关键词： 公路货运   车辆碳排放   空间自相关   空间计量经济模型   复杂网络  

摘要： 交通运输活动具有流动性和区域异质性。与依托既定空间单元的碳排放测算研究相比,交通运输行为产生碳排放的流动性以及空间特征识别具有一定挑战。现有研究多使用依托行政单元的统计数据进行交通运输活动的排放测算及研究,一定程度上限制了交通碳排放与行业实际活动过程中的关联性分析。为更好刻画公路货物运输活动引致的碳排放表现,及其所呈现的空间流动性与异质性,本文运用全国公路货运车辆行驶轨迹数据,使用车辆速度、车型、运输里程等参数针对依托公路网的货运车辆运输活动进行了碳排放水平测算,并形成了基于单车排放的运输网络排放测度空间特征分析框架,在此基础上对其空间组织模式进行了分析,并引入不均衡系数及复杂网络分析方法探讨了其流动性,最后,运用空间计量经济模型,从全域和局域视角分别探究城市尺度上中国公路货运碳排放网络的影响因为。结论表明:(1)我国公路货运车辆产生的碳排放形成了“流量-排放”不一致的差异化格局,货运车辆碳排放在主干运输网上总体分布呈现“东高西低,北高南低”的基本格局。路径尺度的碳排放则呈高度集中的分布模式,日均碳排放产生值为500吨以上的路径为711条,仅占路径总数的9.4%,而产生的碳排放占总量的79.42%。(2)公路货运碳排放在分布上具有空间相关性,同一排放强度层级的城市存在空间集聚现象,货运碳排放呈现显著的高值集聚特征,且无低-高关联区域出现。(3)碳排放流出水平较高地区集中在我国北部和中部,流入地区则多集中在东部沿海地区及西部欠发达地区,各省市间碳排放流动分布的网络直径为3,网络密度处于较高水平。(4)空间上相邻的地区比经济水平相近的地区之间存在的空间相关性更强,在全国层面上人均GDP、第二产业产值的占比、人口规模、企业数对公路货运碳排放表现为显著的促进作用,而城镇居民恩格尔系数对货运碳排放表现出的作用为显著抑制作用。(5)与全国层面有较大不同的是西部地区地广人稀,人口密度对碳排放的影响程度减少,而可通过促进该地区的经济发展、科技创新、技术进步以及优化居民的消费结构来降低西部地区的公路货运碳排放。论文结论对于碳中和、碳达峰背景下的交通运输行业碳排放策略制定,及区域间碳排放均衡性认知提供了参考和支撑。

