数学建模与决策专题

• 二价拍卖中的最优信息选择

  王启焕;余泉;

  在拍卖理论与机制设计领域，投标人的估值机制是一项基础性的研究焦点。在现实世界的拍卖中，投标人对拍卖品的估值由共同价值成分（对所有投标人相同）和私人价值成分（为每个投标人所特有）决定。因此，投标人面临一个关键的信息获取困境——他们必须策略性地选择获取共同价值成分的信息，还是私人价值成分的信息。这一决策构成了不完全信息博弈中的策略选择问题。了解共同价值成分会使投标人的估值产生相关性，而了解私人价值成分会使投标人的估值相互独立。本研究聚焦于第二价格拍卖，揭示了投标人的最优选择是了解私人价值成分。此外，本研究建立了卖家的期望收益与估值成分结构之间的映射关系，阐明了信息获取如何通过价值成分渠道影响拍卖效率。这些研究发现为设计高效拍卖奠定了理论基础。

  2025年04期 v.25;No.118 5-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
  

• 信息差与异质理性的寡占市场博弈研究

  任念念;杨光惠;

  聚焦双寡头博弈模型的构建，探讨在市场信息不完全及参与者理性水平存在差异的条件下，系统决策行为的复杂性与代表性。研究核心包括对模型均衡点的稳定性分析，尤其关注贝叶斯Nash均衡点的稳定性特征，并通过数值模拟方法，考察不同市场参数设置下系统动态行为的演化规律。突破传统模型局限，强调市场环境、规则约束及参与者间行为互动对决策的综合影响，为理解不完全信息条件下的寡头市场决策机制提供了分析框架。

  2025年04期 v.25;No.118 23-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
  

信息科学

• 基于加权联邦学习的轴承故障诊断方法

  吕永青;朱晓娟;

  针对滚动轴承故障诊断中，因不同规格轴承振动数据分布差异大而导致的模型训练效率低、诊断准确率不足以及引入联邦学习后模型收敛速度慢等问题，提出了一种基于加权联邦学习的轴承故障诊断方法。首先，通过引入自适应本地迭代优化策略，有效减少模型训练所需的迭代次数并加速收敛过程；其次，采用参数自适联邦聚合（ParaFedAgg）算法改进加权策略，通过动态调整局部模型权重来提升全局模型性能，从而缓解数据异构性问题；最后，在不同数据分布条件下，将提出的算法与现有算法进行了比较。实验结果表明，所提方法在数据孤岛和数据异构的前提下，具有较高的诊断精度。

  2025年04期 v.25;No.118 32-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K]
  

• 基于机器学习算法的空气质量预测

  金丝;丘小玲;

  针对空气污染预测需求，基于气象与污染物浓度等多源数据，对CO、NO_2、O_3、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2六项指标开展时间序列预测。采用多种机器学习模型（包括LSTM、CNN、BP神经网络、RBF神经网络）与ARMA传统模型进行对比实验。结果表明，机器学习方法整体优于传统模型，其中BP神经网络性能略优，而且验证了机器学习在空气质量预测中的有效性与稳定性，为相关领域提供了可参考的方法与实践经验。

  2025年04期 v.25;No.118 42-52+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 3745K]
  

智能机电与物理科学

• 车用锂离子电池能量级联式模糊控制技术研究

  谷磊;

  为实现电池能量管理的精细化调控和提升电动汽车的整车续航性能，提出车用锂离子电池能量级联式模糊控制技术。针对车用锂离子电池能量管理需求，构建了电池数学模型明确电池能量与容量、电压的关系,基于模型设计了一种由内环与外环控制构成的车用锂离子电池能量级联式模糊控制器,外环控制采用自适应模糊协调器，用于均衡电池荷电状态与电池电压的输出电流，并将均衡电流值设定为内环控制的输入；内环控制则利用模糊PID控制器，根据电池电流偏差及偏差变化率生成模糊规则，动态调整PID控制参数，以控制电池均衡电路。实验结果表明，静置、充电、放电状态下，均能有效平衡电池组充电状态，精确控制充放电过程，提升电池组均衡性能，实现了车用锂离子电池能量的精准控制。

  2025年04期 v.25;No.118 53-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1182K]
  

• 新能源汽车滑动-电磁复合轴承纵振减振控制技术

  陈明福;陈金伟;林妶婷;

  针对新能源汽车用滑动-电磁复合轴承减振效果不理想的问题，提出新能源汽车用滑动-电磁复合轴承纵振减振控制技术。分别计算滑动轴承部分和电磁轴承在纵振状态下的力学参数，分析复合轴承的纵振特性。并设计出双环的动力反馈减振控制结构，有效解决复合轴承在纵振状态动态响应问题。研究结果表明，所提滑动-电磁复合轴承的减振控制技术能够有效对纵振问题完成减振控制，助力滑动-电磁复合轴承更加稳定的运行。

  2025年04期 v.25;No.118 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K]
  

• 基于开口谐振环的树型分形微带贴片天线研究

  贡磊磊;李征;张留忠;余蓓敏;

