题   目

作者

摘      要

系统科学及系统复杂性研究

戴汝为

众所周知，系统科学与“复杂性”的研究有着十分密切的联系。本文从现代科学技术体系的观点，介绍系统科学在中国的发展，而且讨论了与系统科学相关的“系统复杂性”的研究。同时讨论了系统科学的三个层次：基础理论研究层次，包括“系统学”；技术科学层次，包括工程控制论与运筹学；工程应用层次包括各种系统工程。还有从系统科学通向马克思主义哲学的称为“系统论”的桥梁。最后归纳了与“系统复杂性”相关的主要传统的和新兴的研究课题。

关于复杂性研究

于景元 刘  毅
马昌超

首先介绍了复杂性研究的科学背景及其科学启示，然后把复杂性和复杂系统结合起来，从系统科学角度研究复杂性问题。本文着重阐述了研究复杂系统的方法论——钱学森的从定性到定量综合集成方法，最后给出了利用综合集成方法解决复杂系统问题的实例。

医学科学和系统复杂性研究

朱宗涵

介绍了人体，特别是人类的疾病和健康过程符合开放的复杂系统的基本特征，包括自组织性和自适应性，多层次多形态的网络结构导致的非线性动力学特征和混沌状态。本文还简要讨论了人体生命活动复杂性的信息学基础，提出生命信息的重要作用及构成人体复杂性基础的观点。本文指出了医学科学工作者学习系统科学和系统复杂性理论的重要意义，以及中西医结合在系统复杂性研究工作中的潜在作用。

复杂系统意义下的中医药学及其案例研究

李  梢
 王永炎 季  梁
 李衍达

中医整体观、辨证论治体系所具有的系统大规模、开放于环境以及重视相互作用等特点，以及整体、活体、动态的观察方式是其复杂性的来源；通过对寒、热方剂作用的有关时间序列数据，1607例风湿病疼痛的节律性变化调查，中药方剂的最优配比等案例研究及分析，综合发现多种非特异性指标的特定组合、节律变动形式是寒热方剂、证候的系统特性之一。同时发现中药的总体效应不能用每一成分单独作用的线性叠加来表示，中药对复杂性疾病可发挥“多因微效”的综合调节作用。

一种系统复杂性演化混沌仿真模型

寿铉成
 葛家理

通过例证说明开放复杂巨系统的动力学一般特征，提出系统动力学特征中发现的十个共同复杂性现象。通过分析，建立了分形结构模式、系统的能量驱动模式、系统的混沌动力学模式，然后将这三个模式综合集成为系统复杂性演化过程的仿真模型，最后提出了复杂系统演化过程的“凸现控制论”，并且在此基础上，建立了具有自组织功能和集成功能的复杂系统演化过程研讨厅系统。

供应链管理的复杂性研究

王丹力
 王宏安 戴国忠

供应链是企业适应市场环境的变化演化出来的运作模式，它属于开放的复杂巨系统范畴，而处理开放的复杂巨系统的有效方法是综合集成研讨体系。本文首先介绍了复杂性、复杂系统；分析了供应链的复杂性；指出供应链是一个开放的复杂巨系统；提出用综合集成研讨厅体系的思想研究供应链管理问题，为解决供应链管理问题提供了一个新的思路。

我国能源经济复杂系统仿真研究

张宏民
 葛家理

针对传统“数量能源经济理论”的局限性，以“结构牵动论”代替传统数量能源观的“速度牵动论”，提出以产业结构和能源结构的双重优化来推动国民经济发展；同时又用“效益配置理论”代替传统能源经济的“热量平衡论”，将决策的能源总量，用泛函极值协调配置理论，以系统经济效益最优为目标进行了优化配置；人机结合的专家决策研讨厅利用可操作的杠杆调节以及调节后的信息反馈，可以实现能源经济复杂系统发展的社会目标。

Exploring Complex Dynamic Systems

CHENG Dai-zhan, ZHANG Li-jun

  This paper reveals some relationship between the traditional dynamic systems and the complex systems, and shows that there are some dynamic systems, which do propose some significant properties of complex systems. First, a kind of switching systems is investigated. It is revealed that such systems do have the property that 1+1≠2. Some further properties of such systems are presented as well. Secondly, an evolution model of dynamic system is considered. We show that such a system is changing its environment and style etc., while some other properties remain unchanged. We call such properties the genetic properties. The research conducted in this paper is the first step of our effort to investigate the complex systems via rigorous mathematical tools and the dynamic system theory.