关键词： 制造业   高质量发展   数字经济   文本分析法   空间计量经济模型  

摘要： 随着我国从经济高增长模式转向了高质量发展模式，中央经济工作会议也将推动制造业高质量发展作为重要工作。而数字经济作为浙江省明确提出的“一号工程”内容之一，在推动实体经济振兴中发挥重要作用。因此，从城市发展和企业转型层面研究数字经济如何驱动浙江省制造业高质量发展具有深刻现实意义。　　本文在阅读整理了相关专业文献基础上，先以浙江省11个地级市作为切入点，在构建数字经济和制造业高质量发展指标体系后，利用空间计量经济模型探究其中的空间关系，从产业中观层面得出初步结论。随后，聚焦到企业微观视角，以浙江省504家A股制造业上市公司为研究对象，以其2012-2020年披露的年报文件为样本，通过文本分析法，借助Python、Stata15.0等相关软件，构建了浙江省制造业企业数字经济发展指数。此外，本文通过LP法测算全要素生产率来衡量制造业企业高质量发展情况，并结合企业规模、年龄和研发投入等情况对两者的内在联系和作用机制进行深入讨论。研究发现：　　（1）浙江省数字经济发展呈上升态势，各地及企业积极探索数字化转型之路。从城市层面，各地数字经济呈现良好发展趋势，且数字化应用和数字化产业成为重要发力点。而从企业层面，近年来数字经济愈发受到重视，尤其在智能制造和信息化应用的相关领域备受传统制造业企业青睐。其中，机械、电子类的制造业企业占比更多，数字化程度更高;轻纺工业型企业通过互联网商业模式积极寻求转型之路;资源加工型企业则在数字经济发展道路上步伐稍慢。　　（2）浙江省制造业发展整体势头良好，发展脚步略有差异。浙江省各市制造业发展整体呈现积极态势。其中杭州市、宁波市发展较为突出，嘉兴市和绍兴市则紧随其后。而就企业视角，整体表现同样向好。具体来看，资源加工型企业底蕴深厚，但在发展增速上表现一般。相反，机械、电子制造业和轻纺工业企业虽然基础薄弱，但近年来势头良好。从企业性质角度，国有企业整体的发展基础和增速上均较非国有企业更具优势。　　（3）浙江省数字经济与制造业高质量发展存在空间效应。数字经济对当地制造业高质量发展具有显著的正向促进作用，且具有明显的空间外溢性，这得益于数字经济便捷化、线上化的特性，能够打通地理上的交通壁垒，降低沟通成本，产生技术溢出。而制造业高质量发展却具有空间“虹吸”效应，本地区的制造业发展，将使得周围实体制造业资源向自身聚集，从而抑制了周围地区的发展。细分到数字经济分维度，数字经济促进制造业高质量发展，将更多体现在数字化产业和数字化应用到提升和推广上。　　（4）数字经济驱动制造业企业多渠道升级，正向推进高质量发展。制造业企业大力提升企业数字化水平对高质量发展具有明显的积极作用。且非国有企业通常由于其较小的产业规模和更快的发展步伐，对于融合数字工具进行产业升级具有一定的内在优势。此外，数字技术的应用在高新技术企业的助推作用更为显著。从外部因素考虑，发达的生产性服务业环境能够使企业更好的发挥数字经济优势，为其生产提供更多动能。从内在机制分析，数字经济分别从企业的运营能力、人力资本结构和创新能力三个维度推动了其高质量发展。　　文章最后针对上述研究发现提出了相应建议：政府应进一步加快数字经济建设以及和制造业产业的融合，企业也应加大数字化研发投入并结合自身特点积极通过数字化转型寻求突破。最后，文章总结和归纳了相关不足，为后续的深入研究提出设想和展望。

关键词： 渔业经济模型   时滞   Hopf分岔   最优控制   Allee效应   H_∞控制  

摘要： 本文讨论了几类单种群的渔业经济模型的动力学行为及最优控制问题。模型的建立基于Logistic方程,考虑对鱼群的捕获率受总收入和总成本的影响,单位价格受市场需求量和捕获率的影响,将捕获率和单位价格的动态方程加入模型中。对于此模型,我们考虑时滞,种群阶段结构,以及Allee效应对种群增长的影响,分析系统的动力学性质,包括平衡点附近的局部稳定性和分岔行为,以及最优控制和H∞控制问题。主要的研究工作如下:1.建立一类带有双时滞的渔业经济模型。考虑时滞对内部平衡点附近的局部稳定性的影响,讨论了系统稳定和产生Hopf分岔的条件。其次分析了系统Hopf分岔的方向,分岔周期解的稳定性和周期的增减性。然后设计了保持系统稳定,并实现净利润最大、囤积损失最小的最优成本控制。设计了时滞存在情况下,实现囤积损失最小的指导干预控制。最后通过数值仿真模拟验证了理论结果的有效性。2.建立一类具有阶段结构和Allee效应的时滞渔业经济模型。考虑了捕获和经济因素对种群灭绝性和持久性的影响。得到时滞对系统动力学性质的影响,即当参数在一定范围内时,系统在内部平衡点附近为局部稳定,当时滞超过临界值时,系统会发生Hopf分岔。然后,我们讨论了 Hopf分岔的方向,分岔周期解的稳定性和周期的增减性。此外,建立了系统的T-S模糊系统,并采用线性矩阵不等式方法设计了H∞模糊控制器来消除分岔现象。最后,通过数值仿真模拟验证了理论结果的有效性。