  为满足多频通信系统需求，提出一种基于开口谐振环的树型分形微带贴片天线。该天线通过将方形贴片以树型结构排列并结合4个方形开口谐振环（Split Ring Resonators, SRRs），实现了双频、宽带特性。树型分形结构可实现天线的多频特性，同时SRRs的耦合馈电机制可优化阻抗匹配。仿真结果表明，天线在X波段中的f_1=8.71 GHz和f_2=10.51 GHz出现双谐振频点，回波损耗分别为-26.14 dB和-43.19 dB，电压驻波比（VSWR）分别为1.1和1.01，表现出优异的匹配特性。其中高频段f_2=10.51 GHz处带宽达1.28 GHz，两个谐振频点处的最大增益分别为7 dB和9.8 dB，验证了其宽带宽与高增益特性。该天线在雷达、卫星通信及航空航天等领域具有潜在应用价值。

  2025年04期 v.25;No.118 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1559K]
  

• 基于传感阵列的VOCs检测系统研究

  周颖;高先和;宋倩婕;齐曼雪;

  针对VOCs(Volatile Organic Compounds)监测存在的成本高、适应性差及单一传感器存在交叉干扰等问题，设计了一套基于传感器阵列的VOCs检测系统。该系统采用多传感器数据融合策略，结合机器学习算法优化气体识别过程，实现了典型挥发性有机化合物（VOCs）的高效、低误差检测。实验结果表明，系统对典型VOCs气体的检测精度控制在±2%，响应时间7 s左右，重复性误差低于3%，且在复杂环境条件下表现出良好的稳定性。为基于传感器阵列的VOCs检测系统提供了一种更高性价比且高效、可靠的解决方案。

  2025年04期 v.25;No.118 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2305K]
  

• 通信机房动力环境监控系统的设计与实现

  秦洪;苏亮亮;赵亮;

  为保证通信电源设备和环境设备的正常运行，建立了对机房电源与环境进行计算机自动监控与处理的系统。监控对象包括机房电源、空调、消防、环境等，需对这些变量进行全面的监视与控制。动力环境监控系统具有即时告警等优点，同时，对所收集到的资料进行自动归档、备份，为设备的高效运转提供了可靠的保障。

  2025年04期 v.25;No.118 81-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
  

生命与环境科学

• 多效唑浸种对盐胁迫下辣椒幼苗生长效应及其生理机制研究

  童忠骜;刘春;房世明;方明钰;许喜宝;张慧君;周少群;

  为探究多效唑（PAC）浸种对盐胁迫下辣椒幼苗生长及生理特性的调控作用，以“长香八号”辣椒为材料，设置不同浓度PAC进行浸种处理（0、150、250 mg/L），并模拟250 mmol/L NaCl盐胁迫环境，分析幼苗生长指标、抗氧化系统、渗透调节物质及内源激素的变化。结果表明：盐胁迫显著抑制辣椒幼苗生长，株高、根长及鲜重分别降低42%、38%和47%，叶片丙二醛（MDA）含量上升23.1%;250 mg/L PAC浸种处理可有效缓解盐害，株高和根长恢复至对照组的63.5%和71.0%。生理机制研究表明，PAC处理通过以下途径增强幼苗耐盐性：提升抗氧化酶活性，250 mg/L PAC处理下过氧化物酶（POD）活性较盐胁迫组增加57.4%,MDA含量降低86.2%。综上，250 mg/L PAC浸种可通过激活抗氧化防御系统、优化渗透调节能力及激素稳态，显著提高辣椒幼苗耐盐性，为盐渍化土壤辣椒栽培提供理论依据与技术参考。

  2025年04期 v.25;No.118 89-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K]
  

• 外源麦角硫因对油茶籽产量及品质的影响

  孙明明;贾朝佩;廖俊彦;豆永康;常大勇;

  为探究不同浓度外源麦角硫因（Ergothioneine, EGT）喷施处理对普通油茶（Camellia oleifera）果实产量、籽仁品质及生理代谢的影响，以8年生‘华金’油茶为试材，设置0(CK)、100、200、300、400、500μmol·L~(-1)麦角硫因溶液，于盛花期及幼果膨大期各喷施1次。测定成熟期单果重、百果重、出仁率、籽仁含油率、油酸占比、可溶性淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白含量，以及油茶株高、冠幅、地径、果实纵茎、横茎等指标。结果表明，喷施300μmol·L~(-1)麦角硫因效果最佳，单果重、百果重、出仁率、籽仁含油率、油酸占比较CK分别显著提高19.9%、17.6%、13.8%、10.4%和8.3%，且显著高于其他浓度处理。同时，该处理下油茶株高、冠幅、地径增长量及果实纵径、横径均显著优于对照，可溶性淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白含量分别提升12.4%、9.7%、8.2%。浓度超过300μmol·L~(-1)时，增幅下降，500μmol·L~(-1)处理甚至抑制生长。外源麦角硫因通过增强抗氧化能力与促进油脂合成，显著提升油茶产量与籽仁品质，推荐生产应用浓度为300μmol·L~(-1)。

  2025年04期 v.25;No.118 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1102K]
  

