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2016年 50卷 2期
刊出日期：2016-04-25
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基于随机跳违约强度的可转换债券的定价
潘坚, 肖庆宪
在约化模型框架下，研究具有随机跳违约强度的可转换债券定价问题.应用风险中性定价原理建立随机跳跃幅度服从双指数跳扩散过程，股票价格服从时变扩散模型，随机利率服从Hull－White模型且两两相关的定价模型.利用鞅方法得到了此定价模型的解析解，拓展了相关文献的结论.
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非自治Kuramoto－Sivashinsky方程一致吸引子的存在性、一致有界性和收敛性
沈晓鹰,马巧珍
讨论了具有奇异振动外力项的Kuramoto－Sivashinsky方程ut＋Δ2u＋Δu＋u·u＝g(x，t)＋ε－ρh(t/ε)，u|t＝τ＝uτ和相应的Kuramoto－Sivashinsky方程ut＋Δ2u＋Δu＋u·u＝g(x，t)，u|t＝τ＝uτ在外力项g(x，t)，hε(t)仅满足平移有界而非平移紧时Hper(2) 空间中一致吸引子Aε的存在性，进一步证明了一个方程的一致吸引子Aε的一致有界性，并且，当ε→0＋时，Aε收敛到二个方程的吸引子A0.
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基于Hadoop的SQL查询引擎性能研究
吴黎兵, 邱鑫, 叶璐瑶, 王晓栋, 聂雷
Apache Hadoop处理超大规模数据集有非常出色的表现，相比较于传统的数据仓库和关系型数据库有不少优势.为了让原有业务能够充分利用Hadoop的优势，SQL－on－Hadoop系统越来越受到工业界和学术界的关注.基于Hadoop的SQL查询引擎种类繁多，各有优势，其运算引擎主要包括三种：①传统的Map/Reduce引擎；②新兴的Spark引擎；③基于shared－nothing架构的MPP引擎.本文选取了其中最有代表性的三种SQL查询引擎—Hive、Spark SQL、Impala，并使用了一种类TPC－H的测试基准对它们的决策支持能力进行测试及评估.从实验结果来看，Impala和Spark SQL相对于传统的Hive都有较大的提高，其中Impala的部分查询比Hive快了10倍以上，并且Impala在完成查询所占用的集群资源也是最少的.然而若从稳定性、易用性、兼容性和性能等多个方面进行对比，并不存在各方面均最优的查询引擎，因此在构建基于Hadoop的数据仓库系统时，推荐采用Hive＋Impala或者Hive＋Spark SQL的混合架构.
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Hadoop云计算平台的参数优化算法
王春梅, 胡玉平, 易叶青
为提高Hadoop云计算平台的性能，该文提出了一种跨层的参数优化模型.首先分析了云计算平台的工作流程，将系统参数与流程对应，并加入基础设施即服务与平台即服务层的参数，找出对Hadoop集群效率作用显著的参数，并把这些参数值作为性能参数，构建成性能参数模型，再用启发式蚁群算法搜寻性能较优的可行参数，并不断修正，找出最佳参数组合，最后整合跨层的参数来提高Hadoop云计算平台的性能.实验表明，该算法可行，性能优良.
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不同Mg掺杂位置对ZnO电子结构、态密度和光学性质的影响
毛彩霞, 黄海铭, 胡永红
通过一性原理计算， 研究了替代位和间隙位Mg掺杂对ZnO电子结构、态密度和光学性质的影响. 结果表明， 替代位Mg掺杂导致ZnO带隙展宽， 而间隙位Mg掺杂ZnO形成n型半导体. 比较了纯ZnO和不同Mg掺杂位置MgZnO体系的分波和总电子态密度， 并解释了相应的电子结构和光学性质的差别. 发现替代位Mg掺杂和纯ZnO体系的光学特性差别较小， 而间隙位Mg掺杂导致ZnO光吸收边蓝移， 折射率减小， 而且在可见到近紫外光区域 (0到4.2 eV)， 具有比纯ZnO更好的光透过性.
