基于FAST和Sobol指数法的雷达系统效能敏感性分析

为了以较小的代价快速提升对空探测雷达系统的综合效能,首先搭建了对空探测雷达系统综合效能的评估指标体系,在此基础上完成了综合效能评估模型的建立。选择两种基于方差原理的全局敏感性分析方法,即傅里叶幅度敏感性测试(Fourier amplitudes sensitivity test,FAST)和Sobol指数法,分别从频域和时域对建立的评估模型进行敏感性分析。在基于FAST进行敏感性分析时,提出了21维输入指标所对应的特征频率集的选取方法;在基于Sobol指数法进行敏感性分析时,考虑了二阶及高阶敏感性指数的影响。对比FAST和Sobol指数法的分析结果,两种方法获得的敏感性分析结果具有较好的一致性。其中,功率和频率为对空探测雷达系统的主要影响指标,为雷达系统的研发和升级提供了可靠性依据。

CMIP6模式关于中国叶面积指数对温度和降水变化敏感性的模拟能力评估

评估地球系统模式对气候和植被的模拟能力是利用地球系统模式研究植被对气候变化响应的基础。基于观测和遥感数据,本文评估了第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中18个全球耦合模式对中国生长季温度、降水和叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)的模拟性能。我们基于多元线性回归模型定量了植被对温度、降水的敏感性,对CMIP6模式关于植被敏感性的模拟能力进行定量评估。研究结果表明:(1)大部分模式可较好地模拟生长季温度、降水和LAI的气候态空间分布特征,但普遍高估全国平均LAI,且各模式对气候和植被变化趋势的模拟结果存在较大偏差;(2)与观测数据相比,模式关于LAI对温度和降水的敏感性符号模拟能力均表现出对正值区的模拟优于对负值区的模拟,并且典型脆弱区植被敏感性大于中国区域植被敏感性,模式对植被敏感性幅度及其与气候场对应关系的模拟方面存在较大偏差;(3)基于模式在生长季的温度、降水、LAI及其敏感性方面的综合排名,四个模拟性能最佳的模式分别为CanESM5–CanOE、INM–CM5–0、IPSL–CM6–LR和MPI–ESM1–2–LR。

基于Sobol指数法的舰艇防空作战效能敏感性分析

为探索水面舰艇防空武器装备对作战效能的影响关系,构建了舰艇防空武器系统指标体系,在指标归一化的基础上建立基于幂指数法的舰艇防空作战效能评估模型;采用Sobol指数法分析了防空武器装备各个能力指标在全局变动时对舰艇防空作战效能的影响,基于主效应和全效应指数对各个指标进行敏感性排序,确定影响舰艇防空作战效能的关键因素,并分析了指标之间的交互效应对作战效能的影响。仿真结果表明,防空导弹命中概率、系统反应时间、飞行速度3个指标对舰艇防空作战效能的影响较大。该研究可为舰艇防空武器装备的论证工作提供参考和依据。

老年甲状腺激素敏感性指数与血脂异常相关性分析

目的探讨老年人群中甲状腺激素敏感性指数与血脂异常风险的关系。方法将2021年1月至2023年7月在中国人民解放军第三〇五医院体检中心进行体检的甲状腺功能正常的3076例老年人作为研究对象,收集入选者一般信息及甲状腺激素水平、血脂水平等指标。根据血脂水平,分为血脂正常组(对照组)1158例和血脂异常组(病例组)1918例,应用单因素及多因素logistic回归模型分析甲状腺激素敏感性指数与血脂异常的关系。结果纳入研究的3076例对象平均年龄70.02岁,男1764例(57.35%),女1312例(42.65%)。调整混杂因素后,与甲状腺反馈分位数指数(TFQI)的Q3组(模型1,OR=0.78,95%CI 0.64~0.96;模型2,OR=0.78,95%CI 0.63~0.97)和参数化甲状腺反馈分位数指数的Q3组(模型1,OR=0.81,95%CI 0.66~1.00;模型2,OR=0.80,95%CI 0.64~0.99)相比,Q1组血脂异常风险较低,游离三碘甲状腺原氨酸和游离甲状腺素的比率(FT_(3)/FT_(4))的Q4组(模型1,OR=1.75,95%CI 1.41~2.16;模型2,OR=1.57,95%CI 1.25~1.96)风险较高(P<0.05)。剂量-反应关系分析显示,TFQI(P-TFQI<0.05,P-nonlinear<0.05)与血脂异常之间存在“U”形非线性剂量-反应关系。FT_(3)/FT_(4)(P-FT_(3)/FT_(4)<0.05,P-nonlinear=0.1978)与血脂异常之间存在线性剂量-反应关系。结论老年人群TFQI、FT_(3)/FT_(4)与血脂异常的发病风险存在相关性。

