知识复杂性的测度方法综述与比较

[研究目的]复杂知识是突破关键核心技术的基础支撑,也是企业或区域建立竞争优势的关键要素。该文旨在全面把握知识复杂性测度方法的研究现状与前沿进展,为知识复杂性的深入研究提供测度理论基础。[研究方法]通过梳理国内外知识复杂性研究的相关文献,详细介绍三种主要的知识复杂性测度方法的核心思想、理论基础和计算过程,并进一步对比分析不同方法的适用层次和优缺点,最后提出未来研究方向。[研究结论]反射法主要基于知识的空间分布异质性间接衡量知识复杂性,虽然原理简单且操作相对容易,但无法揭示知识复杂性的本质特征;元素依赖性指数利用知识组合频次衡量知识元素之间的相互依赖程度,进而反映知识复杂性,忽视了其他影响知识组合的因素;结构多样性指数通过知识组合网络拓扑结构的多样性反映知识复杂性,综合考虑多个网络结构指标,并经过大量数值模拟检验,但存在估计结果不稳定、仅适用于二值网络等问题。

家庭养老能力评价指标体系构建与实证分析

家庭养老能力事关社会养老服务需求与发展,亟需构建科学有效的家庭养老能力评价指标体系。文章利用CHARLS2018年调查数据,构建出由自我养老能力、配偶养老能力和子女养老能力组成的3个准则指标,共有9个子准则指标和17个观测指标构成的家庭养老能力综合评价指标体系。采用熵权法和复相关系数法确定指标权重,并运用U检验、H检验和空间相关性分析家庭养老能力及其分维度的分布特征。结果显示:子女养老能力、自我养老能力和配偶养老能力权重系数分别为0.555、0.288和0.157。家庭养老能力的得分为0.433±0.091,子女养老能力、自我养老能力和配偶养老能力分维度得分分别为0.121±0.056、0.066±0.019和0.245±0.069,均呈现右偏分布,子女养老能力维度失分最多,自我养老能力维度差异性最大。女性、农村和西部地区老人的家庭养老能力显著弱于男性、城市和东部地区老人。低龄老人自我养老能力和配偶养老能力显著较高,但子女养老能力也显著低于高龄老人。中国家庭养老能力居前三位的是上海市、北京市和新疆维吾尔自治区,云南省、甘肃省和安徽省居后三位。研究发现中国家庭养老能力总体得分不高,自我养老能力与子女养老能力之间呈现“互补”态势。家庭养老能力分布呈现性别、城乡和区域差异性。养老服务体系需基于当前家庭养老能力及其分维度的地区差异性,因地制宜发展。

张家口柴宣盆地浅层地下水水化学特征及水质评价

地下水作为张家口地区的主要供水水源,近年来受人类活动影响水质有恶化的趋势,影响了当地的用水安全,确定地下水化学特征与水质状况对水资源合理利用具有重要意义。基于2020年水质数据,选取Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)、Na^(+)、HCO^(-)_(3)、TH、pH、TDS、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、Al^(3+)、NO^(-)_(3)、F^(-)、Cr^(6+)等水质因子,通过数理统计法、Piper三线图、Gibbs图和岩石风化端元图对张家口柴宣盆地地区浅层地下水水化学特征进行分析,并采用模糊综合评价和改进内梅罗指数法对水质进行评价。结果表明:研究区地下水是Ca^(2+)和HCO^(-)_(3)为主的弱碱性淡水,微硬水、硬水和极硬水分别占39.51%、34.57%和25.93%;沿地下水流向,地下水化学类型由HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Na、SO_(4)·Cl-Na型转变为HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Na、SO_(4)·Cl-Ca·Mg型,水化学组分的空间分布特征主要受到硅酸盐、碳酸盐的风化溶解和人类活动影响;地下水水质整体满足III类标准,但部分地区水质较差;沿着地下水流向,水质逐渐变差,主要受原生地质环境和工业、农业污染的影响。

蒋庄煤矿北十采区3号煤层构造复杂程度评价

蒋庄煤矿主采煤层构造复杂,影响煤矿的安全高效生产。选取矿区北十采区为研究区,以3号煤层为研究对象,综合选定断裂分维值、断层强度、断层密度、褶皱平面变形系数、煤层倾角变异系数5个指标对3号煤层构造复杂程度进行定量评价。以400m×400m为单元,将北十采区划分为40个评价单元,基于独立性权系数法对评价指标权重赋值,结果表明3号煤层断裂较为发育,东北部断层分布相对较为均匀,而中东部断层分布差异较大;断层强度值与断层密度以中西部为最,褶皱平面变形系数在北部较大,变化也较大,而煤层倾角变异系数则在北部及西南部较大。评价结果显示构造简单级单元占比7.5%,主要位于研究区中部的东西两侧;构造中等级单元占比70%,占据研究区大部分位置;构造复杂级单元占比占比22.5%,主要位于研究区东北部和中西部。

