基于泰勒级数展开的一点超前差分公式的推导

传统的数值微分公式有前向差分、后向差分和中心差分公式.所谓一点超前差分公式,就是后向差分公式在形式上"前移"一点来计算一阶导数的公式.该公式有效地弥补了传统差分公式的不足之处.不同于以前研究中使用拉格朗日公式来推导一点超前公式的做法,给出了基于泰勒级数展开的对该组公式及其截断误差的推导,从另一个角度验证了一点超前公式,使其更为完善.     

基于前向差分的一阶数值微分公式验证与实践

根据多项式插值理论,可以通过构造相应的插值多项式来逼近未知的目标函数,再进一步求一阶导数,从而得到该目标函数的一阶数值微分公式.对于此数值微分公式,探讨基于前向差分的未知目标函数的多点一阶微分近似公式;即,等间距情况下的二至十六个数据点的前向差分公式.计算机数值实验进一步验证与表明,该用于未知目标函数一阶数值微分的多点公式可以取得较高的计算精度.     

二维分数阶发展型方程的正式的二阶BDF交替方向隐式紧致差分格式

该文将研究二维分数阶发展型方程的正式的二阶向后微分公式(BDF)的交替方向隐式(ADI)紧致差分格式.在时间方向上用二阶向后微分公式离散一阶时间导数,积分项用二阶卷积求积公式近似,在空间方向上用四阶精度的紧致差分离散二阶空间导数得到全离散紧致差分格式.基于与卷积求积相对应的实二次型的非负性,利用能量方法研究了差分格式的稳定性和收敛性,理论结果表明紧致差分格式的收敛阶为O(k~(a+1)+h_1~4+h_2~4),其中k为时间步长,h_1和h_2分别是空间x和y方向的步长.最后,数值算例验证了理论分析的正确性.     

一类非线性偏积分微分方程二阶差分全离散格式

给出了数值求解一类非线性偏积分微分方程的二阶全离散差分格式.采用了二阶向后差分格式,积分项的离散利用了Lubich的二阶卷积求积公式,给出了稳定性的证明、误差估计及收敛性的结果.     

基于分数阶差分的ARFIMA模型及预测效果研究

采用MRS分析法对香港恒生指数周数据序列的长期记忆性进行研究,并建立ARFIMA模型,推导了分数阶差分的计算过程。对分数阶差分的ARFIMA模型与一阶差分的ARFIMA模型进行了比较,发现应进行分数阶差分的序列,简化成一阶差分后,就有可能丢失许多有价值的信息,导致建模误差增大。进一步使用ARFIMA模型预测公式进行预测,结果显示ARFIMA模型预测效果不理想。在对香港恒生指数周数据进行预测时,ARFIMA模型几乎是失效的,并从两个不同的角度论证了这一结果出现的必然性。     

对论文"任意精度的三点紧致显格式及其在CFD中的应用"的评论

证明了林建国等(林建国,谢志华,周俊陶,任意精度的三点紧致显格式及其在CFD中的应用.应用数学和力学,2007,28(7):843-852)提出的紧致显格式与传统的差分格式实质相同,是传统差分格式的另一表达形式,并不具有紧致格式的优点.尽管如此,但这种表达形式更紧凑,推导获得高精度的差分表达式相对于传统的Taylor展开求待定系数的方法也更加简单.     

金融资产定价的统一视角及其在风险管理中的应用

在"资本资产定价基本原理"的基础上,通过对于传统定价方法过程的分析和总结,推导了金融资产定价的统一公式,并指明了效用理论中关于人的效用的刻画可以通过该公式中的权重系数体现出来,构成结合了效用理论和个体差异的"金融资产定价的统一视角";针对这一"统一视角",该文举出一例,将其应用于个人投资股票市场风险管理的实践中.     

一类偏积分微分方程一阶差分全离散格式

本文给出了数值求解一类偏积分微分方程的一阶差分全离散格式。时间方向采用了一阶向后差分格式，空间方向采用二阶差分格式，给出了稳定性的证明，误差估计及收敛性的结果，并给出了数值例子。     

一种求解Burgers方程的高精度紧致差分格式

针对Burgers方程,采用余项修正法和欧拉公式,推导了一种新的四层高精度紧致差分隐格式,其截断误差为O(τ~2+τh~2+h~4),即当τ=O(h~2)时,格式空间具有四阶精度;然后通过数值实验验证了格式的精确性和可靠性.     

