针对传统马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)模拟方法在高维问题或后验概率密度复杂时采样效率低且难收敛的缺陷,建立了基于马尔科夫(Markov)链种群竞争的贝叶斯有限元模型修正算法。在基于Metropolis-Hastings(MH)随...针对传统马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)模拟方法在高维问题或后验概率密度复杂时采样效率低且难收敛的缺陷,建立了基于马尔科夫(Markov)链种群竞争的贝叶斯有限元模型修正算法。在基于Metropolis-Hastings(MH)随机游走算法实现MCMC模拟的传统方法基础上,引入差分进化算法,利用种群中Markov链之间不同携带信息的相互作用关系,得到优化建议以快速逼近目标函数,解决了高维参数模型修正过程中采样滞留的缺点;引进竞争算法,通过不断的竞争刺激和内置失败者向胜利者学习的机制,采用较少的Markov链获得较高的精度,提高了模型修正效率与精度;最后,通过一个桁架结构的有限元模型修正数值算例验证了所提算法,并与标准MH算法的结果对比,得出该算法可以快速修正高维参数模型,具有较高的精度,且对随机噪声有良好的鲁棒性,为考虑不确定性的大型结构有限元模型修正提供了一种稳定有效的手段。展开更多
针对气象变化对自由空间光(Free Space Optical,FSO)通信链路和毫米波射频(Radio Frequency,RF)通信链路可用率的影响问题,采用马尔科夫建模与稳态概率求解计算方法,分析不同天气条件下FSO/RF混合链路的双接收站分集与中断概率性能.基于...针对气象变化对自由空间光(Free Space Optical,FSO)通信链路和毫米波射频(Radio Frequency,RF)通信链路可用率的影响问题,采用马尔科夫建模与稳态概率求解计算方法,分析不同天气条件下FSO/RF混合链路的双接收站分集与中断概率性能.基于FSO链路和RF链路的信道模型,采用有限状态马尔科夫链(Finite State Markov Chain,FSMC)分别对单双站FSO/RF混合链路的切换选择进行建模,推导得出不同参数和天气情况下系统稳态的中断概率表达式.数值计算结果表明,当中断概率达到10^(-6),雨雾天气链路距离为1~7 km时,双站FSO/RF混合链路相比单站可获得4~25 dB的增益.展开更多
目的:在中国鄞州电子健康档案研究(Chinese electronic health records research in Yinzhou,CHERRY)的队列人群中,评价启动降压药物治疗的不同策略预防心血管病的健康收益与干预效率。方法:采用马尔科夫模型模拟评价的不同策略包括:策...目的:在中国鄞州电子健康档案研究(Chinese electronic health records research in Yinzhou,CHERRY)的队列人群中,评价启动降压药物治疗的不同策略预防心血管病的健康收益与干预效率。方法:采用马尔科夫模型模拟评价的不同策略包括:策略1,对收缩压≥140 mmHg的人群启动降压药物治疗(根据2020年《中国心血管病一级预防指南》);策略2,对收缩压≥130 mmHg的人群启动降压药物治疗;策略3,对收缩压≥140 mmHg以及130~140 mmHg且心血管病高风险人群启动降压药物治疗(根据2017年美国心脏病学会/美国心脏协会《成年人高血压预防、检测、评估和管理指南》);策略4,对收缩压≥160 mmHg以及140~160 mmHg且心血管病高风险人群启动降压药物治疗(根据2019年英国国家卫生与临床优化研究所《成年人高血压诊断与管理指南》)。采用2019年世界卫生组织心血管病风险评估模型进行风险分层。马尔科夫模型的循环周期设为1年,模拟10个周期后计算质量调整生命年(quality-adjusted life year,QALY)、心血管病发病数、全因死亡数等结局事件数以评价策略的健康收益,并计算每预防一例心血管病事件或全因死亡的需治疗人数(number needed to treat,NNT)以评价策略的干预效率。马尔科夫模型的参数主要来源于CHERRY队列与公开发表的文献。采用单因素敏感性分析探讨心血管病发病率对结果的影响,采用概率敏感性分析探讨干预措施效应参数的不确定性对结果的影响。结果:共纳入213987名35~79岁基线无心血管病史的人群。