从开放的复杂巨系统来看Internet中的大范围模式

张家才
 周登勇

Internet作为一个开放的复杂巨系统，其大范围模式的研究引起了人们的极大兴趣。本文综合介绍了Internet在网络拓扑结构、业务量以及WWW组织等方面呈现出来的Power-law分布特性以及用户冲浪过程中很强的规律性，并采用国内外学者的一些模型、实验和理论，试探性地分析了这些大范围模式中的起源。最后介绍了Internet中这些大范围模式的研究及其成果，在网络安全、电子商务以及其它复杂系统研究等方面的一些应用。

The Similar Structures and Control Problems of Complex Systems

ZHANG Si-ying

 In this paper, the naturally evolving complex systems, such as biotic and social ones, are considered. Focusing on their structures, a feature is noteworthy, i.e., the similarity in structures. The relations between the functions and behaviors of these systems and their similar structures will be studied. Owing to the management of social systems and the course of evolution of biotic systems may be regarded as control processes, the researches will be within the scope of control problems. Moreover, since it is difficult to model for biotic and social systems, it will start with the control problems of complex systems, possessing similar structures, in engineering.

    The obtained results show that for either linear or nonlinear systems and for a lot of control problems similar structures lead to a series of simplifications. In general, the original system may be decomposed into reduced amount of subsystems with lower dimensions and simpler structures. By virtue of such subsystems, the control problems of original system can be solved more simply.

    At last, it turns round to observe the biotic and social systems and some analyses are given.

从系统科学和系统复杂性的角度看中医理论

董向辉
 戴汝为

中国的中医理论古老而超出西方现代理论体系之外，然而中医中药在临床实践中的有效性是不容置疑的。由于中国传统哲学和西方哲学的巨大差异，单纯用西方科学方法和科学理论是难以解释中医理论的。在认识到这一差异的基础上，作者引入系统科学和系统复杂性的方法和概念，从一个新的角度初步分析了中医的阴阳五行理论。着重从时间维上系统的发展阶段角度分析了阴阳，从系统间关系种类的角度来解释五行，最终要在中医理论中引入现代分析观点，将中医理论方法用于复杂系统分析。

Learning to Predict in Complex Biological Domains

Steven Eschrich, Nitesh V. Chawla, Lawrence O. Hall

Protein secondary structure prediction and high-throughput drug screen data mining are two important applications in bioinformatics. The data is represented in sparse feature spaces and can be unrepresentative of future data. There is certainly some noise in the data and there may be significant noise. Supervised learners in this context will display their inherent bias toward certain solutions, generally solutions that fit the training set well. In this paper, we first describe an ensemble approach using subsampling that scales well with dataset size. A sufficient number of ensemble members using subsamples of the data can yield a more accurate classifier than a single classifier using the entire dataset. Experiments on several datasets demonstrate the effectiveness of the approach. We report results from the KDD Cup 2001 drug discovery dataset in which our approach yields a higher weighted accuracy than the winning entry. We then ex-tend our ensemble approach to create an over-generalized classifier for prediction by reducing the individual subsample size. The ensemble strategy using small subsamples has the effect of averaging over a wider range of hypotheses. We show that both protein secondary structure prediction and drug discovery prediction can be improved by the use of over-generalization, specifically through the use of ensembles of small subsamples.

Recent Advances in Complex Networks

WANG Xiao-fan

 Dramatic advances in the field of complex networks have been witnessed in the past few years. This paper reviews some important results in this direction of rapidly evolving research, with emphasis on the relationship between the dynamics and the topology of complex networks. Basic quantities and typical examples of various complex networks are described. Robustness of connectivity and epidemic dynamics in complex networks are evaluated.

