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2019年 第28卷 第11期 刊出日期：2019-11-25

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理论分析与方法探讨

机场任务指派问题的优化方案研究

田倩南, 李昆鹏, 李文莉, 徐东洋

2019, 28(11):  1-8.  DOI: 10.12005/orms.2019.0241

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本文研究了机场任务指派问题,该问题是指将具有特殊属性的任务指派给有限数量的班次。由于机场任务和班次属性的多样性,机场任务指派问题是一个复杂的组合优化问题,属于NP-完全问题。本文以任务完成产生的效益总和最大化为目标建立数学优化模型,提出有效不等式,应用CPLEX软件对实际数据进行求解,结果表明,CPLEX可以在较短时间内对一定规模的算例求得最优解。同时对影响目标函数的四个因素:任务数量、班次数量、班次工作时长和任务属性分别进行分析,通过实际算例测试对比,得出具有指导意义的结论,即根据机场特征分别调整四个因素不仅能够提高机场资源的有效利用率,而且能够提高机场的运行效率和服务水平。

考虑AGV作业行为的自动化集装箱码头水平运输优化

王聪, 金淳, 李兆隆

2019, 28(11):  9-17.  DOI: 10.12005/orms.2019.0242

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针对自动化集装箱码头水平作业的AGV调度问题(AGVSP),在解决整体作业优化的同时,考虑AGV作业行为对作业效率及能耗的影响,建立以AGV作业效率以及能源消耗作为双目标的双层规划模型。该模型考虑了独立装卸与同步装卸两种模式下的AGV水平运输的特点。在此基础上,设计了对应的双层遗传算法进行求解。并通过数值实验,对模型在考虑行为与不考虑行为,独立作业与同步装卸作业模式下的作业效果进行验证比较。结果表明:本模型在不影响作业效率的前提下,可有效降低AGV的作业能耗。

基于可变航速的支线集装箱船舶调度优化模型与算法

计明军, 张开放, 祝慧灵, 张燕

2019, 28(11):  18-26.  DOI: 10.12005/orms.2019.0243

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随着航运市场的竞争不断加剧和集装箱船舶大型化的发展,越来越多的航运企业选择轴-辐式航运网络模式。支线船舶调度问题作为轴-辐式航运网络的重要组成部分受到研究者的高度关注。本文研究了可变航速和经济航速两种情境下的支线船舶调度问题,同时考虑枢纽港和喂给港的取送箱时间窗限制,以航运企业运营成本最小化为目标函数建立非线性混合整数规划模型。首先使用专业的规划求解器进行小规模算例的求解,验证了模型的准确性。同时运用改进的遗传算法对大规模支线船舶优化调度模型进行求解。为了提高求解效果,进一步设计了多智能体进化算法进行求解。数值结果表明,可变航速的运营成本低于经济航速的运营成本;在算法效率方面,改进遗传算法收敛速度较快,多智能体进化算法则可以提高求解精度。

Flying-V型仓储布局货位分配优化方法研究

刘建胜, 张有功, 熊峰, 胡颖聪

2019, 28(11):  27-33.  DOI: 10.12005/orms.2019.0244

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Flying-V是一种典型的非传统布局方式,根据其布局方式的特性,针对仓储货位分配优化问题,以货物出入库效率最高和货物存放的重心最低为优化目标,建立了货位分配多目标优化模型,并采用自适应策略的遗传算法(GA),以及粒子群算法(PSO)进行求解。根据货位分配的优化特点,在GA算法的选择、交叉和变异环节均采用自适应策略, 同时采用惯性权重线性递减的方法设计了PSO算法,有效地解决了两种算法收敛速度慢和易“早熟”的问题,提高了算法的寻优性能。为了更好地表现两种优化求解算法的有效性和优越性,结合具体的货位分配实例利用MATLAB软件编程实现。通过对比分析优化结果表明,PSO算法在收敛速度和优化效果方面相比于自适应GA算法更具有优势,更加合适于解决Flying-V型仓储布局货位分配优化问题。

