选择理论生成幂律的扩展性研究

应用选择理论可以解释人类行为导致的幂律分布现象.通过对选择理论合理而简单的扩展,发现了更多幂律生成机制.研究表明选择理论对于单调的门限分布规律体现出生成机制的一般性;此类机制的扩展对幂律成因的深入研究具有较强的理论意义. 关键词： 选择理论 幂律分布 门限规律     

选择模型的理论扩展分析

选择模型为解释指数律、幂律的成因提供了基于偏好的概率分析方法.通过对选择试验的研究,在视野规律和选项分布之间导出了一对变换,称其为偏序变换.对偏序变换连续化,导出了对应的连续变换.仿照离散分布,定义了连续分布的比较函数,并沟通了离散和连续分布的伴随关系.通过选择模型,对幂律访问现象进行了仿真.选择理论对于复杂巨系统和社会行为的研究具有较重要的借鉴作用,可扩展统计物理学和概率论的理论基础. 关键词： 选择模型 幂律现象 偏序变换 比较函数     

幂律分布研究简史

自然界与社会生活中存在各种各样性质迥异的幂律分布现象,因而对它们的研究具有广泛而深远的意义.近年来,借助于有效的物理和数学工具以及强大的计算机运算能力,科学家们对幂律分布的本质有了进一步深层次的理解.文章从统计物理学的角度,简要介绍了幂律分布的研究史以及最新的进展,并对它的形成机制及动力学影响作了一些简要的阐述.     

利用单分子光学探针测量幂律分布的聚合物动力学

研究聚合物薄膜纳米尺度的动力学特性对于高性能材料的制备具有重要的意义.本文利用尼罗红单分子作为光学探针吸附在聚丙烯酸甲酯(PMA)聚合物链上,研究该聚合物薄膜的动力学特性.通过单分子散焦宽场荧光成像显微镜技术测量了单分子随PMA聚合物链转动弛豫的三维再取向特性,当环境温度高于PMA的玻璃点温度19 K时,发现处于PMA聚合物薄膜中的单分子光学探针的转动态和非转动态的持续时间概率密度服从指数截止的幂律分布.研究结果表明该温度下PMA聚合物薄膜的纳米环境动力学仍存在空间和时间异构性.     

基于幂律尾指数研究中国降水的时空演变特征

基于中国气象局国家气候中心740站点1960—2000a的日降水观测资料，对中国各地区日降水量分等级进行统计分析，揭示了各地区日降水存在的一个共同特征——幂律尾分布，且不同等级的降水量对应不同的幂律尾指数，在一定程度上反映了不同雨型具有不同的气候背景和物理机理.中国华北、华南等七个气候特征区，其幂律尾指数总体自东南向西北呈递增趋势，这与中国降水东多西少，南多北少的空间分布特征相符合.研究各气候特征区日降水的幂律尾指数随时间的演变特征发现：东北、华北和西北地区的幂律尾指数发生突变的年份对应着20世纪70年代末开始的中国北方干旱化进程，导致的可能原因是微量降水，尤其是0—7mm日降水的减少. 关键词： 幂律尾指数 突变 北方干旱化     

一种基于自相关函数的幂律检测器

针对水下高斯噪声中非高斯瞬态信号的检测问题,在研究Nuttall提出的power-law(幂律)检测器的基础上,为了提高其检测性能,依据信号和噪声的自相关函数的差异,提出了基于自相关函数的power-law检测器,并对其参数的最佳选取及检测性能进行了仿真研究。仿真结果表明,基于自相关函数的检测器较基于DFT的power-law检测器性能有所提高,有一定的可行性。     

基于幂律尾指数研究不同尺度系统对降水的影响

利用中国气象局国家气候中心740站点1960—2000年日降水观测资料，统计分析表明，各气候特征区30 mm以上日降水存在幂律尾分布特征，从中国的整体情况来看，幂律尾指数的均值超过了3.0，其对应的降水过程不存在平稳性成分，因此长期暴雨预报成为一个艰巨的任务.借助滤波方法进一步研究发现：日降水幂律尾分布特征是大气中各尺度系统相互作用的结果，其中一周尺度系统对30 mm以上日降水幂律尾指数影响最大. 关键词： 幂律尾指数 传递熵 暴雨     