关键词： 成型过程   多目标优化   经济模型预测控制   时滞控制   双模控制  

摘要： 成型工业是现代制造业的重要支柱,对经济社会的发展和综合国力的提升有着十分重要的意义。然而,成型系统的滞后现象普遍存在,且内部机理结构复杂,模型不精确,环境因素干扰也较为显著,这导致成型控制面临着系统非线性、多目标冲突优化、时滞、外部干扰等问题,给成型系统的稳定控制带来挑战。此外,在实现成型系统稳定控制的同时,对其经济性能的优化也至关重要。因此,本文同时考虑了成型系统的稳定性与经济性,在经济模型预测控制（EMPC）算法基础上,采取了帕累托多目标优化方法处理了多经济指标的冲突性,并结合双模控制方法容纳了成型系统的时滞和干扰问题。最后,通过水浴冷却成型仿真实验验证了所提出方法应对上述多个问题的有效性和优越性。本文具体的研究工作如下:（1）针对成型系统机理建模问题,分析了一种水浴冷却成型动态模型,进而引出影响成型控制效果的时滞、非线性、扰动等问题,为后续系统经济模型预测控制研究奠定模型基础。（2）针对成型过程中存在的系统强非线性,多目标冲突等问题,提出了一种帕累托妥协多目标EMPC算法。本文结合了帕累托优化算法妥协多个冲突性经济指标的特性与EMPC算法应对非线性系统的能力,相比传统优化方法,提升了多目标优化算法的收敛速度,降低了闭环系统的稳态抖振。同时,通过理论分析与数值仿真实验,验证了所提出算法对非线性系统控制的稳定性与在优化多经济指标冲突问题上的优越性。（3）进一步考虑成型过程中外界干扰、输入时滞问题与系统非线性、多目标优化共存的情况,提出了一种面向有界干扰与大时滞的双模EMPC方法。本文将EMPC算法与双模控制方法相结合,以应对外部干扰的影响;设计了一种基于标称模型的新型前馈状态补偿器,利用双模控制强大的控制能力容纳输入时延对过程控制系统造成的不利影响,实现了控制算法对强干扰和大时延问题的同步处理。最后,在不同时滞和可变干扰的仿真条件下,通过对比实验验证了所提出算法具有较强的有效性和稳定性。

关键词： 风力发电机   偏航系统   LiDAR   EMPC控制   GHBladed仿真  

摘要： 保证风力发电机稳定高效地转换风能,不仅取决于风力发电设备本身的可靠性,风力发电机控制系统也是影响风能转换的重要因素。偏航驱动器保持风力涡轮机的旋转表面垂直于风向,以确保涡轮叶片捕获最大扫掠区域。在风能转换系统中,偏航控制系统的作用是在风速矢量方向发生变化时,快速、平稳地对齐风向,从而使涡轮机获得最大风量。大型并网风力发电系统使用风传感器和偏航电机主动偏航。随着风机容量的日益增大,偏航系统的重要性也逐渐凸显。本文通过湘电风能有限公司SCADA系统,分析了位于湖南省的某风电场5号机组的偏航数据。提出了双层级经济模型预测控制(TL-EMPC)偏航策略,以激光雷达预览的风速来划分层级:在第一层级中,改进了 CART3涡轮机的控制策略,设定基于固定离散周期的偏航阈值,离散周期为20s,使其更适用于模型预测控制(MPC)偏航策略;在第二层级中,控制策略使用经济模型预测控制(EMPC),建立了与经济直接挂钩的成本函数,离散周期为60s。本文采用的EMPC的偏航控制方式,无需像传统MPC采用二次成本函数来进行优化,而是采用与经济性能直接挂钩的成本函数。基于激光雷达测风,建立了基于偏航功率损失和偏航轴承等效损伤的成本函数,相比多数MPC偏航策略只将风向信息作为目标函数的变量参数,本文将风速和风向同时作为目标函数的变量,并在不同风速区间通过帕累托曲线分别求出权重系数。通过模拟风场条件下的偏航过程,预先生成偏航执行过程中偏航轴承等效疲劳载荷(DEL)的查找表,将损伤等效载荷包含在目标函数中,从而将DEL和功率损失量化评估。建立了离散的自适应偏航速度子集,并采用改进的带入求解法,来求解最小经济成本函数,从而可以在不同的平均风速和偏航误差下选取不同的偏航速度,为降低风机关键部位的疲劳载荷潜在的提供了改善空间,并增加了在实际工程中的可行性。此外,针对当前激光雷达测风通常采用泰勒假设而忽视了风的实际演化过程这一不足,建立了风演化模型,并应用于激光雷达测风过程。最后,在GH Bladed仿真软件中以湘电风能XE112-2000风机为模型,与传统偏航控制做了对比,验证了 TL-EMPC偏航策略的有效性。

