非线性系统的逐次降价线性化

光滑的非线性系统 x=F(x、u)如果能通过状态变量变换和非线性状态反馈化成能控线性系统,那么找出这样的变换和其线性化系统是很重要的。本文给出一个计算方法,如果系统是能线性化的,则它给出化到线性系统所需的变换;如果系统不能线性化,这个变换将分出其最大的能控线性部分。方法的最重要部分是一连串逐次降一阶的非线性微分方程组的求解,这正是标题中“逐次降价”的意义。这个方法从形式到思想都和定常线性系统化横山标准形的方法一致,因非线性而引起的复杂性只是通过微分方程组的解来构造状态座标变换,以代替原来的线性消去。因我们认为在和线性系统的比较中研究非线性系统是了解非线性本质的一个重要途径,于是本文所提出的方法有进一步理论研究的意义。本文是在秦化淑,程代展二位老师的鼓励和指导下做出的。为了赶投稿日期本文尚有一个例子和一个附录(文中几个引理的证明)未完成,这大概有7、8页的篇幅。     

具有特征值的两点边值问题的正解

研究测度链T上边值问题[q(t)xΔ(t)]Δ+λf(t,xσ(t))=0,t∈[a,σ(b)]∩T,αx(a)-βxΔ(a)=0,γx(σ(b))+δxΔ(σ(b))=0,其中f:[a,σ(b)]×[0,∞)→[0,∞)是连续的,对f赋予一定的条件,通过应用锥上的不动点定理,得到在λ某个区间上边值问题正解的存在性定理。文中把原有的方程二阶部分从xΔΔ(t)推广到[q(t)xΔ(t)]Δ,这里要求q(t)在[a,σ(b)]上有界,恒正。     

芬顿污泥颗粒特性及煅烧回收利用研究

为了解决芬顿污泥产量大、难处理的难题,探索其资源化途径,提出以煅烧法处理焦化废水芬顿污泥,并对芬顿污泥颗粒特性及煅烧过程中的铁相变化进行了分析,最后探讨了煅烧产物的资源化途径。结果表明：1）芬顿污泥主要成分为羟基氧化铁(FeOOH)和α型氧化铁(α-Fe₂O₃),铁元素质量分数为48.3%,含有丰富的羟基和羧基等含氧基团,有氧煅烧铁相转化过程为FeOOH→α-Fe₂O₃→Fe₃O₄→α-Fe₂O₃;2）500 ℃有氧煅烧产物为Fe₃O₄,可直接出售实现经济收益;3）酸改性后的350 ℃缺氧煅烧产物(AFS350)可有效吸附去除水中95%以上的锑和砷,480 ℃缺氧煅烧产物（FS480）对水中的铅和铊有较高的吸附容量;4）AFS350对Sb(Ⅴ)和FS480对Tl(I)的吸附符合准二级动力学及Freundlich等温吸附模型,AFS350和FS480表面均有异质性分布的饱和吸附位点,2个吸附过程均是以表面非均相吸附为主的多层化学吸附。煅烧法处理芬顿污泥,方法简单,产物回收率高且用途广,为芬顿污泥资源化提供了可行途径。     

聚噻吩修饰纳米结构TiO2膜电极光电性能研究

用光电流作用谱、光电流-电势图等光电化学方法研究了聚噻吩(PTh)膜和纳米结构TiO₂/聚噻吩(ITO/TiO₂/PTh)复合膜的光电转换性质。结果表明,PTh膜的禁带宽度为2.02eV,价带位置为-5.86eV,导带位置为-3.84eV。在ITO/TiO₂/ PTh复合膜电极中存在p-n异质结,在一定条件下异质结的存在有利于光生电子-空穴对的分离,PTh修饰ITO/TiO₂电极可使光电流产生波长发生明显红移,从而提高了宽禁带半导体的光电转换效率。在实验条件下,单色光的光电转换效率最高可达到13%。     

不同引发剂引发苯乙烯/丙烯酸丁酯微乳液共聚合竞聚率的研究

以十二烷基硫酸钠/十二烷基苯磺酸钠(SDS/SDBS)为复合乳化剂,分别以水溶性引发剂过硫酸钾(KPS)、油溶性引发剂过氧化苯甲酰(BPO)和氧化-还原引发体系K₂S₂O₈/Na₂SO₃(OR)引发苯乙烯/丙烯酸丁酯(St/BA)微乳液聚合反应,研究了St/BA微乳液共聚合行为,用红外光谱法定量测定了3种引发剂下的共聚物化学组成,绘制了共聚物组成曲线,计算出了竞聚率。     