基于遗传算法的公交智能调度与优化——以南岳衡山景区为例

彭蝶飞, 彭懿, 郭啸

2019, 28(11):  34-38.  DOI: 10.12005/orms.2019.0245

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南岳衡山(以下简称南岳)以“外秀于林,内秀于文”驰名中外,作为风景名胜区近几年游客人数不断攀升。本文利用遗传算法对景区内公交线路的调度模型进行求解。首先,根据景区现有的公共交通资源和旅客的出行规律,构建了以旅游公交营运成本、游客等待成本和游客流失成本三方面优化目标的模型;然后,使用线性加权方法实现对旅客与营运公司双方利益兼顾,进一步完善模型;最后,利用Matlab对实地调研数据的车辆调度方案求解。表明该模型改善了南岳景区旅游交通,满足游客的合理需求,提升了旅游公司经营策略,真正成为“寿岳独秀”的知名品牌。

基于厌恶行为的冷链网络优化问题的研究

刘虹, 赵晶

2019, 28(11):  39-43.  DOI: 10.12005/orms.2019.0246

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客户对冷链产品新鲜度的要求越来越高,但随着时间的变化,冷链产品品质在逐渐下降,客户的心理也在相应变化。在考虑交通阻塞的情况下,本文构建了客户厌恶行为函数,同时根据配送过程对车辆和驾驶员的被占用时间构建了配送中心厌恶行为函数,通过分配不同的权重将两个厌恶行为函数结合起来,在一系列约束条件下,以整体厌恶行为最小和成本最小为目标函数,建立了相应的数学模型。最后使用算例进行仿真,验证了所建立的数学模型是可行的。

服务生态系统环境下利益相关者价值共创的演化博弈分析

陈菊红, 王昊, 张雅琪

2019, 28(11):  44-53.  DOI: 10.12005/orms.2019.0247

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服务生态系统作为网络环境下的新型价值创造模式,近年来已成为国内外学术界研究的热点。首先,在明确服务生态系统价值共创模式的基础上,将价值创造过程的利益相关者划分为服务提供者、服务促进者和服务接受者。其次,引入演化博弈的方法,对服务生态系统价值共创的演化均衡状态及其收益进行刻画。最后分析了不同条件下服务生态系统共创收益与均衡状态之间的关系。研究结果表明,价格弹性在服务生态系统的演化过程中起主导作用,直接影响服务化的收益状况和系统的均衡状态;在不对系统收益分配进行调控的情况下,价值滑移降低了系统价值共创的效率,均衡状态的收益值低于系统最大收益值;对系统的收益分配进行调控能够提升价值共创效率,奖励策略能够决定系统的最终演化状态,而惩罚策略则能够加快系统的收敛速度。

专业零售商与厂家直售商的多渠道供应价格博弈的混沌动力学研究

依不拉音·吾斯曼, 郭文强, 阿布都热合曼·卡的儿, 于凯

2019, 28(11):  54-59.  DOI: 10.12005/orms.2019.0248

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在零售市场,专业零售商与厂家直售商的价格竞争日益突起,再次背景下构建了专业零售商和厂家直售商组成的多渠道供应链价格博弈模型。利用管理学、经济学以及混沌动力学有关理论,对多渠道供应链中各渠道间长期价格博弈的动态演化过程进行理论验证和数据仿真,研究了专业零售商和厂家直售商的价格决策变量的变化给市场带来的影响。研究表明,双方价格决策变量的不断增加,市场从稳定进入混沌无序状态。采用调整参数可以对混沌进行有效的控制,研究结果具有较好的理论和实际应用价值。

基于交叉熵和Shapley值的犹豫模糊多属性决策方法

于倩, 侯福均, 曹俊, 廖娅

2019, 28(11):  60-67.  DOI: 10.12005/orms.2019.0249

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针对属性值以犹豫模糊集形式给出的多属性决策问题,将Shapley理论和模糊测度进行结合,提出了两种更加能全面融合信息的诱导型广义犹豫模糊混合Shapley平均(I-GHFHSA)算子和诱导型广义犹豫模糊混合Shapley几何(I-GHFHSG)算子,同时详细研究了它们的相关特性。这两种算子综合考虑了数据不同组合的重要性、数据间的关联性,以及数据位置之间的相互依赖性。考虑到有时会存在属性权重以及数据位置权重未知的多属性决策问题,将交叉熵理论和Shapley函数进行结合,建立了最优模糊测度确定模型。最后提出了一种基于I-GHFHSA算子和I-GHFHSG算子的犹豫模糊多属性决策方法,并通过实际案例验证了其可行性和合理性。