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一性原理研究C/Si比对SiC理想剪切强度的影响
苏文, 李盈盈
使用一性原理计算方法研究C/Si比对β-SiC的理想剪切强度的影响，建立化学计量比下理想β－SiC分子模型，用C原子替换其中的Si原子，经蒙特卡罗方法优化得到非化学计量比下的SiC分子模型，这些晶体的C/Si比的变化范围是1～1.52.每个模型样品都沿[100]方向剪切，得到其剪切应力应变关系，最终了解C/Si比对SiC理想剪切强度的影响.计算结果表明，随着C/Si比增加，SiC的理想强度总体上呈下降趋势.在剪切载荷逐渐增大情况下，晶体会在C团簇周围的C－C键或者C－Si键处断裂.C原子的聚集，会使SiC的剪切强度减少，因为C团簇内部存在应变，而且C团簇越大，SiC的剪切强度下降得越剧烈.
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分数阶Van der pol振子网络的混沌同步
毛北行,王东晓
研究了一类分数阶Van der pol复杂振子网络的混沌同步问题，基于Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分的相关理论，给出了两种实现同步的控制方案，仿真结果表明了方法的可行性
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一个新四维超混沌系统的构建与电路实现
朱雷, 刘艳云, 王轩, 武花干, 周小勇
利用基本Sprott-B系统仅具有两个涡卷平衡点的特点，通过系统改造与推广，提出一个具有3个平衡点的三维混沌系统，进而通过增加一维线性控制器并反馈至三维系统状态方程，构建出一个新四维超混沌系统.采用相轨图、Lyapunov指数谱和分岔图等动力学工具对超混沌系统进行了仿真分析.结果表明，当参数变化时，系统可以在周期或复杂周期、混沌与超混沌之间演变，存在复杂而奇异的动力学行为.研制电子电路并生成了超混沌吸引子，完成了实验验证.
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和声蛙跳算法在复杂优化问题中的应用研究
肖文显,王俊阁,马孝琴
和声搜索算法在求解复杂优化问题时，仅仅通过随机的方式产生新元素，搜索过程中新个体的有效性难以持续保证，影响算法的优化性能.针对该问题，将混合蛙跳算法的族群内部局部寻优模块嵌入和声搜索的算法框架中，将和声搜索算法的随机性与混合蛙跳算法的导向性相耦合.定义算法自适应调整参数并以此为基础对两种算法进行动态调用，从而实现两种算法的耦合动态搜索.将改进算法应用于标准测试函数和车辆路径问题的优化，模拟计算结果表明：本文提出的改进算法具有更强的全局搜索能力，得到的解更优，适合用于求解复杂优化问题.
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新景矿9#煤顺层钻孔瓦斯抽采固-气耦合模型数值模拟
皮子坤, 贾宝山, 贾廷贵, 李宗翔
为了探讨顺层瓦斯抽采时的瓦斯渗流运移规律，提高低渗透煤层的抽采效率，运用弹塑力学理论，基于煤体骨架有效应力的变形特性，利用Kozeny-Carman方程进行理论推导，建立了钻孔周围煤体弹性形变与塑性形变的渗透率与孔隙率动态变化模型.结合多孔介质渗流力学理论，建立了钻孔抽采瓦斯渗流固-气耦合模型.针对新景矿9#煤的地质条件，运用COMSOL计算软件，对其耦合模型进行数值计算，得出了布孔间距与单钻孔有效抽采半径之间的关系.模拟结果表明：随着钻孔不断抽采，钻孔瓦斯抽采量初期比较大并能维持一段时间，随后将逐渐减小，最后接近稳定值，同时钻孔有效抽采半径也逐渐变大，但变化的程度越来越小.通过现场实际运用，验证了该模型与关系式的有效性与正确性.
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战略性新兴产业技术异地协同共享机制研究——演化博弈视角
肖灵机,汪明月
培育和发展战略性新兴产业要避免重复建设、恶性竞争，其关键是掌握产业发展核心技术.针对产业技术创新跨区域、跨学科协同合作的特性，为实现技术共享，建立了上下游参研单位产业技术共享演化博弈模型.研究结果表明：参研单位选择技术共享策略与产业技术的可共享系数密切相关，同时分析了相关因素的影响作用，当参研单位技术可共享系数不断变化，会依次出现多种演化稳定均衡.探索了在激励机制作用下，参研单位技术共享演化博弈过程，研究表明：内部激励机制激发了参研单位选择技术共享的意愿，同时，随着内部激励系数的变化，产业技术创新系统趋向收敛到{技术共享，技术不共享}，进而为产业政策的制定和效果评估提供决策支持.
