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2022年, 第45卷, 第4期 刊出日期:2022-07-28
  

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    论文
  • 迟晓妮, 杨绮丽, 刘三阳
    应用数学学报. 2022, 45(4): 483-499.
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    基于一个新的搜索方向,提出求解一般Fisher市场均衡的线性权互补(LWCP)模型的全牛顿步可行内点算法.运用内点算法中的一个连续可微函数,给出光滑中心路径的代数等价形式,从而得到LWCP的新搜索方向.通过推广线性优化的全牛顿步内点算法,提出求解LWCP的全牛顿步可行内点算法.算法每次迭代运用全牛顿步,无需进行线性搜索,节省计算工作量和内存.证明算法求解线性权互补问题和一般Fisher市场均衡的多项式复杂度.数值算例结果表明算法有效.
  • 李文赫, 尚佳鑫
    应用数学学报. 2022, 45(4): 500-508.
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    非线性发展方程在工程技术领域有广泛的应用,求非线性微分方程的精确解一直是其中的重点和难点.目前已经提出了许多求解方法,如反散射方法、李群方法、Backlund变换方法及一些直接展开方法,包括双线性方法、混合指数法、齐次平衡法、双曲函数展开法、Jacobi~椭圆函数展开法等.本文在试探方程法的基础上提出了耦合试探方程法,求解了一个描述具有不同色散关系的两个长波相互作用的Hirota-Satsuma耦合KdV方程组,再借助多项式完全判别系统给出了该方程组行波解的分类,得到了四组孤立波解,两组不连续周期解和七组Jacobi椭圆函数解.通过与其他文献的比较,我们得到的解包括其中的一些解,并且得到了用其他方法目前尚未得到的新解.
  • 张良勇, 董晓芳
    应用数学学报. 2022, 45(4): 509-520.
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    排序集抽样方法适用于样本测量困难但排序容易的场合,其样本包含了次序信息.指数分布在寿命试验中占有非常重要的地位,为了提高指数分布参数的估计效率,本文提出了排序集抽样下参数的最优线性无偏估计量,计算了新估计量的方差,证明了其具有渐近正态性.相对效率和模拟效率的研究结果表明:新估计量的估计效率不仅高于简单随机抽样下一致最小方差无偏估计量,也高于排序集抽样下样本均值和修正极大似然估计量.最后,将推荐方法应用到转移性肾癌的临床研究中,从而验证该方法的有效性.
  • 王霞, 刘燕, 土晗, 唐彪, 周伟柯, 唐三一
    应用数学学报. 2022, 45(4): 521-532.
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    本文考虑目前国内实施的跟踪隔离和筛查措施,以及南京关联疫情外溢情况,基于全国和江苏省疫情报告数据以及百度人口迁徙数据,构建了考虑中国大陆31个省、自治区和直辖市的新冠肺炎传播复杂网络模型.旨在研究疫情发展趋势、防控措施的有效性以及突发性疫情外溢传播风险.首先基于确诊病例、跟踪隔离密切接触者以及外溢省份数量等数据拟合模型,估计了本次疫情的发展趋势和感染规模,探讨了常规防控和应急响应措施对疫情发展态势和防控效果的影响.其次重点研究了给定初始暴发区域时其余地区的外溢感染风险,给出了外溢高风险区域识别方法,以及高风险区域排序.通过与2020年武汉、北京和辽宁疫情外溢情况对比,验证了方法的可靠性,并以此发布各省份高风险输入预警,为后期的突发疫情防控以及外溢风险提供早期预警.
  • 李丽丹, 郭燕, 徒君
    应用数学学报. 2022, 45(4): 533-551.
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    本文求解了一类半定二次规划的逆问题.具体可描述为在保证一个可行的解是原半定二次规划问题的最优解的前提下,使目标函数中的参数以及约束条件中右端项参数与它们的估计值的距离最小.我们将该逆问题转换为具有线性约束和半正定锥互补约束的问题.再利用对偶理论,又将上述问题转化成只有半正定锥互补约束的问题,但此时也是一个难问题,通过引入一个非光滑的惩罚函数来惩罚互补约束,进而将原问题转化为一个DC问题.再采用序列凸规划方法来求解它,同时给出惩罚方法以及序列凸规划方法的收敛性分析.最后的数值实验表明我们采用的方法对于本文提出的问题求解还是非常有效的.