三角犹豫模糊Heronian平均算子及其在多属性决策中的应用

王娟, 金智新

2019, 28(11):  68-76.  DOI: 10.12005/orms.2019.0250

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针对属性间含有关联信息的三角犹豫模糊多属性决策问题,提出一种基于三角犹豫模糊Heronian平均算子的决策方法。首先,考虑已有Heronian平均算子仅适用输入变量为两参数的情形,进一步定义三参数加权Heronian平均(TPWHM)和三参数加权几何Heronian平均(TPWGHM)算子,证明所提算子具有还原性、幂等性、单调性和有界性等性质,并研究它们的几种特例。其次,将TPWHM和TPWGHM算子推广至三角犹豫模糊决策环境下,提出三角犹豫模糊三参数加权Heronian平均(HTFTPWHM)和三角犹豫模糊三参数加权几何Heronian平均(HTFTPWGHM)算子,并证明算子的优良性质。在此基础上,提出基于两种算子的决策分析方法,并用来解决三角犹豫模糊决策问题。最后,通过算例验证所提方法的可行性和合理性。

变邻域模拟退火算法求解速度时变的VRPTW问题

张建同, 丁烨

2019, 28(11):  77-84.  DOI: 10.12005/orms.2019.0251

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本文在经典的带时间窗的车辆路径问题(VRPTW)的基础上,考虑不同时间段车辆行驶速度不同的情况,研究速度时变的带时间窗车辆路径问题(TDVRPTW),使问题更具实际意义。本文用分段函数表示不同时间段下的车辆行驶速度,并解决了速度时变条件下行驶时间计算的问题。针对模拟退火算法(SA)在求解VRPTW问题时易陷入局部最优解,变邻域搜索算法(VNS)在求解VRPTW问题时收敛速度慢的问题,本文将模拟退火算法以一定概率接受非最优解的思想和变邻域搜索算法系统地改变当前解的邻域结构以拓展搜索范围的思想结合起来,提出了一种改进的算法——变邻域模拟退火算法(SAVN),使算法在退火过程中一陷入局部最优解就改变邻域结构,更换搜索范围,以此提升算法跳出局部最优解的能力,加快收敛速度。通过在仿真实验中将SAVN算法的求解结果与VNS算法、SA算法进行对比,验证了SAVN算法确实能显著提升算法跳出局部最优解的能力。

生鲜农产品多配送中心连续选址FCM-ISA算法及应用

魏洁, 王佳鑫

2019, 28(11):  85-90.  DOI: 10.12005/orms.2019.0252

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本文对生鲜农产品多配送中心连续选址问题进行了研究,在建立考虑最小距离约束下连续选址模型的基础上,针对以往连续选址模型求解过程中采用随机方式生成初始解会造成算法搜索范围过大且易陷入局部最优的局限,创新性地提出了连续选址模型的模糊C均值聚类-改进模拟退火(FCM-ISA)算法,并以杭州市为例验证了所建模型及设计算法的有效性。计算结果表明,本文所建立的生鲜农产品多配送中心连续选址模型更符合实际选址情景,设计的FCM-ISA算法收敛速度快且全局寻优效果好,对科学地进行生鲜农产品多配送中心选址决策具有重要的指导意义。

