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2023年, 第46卷, 第6期 刊出日期:2023-11-28
  

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    论文
  • 桑彦彬, 贺露萱
    应用数学学报. 2023, 46(6): 845-864.
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    该文将研究以下具有变号系数和奇异非线性项的 $(p,q)$-Laplace 方程组\begin{align*}\left\{\begin{array}{l} -\Delta_{p}u-\Delta_{q}u=g(x)u^{-\gamma}+\frac{2\alpha}{\alpha+\beta}h(x)u^{\alpha-1}v^{\beta},\ \ \ \ x\in \Omega, \cr -\Delta_{p}v-\Delta_{q}v=f(x)v^{-\gamma}+\frac{2\beta}{\alpha+\beta}h(x)u^{\alpha}v^{\beta-1},\ \ \ \ x\in \Omega, \cr u,v>0, \ \ \ \ \ \ \ \ \ x\in \Omega, \cr u=v=0, \ \ \ \ \ \ \ x\in \partial\Omega, \end{array}\right.\end{align*}其中 $\gamma\in(0,1)$, $\alpha, \beta>1$, 1<q<p<α+β<p*=Np/N-p, $f, g\in L^{\frac{p^{\ast}}{p^{\ast}+\gamma-1}}(\Omega)$均为非负函数,$h\in L^{\frac{p^{\ast}}{p^{\ast}-\alpha-\beta}}(\Omega)$且$\{x\in \Omega:h(x)>0\}$具有正测度.借助于Ekeland变分原理和一些分析技巧, 建立了上述问题的多重解的存在性定理. 当加权函数满足一定的限制条件时, 获得了基态解的存在性.
  • 张孟青
    应用数学学报. 2023, 46(6): 865-878.
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    本文针对具有年龄结构的随机合作 Lotka-Volterra 模型, 在考虑到该模型生物学背景的前提下, 为了避免对模型进行数值离散过程中数值解爆破现象的出现, 本文首先在 Euler-Maruyama (EM) 算法的基础上, 构造了带有部分截取的 Euler-Maruyama 数值算法. 其次, 证明了该算法的有界性, 得到算法有界的充分条件. 最后, 对该算法进行数值模拟, 并将其结果与 EM 算法进行比较, 对比的结果与本文理论证明的结论相一致, 为后续研究该算法的收敛性做准备.
  • 李木子, 魏春金
    应用数学学报. 2023, 46(6): 879-894.
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    本文研究具有恐惧效应的扩散捕食-食饵系统的动力学行为. 对于局部系统, 首先证明对于任意给定的非负初始值, 系统的解是非负且有界的, 其次讨论系统非负平衡点的存在性和局部稳定性, 通过构建 Dulac 函数得到正平衡点全局渐近稳定的条件; 对于反应扩散系统, 研究 Hopf 分支和图灵分支的存在性; 在 Hopf 分支存在的情况下, 利用中心流形定理和规范型理论得到 Hopf 分支的稳定性和方向. 最后通过数值模拟验证理论结果的正确性, 展示系统具有丰富的动力学行为.
  • 张志雯, 白振国
    应用数学学报. 2023, 46(6): 895-911.
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    为研究蚊子感染后的周期潜伏期和人的扩散对疟疾传播的影响, 本文建立了一个具有周期时滞的部分退化的反应扩散方程模型. 鉴于模型仅考虑人的扩散而忽略蚊子的扩散, 故其解映射缺乏紧性, 这给我们的分析带来了一些困难. 通过证明 Poincaré 映射是 α-contracting, 点耗散以及有界集的正半轨道是有界的, 获得了全局吸引子的存在性. 进而, 利用持续性理论给出了模型关于基本再生数 $\mathcal{R}$0 的阈值动力学, 即当 $\mathcal{R}$0<1 时, 疾病最终灭绝; 而当 $\mathcal{R}$0>1 时, 疾病会一直持续下去. 数值上探讨了异质性, 季节性和扩散对 $\mathcal{R}$0 的影响, 并表明忽略潜伏期的周期变化可能会低估疾病发生的风险.
  • 郭瑶, 钱金花
    应用数学学报. 2023, 46(6): 912-921.