基于改进的对数周期幂律模型研究中国股市崩盘预警

基于金融物理学中著名的对数周期幂律模型(log-periodic power law model, LPPL)来预警2015年6月份中国上证综合指数、创业板指数的崩盘.鉴于已有采用LPPL模型预警市场崩盘的研究均只考虑市场历史交易数据.本文将投资者情绪因素纳入到LPPL模型建模过程,以改进LPPL模型的预警效果.采用文本挖掘技术结合语义分析方法对抓取的财经媒体的股评报道进行词频统计,以构建媒体情绪指数.进一步修改LPPL模型中的崩溃概率函数表达式,将其表示为关于历史交易数据及媒体情绪的函数,构建LPPL-MS组合模型预警股市崩盘.实证结果表明,本文所构建的LPPL-MS组合模型相比LPPL模型具有更高的预警精度,其预测的大盘见顶的临界时点与上证指数、创业板指数真实的见顶时点更为接近,并且其拟合结果通过了相关检验.     

金融市场中幂律分布的经验和理论研究进展--经济物理学研究的一个前沿

对金融市场波动性的研究是经济物理(econophysics)的一个重要内容．物理学家们借鉴物理学研究方法对金融市场中的主要变量进行的经验研究，揭示了金融资产价格涨落及相关变量概率分布尾部的幂律渐近行为、这一性质明显有悖于传统金融学中的正态分布和试图取代它的列维分布，引起人们广泛的兴趣．文章集中介绍了关于金融资产收益率分布尾部幂律性质经验研究的主要方法和结果，以及几种相关的理论解释．     

利用幂律尾指数的中国降水突变检测与归因

利用中国气象局国家气候中心740站点1960—2000年日降水观测资料,研究日降水幂律尾指数随时间的演变特征,结果表明中国华北、东北和西北地区0—7mm日降水幂律尾指数在1979—1980年之间发生突变,由此推测中国北方地区的大尺度气候背景在上世纪70年代末80年代初曾出现较大变化.该突变与厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)综合指数联系紧密,可能是造成北方干旱化的重要原因之一.进一步分析表明,0—29mm日降水过程平稳性较好,30mm以上日降水过程平稳性相对较差,使得长期的暴雨预测面临严峻的挑战. 关键词： 幂律尾指数 突变 北方干旱化 暴雨     

人类行为的动力学与统计力学研究

对人类行为的统计特性的研究,涉及研究经济、心理、交通、社会学等学科的根本问题.在最近一个时期以来,针对人类行为的统计揭示出了大量的出乎人们意料的规律,吸引了众多研究者的注意.这些规律不仅对认识人类自身和对大量的社会学科的基础研究有着重要价值,而且在实际应用中有着广阔的前景.文章作者回顾了这一新近发展起来的领域的主要研究成果,并重点对中国科学技术大学的相关研究进行了介绍.     

人类行为的动力学与统计力学研究

对人类行为的统计特性的研究,涉及研究经济、心理、交通、社会学等学科的根本问题.在最近一个时期以来,针对人类行为的统计揭示出了大量的出乎人们意料的规律,吸引了众多研究者的注意.这些规律不仅对认识人类自身和对大量的社会学科的基础研究有着重要价值,而且在实际应用中有着广阔的前景.文章作者回顾了这一新近发展起来的领域的主要研究成果,并重点对中国科学技术大学的相关研究进行了介绍.     

Coevolutionary dynamics with clustering behaviors on cyclic competition

We propose a dynamic model for describing clustering behaviors on a cyclic game, in which the same species form a cluster to compete. The rates of consuming the prey depend not only on the individual competing ability v$v$, but also on the two interacting cluster’s sizes. The fragmentation and coagulation rates of the clusters are related to the cohesive strength among the individuals. A new parameter u$u$ is introduced to indicate the uniting degree. We find that the probability distribution of the clustering sizes is almost a power law in a large regime specified by the two parameters, which reflects the scale-free behavior in complex systems. In addition, the exponential magnitudes are mostly in the range of real social systems. Our simulation shows that clustering promotes biodiversity. At steady state, the amounts about the three species evolve tempestuously with asymmetric period; the aggregations about big size’s clusters to compete are obvious and on–off intermittence.     

Power law tails in the Italian personal income distribution

We investigate the shape of the Italian personal income distribution using microdata from the Survey on Household Income and Wealth, made publicly available by the Bank of Italy for the years 1977–2002. We find that the upper tail of the distribution is consistent with a Pareto-power law type distribution, while the rest follows a two-parameter lognormal distribution. The results of our analysis show a shift of the distribution and a change of the indexes specifying it over time. As regards the first issue, we test the hypothesis that the evolution of both gross domestic product and personal income is governed by similar mechanisms, pointing to the existence of correlation between these quantities. The fluctuations of the shape of income distribution are instead quantified by establishing some links with the business cycle phases experienced by the Italian economy over the years covered by our dataset.     