考虑后悔与失望行为的应急方案选择方法

姜艳萍, 梁霞, 张浩

2019, 28(11):  91-97.  DOI: 10.12005/orms.2019.0253

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考虑到在应急管理问题中,当决策者需要进行应急方案选择时,会存在两类心理行为:后悔心理行为和失望心理行为,针对具有混合多指标信息的应急方案选择问题提出了一种新方法。首先,计算应急方案关于伤亡人数、财产损失和社会影响等指标信息的效用值。然后,考虑到决策者的两类心理行为的特征,为确定不同的应急方案的感知效用,分别提出计算方案后悔-欣喜值和失望-愉悦值的方法。进一步地,考虑到不同应急方案的投入成本不同,计算决策者关于不同方案的投入成本的感知效用。在此基础上,根据不同应急方案的总体感知效用值,进行应急方案的排序或优选。最后,通过实例验证所提方法的可行性和有效性。

基于多米诺效应需求分析的应急资源配置模型研究

张玲, 赖芸

2019, 28(11):  98-105.  DOI: 10.12005/orms.2019.0254

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台风自然灾害具有强大的破坏力经常会引起一系列的连锁事件导致多米诺效应。本文考虑在对初始事故多米诺效应分析的基础上预测应急资源的需求,并建立应急资源配置的鲁棒优化模型。首先,本文对初始事故多米诺效应发展机理进行分析,并结合经验估计方法确定若干不同情景,进行应急资源需求预测;然后,建立了两阶段应急资源配置规划模型,并利用鲁棒优化的思想和情景松弛算法对模型进行求解,从而得到合理的资源配置方案。数值实验表明,建立的模型是有效并且可行的。

消费者异质性下基础产品及其附加品的供应链定价策略研究

张子健, 许茂增

2019, 28(11):  106-111.  DOI: 10.12005/orms.2019.0255

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建立一个由制造商和销售商组成的二级供应链模型,在销售商向消费者销售制造商基础产品的同时提供可选附加品的供应链多产品定价背景下研究了制造商及销售商的定价策略。以消费者对附加品价值增值存在的异质性将基础产品及其附加品的消费市场细分为基础产品单独消费市场及产品共同消费市场。基于市场细分比例以及附加品价值增值程度,讨论了不同条件下制造商及销售商的定价策略以及所形成的供应链定价均衡,分析了产品定价均衡与市场细分比例、附加品价值增值程度之间的关系。

平面图的Alcuin数

单而芳, 朱恺丽

2019, 28(11):  112-115.  DOI: 10.12005/orms.2019.0256

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广义渡河问题是一类重要的组合优化问题,它是经典的狼-羊-卷心菜游戏的推广。冲突图是一个图,这个图的任意两个点所代表的物品不相容时(例如,狼和羊代表的物品不相容),则在这两个点之间连结一条边。渡河覆盖问题的目的是确定冲突图全部点所代表的物品从河的一岸安全地摆渡到河的对岸时所需船的最小容量,而冲突图的Alcuin数定义这个最小容量。本文讨论了平面图的Alcuin数, 给出了该类图Alcuin数的完全刻画。

应用研究

基于TAM理论的顾客心理契约形成机理研究——B2C情景下的实证研究

王小娟, 万映红, 程佳

2019, 28(11):  116-124.  DOI: 10.12005/orms.2019.0257

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基于TAM理论研究了B2C情景下顾客心理契约的形成机理。通过相关文献评述,提出了B2C情景下顾客心理契约形成机理模型及假设,通过实证分析验证模型及假设。结果表明:感知易用和感知风险对感知有用具有显著的影响作用;感知有用以及感知易用通过顾客价值观/态度对顾客心理契约具有显著的影响;同时,感知风险和感知易用对顾客心理契约具有显著的直接影响作用。研究结论对B2C情景下服务商保持和维护客户关系具有积极作用,为网络商家建立积极地调控干预机制,促进顾客心理契约正效应感知提供参考。