刺梨、苹果和脐橙复配物的抗氧化能力

该文对刺梨、脐橙、苹果3种水果的维生素C、总黄酮和总酚3种抗氧化活性物质含量进行检测,并利用联合指数法(combination index,CI)分析3种水果两两复配后的体外抗氧化能力。结果表明:刺梨的维生素C、总酚、总黄酮含量最高,分别为971.95、922.44、283.43 mg/100 g。且刺梨与苹果质量比为1∶1时,对超氧阴离子自由基的清除能力好,表现出最好的协同抗氧化作用,苹果和脐橙复配多表现为拮抗作用。

基于熵权改进-TOPSIS法的扇区复杂度评估方法

扇区复杂度评估是开展空域规划、制定空域资源调配策略的关键和基础,为解决复杂度评估多因素耦合影响及现有评估方法简单和主观性问题,研究提出基于熵权改进-TOPSIS法的扇区复杂度评估方法。针对扇区运行特点,从空域静态结构、交通运行状态、动态限制情况3个维度,新构了包括航路结构、航空器潜在冲突、恶劣天气等8个具体量化指标,形成了全面反映空域扇区复杂度的多维评估指标体系。运用高斯分布异常值检测处理方法,消除了极端异常值对评估的影响,结合熵权法客观权重计算的优势,建立了更贴近扇区实际运行情况、符合主观认知的基于熵权改进-TOPSIS法的扇区复杂度评估方法。本研究以北京区域扇区为例进行验证分析,以均衡扇区复杂度为标准,分别从多扇区间横向对比和单扇区不同时段对比2个场景对扇区复杂度进行评估分析,并与专家评估结果进行了对比验证。结果表明:2个场景的复杂度均处于不均衡状态,说明当前北京区域空域资源分配在时间和空间这2个维度均存在一定的失衡,依据评估结果,可针对性的开展空域结构调整与交通流优化工作。相较于专家经验评估结果,本方法评估结果与专家主观认知吻合度高达80%,验证了本文方法的可行性、准确性和有效性,相较于专家评估方法,本文方法具有可量化、客观性强、计算便捷等优势。

DA-PSR模型与复杂网络的发射平台抗毁性评估

为改善现阶段评估研究中存在的主观性强、物理逻辑关联性弱的问题。以某型发射平台为对象,从评估指标体系、评估方法和评估等级判据3个方面系统构建了一种发射平台抗毁性评估体系模型。采用PSR框架理论,构建了具有因果逻辑关联关系的评估指标体系,针对评估指标体系数量繁多,提出了基于复杂异质网络理论节点介数和k-means算法的评估指标体系筛选方法;采用互信息理论和极限损毁量化提出了评估指标赋权方法和评估指标量化方法,并通过量纲分析对PSR框架理论进行了模型改进,构建了抗毁性DA-PSR评估方法;并提出了基于作战任务需求的评估等级判据方法。结果表明:通过筛选出了剩余节点介数值占总介数值52.990%、剩余簇中心值占总簇中心值90.550%的精简评估指标体系,采用抗毁性DA-PSR评估方法可以评估出该型发射平台抗毁性值为0.737,且其在不同作战任务需求下,评估等级分别呈现出“优、中、中”的差别。抗毁性DA-PSR评估方法具有主观性影响低,物理逻辑关联性强的优势,有助于提高评估结果的可信度。

装备体系效能评估及支撑技术综述

效能评估用于评价装备完成特定作战任务目标的能力,目前已经广泛应用于各种武器装备论证中。本文在简要分析当前该领域的问题和挑战的基础上,分别介绍了基于多属性决策、复杂网络和机器学习算法3类装备体系效能评估方法,并分析了上述方向的研究现状;在装备体系效能评估支撑技术方面,总结了指标约简与优化方法的研究现状;最后,基于现有的研究进展,提出了未来装备体系效能评估可能的研究方向。