基于介质模型Morris法和Sobol法的农业常用药剂环境敏感性分析

四级多介质模型的敏感性分析是生态毒理学的重要研究方法之一。为了系统性研究该分析方法,选用Morris法和Sobol法对两种农业常用药剂(抗生素磺胺甲嘧啶和四环素)进行研究,并对10种影响参数的敏感性进行了分析。结果表明:不同物质的参数敏感性有差异;Morris法可得到定性结果,Sobol法可得到定量结果,但两者参数排序结果相近;Morris法对计算资源需求更少,计算耗时短,结果输出快,而Sobol法需优化计算次数,计算过程相对复杂。目前多数的研究采用局部敏感性分析方法,但可能会造成结果的不准确性。在无法判断模型是否为线性时,应优先使用全局敏感性分析方法。

血管阻力指数联合UL16结合蛋白2对直肠癌新辅助放化疗敏感性的预测价值

目的 分析血管阻力指数(RI)联合UL16结合蛋白2(ULBP2)对直肠癌新辅助放化疗(NCRT)治疗敏感性的预测价值。方法 纳入2018年1月至2022年4月收治的84例直肠癌患者,所有患者均行NCRT治疗。将NCRT治疗有效者纳入有效组,无效者纳入无效组。比较两组的一般资料、直肠腔内超声(ERUS)以及血清学指标。使用二元Logistic回归模型分析影响直肠癌患者NCRT治疗敏感性的相关因素,使用受试者工作特征(ROC)曲线分析RI、ULBP2以及二者联合对直肠癌患者NCRT治疗敏感性的预测价值。结果 84例直肠癌患者经NCRT治疗,治疗总有效率为41.67%(35/84)。将治疗有效者35例纳入有效组,无效者49例纳入无效组。二元Logistic回归分析结果显示,黏液腺癌、RI、ULBP2均与直肠癌患者NCRT治疗敏感性明显相关(P<0.05)。RI联合ULBP2对直肠癌患者NCRT治疗敏感性的预测价值更高。结论 ERUS指标中RI和ULPB2均与直肠癌NCRT疗效明显相关,其中二者联合对直肠癌患者NCRT敏感性的预测价值更高,值得应用及推广。

基于Sobol法的TOPMODEL模型全局敏感性分析

Sobol法是最具代表性的全局敏感性分析方法。应用Sobol全局敏感性分析方法分析TOPMODEL模型的参数对Nash-Sutcliffe效率系数、总水量平衡误差系数、低水流量误差系数和高水流量误差系数4个目标函数的敏感性。通过对白盆珠水库、流溪河水库的分析结果表明,较敏感的参数有M、lnT0、Sr0和Rv,Sobol方法给出的定量敏感度能衡量敏感性表现的差异,并反映出了模型"异参同效"的现象。

改进Sobol算法支持下的PROSAIL模型参数全局敏感性分析

定量分析模型参数的敏感性是构建参数反演模型的关键步骤。本文采用改进Sobol全局敏感性分析算法,对PROSAIL模型的输入参数进行全局敏感性分析。结果表明：1在可见光波段430～760 nm范围内,叶绿素含量的总敏感度约为80%;2在近红外波段800～1100 nm范围内,平均叶倾角、叶片干物质含量和LAI是影响冠层反射率的3个最重要的参数;3在短波红外波段1100～2500 nm范围内,叶片含水量逐渐成为影响冠层反射率的主要参数。叶绿素、水和干物质等参数吸收系数的变化及相对大小的不同是造成以上变化的主要原因。该研究可以为植被生化参数的反演提供理论基础。