注射用甲硫氨酸维生素B1的细菌内毒素检查

为考察注射用甲硫氨酸维生素B₁的细菌内毒素检查法的可行性,采用《中华人民共和国药典》(2005年版)细菌内毒素检查法。结果得知,注射用甲硫氨酸维生素B₁质量浓度为0.25mg/mL的稀释液可用灵敏度为0.25EU/mL的鲎试剂进行细菌内毒素检查,实验中3个批号的注射用甲硫氨酸维生素B₁经检查均符合规定。     

基于风险投资理论的保险定价研究

在保险公司是风险中性的假设下,运用倒向随机微分方程的理论,研究了保险公司在风险投资框架下的保险定价问题。首先。建立了保险定价问题的线性正倒向随机微分方程数学模型,然后,根据一类特殊线性倒向随机微分方程的显式解,推出了由风险投资确定的保险定价公式,最后,进行了算例分析。     

大洋河沙里寨水文站水沙变化与驱动因素分析

文章以大洋河沙里寨站1956—2019年泥沙径流资料为基础,综合应用小波分析、M-K检验和T检验法,揭示沙里寨站径流泥沙的驱动因素及其演变规律。研究表明:沙里寨站的输沙量存在明显的下降趋势,而径流量的下降趋势不显著,其中2006年和2009年为输沙量、径流量突变时间点;年输沙量与年径流量的小波分析显示,变化主周期为20～24年;年径流量可以分为3个多水周期、3个少水周期,而输沙量可以划分为2个少沙期、2个多沙期;水土保持工程、人为采砂、水库拦沙等人类活动是输沙量下降的主要因素。     

表面流人工湿地污染物去除与运行参数的相关性及其反应动力学

为了探讨利用人工湿地处理农村污水的效益状况,以表面流人工湿地为研究对象,探析人工湿地去除污染物的运行规律。自2017年8月至2019年5月,每周采集水样一次,共累计取样88组;分别测定SS,BOD₅,TN,TP等污染物指标以及流量（Q）、水温（T）,DO,pH值等运行指标;并分析了SS,BOD₅,TN,TP等4种污染物的出水浓度、去除率、表面污染物负荷（PLR）分别与表面水力负荷（HLR）、水力停留时间（HRT）的相关性,以及4种污染物的一级反应速率常数（k_V）与Q,HLR,HRT的相关性,最后根据线性相关性方程计算出4种污染物k_V的温度修正表达式k_T。研究结果发现：在采样数据范围内BOD₅,TN,TP的出水浓度与HLR成正比,与HRT成反比;SS的出水浓度与HLR成反比,与HRT成正比;BOD₅,TN,TP的去除率与HLR成反比,与HRT成正比;SS的去除率与HLR成正比,与HRT成反比;SS,BOD₅,TN,TP的PLR与HLR成正比,与HRT成反比。SS,BOD₅与TP的k_V与Q,HLR正相关趋势较显著;TN的k_V与HLR趋势正相关不显著,水温变化对SS的k_V影响很小,水温变化对BOD₅,TN,TP的k_V有一定的影响。掌握表面流人工湿地污染物去除与运行参数的相关性及其反应动力学,可为研究湿地系统去除污染物机理以及在不同环境温度下工程设计参数的选择提供了理论基础。     

石家庄市冬防期细颗粒物污染特征及源解析

为了探究石家庄市冬防期细颗粒物（PM_2.5）的主要污染来源,推动石家庄市环境空气质量持续改善,采用在线单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）捕集的PM_2.5粒子信息,结合自适应共振神经网络分类方法（ART-2a）和石家庄市污染源谱图信息,对2017年10月1日—2018年3月31日、2019年10月1日—2020年3月31日、2021年10月1日—2022年3月31日的石家庄市PM_2.5污染物来源进行解析。结果表明：1）石家庄市冬防期PM_2.5主要受燃煤源、机动车尾气源、工业工艺源共同作用的影响,3种污染源对PM_2.5浓度的贡献率超过60%;2）第3阶段与前2个阶段相比,在不同月份和污染时段机动车尾气源对PM_2.5贡献率占比均升高9个百分点以上,贡献占比最大,机动车尾气源逐渐取代工业工艺源成为PM_2.5首要污染源;3）受春节影响,2月份机动车尾气源对PM_2.5贡献率明显降低;4）第3阶段燃煤源和工业工艺源对PM_2.5浓度的影响降低,但2个污染源对PM_2.5浓度的贡献率仍然较大,贡献占比超过30%。研究结果为石家庄市进一步加强对机动车尾气源的管控提供了依据,同时对未来石家庄市提前采取针对性污染源管控,减缓大气污染的发生提供了数据支撑。     