变权欧式距离模型在水质综合评价中的应用

在加权欧式距离模型的基础上进行改进,针对不同的待评价单元和不同污染性质的污染物,根据污染因子的污染贡献率计算其权重;以n个污染因子为坐标轴,以水质标准中的Ⅰ级水质作为n维空间的"原点",结合权重计算出每个待评价单元以及水质标准中其他各级水质与"原点"的变权欧式距离,并将后者作为划分每个待评价单元水质级别的标准,从而建立了适合水质综合评价的变权欧式距离模型。用该模型对1996-2006年钱塘江支流东阳江许村断面水质监测数据进行了综合评价,并与灰色聚类法和模糊综合指数法的评价结果进行比较,结果与水质实际情况符合较好,验证了变权欧式距离模型应用于水质综合评价的科学性和合理性。

环境激励下基于经验模式分解的结构模态参数识别方法

识别结构模态参数是结构健康监测和振动控制等研究及工程实践中的一个重要环节,同时也是前提和难点所在。提出基于经验模式分解(EMD)的环境激励结构模态参数识别的STD法、复指数法与ARMA法。3种方法采用EMD将结构环境振动响应原始信号分解成若干个基本模式分量(IMF),使每一个基本模式分量仅为结构的某一阶固有模态,采用相关系数法结合频谱分析挑选出真实IMF,进而分别用STD法、复指数法与ARMA法进行模态参数识别。四层钢框架模型环境振动试验分析结果表明,3种方法能有效地避免结构各阶模态之间的相互影响,能够更清晰更方便得到结构模态参数。采用基于奇异值差分谱进行去噪处理,使得识别结果更加准确。

模态参数辨识改进算法及其在振动台试验中的应用

结合数据驱动随机子空间法,提出了环境激励下结构模态参数识别的改进ITD法、改进STD法与改进复指数法。随机子空间法的识别精度高,其中Hankel矩阵经过正交投影计算可以保留原始数据中的所有信息,同时去除了噪声,将得到的P矩阵中的数据作为ITD法、STD法与复指数法的输入数据,这3种方法就不再需要采用随机减量法或者自然激励技术进行前处理,避免了这2种前处理方法的不准确性带来的误差,并提高了模态参数识别的计算效率。利用12层钢筋混凝土框架结构模型在振动台试验过程中地震反应记录,识别结构模型模态参数。从而证明3种改进方法在结构模态参数识别中应用的可行性。

基于复杂网络的森林健康评价研究

为了揭示森林生态系统健康状况的发展规律,本研究构建了森林健康评价指标体系,采用复杂网络和综合指数法对森林健康状况进行了评价分析。以广州市大岭山林场216个小班为例,把优势树种和龄组相同的相邻小班合并成景观斑块,构建了小班网络、景观斑块网络,并计算出不同尺度的健康指数。结果表明:小班尺度,优质、健康、亚健康、不健康、病态小班分别是139个、44个、20个、11个、2个;景观斑块尺度,优质、健康、亚健康、不健康、病态景观斑块分别占总面积的75.57%、10.68%、10.13%、2.86%、0.76%;区域尺度,整个区域的森林健康指数为78.62,森林健康等级为健康。研究结果可为森林可持续经营提供科学依据。

模糊综合指数法评价巢湖原水水质及其应用研究

准确评价巢湖原水水质等级 ,可为防治巢湖水污染提供科学依据。为合理确定水样各评价指数的权重 ,提高水样水质等级的计算精度 ,提出了模糊综合指数法 ( FCIM)。结果表明 ,用 FCIM评价巢湖原水水质中主要污染的结果合理、精度高。FCIM的特点是简便、有效、直观和通用。它可与水质在线仪表联用 。

基于振动台试验的时域结构模态参数识别法对比研究

目的对比不同的时域法对振动台试验中频率和阻尼比等不同模态参数的识别结果的精度离散特点,以便更加合理地加以应用并为后续研究提供参考.方法采用复指数法与ARMA时间序列法两种时域法,通过算法编程对同济大学防灾国家重点实验室振动台试验的12层钢筋混凝土框架模型在不同震级工况下进行模态识别.结果识别出了小震、中震与强震工况的结构模态参数,并进行了振型识别结果与有限元结果的对比,以及两种方法间频率精度和阻尼比离散度的对比分析,发现结果均符合实际工程的精度需要,未出现较大的离散现象.结论两种时域法均可有效地识别出结构的模态参数,尤其对频率的识别精度较高,两种算法的振型识别较为准确,识别结果与有限元计算的拟合度较高,但阻尼比的识别结果离散度较大,这种规律在中、强震级工况下更加明显.