On Fixed Points of Linguistic Dynamic Systems

WANG Fei-Yue, YANG Tao, MO Hong

Linguistic dynamic systems (LDS) are dynamic systems whose state variables are generalized from numbers to words. Generally speaking, LDS can model all evolving processes in word domains by using linguistic evolving laws which are naturally the linguistic extension of evolving laws in numbers. There are two kinds of LDS; namely, type-I and type-II LDS. If the word domain is modeled by fuzzy sets, then the evolving laws of a type-I LDS are constructed by applying the fuzzy extension principle to those of its conventional counterpart. On the other hand, the evolving laws of a type-II LDS are modeled by fuzzy if/then rules. Note that the state spaces of both type-I and type-II LDSs are word continuum. However, in practice, the representation of the state space of a type-II LDS consists of finite number while its computation actually involves a word continuum. In this paper, the existence of fixed points of type-II LDS is studied based on point-to-fuzzy-set mappings. The properties of the fixed point of type-II LDS are also studied. In addition, linguistic controllers are designed to control type-II LDS to goal states specified in words.

论证券市场的复杂性：以上海股票市场为例

伍海华

突破了传统证券市场理论研究的线性框架，以上海股票市场为例，探讨了证券市场的复杂性问题及其理论与实践意义。在讨论证券市场系统之分形特征及其演化平均轨道周期的同时，分析了用自相关函数及李雅普诺夫指数等来研究证券市场复杂性之适应性，并从理论上进行了实证。最后，结合复杂性理论在证券市场研究中的应用，认为在证券市场研究中，协同市场假定、小波理论及自组织临界理论等将成为证券市场复杂性研究的发展方向。

测量调度的建模和分析

蒋序平 陈  鸣

通过研究一个大型网络测量系统中测量任务的调度问题，建立了形式化的测量调度模型，规范地定义了测量任务分布、资源耗费和资源分配等概念。基于该模型，分析了大规模测量调度的分解、测量调度的拓扑约束和资源约束、以及测量任务排队等问题，为网络测量系统的用户或管理员较好地规划组件配置、资源分配和测量任务分布奠定了基础。

预测日径流过程的最近邻仿真模型

金菊良
 魏一鸣 丁  晶

准确预测日径流过程对区域水资源管理和防洪抗旱决策具有重要的现实意义。文中探讨了用基于历史相似性和数据驱动的最近邻仿真（NNB）模型预测日径流过程的新途径，提出了一套基于加速遗传算法的NNB建模方案。实例研究的结果说明：用NNB模型进行日径流过程预测的计算直观、精度高，这套NNB建模方案简便、有效和通用，在水文气象时间序列预测中具有较好的实用价值。

一种新颖的基于生态网络计算的网络仿真平台

任立红
 丁永生

基于生态系统的机理，研究了生态网络系统的突现特征，在此基础上设计了一种新颖的基于生态突现计算的生态网络体系结构，其整体框架包括：生态网络软件平台、各种重要组成构件和生态网络结构仿真器等。同时构建了生态网络结构的智能仿真平台，开发了生态网络结构的不同软件包。该平台可用于仿真复杂的大规模的Internet网络服务与应用。

时间序列分析仿真平台研究

韩  睿
杨景曙

针对时间序列分析中模型多样、算法复杂的特点设计了一套利用Matlab6混合编程方法建立的仿真平台。详细介绍了平台的建立、数据的输入方式、结果的表现形式、各种算法库的建立等一整套实现方案及其中的关键点与难点。具有极强的可操作性和实践意义。

飞行器的多学科分析与计算机仿真

朱建元 Chivey WU

综合运用计算机软件对飞行器进行结构设计和多学科仿真分析，用来预测飞行器的结构力学、热力学、空气动力学、飞行控制等诸方面的特性及其相互之间的关系。文中介绍了编制的有关人机界面、数据转换程序、以及飞行器建模和仿真过程。并通过对某超音速飞行器的仿真计算给出了建模和多学科仿真分析的实例。利用多学科计算机仿真分析可以对飞行器进行优化设计。

多分辨率模型生成中颜色和纹理属性的处理

潘志庚 郑  星
 张明敏

现有的图形处理系统难以对非常复杂的模型进行实时的存储、传输、显示等。一种有效的方法是根据要求生成一系列的多分辨率的简化模型。本文实现一种算法，不仅能进行几何简化，还能简化模型的表面属性，包括：颜色和纹理。本文对这个算法进行了详细介绍，并用图例显示了各种属性简化的结果。该方法可用在虚拟现实、计算机辅助设计和科学可视化领域。