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝改性瓜尔胶的制备与性能研究

为改善瓜尔胶与其他组分的相容性及耐盐性,以可生物降解的瓜尔胶为原料,过硫酸钾和亚硫酸钠为氧化还原引发体系,将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)接枝到瓜尔胶分子上。研究AMPS用量、引发剂用量、引发剂滴加时间、反应时间、反应温度、分散剂与瓜尔胶的质量比(浴比)、分散剂中乙醇质量分数等因素对接枝反应的影响,确定较佳反应条件。制得的磺酸基瓜尔胶衍生物胶液稳定,黏度较高,在质量分数为2%的KCl盐水溶液中黏度下降很小,具有良好的耐盐性。将其按一定比例与牙膏成分进行混合,其与牙膏组分的相容性好,膏体稳定且改善了脱尾现象,满足作为水性膏体黏结剂的要求。     

基于Fluent的波节管内流体流动与传热特性研究

为了深入研究影响波节管传热效果的主要因素,应用CFD软件Fluent对波节管内流体的流动和传热特性进行数值模拟,分别研究了不同入口流速v(0.3,0.5,0.7和0.9 m/s)、波峰直径D_1(28,30,32,34和36 mm)、弧形段长S_1(34,23,17,13和10 mm)下波节管内流体的流动与传热特性。结果表明,不同型号波节管的努塞尔数(Nu)、流体压力损失以及综合性能随着入口流速的增加而增加;随着波峰直径D_1(弧形段长S_1)的增大,波节管的Nu先增大后减小,最后趋于一个相对稳定的值。当波节管的波峰直径D_1=34 mm时,波节管的传热性能最好,流体压力损失最大,综合性能最好;弧形段长S_1=23 mm时,波节管的换热性能最佳,流体压力损失最大,综合性能最好。通过参数正交分析可知,影响波节管传热效果的因素由强到弱依次为入口流速v、波峰直径D_1、弧形段长S_1。研究成果可为工程实际中提高波节管传热性能提供理论指导。     

石家庄市冬季典型重污染过程分析

为研究石家庄市冬季重污染天气过程的成因及影响因素,对2015-01-07至2015-01-10这一时间段的重污染过程从PM2.5浓度变化、气象条件演变及其对PM2.5浓度的影响、PM2.5与主要气态污染物的相关性、区域性污染传输等方面进行分析。结果表明:此次石家庄市重污染过程是在区域性大气静稳态背景下形成的,地面压力及风场对PM2.5浓度影响较大;石家庄NO2浓度与PM2.5浓度相关性很高,机动车尾气对城市的污染逐渐加剧;SO2浓度与PM2.5浓度相关性高说明燃煤仍是石家庄市重要污染来源;该时间段河北南部城市区间存在污染物区域性传输。     

一种超载与地震组合作用下的边坡滑动计算方法研究

为了探究极端环境条件对边坡稳定性的影响,针对超载与地震组合作用下的致滑因素进行了分析,基于能量法与强度折减法推导了组合作用下的安全系数Fs以及临界加速度系数Ks,采用Matlab内嵌序列二次优化法求解极限值,并与经典解比较,最后选取汶川地震、熊本地震2条代表性地震波对边坡位移进行计算.结果表明,1)验证结果准确,推导方...     

Single item inventory control under periodic review and a minimum order quantity

In this paper we study a periodic review single item single stage inventory system with stochastic demand. In each time period the system must order none or at least as much as a minimum order quantity Q_min. Since the optimal structure of an ordering policy with a minimum order quantity is complicated, we propose an easy-to-use policy, which we call (R, S, Q_min) policy. Assuming linear holding and backorder costs we determine the optimal numerical value of the level S using a Markov Chain approach. In addition, we derive simple news-vendor-type inequalities for near-optimal policy parameters, which can easily be implemented within spreadsheet applications. In a numerical study we compare our policy with others and test the performance of the approximation for three different demand distributions: Poisson, negative binomial, and a discretized version of the gamma distribution. Given the simplicity of the policy and its cost performance as well as the excellent performance of the approximation we advocate the application of the (R, S, Q_min) policy in practice.     