复杂网络可靠性评价方法综述

阐述了网络可靠性及相关概念,从抗毁性、生存性、有效性、完成性4个方面对网络可靠性评价指标进行了分类、总结,进一步分析探讨了网络可靠性评估方法,最后对未来的网络可靠性研究工作进行了展望。

应用复形优化方法的船舶结构可靠性分析

本文根据Hasofer－Lind关于结构可靠性指标的定义，提出改进的复形优化方法来计算可靠性指标，可避免复杂非线性极限状态函数的求导问题，亦可处理随机变量相关的问题。其突出的优点是，方法的通用性强，编制程序简单，便于推广应用。计算实例证明了本文方法的有效性。

多因素复合分析法对直罗组砂岩富水性研究

针对陕北侏罗系煤田顶板直罗组砂岩水害难以防治的问题,以柠条塔井田顶板突水为例,分析了砂岩含水层厚度、砂泥岩组合及风化砂岩层3个因素对直罗组砂岩含水层富水性的影响程度;基于多因素复合分析法,确定了直罗组岩性结构指数、砂泥比系数、砂岩风化率3个指标对砂岩含水层富水性的权重及直罗组砂岩富水性等级范围划分。研究结果表明,岩性结构指数能很好地反映砂岩含水层的孔隙度、渗透性及粒度对富水性的影响;应用多因素复合分析方法确定了3个影响因素的权重系数分别为0.3、0.3、0.4,并根据权重结果将其富水性分区划分为强、中、弱3个等级,其中综合指数为0～1.6为弱富水区、1.6～2.3为中等富水区、2.3～3.0为强富水区,强富水性区域主要位于井田南部、中西部及东北部的局部,富水性中等的区域主要分布于井田中部及北部的大部分区域,井田的南北翼各存在一个相对较弱的富水区。分区预测结果与矿井实际顶板突水区域具有较好的一致性,为陕北侏罗系煤田顶板水害防治提供了一种有效预测途径。

区域复合系统可持续发展指标体系及其评价方法

依据可持续发展理论,把区域复合系统分为资源、环境、经济、社会4个子系统,并根据4个子系统的发展水平及相互之间协调运行对区域可持续发展的影响,构建出区域的REES系统运行模式,从而设计出区域可持续发展的指标体系结构框架;在此基础上提出了用主成分分析法确定区域各子系统的发展水平,用回归分析法确定各子系统协调发展水平的区域可持续发展评价方法.

中国省域农村人居环境建设评价及发展对策

统筹城乡发展,优化农村人居环境,改善农民生活质量是新型城镇化建设的重要内容。基于社会-经济-自然复合生态系统理论,建立了一套由生态环境、基础设施、公共服务、居住条件和经济发展5个亚目标层组成的农村人居环境建设的评价指标体系。在借鉴可持续发展和城市人居环境评价方法的基础上,运用全排列多边形综合指数方法,计算各亚目标层评价指数和农村人居环境综合指数。结果表明,农村人居环境基础设施指数、公共服务设施指数、居住条件指数和经济发展指数4个亚目标层指数以及农村人居环境综合指数均呈现京津和东南沿海地区最高,东北、华北和中部地区次之,西部地区最低的规律;生态环境指数计算结果则相反,西部地区农村生态环境指数大于东北和华北地区,京津、东南沿海和中部地区较小。最后,结合农村人居环境综合指数的计算结果,将全国各省域划分为优、良、一般和差4个类型区,并提出各类型区农村人居环境发展对策,以实现对农村人居环境建设的分类指导。

礁滩相储集层平面非均质性定量表征技术

受沉积、成岩、构造破裂等作用影响,礁滩相储集层平面非均质性较强,但由于储集层孔隙类型多样,孔—渗关系复杂,储集层渗透率定量预测难度大,加上目前多借用碎屑岩表征参数和表征方法,致使储集层平面非均质性难以定量表征。以普光气田为例,通过分析礁滩相碳酸盐岩储集层非均质性影响因素,运用统计学中的主因子分析方法,优选出颗粒岩厚度百分比、隔夹层个数、孔隙度、基质渗透率、裂缝渗透率五项评价参数;而针对具有复杂孔隙结构特征的礁滩相储集层基质渗透率参数的取值,则引入反映孔隙形态和连通性的"孔构参数",开展储集层渗透率的测井精细解释与地震预测;以四级层序为研究单元级次,优选综合指数法,对井点上储集层非均质参数进行计算;再在传统数理统计方法评价储集层平面非均质性基础上,进一步采用地震预测渗透率反演数据体震控、沉积微相相控的多级约束,运用地质建模技术,定量评价了气田平面非均质性。研究成果较好的指导了气田开发动态分析、措施方案制定等,对气田开发具有重要意义。