地震环境虚拟现实系统的研制

沈毅力 曹  阳
李天石

地震往往带给人类的是巨大的财产损失和触目惊心的灾难，本文设计了一个地震环境虚拟现实系统，通过它，可以使参与者熟悉地震的前兆、强震以及余震的相关知识，帮助大家在突然遭遇到地震时做出正确的判断并逃离危险。该地震环境虚拟现实系统由电液伺服系统驱动，辅以全息音响技术、舞台灯光装置，是一个集科教和娱乐于一体的大型综合系统，具有较高的动态特性及较大的驱动功率；它由一台工控机控制，控制软件在LabVIEW平台上编写，控制参数的调整灵活方便；采用模拟和数字双闭环控制，并对各主要参数进行实时监控，增强了系统的可靠性；采用自适应逆控制方法及LMS算法，使得系统的输出精确地跟踪系统的期望响应。

基于遗传编程(GP)与键合图的机电系统自动设计

李少波
 胡建军 谢庆生
 张海盛

提出一种基于遗传编程与功率键合图的机电一体化等多领域系统的自动设计方法。本方法的优点在于其开放式的结构搜索，以及同时进行的参数优化搜索。这种基于进化计算和系统仿真的自动设计方法给传统的机电系统的创新设计提供了新的思路，同时对改进各种现有设计方案也具有广泛的应用潜力。

基于移动智能体的分布式资源的智能集成

操龙兵
南敬昌
 戴汝为

在信息丰富的网络环境中，分布式资源的智能集成对于分布式计算与分布式系统是极为重要的。通常采用的基于位置透明性的分布式计算技术，如DCOM、Java RMI、CORBA等，无法智能的、灵活的进行分布式信息的检索与分布式应用的集成，而对于基于知识的交互协作更是无能为力。本文采用基于Java实现的移动智能体的移动计算能力与分布式工作机制实现分布式资源的智能集成，基于本地位置交互抽象机制，从而使移动计算融入到分布式计算中；讨论了进行分布式资源集成的计算模型，并通过分布式仿真实验说明了上述方法的集成机制与设计特点。

兵力协同计划方案智能决策系统研究

徐润萍
王树宗 顾  健

以红蓝双方海上编队对抗为背景，以拟制多兵种协同攻击计划方案为目的，基于动态多目标决策和方案优化模型，在传统的作战辅助决策系统技术基础上，将面向分布式人工智能理论技术引入到多兵种协同作战计划智能决策系统实现中，定义了协同作战智能体单元的概念，并给出了该MAS系统的Agent组成，Agent结构，Agent功能分类，系统的运行流程以及系统的构成框架。

一种新的离散时间系统的变结构控制方法

张益波
张井岗
陈志梅

讨论了基于指数趋近律的变结构控制所存在的问题，分析了指数趋近律中参数的选择对系统状态的趋近特性造成的影响，提出了改进的离散变结构控制方案。该方案保证了系统状态在趋近过程中能够始终保持某一趋近特性，易于进行变结构控制设计，加快系统状态趋近速度的同时降低了抖振，仿真结果证明了该方案的有效性。

基于2-D系统理论的D型闭环迭代学习控制

丁伟东
孙志毅
吴聚华
阎学文

将2-D线性连续-离散系统理论应用于连续线性迭代学习控制系统中, 给出能很好反映迭代学习控制过程的数学模型—2-D线性连续-离散系统Roessor模型.在2-D系统理论基础上证明了D型闭环迭代学习控制律的收敛性.根据该理论设计的闭环迭代学习控制器，受到的限制较小.

基于DADS的履带车辆多体模型与仿真

韩宝坤
李晓雷
孙逢春

将建模与仿真方法应用于履带车辆，对于深入研究履带车辆性能，降低研究成本，缩短研制周期具有重要意义。本文针对某型履带车辆，分别对其车体、悬挂装置、推进装置进行了基于DADS的多体建模与仿真。并将仿真结果与实验数据进行了比较，表明这个模型对于研究履带车辆的平稳性能是合理的。