石家庄市一次雨雪过程大气污染特征分析

为了研究气象条件与大气污染之间的关系,结合气象资料和环境监测数据分析了2015-11-21至2015-11-25石家庄市一次雨雪过程对各类污染源及污染物浓度的影响,并利用Pearson相关系数法分析不同污染物之间及污染物浓度与气象要素之间的相关关系。结果表明:此次雨雪过程对面源影响最大,扬尘接近零排放;对移动源的影响主要表现为机动车早晚高峰时段及车辆怠速时间的延长;对工业点源影响较小。颗粒态污染物与SO2,NO2和O3(8h)的浓度呈显著正相关,说明污染物来源呈现一定的同源性。雨雪期间主要污染物浓度与温度呈显著相关性,风速的扩散和稀释作用仅对PM2.5有较明显的影响。     

石家庄市秋季以NO2为主的气态污染物典型污染案例分析

为保障空气质量明显改善,石家庄市采取了一系列举措治理大气污染,然而2015年9月出现了一次以NO_2为首要污染物的气态污染物典型污染过程,各项气态污染物浓度明显高于历史同期水平。NO_2作为二次颗粒物及光化学污染的重要前体物,研究其污染来源及影响因素,对于保护公众健康及提高大气污染综合治理水平具有重要的指导意义。对污染过程中NO_2的浓度变化、时空变化及气象条件对NO_2的影响等方面进行了分析。结果表明:2015年9月由于气象条件与区域污染的影响,造成空气中气态污染物聚集,浓度高于去年同期水平。大气环境中的NO_2主要来源于东南部工业和燃煤源的排放,与机动车保有量增加、大型车辆多活动于夜间、晚出行高峰时段拥堵造成的尾气排放量增加也有直接关系。     

Lagrange插值多项式平均算子的逼近

本文引入以第二类 Chebyshev 多项式 U_n(x)的零点为基点的 Lagrange 插值多项式平均算子 F_n(f,x),研究用 F_n(f,x)逼近连续函数 f(x)的阶。     

A stochastic inventory model of dual sourced supply chain with lead-time reduction

Recently, the amount of literature on analyzing the effects of investment strategies to control lead times has been increasing. Issues on investment to reduce lead times are important because variability in lead time between successive stages often has a great effect on the coordination of supply chain.This paper considers dual-sourcing models with stochastic lead times and constant unit demand in which lead times are reduced at a cost that can be viewed as an investment. In order to obtain an analytically tractable model, the distributions of lead times for two suppliers are assumed to be exponential. In our two-supplier model, we will concentrate on lead times as random variables, which are made endogenous in the stochastic lead-time model through “expediting factors”, the constants of proportionality between the expedited lead times and ordinary lead times, as was done by Bookbinder and Çakanyildirim (Eur. J. Oper. Res. 115 (1999) 300).Firstly, we determine the order quantity (Q), reorder point level (r), and order splitting proportion (k₁) in the case of no lead-time reduction. Using the (Q,r) found, we decide the expediting factors and new k₁ in the case of lead-time reduction. We compare the expected total cost per unit time for the two models and investigate savings. Additionally, sensitivity analyses are conducted with respect to the various cost parameter ranges, and remarks are made for further research.     

Evaluating the effects of ICT core elements on CO2 emissions: Recent evidence from OECD countries

This research aimed to inform policymakers about the actual climate relevance of the information and communication technology (ICT) ecosystem, which includes data centers and content provision, broadband networks, and consumer devices. To provide robust empirical evidence on the net environmental impact of these core ICT elements, we used OECD panel data for 34 Member States for the years 2002–2019 and panel fixed-effects regression models. In contrast to previous literature, we measured basic broadband and new fiber-based wireline broadband and 3G/4G mobile broadband network deployment. We also captured variations in end-user devices, ICT affinity, and famous online content. We found that, on average, the CO₂-reducing effects appear to outweigh the CO₂-increasing effects. In particular, we found that, in addition to the reduction effect associated with the use of basic broadband connections, there is a further, albeit smaller, reduction effect associated with new fiber-based broadband connections. Other ICT elements showed insignificant coefficient estimates, suggesting largely offsetting environmental impacts. Our main findings were subject to various robustness checks and were broadly consistent with previous literature using data from developed countries. Our results suggested that old and new broadband networks as enabling technology could generate positive environmental effects for society.