一类偏积分微分方程二阶差分全离散格式

本文给出了数值求解一类偏积分微分方程的二阶差分全离散格式．时间方向采用了二阶向后差分格式,积分项的离散利用了Lubich的二阶卷积求积公式,给出了稳定性的证明、误差估计及收敛性的结果,并给出了数值例子．     

数列的通项公式与部分和的求解问题

利用“差分”的概念研究了数列的性质,提出了一个新的算法——差分算法,导出了数列通项公式及部分和求和公式.     

直角坐标网格下 LSFD方法的显式公式和性能研究

重点讨论了 LSFD(least square-based finite difference)方法和传统的FD(finite difference)方法在性能上的对比问题.对于传统的中心差分格式,一阶导数和二阶导数在二维情况的数值格式基架点有9个点,三维情况有27个点.在同样的基架点下,给出了LSFD方法近似一阶导数和二阶导数的显式公式,并指出LSFD方法在这种情况下实质上就是在不同网格线上的传统中心差分格式的组合.在数值模拟中,LSFD方法达到收敛所需要的迭代步数比传统差分格式少,并且x和y方向的网格纵横尺度比在 LSFD方法中是一个非常重要的参数,对计算的稳定性有重要影响.     

关于一类差分方程的特解求法

使用一阶常系数线性非齐次差分方程的通解公式,讨论二阶常系数线性非齐次差分方程yx+2+ayx+1+byx=f(x)特解的一种求法,给出计算特解的一个公式.     

关于差分方程yt+1+ayt=b1cosωt+b2sinωt

差分方程yt+1+ayt=b1cosωt+b2sinωt(t=0,1,2…)特解的推导过程及其表达式可以简化.     

关于微积分算子的一点注记

引入位移算子、求导算子、积分算子和差分算子等微积分算子的定义及其形式运算,将其应用于近似求导公式；给出牛顿-柯特斯公式和伯恩斯坦定理的算子法表示，并进行形式推导；给出线性常微分方程的算子解法。     

两类基于向前差分的分数阶差分方程的解的存在唯一性

主要研究了Riemann-Liouvile型和Caputo型分数阶差分方程解的存在唯一性.结合分数阶差分方程已有的研究理论,以向前差分为出发点,参考已有的向后差分的研究方法及相关的结论,推导出适用于向前差分方程的结论,运用相关结论及两个特殊函数的收敛性,证明了两类类分数阶差分方程解的存在唯一性.向后差分是就想要得到的目标状态推算出当前状态,而向前差分可以由目前状态推算出未来的目标状态.然而,迄今已有一系列以向后差分为出发点分数阶差分方程理论的专著问世,而鲜见以向前差分为出发点的分数阶差分方程理论.经过推导总结,得出了以向前差分为出发点的两类分数阶差分方程解的存在唯一性.     

解抛物型方程的一族高精度隐式差分格式

构造了求解一维抛物型方程的一族高精度隐式差分格式.首先,推导了抛物型方程解的一阶偏导数在特殊节点处的一个差分近似式,利用该差分近似式和二阶中心差商近似式用待定系数法构造了一族隐式差分格式,通过选取适当的参数使格式具有高阶截断误差;然后,利用Fourier分析法证明了当r大于1/6时,差分格式是稳定的.最后,通过数值试验将差分格式的解与具有同样精度的其它差分格式的解和精确解进行了比较,并比较了差分格式与经典差分格式的计算效率.结果说明了差分格式的有效性.     

改进的带驻留时间隐Markov模型的前向-后向算法

对隐Maxkov模型(hidden Markov model:HMM)的状态驻留时间的概率进行了修订,给出了改进的带驻留时间隐Markov模型的结构,并在传统的隐Markov模型(traditional hidden Markov model:THMM)的基础上讨论了新模型的前向.后向变量,导出了新模型的前向-后向算法的迭代公式,同时也给出了新模型各个参数的重估公式.     

关于Finsler子流形的平均曲率

通过使用由射影球丛诱导的体积元来研究Finsler子流形几何,推导了体积泛函的第一变分公式,给出了Finsler子流形的平均曲率形式和第二基本形式的定义,该定义在Riemannian情形下与通常的概念一致.此外,通过推导射影球丛纤维上的散度公式,给出了平均曲率形式的一种非常简洁的等价表示,并得到一些关于Minkowski空间中Finsler子流形的有趣的结果.     

变换思想在重积分三大公式讲授中的应用

就Green公式、GBUSS公式和Stokes公式这一教学中的重点和难点问题,针对传统的教学方法对积分区域进行"补"或"挖"处理的不足,探讨使用变换的思想从变换的角度来讲解三大定理的应用,揭示定理的核心问题,以便帮助学生理解和掌握.