基于Sobol方法的新安江模型参数敏感性分析

采用敏感性分析方法对复杂模型和系统的输入和输出进行定性和定量的分析,有利于模型结构的诊断、模型参数的识别和模型的应用。现以桓仁水库流域为例,使用Sobol方法,以确定性系数、总水量误差系数、低水误差系数和高水误差系数作为敏感性分析模型的目标函数,分别对模型单参数和多参数的敏感性进行了评价。结果表明不同目标函数下参数的敏感性不同;Sobol能定量地给出参数的总敏感度和参数间相互作用的敏感度,适合于分析水文模型的参数敏感性。

红外光谱指数反演大田冬小麦覆盖度及敏感性分析

植被的覆盖度能反映植被对光的截获、指示植物的生物产量等。常用的红光/近红外构成的植被指数能指示作物覆盖度,但它们易受到不确定因素的影响,估测结果往往偏差较大。该文以冬小麦为例,研究了利用近红外和短波红外光谱指数估测覆盖度的可行性,并评价了这些指数对品种、肥水处理和叶色的敏感性。试验中对冬小麦用数码相机垂直成像获取照片,利用分类算法自动提取覆盖度。根据同步获取的冬小麦光谱特征,构造了56个红外比值和28个红外归一化光谱指数,并选取了8个基于红光近红外的植被指数,利用通用线性模型(GLM)评价它们对覆盖度的预测能力及敏感性分析。结果表明,短波红外光谱指数R1690/R1450,R1450/R1690及(R1450-R1690)/(R1450+R1690)等不易受品种,肥水管理及叶色的影响,能很好地预测大田冬小麦覆盖度。

我国北方植被指数对土壤湿度的敏感性分析

土壤湿度对植被指数起着重要的作用。利用NOAAAVHRR数据中的植被指数(NDVI)和我国气象台站所监测的土壤湿度数据,对我国北方地区的NDVI与土壤湿度的关系进行了研究。结果表明,近18年来,北方地区土壤湿度不同区域其变化趋势存在差异,西北地区土壤湿度在增加,而华北和东北地区土壤湿度在下降。NDVI对土壤湿度的响应也存在着明显的区域差异,我国西北地区植被对土壤湿度的敏感性最强,其次是华北地区,敏感性弱的是东北地区;对于不同层次的土壤湿度,也表现为同样的区域特点,但随着土壤深度的增加,敏感性减弱。这种敏感性也表现在不同季节变化上,春季华北地区土壤湿度对植被指数影响较大,其次是西北和东北地区,夏季和秋季北方地区土壤湿度与植被指数都有较好的相关性,以西北地区的相关系数最大,而冬季北方地区植被指数对土壤湿度都不敏感。

拉伸变形应变速率敏感性指数的力学涵义及其规范测量

鉴于建立超塑性变形定量力学解析理论的重要性，从分析Backofen超塑性拉伸的本构方程出发，讨论了方程中的材料参数k和应变速率敏感性指数m的力学涵义。提出了恒应变ε、恒速度v和定载荷F三种典型变形路径条件下应变速率敏感性指数的规范测量公式。对每种变形路径又提出应变速率敏感性指数的传统测量方法和计算机模拟精确测量方法，并作了精度对比分析。给出了典型超塑Zn-5%A1合金在常态(18℃)和超塑状态(340℃)时三种变形路径下应变速率敏感性指数mε、mv和mF的实测结果。由于三者之间不但存在大的偏差，而且随ε的变化规律也各异。这就从试验上判明，即使在相同的应力状态下，应变速率敏感性指数也与变形路径密切相关。由此便向力学理论提出新的问题，要求从理论上解答偏差和变化规律不同的原因，进而揭示其力学本质。

基于Sobol敏感性分析的装备体系保障效能评估

现代化作战都趋向于体系与体系间的对抗,装备体系保障能力已经成为影响装备体系作战能力的关键。为了定量衡量装备体系保障的效果,需要对装备体系保障效能进行科学的量化评估。首先进行装备体系保障能力分析,得出装备体系保障能力指标。其次,基于Sobol敏感性分析方法,对装备体系可用度进行敏感性分析,得到装备体系保障能力指标的重要程度。然后,基于Sobol敏感性分析,综合采用幂指数法提出装备体系保障效能评估方法。最后,通过多智能体仿真方法对某装备体系保障效能进行仿真评估,验证了所提方法有效性。