动态飞行仿真系统高载荷训练研究

由俊生

介绍了动态飞行仿真系统的总体设计，结合现代军机的高载荷（高Ｇ值）飞行特点，详细介绍了高载荷飞行仿真的当前状况，从飞行仿真技术原理方案和载人离心机原理方案出发，采用了实时飞行仿真技术，直接力矩控制技术和交流同步电机驱动离心机的伺服调速体制，实现了高载荷（高Ｇ值）模拟飞行训练。

应用分力合成方法改善柔性系统性能的研究

陕晋军 刘  暾

提出了将柔性结构的分力合成主动振动抑制方法和反馈控制方法结合使用来提高控制系统性能指标的方法。应用该方法仅需要知道闭环系统及柔性振动的频率及阻尼，而且可以同时抑制任意多个振性，这使该方法更易于工程实现。本文对单柔性杆，将分力合成主动振动抑制方法和反馈控制相结合，设计了不同形式的大角度机动控制律，数值动模态。分力合成方法可以对频率和阻尼系数的不确定性具有较强的鲁棒仿真和试验结果充分验证了方法的有效性。

水下航行器反舰尾流自导弹设计与仿真

苏  颖
康凤举

首次建立了水面目标舰机动条件下的尾流仿真模型，研究了水下航行器对目标尾流碰撞检测的仿真原理，给出了尾流自导逻辑弹道仿真方法，从而完成了水下航行器反舰尾流自导弹道软件系统的研制。仿真应用结果表明，本项研究对于目标几何建模和尾流自导仿真方法研究具有实际应用价值。

任务管理式冗余飞控系统的可靠性分析

唐志勇
王占林
裘丽华

在对当前飞控计算机系统分析的基础上，本文提出了任务管理式冗余飞控系统的概念，即将任务按一定原则分割分配到相应的计算机节点上，使各节点协同完成任务。在发生故障时进行动态调度，保证任务继续执行。而且在相应假设基础上，建立了任务管理式冗余飞控系统的Markov模型，分析了各参数对系统可靠性的影响，为该方式的实际应用与完善提供了理论依据。

基于支持向量机的故障过程趋势预测研究

马笑潇
黄席樾 柴  毅

提出了运用SVM机器学习方法进行故障过程趋势预测的方法，并设计了一个实用的SVM回归算法对“Tennessee Eastman”工厂的实际数据进行仿真研究。结果表明，用SVM方法进行故障过程趋势预测，具有较强的抗噪能力，在样本量有限情况下，采用ε-不敏感损失函数得到的回归结果具有较高的实用价值。通过大量实验，给出了ε取值不同对估计结果的影响的一个具体实验结果，分析了ε取值对支持向量数目的控制作用。

导弹落点精度评估的仿真分析

张士峰
沈振康

导弹的落点精度（以圆概率偏差表征）是一项重要的战术技术指标。论文给出了一种评估落点精度的方法，计算了犯两类错误的概率，并且指出这种方法还可以序贯进行，节省试验次数。同时，由于飞行试验往往是特殊弹道，讨论了弹道折合误差对评估方案的影响。如果要限制犯两类错误的概率（研制方风险和使用方风险），则必须对弹道折合误差提出较高的要求。仿真算例表明，论文提出的评估方法简单有效，在工程实践中具有应用价值。

脉冲多卜勒雷达信号处理系统的仿真

孙晓闻
张林让
吴顺君

利用系统仿真工具进行雷达系统建模与仿真，可以高效地完成系统的方案论证和性能评估，将雷达系统设计人员从繁重的设计工作中解脱出来，使雷达系统的设计更加方便、高效和优化，能够大大提高设计的可靠性，并可缩短设计周期，降低开发成本。本文以一部脉冲多卜勒雷达信号处理系统的仿真为例，说明了雷达信号处理系统的仿真过程及性能评估方法。

协同式WEB树型缓存结构的设计及仿真性能分析

贾惠芹
刘君华

给出了一种树型WEB缓存结构，并描述了它的基本设计原理。在本结构中，缓存被当作一系列低通滤波器，滤波器的低截止频率等于特征时间的倒数。当文件的访问频率低于该截止频率时，将被替换；相反，将被缓存。仿真研究表明，所提出的结构和传统的非协同式结构相比，节省了缓存资源，降低了缓存的失效比。该结构已被用于作者开发的基于WEB的远程虚拟仪器实验室，明显提高了用户的访问速度。