具有幂率度分布的因特网平均最短路径长度估计

针对具有幂律度分布的复杂网络的平均最短路径长度进行了研究.给出了一个计算因特网平 均最短路径长度的公式.提出因特网的整体构造实质是以最小代价换取最大收益，从此出 发通过对因特网这类复杂网络平均最短路径长度影响因素分析，推断出网络最短路径长度分 布P(l)的基本性质，进而构造了一个只含参数α的P(l)的简洁形式，直接打通了拓扑具有幂 律度分布的因特网的度分布P(k)与网络最短路径长度分布P(l)之间的关系.然后说明了导出 的公式的物理意义，即参数α代表网络节点连接方式和网络的总边数对平均最短路径长 度的影响.此公式意味着只要掌握幂律P(k)～k-α中α值，就可以直接计算相应网 络的平均最短路径长度.通过对已知数据的计算，验证了公式的有效性.阐明了参数 α对网络设计的重要性和对网络功能的影响. 关键词： 复杂网络 幂律 度分布 平均最短路径长度     

Studies on modified power law inflation

In this study, we evaluate power law inflation (PLI) with a monomial potential and obtain a novel exact solution. It is well known that the conventional PLI with an exponential potential is inconsistent with the Planck data. Unlike the standard PLI, the present model does not encounter the graceful exit problem, and the results agree fairly well with recent observations. In our analysis, we calculate the spectral index and the tensor-to-scalar ratio, both of which agree very well with recent observational data and are comparable with those of other modified inflationary models. The employed technique reveals that the large cosmological constant decreases with the expansion of the universe in the case of the PLI. The coupling of the inflaton with gravitation is the primary factor in this technique. The basic assumption here is that the two metric tensors in the gravitational and inflaton parts correspond to different conformal frames, which contradicts with the conventional PLI, where the inflaton is directly coupled with the background metric tensor. This fact has direct applications to different dark energy models and the assisted quintessence theory.     

Power law decay of correlations in stationary nonequilibrium lattice gases with conservative dynamics

We report computer simulations and high-temperature approximations of the pair correlation in a stationary nonequilibrium system, a lattice gas subject to a strong uniform driving fieldE. The dynamics of the system is given by hoppings of particles to adjacent empty sites with rates biased for jumps in the direction ofE. We study the anisotropic short-distance behavior as well as the long-distance decay properties of the two-point correlations along the principal axes. The simulations as well as the (approximate) expansion in strongly suggest that the correlations in this system have a power law decay,r ^–D for dimensionsD=2 and 3, even at high temperatures.     

电子商务中人类活动的标度行为实证研究

应用去趋势波动分析法,对电子商务中人类网上购物行为进行研究,首次探讨了人类浏览及购买行为时间序列(数量波动)标度律.首先,研究发现人类网上购物行为呈现出明显的周期性,其时间序列的概率密度函数具有显著的双模态特征.其次,利用傅里叶变换方法分析浏览以及购买行为时间序列的功率谱,发现其演化过程不同于无关联的泊松过程.最后,基于功率谱过滤周期性趋势的影响,对去除周期趋势后的浏览和购买行为时间序列进行去趋势波动分析,发现其标度行为表明其具有较强的长程关联特性,且平均标度值近似为1,表明其具有自组织临界性.实证研究结果与其他领域如因特网交通流和金融市场价格波动的标度行为相似,有助于理解人类活动如何影响电子商务系统演化和提高在线商务活动效率,对分析电子商务中人类行为活动的机制和预测其波动趋势具有重要的启示作用.     

基于固态功率控制器的器载配电器的BIT设计技术研究[BT)]

航空航天飞行器发展迅速,用电设备数量增多,飞行任务复杂性增大,对飞行器配电系统的智能程度以及可靠性提出更高要求。配电器是配电系统的核心设备,为飞行器所有用电负载设备分配电能,其性能的优劣直接影响到飞行任务的成败,BIT（Built-In Test）技术是一种能够显著改善系统或设备测试性能和诊断能力的重要手段。研究了以固态功率控制器为核心器件的配电系统总体方案,对固态功率控制器的故障模式与测试方法进行了分析,给出了测试点设计和优选方法,通过故障诊断能力计算结果表明BIT设计技术可提高配电系统的可靠性和智能化程度。