不同传感器的模拟植被指数对水稻叶面积指数的估测精度和敏感性分析

本研究利用水稻冠层高光谱数据,模拟NOAA-AVHRR,Terra-MODIS和Landsat-TM的可见光波段反射率数据,计算各传感器的多种植被指数(NDVI,RVI,EVI,GNDVI,GRVI和Red-edge RVI),比较植被指数模型对水稻LAI的估测精度,分析不同植被指数对LAI变化的敏感性。相对于红波段植被指数,红边比值植被指数(Red-edgeRVI)和绿波段指数GRVI与LAI有更好的线性相关关系,而GNDVI和LAI呈现更好的对数相关关系。MODIS的Red-edge RVI指数不仅模型拟合的精度最高,还有独立数据验证的估测精度也最高,而且它的验证精度较拟合精度下降幅度最小;其次是绿波段构建的GNDVI和GRVI植被指数的估测精度,再次是NDVI和EVI的估测精度,而RVI的估测精度最差。敏感性分析发现,13个植被指数对水稻LAI的估测能力都随着LAI的增加而下降,但归一化类植被指数和比值类植被指数对LAI变化反应的差异明显,归一化类植被指数在LAI较低时(LAI<1.5)对LAI变化的反应开始非常敏感,但迅速下降,而比值类植被指数在LAI较低时,明显小于归一化类植被指数,之后随着LAI的增大(LAI>1.5)比值类植被指数对LAI的变化敏感性,则明显高于归一化类植被指数。Red-edge RVI和绿波段指数GRVI和LAI不仅表现了很好的线性相关关系,而且在LAI大于2.9左右保持较高的敏感性。

基于光谱参数的棉花叶面积指数监测和敏感性分析

研究棉花冠层光谱参数对不同叶面积指数的响应,建立棉花叶面积指数光谱参数最佳估测模型,并对所选光谱参数进行敏感性分析。利用高光谱仪测定不同时期不同叶面积指数条件下的棉花冠层光谱反射率。结果表明,694 nm和1099 nm分别为可见光和近红外波段区域内与叶面积指数相关性最好的波段,并用于改进前人所建立的光谱参数;宽范围动态植被指数和比值植被指数与叶面积指数的拟合效果最好,估测模型的决定系数(r2)分别为0.8375和0.8324;此外,比值植被指数对棉花叶面积指数变化的敏感性大于宽范围动态植被指数。

不同目标函数对新安江模型参数的敏感性和不确定性影响分析

目标函数的选择影响流域水文模型的参数率定结果。为深入探究不同目标函数对水文模型参数的敏感性和不确定性及径流模拟结果的影响,本文以福建省金溪池潭流域日径流模拟为例,采用SCEM-UA优化算法率定三水源新安江模型,选择纳什效率系数f_(1)、均方根误差f_(2)和Kling-Gupta效率系数f_(3)作为参数率定的目标函数,同时构建分别偏好f_(1)、f_(2)、f_(3)三者的组合多目标函数F_(1)、F_(2)和F_(3)共6个率定目标,比较不同率定目标下的径流模拟精度差异,采用Sobol全局敏感性分析方法定量对比分析不同目标函数下的新安江模型参数敏感性,最后基于GLUE方法分析丰枯水期和不同流量级别下的径流模拟不确定性。结果表明:(1)6个目标函数下,新安江模型的主要敏感参数识别结果一致;(2)F_(1),F_(2),F_(3)较单目标函数展现出更高的径流模拟精度;(3)在不同水文时期和不同流量级别下,f_(1)表现出较其他目标函数更高的覆盖率和较小的不确定性区间。不同目标函数下均呈现枯水期参数不确定性最小,且随流量级别的增大而径流模拟不确定性增加的规律。