基于EGB2分布族的GAS-EGARCH模型与VaR预测

姚萍, 王杰, 杨爱军, 刘晓星

2019, 28(11):  125-134.  DOI: 10.12005/orms.2019.0258

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GARCH族模型是刻画资产收益率的常用工具,在风险度量领域具有广泛应用。为了更有效地描述收益率的偏斜厚尾等特征,越来越多学者对GARCH族模型的条件分布形式进行了研究。但是仅对GARCH模型条件分布进行修正是不够的,还需要对模型本身的函数形式进行修正。基于得分函数的时变参数建模思想近年来受到广泛关注,本文借助这一思想对EGARCH模型中对数标准差进行时变波动建模,并利用EGB2分布族作为模型的条件分布,进而建立GAS-EGARCH-EGB2模型。以我国10只中证行业指数为研究对象考察GAS-EGARCH-EGB2模型的风险预测效果,GAS-EGARCH-EGB2模型样本外VaR预测表现普遍优于ACM-EGARCH-EGB2模型。

保兑仓模式下银行承兑汇票最优承诺费率研究

王宗润, 石佳星, 周艳菊

2019, 28(11):  135-141.  DOI: 10.12005/orms.2019.0259

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本文从汇票承诺费率的角度探索银行承兑汇票承诺费的减免对银行利润的影响。通过建立零售商、制造商和银行的利润模型并依次分析零售商订货量、制造商对融资模式的选择和银行汇票承诺费率,结果发现,保兑仓模式下订货量低于赊销模式,但制造商提前贴现汇票能冲抵订货量的劣势,对银行而言,将汇票承诺费率降低至临界值以下才能使保兑仓模式优于赊销而成为制造商的选择,最优汇票承诺费率是银行利润函数求解基础上考虑赊销与保兑仓模式竞争关系的结果。银行为执行“减税降费”政策而减免汇票承诺费有利于增加保兑仓业务量,同时也有利于提高供应链效率。

纵向研发合作中的敲竹杠问题与合同设计研究

彭文敏, 崔红卫, 史本山

2019, 28(11):  142-148.  DOI: 10.12005/orms.2019.0260

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考虑纵向研发合作中合同的不完全性,分析了里程碑支付合同中开发单位的敲竹杠行为,建立了防敲竹杠问题的投资激励模型,给出了不同信息结构下研究单位的投资决策和开发单位的合同设计。研究结果表明:均衡解存在的情况下,信息对称时,研究单位获得的预付款和里程碑支付分别为零和其外部选择收益;信息不对称时,开发单位为研究单位提供了一个高低两种质量类型下预付款和里程碑支付相互平衡的信息甄别合同。比较分析发现:信息不对称时研究单位的投资水平更高,且研究单位拥有信息优势时的投资激励作用随着创新的关系专用性程度和高质量创新出现的概率递减,但随着两种类型创新的质量的比值递增。

基于改进的Pythagorean模糊语言集的可持续实验室评价方法

祝玉婷, 韩莹, 袁安富

2019, 28(11):  149-155.  DOI: 10.12005/orms.2019.0261

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随着化学、电子、计算机等学科教育不断发展,大中学校以及科研单位实验室的环境污染问题逐渐呈现出来。注意到目前我国可持续发展的重点多集中于工业企业,本文首次将可持续发展的概念引入到实验室管理中。作为可持续发展的三大支柱,经济、环境、社会之间不可避免的存在矛盾与冲突,三者之间的交互又进一步加剧了评价的复杂性。Pythagorean模糊语言集对复杂性、冲突性具有强大的描述能力。但研究发现现有的Pythagorean模糊语言集存在一定缺陷,本文提出了改进的Pythagorean模糊语言集并基于新概念给出了一种改进的综合可持续实验室评价方法。实例验证了新方法的有效性和可行性。

基于网络混合学习策略的股市投资者行为演化模型及仿真

卞曰瑭, 刘夏群, 李金生

2019, 28(11):  156-168.  DOI: 10.12005/orms.2019.0262

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针对投资者有限理性决策行为的模仿学习等特质,运用复杂网络、贝叶斯学习和社会学习理论,分别对个人投资者和机构投资者的投资行为决策机制进行系统性分析,由此构建基于网络混合学习策略的投资者行为演化机理和数理模型,并进行数理解析和模拟仿真。研究发现,投资者金融关联网络的拓扑结构对个人投资者行为动态演变具有较强影响,但对机构投资者的影响较弱;个人投资者的学习策略偏好影响其行为动态演变均衡状态的稳定性较为显著;机构投资者获取的私有信息精确度与其行为动态演变的均衡状态之间存在显著的非线性关联;投资者的初始行为状态对其投资行为动态演变均衡状态的影响效应均较弱。