关键词： 城市化   生态系统服务价值   时空地理加权回归模型   空间计量经济模型   四川省  

摘要： 城市化的发展不仅带动了社会经济的迅速发展,而且深刻影响了生态系统的结构及过程,进而影响了生态系统提供各种服务的能力。大量的研究理清了中国东部地区城市化与生态系统服务价值（Ecosystem Service Values,ESV）之间的关系,但中国西部地区城市化与ESV的阶段特征、具体空间关系以及是否存在溢出效应等仍然不十分清楚。四川省作为我国西部地区重要省份,是长江和黄河上游生态保护屏障的重要组成部分,也是重要的水源涵养地,居于全国生态安全格局的关键区位。了解和掌握四川省城市化对ESV的影响机制,对于推动区域高质量发展,维护经济发展和生态平衡具有重要的战略意义。本文以四川省183个县域作为研究对象,利用净初级生产力、降水和土壤保持时空调节因子对当量进行动态修正,进而定量估算了区域生态系统服务价值;其次,借助熵值法从人口、经济和土地三个维度构建城市化水平的综合评价指标体系,衡量了四川省人口、经济、土地和综合城市化水平;再利用GIS空间分析对城市化与ESV的时空演变特征进行分析;最后,使用时空地理加权回归模型（Geographically and Temporally Weight Regression,GTWR）和空间面板计量经济模型揭示城市化对生态系统服务价值影响的时空分异规律和溢出效应,并提出促进区域协调发展的针对性建议。研究表明:（1）四川省ESV呈现出波动下降趋势,2000—2018年整体下降2064.64×10～8元,尤以森林、草地、农田和水域价值降低最明显,分别减少了1204.45×10～8元、195.48×10～8元、408.30×10～8元和274.34×10～8元。从服务类型来看,水文和气候调节服务降低幅度最大,分别减少了719.99×10～8元和396.29×10～8元。除此之外,除了荒漠和湿地,单位面积生态系统提供的主要服务类型的价值减少明显,如森林和草地提供的气候调节服务分别下降了19.49×10～4元/km2和2.77×10～4元/km2。从空间来看,总ESV呈现东低西高的分布特征,单位面积ESV呈现西低东高的特征,四川东部地区ESV的减损明显强于西部地区。（2）四川省东西部城市化水平差异大且东部地区的城市化水平显著高于西部地区,城市化发展不均衡。从不同类型城市化来看,2018年,人口、经济、土地和综合城市化在中等及以上水平的县域分别占所有县域的65.57%、91.80%、53.55%和87.43%,相比2000年增加了54.64%、88.52%、32.24%和63.39%,其中人口和经济城市化的发展明显快于土地城市化。综合城市化与其他类型城市化在不同年份、不同区域也表现出特征上的差异。（3）县域城市化与生态系统服务价值的Moran's I指数基本大于0.5,P值均小于0.001,Z值均大于临界值1.96,两者存在明显的集聚性以及强烈的时空分异特征,尤以四川省东部和西部的县域特征分异突出。（4）城市化对ESV存在明显的时空分异影响,即不同研究年份各县域城市化对ESV的影响力和影响方向具有差异性。不同维度城市化与综合城市化对ESV的影响也具有差异性,其中土地和综合城市化的负拟合系数县域占比高于80%,对ESV产生持续强烈的负作用。人口城市化自2010年开始从促进作用转为抑制作用,2018年经济城市化从抑制作用转为促进作用。从空间上看,四川东部地区城市化对ESV的负影响显著强于西部地区。（5）整个研究期,各县域人口、经济、土地城市化对本县域ESV具有显著的抑制作用,直接效应值分别为-0.67、-0.64和-1.59,土地城市化的影响力显著大于人口和经济城市化。经济城市化和人口城市化间接效应P值均大于0.1,城市化对周边县域的影响不十分显著。土地城市化的间接效应值为-11.40且P小于0.01,其对ESV存在明显的溢出作用,意味着本县域土地城市化的发展不仅会抑制本县域ESV的发展,也会对邻近县域表现出强烈的抑制作用。