相比于策略1,单纯下调降压起始值的策略2可预防的心血管病发病数增加666(95%UI:334~975)例,但每预防一例心血管病发病的NNT增加10(95%UI:7~20)人;而考虑定量风险评估的策略3可预防的心血管病发病数增加388(95%UI:194~569)例,且每预防一例心血管病发病的NNT减少6(95%UI:4~12)人,提示策略3可增加健康收益并具有更高的干预效率。策略4相比于策略1,可预防的心血管病发病数虽然减少193(95%UI:98~281)例,但每预防一例心血管病事件的NNT减少18(95%UI:13~37)人,效率更高。单因素敏感性分析及概率敏感性分析结果与主分析结果一致。结论:在中国发达地区的社区人群中选择降压药物治疗目标人群时,结合心血管病定量风险评估的策略优于单纯将起始值从140 mmHg降至130 mmHg的策略,前者可提升健康收益且兼顾干预效率;不同地区需因地制宜选择降压起始值并结合定量风险评估的策略,以权衡健康收益与干预效率。展开更多
土地利用需求在不同发展目标定位下有所不同,科学合理调控土地利用变化是实现珠三角城市群土地资源高效利用、生态-发展-经济协调发展的重要基石。该文基于1990年、2000年、2010年和2020年4期珠三角城市群土地利用数据,利用Markov-FLUS(...土地利用需求在不同发展目标定位下有所不同,科学合理调控土地利用变化是实现珠三角城市群土地资源高效利用、生态-发展-经济协调发展的重要基石。该文基于1990年、2000年、2010年和2020年4期珠三角城市群土地利用数据,利用Markov-FLUS(Markov-future land use simulation)模型,基于自然发展情景、生态保护情景和发展优先情景3种情景,预测了2035年珠三角城市群土地利用的数量和空间变化,并比较了3种情景下土地利用变化的差异。在此基础上,对2035年土地利用进行模拟分析,以满足流域不同发展目标导向下的国土空间优化配置。研究结果表明:①珠三角城市群建设用地利用变化显著,1990—2020年,城市用地、基础设施用地和其他建设用地面积增加了4945.25 km^(2),增长了2.8倍。②在3种不同土地利用情景的模拟和预测下,城市土地面积在2035年之前将保持增长趋势,但在发展优先情景下其扩张速度将受到限制。在2种不同土地利用场景的模拟和预测下,到2035年,林地、草地和水域等生态用地面积将保持增长趋势。③1990—2020年,耕地面积减少了3759.5 km^(2)。在3种不同土地利用情景的模拟预测下,耕地面积将持续减少,但2020—2035年,减少趋势将放缓。在发展情景中,建设用地面积持续增加,耕地面积减少趋势得到一定遏制,草原和林地面积的减少更加严重。实验结果可为珠三角地区今后城市发展、规划、保护提出建议和对策。展开更多
文摘针对传统马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)模拟方法在高维问题或后验概率密度复杂时采样效率低且难收敛的缺陷,建立了基于马尔科夫(Markov)链种群竞争的贝叶斯有限元模型修正算法。在基于Metropolis-Hastings(MH)随机游走算法实现MCMC模拟的传统方法基础上,引入差分进化算法,利用种群中Markov链之间不同携带信息的相互作用关系,得到优化建议以快速逼近目标函数,解决了高维参数模型修正过程中采样滞留的缺点;引进竞争算法,通过不断的竞争刺激和内置失败者向胜利者学习的机制,采用较少的Markov链获得较高的精度,提高了模型修正效率与精度;最后,通过一个桁架结构的有限元模型修正数值算例验证了所提算法,并与标准MH算法的结果对比,得出该算法可以快速修正高维参数模型,具有较高的精度,且对随机噪声有良好的鲁棒性,为考虑不确定性的大型结构有限元模型修正提供了一种稳定有效的手段。
文摘针对气象变化对自由空间光(Free Space Optical,FSO)通信链路和毫米波射频(Radio Frequency,RF)通信链路可用率的影响问题,采用马尔科夫建模与稳态概率求解计算方法,分析不同天气条件下FSO/RF混合链路的双接收站分集与中断概率性能.基于FSO链路和RF链路的信道模型,采用有限状态马尔科夫链(Finite State Markov Chain,FSMC)分别对单双站FSO/RF混合链路的切换选择进行建模,推导得出不同参数和天气情况下系统稳态的中断概率表达式.数值计算结果表明,当中断概率达到10^(-6),雨雾天气链路距离为1~7 km时,双站FSO/RF混合链路相比单站可获得4~25 dB的增益.