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Dawson结构磷钨酸铁的制备、表征及催化合成四氢呋喃
曹小华, 徐常龙, 吴海英, 周德志, 雷艳虹
利用复分解法制备出新型Dawson结构磷钨酸铁催化剂(FeH3P2W18O62·nH2O)，并采用FT-IR、UV-Vis、SEM、EDS、Py-IR和NH3-TPD对其进行表征，考察了此催化剂在催化1,4-丁二醇液相脱水环化法合成四氢呋喃(THF)反应中的催化活性.FT-IR、UV-Vis及EDS表征结果表明自制磷钨酸铁催化剂具有Dawson结构.Py-IR及NH3-TPD测试结果显示：FeH3P2W18O62·nH2O同时具有Br?nsted酸中心和Lewis酸中心.Fe3＋离子取代使H6P2W18O62·nH2O催化剂表面弱酸中心和强酸中心的酸强度增大，且Lewis酸比例增大.SEM照片可观察到自制磷钨酸铁呈球状.在优化工艺条件下，w(FeH3P2W18O62·nH2O)＝2.3%(基于反应物质量)，反应温度为185℃，反应时间为40 min，THF收率为94.1%.该催化剂具有良好的重复使用性，5次使用时收率达78.5%.
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3,4-二氨基苯甲酸缩取代水杨醛Schiff碱及配合物的合成与表征
李艳,冯高潮,李耿,陆兰青
分别以2,4-二羟基苯甲醛、2-羟基-3-甲氧基苯甲醛、5-溴水杨醛为原料，甲醇为溶剂，在适当的温度下分别与3,4-二氨基苯甲酸反应，通过缩合制得3种3,4-二氨基苯甲酸缩取代水杨醛Schiff碱配体，然后由Schiff碱配体分别与Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的乙酸盐反应制得相应的金属配合物.用元素分析、紫外光谱、红外光谱和核磁共振氢谱等对配体及配合物的结构进行了分析和表征.
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天然甲壳素热裂解制备精细化学品的研究
王勤,胡新良
为了充分利用甲壳素这种丰富的天然资源，将甲壳素进行了热解，用热重量分析仪和示差扫描热量计来观测此分解反应，所得的挥发产物用红外光谱进行即时表征.用气相色谱-质谱(GC-MS)对这些挥发性物质进行进一步的鉴定.可以确认在挥发性化合物产品中，有大量的呋喃和吡咯类物质，其中乙酰胺是最主要的成分，其总量超过了其他挥发性化合物的总和.因此，甲壳素具有大批量制备精细化学品如乙酰胺，呋喃和吡咯的潜在价值.推测了甲壳素热解生成挥发性产物的反应机理.在高温下，乙酰胺的生成是由于侧链的断开，裂解以及产品挥发导致的.
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汽车传感器电极浆料制备及相关特性研究
宋学刚, 余芬芬, 屈小鹏, 谢光远
多孔Pt/YSZ(YSZ，氧化钇稳定的氧化锆)电极中Pt的含量对电阻膜层性能起决定作用.以0.1 μm、 0.5 μm Pt粉和YSZ为原料并控制其质量比，制备电极浆料并烧结成电极膜层；测其电阻及表面形貌.实验证明：多孔Pt/YSZ电极中，Pt颗粒越细，电极膜层电阻越小，电极性能也越稳定；当Pt/YSZ的质量比达到最佳比例时，电极电阻较小，且Pt/空气/YSZ三相边界面积达到最大，电极催化活性最好.
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轮轨踏面摩擦控制剂制备及性能研究
张信, 胡萍, 黄樟华, 郭阳, 骆旎
主要介绍了一种用于轮轨踏面的水基摩擦控制剂的制备方法，以及保持剂丙烯酸树脂乳液的固含量对于摩擦控制材料薄膜的基本性能、耐磨性以及摩擦系数的影响，从而优选出最佳的水性丙烯酸树脂加入量.实验结果表明，当丙烯酸树脂乳液的固含量为30%时，水基摩擦控制剂综合性能最优.
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不同色温白光LED对人体昼夜节律的影响
王茜
随着现代人类生活节奏的加快，生物节律被打乱，眼睛的非视觉神经通路对人体昼夜节律的影响作用越来越引起人们关注.本实验着重研究在相同照度(2 000 lx)下，不同色温(2 700 K，4 500 K，9 000 K)的白光对人体昼夜节律的影响.实验是通过分析唾液中褪黑素含量的变化，掌握不同色温白光对人体褪黑素的影响作用.通过实验数据的分析得到如下结论：C场景(9 000 K)下对人体褪黑素的抑制最为显著，达到40.81%，同时褪黑素的相位延迟也最为明显，达到了44 min.与以往实验不同，本次实验全部采用LED光源.结果表明，人体昼夜节律对高色温的白光LED比较敏感.与国外文献对比分析，其中差异可能是实验条件以及人种不同造成.