  • 张欣, 李艳
    应用数学学报. 2022, 45(4): 552-559.
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    图的(列表)动态染色模型可用于解决信道分配中的一些关键问题,是图论和理论计算机科学领域的一个重要的研究方向.Kim和Park (2011)给出了任何最大平均度小于8/3的图的列表动态色数至多为4的证明.然而,由于具有5个顶点的圈$C_5$的最大平均度为2且列表动态色数为5,因此Kim和Park的上述结论是错误的.基于此,本文证明了任何最大平均度小于8/3的普通图(每个连通分支都不与$C_5$同构的图)的列表动态色数至多为4,且该上界4是最优的,从而对Kim和Park的结果进行了修正.与此同时,本文证明了如果图$G$是系列平行图,则当其是普通图时,其列表动态色数至多为4,且该上界4是最优的,当其不是普通图时,其列表动态色数恰好为5,从而将Song等人(2014)的结果"任何系列平行图的列表动态色数至多为6"进行了改进.
  • 徐宇淼, 董榕恩, 胡清洁
    应用数学学报. 2022, 45(4): 560-577.
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    本文提出一个求解非光滑凸优化问题非精确梯度镜面下降算法.该算法是Allen-Zhu 2016年提出求解光滑凸优化问题梯度镜面下降算法的推广,而且该算法允许目标函数中光滑部分梯度计算和非光滑部分邻近算子计算都存在误差,并且在适当条件下分析了该算法函数值序列的$O,(\frac{1}{k^{2}})$收敛速度,这里$k$表示迭代数.最后关于Lasso问题和Logistic问题的数值结果表明该算法是有效的.
  • 党凯怡, 夏志明
    应用数学学报. 2022, 45(4): 578-594.
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    在分布式条件下,为了缩减通信成本,本文基于BFGS拟牛顿法解决了相应的分布式算法设计与统计推断问题.在较低的通信成本下,本文建立了快速分布式BFGS算法,其关键是将步长进行分布式近似计算;从理论上证明了当迭代次数满足一定条件时,所得的BFGS估计量具有一致性和渐近正态性,并且给出了一个方差估计公式.通过模拟实验验证了本文基本理论的正确性,同时验证了分布式BFGS方法的估计效果与集中式方法十分接近,从而进一步说明该方法的有效性.
  • 沈炳良, 陈望学, 王硕
    应用数学学报. 2022, 45(4): 595-606.
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    在统计推断里,参数估计的好坏很大程度上依赖于抽样设计,所以有效的抽样设计将是一项重要的研究课题.本文分别在简单随机抽样(SRS)和动态极值排序集抽样(MERSS)下研究了Rayleigh分布中参数的无偏估计,最优线性无偏估计(BLUE),极大似然估计(MLE)和修正MLE.数值结果显示MERSS估计比SRS估计更有效.
  • 李光辉, 朱志彬, 李俊鹏, 张崇岐
    应用数学学报. 2022, 45(4): 607-623.
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    格子点集填充方法是基于空间填充设计的思想构造试验域内均匀分布设计点的首选方法.格子点集所引出的空间填充设计方法在超立方体上有很多好的性质,有许多出色的工作对此做了研究和总结.混料试验域比超立方体的情况更复杂且目前研究成果较少.本文通过构造混料试验的格点填充设计,使得均方误偏差与最大距离偏差有显式表达.这里首先给出了混料试验域的剖分方法,然后讨论了混料格点填充及其性质,其次构造了单纯形的保距独立变换与正交性的格点填充设计,给出例子说明方法的有效性.最后提出了可进一步研究的问题.
  • 葛斌, 陈志远
    应用数学学报. 2022, 45(4): 624-636.
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    本文使用变分方法研究了一类如下双相问题正解的存在性:\begin{cases}-\operatorname{div}\left(|\nabla u|^{p-2} \nabla u+a(x)|\nabla u|^{q-2} \nabla u\right)=\lambda V_1(x)|u|^{\alpha-2} u-\mu V_2(x)|u|^{\beta-2} u, & x \in \Omega, \\ u=0, & x \in \partial \Omega,\end{cases}其中$N\geq 2$, $1<p<q<N$, $\alpha,\beta,\lambda,\mu$是正常数,$V_1\in L^{s_1}(\Omega)$, $V_2\in L^{s_2}(\Omega)$是权函数且$V_1$允许变号的,$V_2$是非负的.