文摘目的:在中国鄞州电子健康档案研究(Chinese electronic health records research in Yinzhou,CHERRY)的队列人群中,评价启动降压药物治疗的不同策略预防心血管病的健康收益与干预效率。方法:采用马尔科夫模型模拟评价的不同策略包括:策略1,对收缩压≥140 mmHg的人群启动降压药物治疗(根据2020年《中国心血管病一级预防指南》);策略2,对收缩压≥130 mmHg的人群启动降压药物治疗;策略3,对收缩压≥140 mmHg以及130~140 mmHg且心血管病高风险人群启动降压药物治疗(根据2017年美国心脏病学会/美国心脏协会《成年人高血压预防、检测、评估和管理指南》);策略4,对收缩压≥160 mmHg以及140~160 mmHg且心血管病高风险人群启动降压药物治疗(根据2019年英国国家卫生与临床优化研究所《成年人高血压诊断与管理指南》)。采用2019年世界卫生组织心血管病风险评估模型进行风险分层。马尔科夫模型的循环周期设为1年,模拟10个周期后计算质量调整生命年(quality-adjusted life year,QALY)、心血管病发病数、全因死亡数等结局事件数以评价策略的健康收益,并计算每预防一例心血管病事件或全因死亡的需治疗人数(number needed to treat,NNT)以评价策略的干预效率。马尔科夫模型的参数主要来源于CHERRY队列与公开发表的文献。采用单因素敏感性分析探讨心血管病发病率对结果的影响,采用概率敏感性分析探讨干预措施效应参数的不确定性对结果的影响。结果:共纳入213987名35~79岁基线无心血管病史的人群。相比于策略1,单纯下调降压起始值的策略2可预防的心血管病发病数增加666(95%UI:334~975)例,但每预防一例心血管病发病的NNT增加10(95%UI:7~20)人;而考虑定量风险评估的策略3可预防的心血管病发病数增加388(95%UI:194~569)例,且每预防一例心血管病发病的NNT减少6(95%UI:4~12)人,提示策略3可增加健康收益并具有更高的干预效率。策略4相比于策略1,可预防的心血管病发病数虽然减少193(95%UI:98~281)例,但每预防一例心血管病事件的NNT减少18(95%UI:13~37)人,效率更高。单因素敏感性分析及概率敏感性分析结果与主分析结果一致。结论:在中国发达地区的社区人群中选择降压药物治疗目标人群时,结合心血管病定量风险评估的策略优于单纯将起始值从140 mmHg降至130 mmHg的策略,前者可提升健康收益且兼顾干预效率;不同地区需因地制宜选择降压起始值并结合定量风险评估的策略,以权衡健康收益与干预效率。
文摘近年来,随着长江江苏段12.5 m深水航道效能的进一步释放,长江B级航区CAPE型船到港量呈现逐年增长的态势,2023年达878余艘。为对CAPE型船到港量进行有效预测,对各短期预测方法进行梳理,发现灰色马尔科夫组合预测模型的预测精度更高,更具适应性。通过对长江B级航区各港CAPE型船近年到港量、船舶在港时间和各港全年作业天数进行统计分析,确定各港CAPE型船到港量上限值,运用灰色马尔科夫预测模型得到CAPE型船未来3 a到港量预测值。结果表明:长江B级航区各港未来3 a CAPE型船到港量仍将保持增长态势,2026年将接近1000艘。
文摘土地利用需求在不同发展目标定位下有所不同,科学合理调控土地利用变化是实现珠三角城市群土地资源高效利用、生态-发展-经济协调发展的重要基石。该文基于1990年、2000年、2010年和2020年4期珠三角城市群土地利用数据,利用Markov-FLUS(Markov-future land use simulation)模型,基于自然发展情景、生态保护情景和发展优先情景3种情景,预测了2035年珠三角城市群土地利用的数量和空间变化,并比较了3种情景下土地利用变化的差异。在此基础上,对2035年土地利用进行模拟分析,以满足流域不同发展目标导向下的国土空间优化配置。研究结果表明:①珠三角城市群建设用地利用变化显著,1990—2020年,城市用地、基础设施用地和其他建设用地面积增加了4945.25 km^(2),增长了2.8倍。②在3种不同土地利用情景的模拟和预测下,城市土地面积在2035年之前将保持增长趋势,但在发展优先情景下其扩张速度将受到限制。在2种不同土地利用场景的模拟和预测下,到2035年,林地、草地和水域等生态用地面积将保持增长趋势。③1990—2020年,耕地面积减少了3759.5 km^(2)。在3种不同土地利用情景的模拟预测下,耕地面积将持续减少,但2020—2035年,减少趋势将放缓。在发展情景中,建设用地面积持续增加,耕地面积减少趋势得到一定遏制,草原和林地面积的减少更加严重。实验结果可为珠三角地区今后城市发展、规划、保护提出建议和对策。