• 全球生物多样性下降的驱动机制与保护对策

  罗伟;王家梅;

  全球生物多样性正面临着人为活动、气候变化、环境污染和外来物种入侵等多重威胁，导致生态系统功能和物种多样性急剧下降。为应对这一危机，提出通过建立保护区和生态网络、加强全球和区域合作、推动可持续资源利用与生态恢复等措施，以保护和恢复生态系统的功能。未来研究应关注气候变化与生物多样性保护的结合、生态恢复技术的创新及跨学科合作的加强，以推动全球生物多样性保护取得更大成效。

  2025年04期 v.25;No.118 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]
  

化学与材料科学

• ZnMn₂O₄亚微米空心球的溶剂热合成及储锂性能

  张宇;张琳;蔡强浩;汪燕鸣;王飞;

  ZnMn_2O_4拥有784 mAh·g~(-1)的高理论比容量，是一种有潜力的低成本锂离子电池负极材料。以甘油/异丙醇混合溶剂为反应介质，通过溶剂热法制备锌锰前驱体，经后续煅烧制备了由纳米颗粒组装而成的ZnMn_2O_4多孔亚微米球材料。通过物理表征和半电池测试，研究了煅烧温度（400、450和500℃）对ZnMn_2O_4微球微结构和储锂性能的影响。结果表明，热处理温度显著影响微球的内部结构，得益于合理的多级多孔空心微球结构，450℃下煅烧得到的ZnMn_2O_4空心球表现出最好的储锂性能，4 A·g~(-1)电流密度下达到623 mAh·g~(-1)的高放电比容量，0.5 A·g~(-1)下循环400次保持806 mAh·g~(-1)的可逆放电比容量。

  2025年04期 v.25;No.118 108-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 2020K]
  

• 分散液相微萃取-HPLC法同时测定水样中三种氟苯胺

  张伟亚;王丽;周沛萱;许宏波;徐烨;

  提出了高效液相色谱法（HPLC）对水样中邻-氟苯胺、间-氟苯胺和对-氟苯胺三种同分异构体进行同时测定的分析方法。采用甲醇-水流动相体系，并对流动相配比进行重点考察优化，确定最佳色谱条件。同时优化了影响分散液相微萃取效率的关键参数条件。基于以上实验条件，建立了氟苯胺三种同分异构体的工作曲线，线性相关系数在0.9992～0.9998之间，线性范围可达103，检出限为0.6～1.0 ng/mL(S/N=3)，样品加标平均回收率为89.8%～103.0%，相对标准偏差为2.5%～4.6%。

  2025年04期 v.25;No.118 114-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1760K]
  

教学改革研究

• 基于OKR的综合类课程项目式教学模式构建

  王宁;崔业勤;王云;高建国;张卓然;

  普通应用型本科院校专业综合类课程具有跨学科、综合性强、应用性强的特点，针对如何有效提升教学质量问题，结合知识图谱、DeepSeek等AI技术，融合工程认证指标、课程思政元素，以“AI弥合资源鸿沟，目标牵引能力跃迁”为设计理念，构建了基于OKR框架的综合类课程项目式教学模式。

  2025年04期 v.25;No.118 119-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1096K]
  

• 基于全生命周期的“固定消防设施”课程专创融合改革与实践

  侯耀华;孙楠楠;张福东;徐方;

  为保证消防设施课程能更好地适应创新创业背景与新质生产力人才培养需求，聚焦OBE理念指导下的消防设施专创融合课程的构建与实践，通过实施“全生命周期消防设施知识体系、创新创业案例库、实践实训交互平台、线上线下混合式教学模式与多元化开放式评价体系”五维一体的改革措施，推动课程教学从掌握知识向具备能力转变。实践表明，改革后的课程有利于塑造既懂理论又具备实际操作能力的高技能复合型人才，提升学生的消防设施理论知识、实践操作能力和创新创业素养。

  2025年04期 v.25;No.118 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1239K]
  

• 征稿启事

  <正>《廊坊师范学院学报 (自然科学版)》是河北省教育厅主管、廊坊师范学院主办的本科院校学报，国内外公开发行，季刊，国际大 16 开本，128 页。本刊被《中国学术期刊网络出版总库》等 CNKI 系列数据库、(万方) 中国学术期刊数据库、超星期刊域出版平台数据库、(重庆维普) 中文科技期刊数据库、龙源期刊网、长江文库数据库、博看网等全文收录。

  2025年04期 v.25;No.118 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K]
  

• 投稿须知

  <正>凡来稿正文以不低于 5000 字为宜。必须符合《中国高等学校自然科学学报编排规范》的要求。作者投稿时如无特别说明，即视为同意稿件刊发后被《中国学术期刊网络出版总库》等 CNKI 系列数据库、(万方) 中国学术期刊数据库、超星期刊域出版平台数据库、(重庆维普) 中文科技期刊数据库、龙源期刊网、长江文库数据库、博看网等全文收录。请作者严格遵守学术规范，如因一稿多投导致撤稿、学术处分或其他后果，责任由作者自行承担。

  2025年04期 v.25;No.118 129页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
  
下载本期数据