高管个人特征对股权激励模式选择的影响研究

李苗, 扈文秀, 张建锋

2019, 28(11):  169-177.  DOI: 10.12005/orms.2019.0263

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上市公司股权激励模式的选择问题一直受社会各界关注。本文利用2006年到2017年期间实施股权激励的上市公司数据,研究了高管个人特征如何对股权激励模式的选择产生影响。结果表明,被激励高管的个人特征如高管年龄、任期、学历与社会资本显著影响公司股权激励模式的选择,年龄越大、任期越久、学历越高、社会资本越丰富的高管,公司更倾向选择限制性股票激励模式;男性高管越多的公司,越倾向选择股票期权激励模式,然而性别对其影响并不显著。本文在经过一系列的稳健性和内生性检验后,研究结论依然成立。本文研究结果丰富了股权激励相关理论,并为上市公司科学合理地选择股权激励模式提供参考。

管理科学

考虑实体店公平关切的制造商线上渠道模式选择研究

浦徐进, 刘燃, 金德龙

2019, 28(11):  178-184.  DOI: 10.12005/orms.2019.0264

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通过构建双渠道供应链的博弈模型,研究实体店的纵向分配公平关切和横向同行公平关切对制造商线上渠道模式选择的影响。在理论研究的基础上,通过数值仿真得到的研究结果表明,当实体店纵向分配公平关切程度较低时,制造商应该选择线上直销模式;当实体店纵向分配公平关切程度较高时,若电商要求的租金比例较小,制造商会选择线上代销模式;如果电商要求的租金比例较大,制造商会选择线上直销模式。当满足一定的市场条件时,制造商和实体店将同时偏好线上直销模式或线上代销模式。

不确定环境下再制造生产调度研究

高更君, 罗瑶

2019, 28(11):  185-190.  DOI: 10.12005/orms.2019.0265

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针对再制造过程中存在的再制造件质量状况和加工时间不确定性调度问题,分别采用随机数和三角模糊数表示质量状况和加工时间的不确定性。在满足工序顺序、机器等限制下,将各自带有权重系数的最大完工时间和总成本之和最小值当做目标函数,构造不确定环境下再制造生产调度模糊模型且转换成确定的单目标非线性规划模型。应用多层编码遗传算法求解某个再制造子系统算例得到,决策者对于最大完工时间和总成本的重视程度不同,调度方案不同,其需要根据自身关注的重点做出决策,选择合适的调度方案。并且调度结果会受到决策者消极或积极态度的影响,态度越积极,结果越好,反之,态度越消极,结果越差,从而检验了再制造生产调度模型的正确性。希望为再制造实现产业化,规模化提供相关参考意见。

一类震灾人员受损估计方法及应用

黄星, 曾静, 刘洁

2019, 28(11):  191-199.  DOI: 10.12005/orms.2019.0266

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为提高震灾人员受损估计模型的精度,本文提出震中烈度、震级、人口密度、房屋损毁面积和地震发生时间5个估计指标,并依据震灾人员受损的“两期”变动规律,将偏正态分布曲线引入震灾人员受损估计中,提出基于修正偏正态曲线的震灾人员受损估计模型。在模型改进上,以震中烈度为主变量,通过数据回归得到偏正态分布估计曲线;进一步,为提高模型的精度和稳定性,采用震级系数、人口密度系数、房屋损毁面积系数和地震发生时间系数对偏正态分布曲线的估计精度进行修正,通过系数的动态变动提高模型的估计精度。验证结果表明,与人工神经网络、多元线性估计曲线、高阶非线性和对数函数等估计模型相比,修正偏正态分布曲线具有敏感度低和估计精度高的优势,能为应急管理部门提供理论依据和方法借鉴。关键词:人员受损估计;地震灾害;偏正态分布曲线;“两期”规律