关键词： 多年生稻   经济模型   决策模型   种植意愿  

摘要： 本课题以栽培稻(Oryza sativa L.)和长雄野生稻(Oryza longistaminata)杂交培育而来的多年生稻为研究对象,通过相关数学计算机方法建立了一个探究多年生稻经济效益的模型,为探究多年生稻经济效益提供了一个方法论,也为今后预测多年生稻效益提供基础模型和理论依据。首先,建立多年生稻经济模型。根据多年生稻在田间实际的种植情况进行变量选取,再根据变量的不同情况选择恰当的统计方法估计出变量的变化区间。然后,根据多年生稻在不同生长季节的投入的各项成本,建立经济模型。考虑到多年生稻在现阶段还无法完全取代一年生稻的实际情况,为了为田间混种一年生稻和多年生稻提供科学指导,利用图论相关算法建立两种稻种混种决策模型。前期先行生成决策树,再基于决策树运用两种最优解搜索算法,分别是:深度优先搜索算法和宽度优先搜索算法。基于已建立的决策图,将多年生稻和一年生稻的混种最优决策问题则被转化为对图中搜索最长路的问题,最终得到两种方法,分别是:基于贪心算法寻找最优策略和基于动态规划算法思想寻找最优策略。其次,将多年生稻现有数据代入经济模型进行实际估算。在西双版纳州种植的结果表明,在2016-2017种植的四季中,未有亏损,两个种植地区(共计12公顷)共获利59680.78元,平均每季获利4975元/季。这说明多年生稻在产量稳定的情况下,后续种植年份在省去部分劳作环节条件下,能获得良好的经济效益。最后,通过问卷调查的方式探究云南农民对种植多年生稻的意愿。调查结果显示,农民对多年生稻这种新型水稻十分感兴趣,因其具有节本省时省力、对环境友好、有助于减少温室气体排放等特点,更符合现阶段农民们对提高生产率、增加家庭总收入的期许,是一种获得农民群体认可的且值得推广的优质水稻品种。

关键词： 数字经济   数据要素   数字技术   空间经济学   空间经济模型  

摘要： 数据要素和数字技术影响了经济活动的空间规律。数字经济通过规模效应、范围效应、协同效应等机制降低各类成本,也显著改变了生产与匹配结构和效率,对区域发展格局的影响不断提升。当前空间经济学相关研究尝试从通信成本、信息摩擦、技术扩散、数据流以及数据要素等途径改变传统空间成本,以将数字经济纳入空间经济模型来研究其对经济活动空间分布的影响机制。在未来研究中,可以从优化空间成本框架、重构数字贸易理论、引入数字化中间投入品、空间成本及地区间技术关联内生化等方式来进一步拓展和丰富空间经济模型。

关键词： economic optimization   linear parameter varying models   model predictive control   nonlinear systems   stability  

摘要： This article proposes an economic model predictive control (EMPC) approach for linear parameter varying (LPV) systems. An efficient implementation of the associated MPC optimization problem is introduced based on transforming the LPV model into a linear time-varying one by using an estimation of the scheduling variables along the prediction horizon. This estimation is based on the optimal states/inputs determined from the solution of the previous optimization problem while running the receding horizon strategy. Using this approach, the solution of the proposed LPV-based EMPC scheme would be possible by solving a series of quadratic programming problems at each time instant. This approach allows reducing the computational burden compared with the solution of a nonlinear optimization problem that would result naturally from the LPV-based formulation. The stability of the proposed approach is guaranteed by forcing the terminal state to converge towards the optimal equilibrium/working point of the system. Moreover, the terminal constraint is relaxed by using a constraint set around the terminal state instead of a constraint value and adding a penalty on the terminal state into the cost function. Besides, strict dissipativity is established as a sufficient condition to prove stability. Finally, the effectiveness of the LPV-based EMPC strategy is shown by controlling a small-scale pasteurization system in simulation. The comparison between the proposed control approach and standard MPC approaches is performed. Results show the advantages of the proposed LPV-based EMPC controller in terms of economic cost minimization.

关键词： 煤炭矿业小城镇   经济模型   转型   时机  

摘要： 煤炭矿业小城镇随着煤炭资源的不断开发,煤炭资源逐渐枯竭,煤矿面临破产或转产,矿业小城镇因此面临转型,由于矿业小城镇在转型过程中抵抗风险的能力较弱,因此转型时机就显得更为重要,本文是根据经济学的原理,讨论有关煤炭矿业小城镇转型时机的选择问题。