超塑性拉伸变形应变速率敏感性指数的试验测量及其精细分析

从理论上导出不同典型变形路径下用试验参数F(变形载荷 )、v(十字头速度 )和l(试样标距长度 )表达的应变速率 ( ε)敏感性指数m的一组公式 ,并由此建立了在一组恒 ε试验、恒v试验和定F试验曲线上测量定长度应变速率敏感性指数ml、恒速度应变速率敏感性指数mv 和定载荷应变速率敏感性指数mF 的统一方法。在同一组恒 ε(恒v或定F)曲线上测得ml、mv 和mF,而且测得的ml、mv 和mF 是不相同的 ,这说明超塑性变形具有较强的结构敏感性。但是在不同组的恒 ε、恒v和定F试验曲线上用相同的测量公式测得的ml、mv 或mF 的值也各不相同 ,便是应分析的问题 ,于是又对m值的结构敏感性作了精细分析。

叶片光化学植被指数(PRI)的修正及其敏感性分析

光化学植被指数(PRI)被成功的应用于估算不同叶片生化组分的光能利用率(LUE),这些生化组分包括叶片含水量、氮元素浓度等。以往的研究中已经成功建立了叶片、冠层和景观尺度PRI和LUE的相关关系。但是,为了利用PRI更加准确地估算叶片LUE,很多问题仍然亟需解决,比如当LUE高于0.03mol CO2 mol-1PPFD(photosynthetic photon flux density),PRI会出现一个明显的饱和区域以及PRI和LUE关系会随季节发生较大变化。文章对PRI进行了修正,并基于PROSPECT模型对这一修正形式进行了4个参数的敏感性分析。分析结果表明,叶片SR-PRI(Simple ratio PRI)对叶肉结构参数(N)、叶绿素浓度(cab)敏感性要高于叶片的等效水厚(cw)和干物质浓度(cm)。因此叶肉结构参数(N)和叶绿素浓度(cab)的微小变化都会造成SR-PRI的较大变化,进而影响到LUE的估算精度。对SR-PRI的实证实验表明,这一指数也能够很好地用来估算叶片的光能利用率并且结果要优于PRI和LUE之间的相关关系。SR-PRI最重要的一方面在于其更清晰的物理意义和对531nm处反射率变化的敏感性,因为这一波段位置的反射率变化是评价光能利用率的核心参数。

单纯性肥胖儿童体块指数与胰岛素敏感性及脂肪肝相关性研究

目的探讨单纯性肥胖儿童体块指数(BMI)与胰岛素敏感性及脂肪肝的关系。方法 126例2～14岁的单纯性肥胖儿童及30例年龄、性别相匹配的健康正常体重儿童分成5组,分别检测体块指数、空腹血糖(FBG)、空腹血胰岛素(FINS)及肝脏B超,并计算血糖/胰岛素比值(G/I比值)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和胰岛β细胞分泌指数(HOMA-IS)。结果肥胖各组FBG、G/I比值与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),而FINS、HOMA-IR、HOMA-IS差异有统计学意义(均P<0.05)。B超检查显示肥胖组儿童有16例并发脂肪肝,发病率为12.75%,正常对照组无1例脂肪肝发生(P<0.01)。结论单纯性肥胖儿童BMI与胰岛素敏感性及脂肪肝密切相关,肥胖儿童需早期干预和长期随访。

超塑拉伸变形应变速率敏感性指数的力学解析

从拉伸变形的状态方程和力学基本理论出发，导出了塑性和超塑性拉伸变形ｍξ、ｍｖ 和ｍＦ（ｍξ、ｍｖ。和Ｆ分别为恒应变ξ、恒变形速度ｖ和恒载荷Ｆ的应变速率敏感性指数）的函数表达式，而且理论计算值与典型超塑性合金ＺｎＡ１５的试验数据吻合，这便从理论上解答了“拉伸变形应变速率敏感性指数的力学涵义及其规范测量”一文从试验上提出的问题，即：为什么ｍξ、ｍｖ和ｍＦ随应变速率ξ的变化规律互不相同，甚至出现了ｍＦ会大于１，ｍｖ会是负值的反常结果。对这些问题的理论解答便进一步揭示了ｍ值的力学本质。