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    自然界中很多生物的生长过程在数学中可以理解为曲面的增长, 即质量在物体表面的沉积, 如贝壳、鹿角等. 为了探索生物体表面生长过程的多样性, 本文在Minkowski 空间中定义并研究由伪零曲线作为生成曲线, 并按照给定的生长速度及其方向演化而生成的伪零增长曲面. 利用伪零曲线的结构函数探索伪零增长曲面的几何结构, 并考虑由伪零螺线生成的增长曲面的几何结构表达式, 同时辅以典型的例子来明确地刻画此类增长曲面的生成过程.
  • 陈晓兰, 闫琳琳, 刘栋, 何勇
    应用数学学报. 2023, 46(6): 922-937.
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    考虑到金融收益数据的厚尾性, 基于椭球分布的投资组合构建问题引起了学者的关注与讨论. 本文考虑了高维资产收益具有潜在椭球因子模型结构的情形, 并在二阶矩存在的条件下证明了椭球分布下均值-方差模型和无约束回归的等价性, 该定理推广了椭球分布族均值-方差投资组合问题的等价无约束回归表示. 最终, 本文借助 $\ell$1 范数惩罚得到稀疏的最优投资组合. 模拟结果表明, 当收益存在厚尾性时, 本文所提方法仍然能够在控制风险的基础上极大化预期收益, 且表现优于现有的均值-方差类模型. 最后, 本文将所提方法应用到金融资产收益的数据集上进行实证, 所提方法在控制风险的基础上能够获得较高的收益, 进而验证了其优良表现.
  • 郭淑艳, 郭祖记
    应用数学学报. 2023, 46(6): 938-951.
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    本文研究了一类带有参数的非线性薛定谔泊松方程规范基态解的存在性. 当参数 μ<0 时, 通过分析 Pohozaev 流形的结构和泛函纤维映射的几何性质, 应用极小化序列方法和 Schwarz 径向重排技术得到方程有一个正的规范基态解. 当参数 μ>0 时, 通过构造辅助泛函并应用形变引理得到了 Pohozaev 流形附近的一个(PS)序列, 然后应用集中紧性原理和单调性方法得到方程规范基态解的存在性.
  • 王能发, 杨哲, 刘自鑫
    应用数学学报. 2023, 46(6): 952-962.
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    本文首先研究了非传递效用模糊博弈中模糊核的连续性. 其次, 给出了模糊核的良定性定义. 进一步, 证明了具有非空模糊核的非传递效用模糊博弈是广义良定的. 最后, 经分析得到, 存在一个稠密剩余子集, 使得其中的非传递效用模糊博弈是鲁棒良定的.
  • 唐一鸣, 胡盛锠, 龙宇航, 黄涛
    应用数学学报. 2023, 46(6): 963-997.
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    网络数据中, 边的固定效应模型是基于网络节点的异质性来建立的, 忽略了节点之间的同质性. 而现有的考虑网络节点同质性的模型往往只能适用于满足模型条件的特定网络数据. 同时目前网络数据模型往往忽略了节点的特征对边的影响或者只考虑特征对边的线性影响. 本文将从数据本身出发来挖掘网络数据的同质性结构, 为此本文提出了适用于广义线性模型的同质追踪方法, 并通过非参数的形式将节点特征加入到模型中. 本文从理论上证明了模型的参数部分的相合性, 渐近正态性以及非参数部分的相合性. 在模拟实验中, 本文通过对比已有的方法, 体现了新方法的优势, 并数值验证了估计的理论性质. 本文也分析了新英格兰地区律师数据集和音乐社区数据集, 验证了模型的有效性.
  • 王佳伏, 徐忠齐, 黄立宏
    应用数学学报. 2023, 46(6): 998-1011.
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    通过引入阈值控制策略, 本文研究了一类分段光滑 SIQR 传染病模型的全局动力学. 利用 Filippov 理论、非光滑 Lyapunov 函数、广义链式法则和 Poincaré 映射等方法, 讨论了无病平衡点、地方病平衡点和伪平衡点的全局渐近稳定性. 特别地, 得到了感染者数量全局有限时间收敛性结果, 揭示了不连续动力系统的本质特征. 借助数值仿真方法, 阐述了所获理论结果的生物学意义, 并为传染病的防控提供理论依据.
  • 郭艳敏, 康迪, 佟玉霞
    应用数学学报. 2023, 46(6): 1012-1029.
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    本文研究一类非一致椭圆方程弱解梯度的全局BMO估计, 利用扰动讨论和极大函数等方法, 获得了一类非一致椭圆方程在全空间上的全局BMO估计.