了分区分类河流敏感期生态流速和生态流量核算方法,制定了不同区域(东北、黄淮海、西南、长江中下游和东南沿海)、不同类型(按集水面积、山区河段和平原河段等划分)河流敏感期生态流速阈值。结果显示,全部分区分类推荐流速平均值为0.66 m/s,其中山区大站平均值为0.94 m/s、山区小站平均值为0.62 m/s、平原大站平均值为0.63 m/s、平原小站平均值为0.46 m/s。基于阈值核算了全国217个鱼类产卵生境保护河段的敏感期生态流量目标,并结合部分断面湿周法结果对阈值合理性与适应性进行了验证,验证结果表明相关阈值和方法适应于不同类型、不同规模河流,可为我国现阶段河流敏感生态流量管控提供参考。

诱发台风暴雨型滑坡的降雨阈值研究——以泰顺县为例

在我国东南沿海地区,台风暴雨诱发了大量山体滑坡。建立诱发台风暴雨型滑坡的降雨阈值模型,可为该地区的滑坡预警提供参考依据。基于浙江省泰顺县2007—2022年以来发生的滑坡信息和日降雨量数据,进行了诱发滑坡的台风暴雨事件编目,初步揭示了台风暴雨型滑坡的发育规律和触发降雨特征,通过降雨强度(I)、降雨历时(D)的幂律关系构建了滑坡临界降雨阈值模型,并开展了不同台风降雨雨型的阈值模型对比。结果表明:台风暴雨型滑坡大量发生在与台风登陆方向接近的迎风坡,坡表植被多为乔木和竹林;诱发滑坡的台风降雨一般持续2~3 d,且降雨过程集中,降雨雨型以单峰型为主,总降雨量一般在200 mm以上;台风暴雨诱发滑坡的降雨阈值显著高于一般性的降雨,这种差异与台风降雨模式及大尺度气候环境有关;雨型也会显著影响降雨阈值,随着降雨峰值的后移,阈值逐渐降低,表明台风暴雨型滑坡对长时间降雨后出现的强降雨事件更加敏感。通过降雨阈值模型对9次台风降雨事件是否诱发滑坡进行了预测,预测结果与实际情况比较吻合,证明该模型及研究思路对台汛期东南沿海的滑坡监测预警有较强的参考价值。