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鱼腥藻PCC7120染色体基因对asr0757/alr0758的表达优化及其鉴定
陈洁,陈思礼,吴汇兰
NCBI预测鱼腥藻PCC7120染色体上的基因对asr0757/alr0758可能构成一个毒素-抗毒素系统.为研究其是否属于毒素-抗毒素系统家族，分别构建这两个基因的表达载体.用1.0 mM IPTG诱导重组菌表达，优化表达条件，并对表达出的蛋白进行纯化与western blot检测.SDS-PAGE结果显示：asr0757与alr0758在37℃下诱导6 h后，均成功诱导表达出目的蛋白asr0757(13.5 KD)和alr0758(17.9 KD).抗毒素表达量较好，毒素alr0758表达量较少.通过设置诱导时间梯度和IPTG浓度梯度优化毒素基因表达条件，优化结果显示：毒素基因alr0758在28℃，IPTG浓度为0.4 mM，诱导10 h时有最大表达量.蛋白纯化与western blot结果证实诱导表达的蛋白为目的蛋白.
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长江中下游湖泊和云南抚仙湖黄颡鱼群体遗传结构研究
刘红艳, 陈校辉, 熊飞
采用10个微卫星位点对长江中下游5个湖泊和云南抚仙湖黄颡鱼群体遗传结构进行分析.结果显示，黄颡鱼各群体平均等位基因数为3.5～4.6，平均有效等位基因数为2.240～3.041，平均观测杂合度为0.343～0.499，平均期望杂合度为0.432～0.600，平均多态性信息指数为0.389～0.571.鄱阳湖、滆湖和洪泽湖群体的遗传多样性高于太湖、巢湖和抚仙湖群体.群体间的遗传距离为0.089～0.524，其中，鄱阳湖与巢湖群体的遗传距离最小，鄱阳湖与滆湖群体遗传距离最大，IBD分析结果显示黄颡鱼群体不遵循地理距离模型.AMOVA显示大多数遗传变异存在于群体内(84.51%)，群体间的遗传变异为15.49%(Fst＝0.1549)，表明黄颡鱼群体存在明显的遗传分化，两两遗传分化指数也证实了这一点.UPGMA聚类和Structure分析结果均显示6个黄颡鱼群体可分为2组，鄱阳湖、巢湖和洪泽湖为一组，滆湖、太湖和抚仙湖群体为另一组.
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基于地理加权主成分的经济发展综合评价研究——以江苏省为例
马志飞,李在军,张雅倩,吴启焰
地理加权主成分分析可判别各主成分的方差贡献的空间变动，并诊断出影响各主成分空间变化的变量.本文在结合传统主成分分析与地理加权主成分分析技术，选取经济发展水平综合评价指标，对江苏省63个县、市的经济特征进行主因子提取.得到以下主要结论：主成分分析提取得到3个主成分，分别表征经济增长方式、经济结构与经济动力；蒙特卡罗检验在0.05水平下，显著性拒绝主成分的特征值与因子载荷在空间变化上的平稳性假设；地理加权主成分的因子载荷主导着不同地区的经济结构特征，且呈集中连片分布特性，地理加权主成分的方差贡献率存在着明显的南北分异态势.可见，地理加权主成分分析可以有效识别各主成分的局域空间变化效应，诊断出影响地区经济特征空间变化的主要变量，有利于深化对社会经济要素空间的分异特征和内在机理的认知与理解.
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基于超效率DEA的中原经济区农业生产效率研究
任世鑫,谢志祥,杨洋,史琴琴,鲁丰先
运用超效率 DEA模型对2013年中原经济区30个省辖市的农业生产效率进行测算，并对其空间分异特征和冗余度进行分析.结果表明：1)中原经济区东部及东南部地区的农业生产效率高于其它城市，区域差异明显，且处于农业生产效率高水平阶段的城市在空间上呈连续分布状态；2)区域经济发展水平与农业生产效率并非呈正相关关系；3)从投入-产出关系来看，农业生产效率非有效城市在资金和土地方面投入过剩现象明显，而对于农业机械化方面的投入明显不足，资金利用效率、农业用地集约化程度和农业机械化水平较低.
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中国省域环境污染事故的时空热点模式及演化
赵委托, 黄亚林, 喻晶琪, 程胜高, 刘超
随着工业化和城市化的快速推进，我国进入了环境污染事故的频发期，如何预防和减缓事故的发生是中国经济转型发展过程中的一大挑战.论文以1995年～2013年的省域环境污染事故为研究对象，利用ESDA的G指数分析方法和改进的污染事故热点模型IPAI指数探讨事件发生的空间集聚特征和时空热点模式，结果发现：1)环境污染事故总体呈先动态增长后逐渐下降再小幅增加的趋势，全局G指数由1995年的0.05在波动变化过程中逐渐增加到2013年的0.08，说明环境污染事故的空间集聚程度在增强；2)局域G*i (d) 指数表明环境污染事故的空间集聚主要在东部沿海的泛长三角和西南方向的泛珠三角地区，不同经济发展时期污染事件的集聚方向和热点区域有转移的态势；热点省区，在2000年转向泛珠三角及西南地区，到了2006年又开始向湖北、江西等中部省区转移，2007年～2013年间则集聚于长三角地区，热点区域的转移跟国家大的发展战略或产业升级转移等策略有关；3)利用改进的IPAI指数对省域尺度的事故热点模式进行了划分，其中稳定的热点区包括布局型、转移型和粗放增长型3个主要区域表现形式，建议重点防控环境污染事故的稳定热点省区、加强不稳定热点省区的事故应急、注重冷点省区的环境监测和执法，并做好区域的多层级环境污染(事故)联防联控.
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螳螂河流域洞穴发育特征及其地学意义研究
罗书文, 李伟, 李成展, 黄保健
在对山东沂源螳螂河流域岩溶洞穴进行调查探测的基础上，通过研究流域内洞穴发育特征探讨其内在的地学涵义.认为：1)流域内洞穴发育在纵向上分为三层，并与区内经历的地质时期与之对应；2)区内在华北唐山期(N1)的隆起比临城期(N2～Q1)隆起幅度较大；3)鲁山隆起是一个持续的过程，在地壳抬升的间歇期持续缓慢地进行，并由中心向四周逐渐减弱.根据水平洞穴成因机理和区内洞穴展布特征，提取相关参数试探性建立流域地下水位演变的二维数学关系，这对流域喀斯特地下、地表水在空间上的演化研究、从定性到定量研究都具有重要科学意义.
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应用DS算法消除室内几何测试条件对土壤高光谱数据波动性的影响
洪永胜, 于雷, 耿雷, 张薇, 聂艳, 周勇
土壤高光谱遥感是土壤近地传感器(Proximal Soil Sensing)研究的重要方向，具有方便快捷、无破坏、成本低等优点，可以高效地分析和估算土壤属性参数.土壤高光谱数据的采集在室内较野外容易控制环境因素(如土壤水分、土壤表面属性等)，获取数据更加稳定且具有可重复性，因而，基于室内高光谱数据反演土壤属性参数在国内外已形成较为成熟的理论.但是，室内土壤光谱数据的采集方法缺乏统一的标准体系，限制了光谱数据的共享，关键的几何测试条件不同而引起的光谱差异也未能消除，导致不同几何测试条件观测的光谱数据所建模型的传递效果较差.该研究以江汉平原公安县的36个土壤样本为研究载体，通过在室内环境下设置光源入射角度(A)、光源到土壤表面距离(L)、探头到土壤表面距离(H)3个几何测试参数的不同梯度组合，采用ASD FS3地物光谱仪获取27个组合的光谱数据，利用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression，PLSR)建立27个参数组合的土壤有机质含量 (soil organic matter content，SOMC)的反演模型，分析不同参数组合对土壤高光谱数据离散性的影响，确定1组理想的几何测试参数组合用于其他26组参数的模型传递研究，探讨直接标准化(Direct Standardization，DS)算法在消除其他26组参数组合光谱差异方面的可行性.研究表明，A30L50H15是室内较为理想的土壤高光谱的几何测试参数组合；L对土壤光谱反射率的影响没有明显的规律，而土壤光谱反射率随A增大而增大、随H增大而降低；经过DS算法校正后的其他26个参数模型的验证RPD值均增加到5.54，基本无光谱信息的丢失，模型稳定，有效的解决了不同几何测试参数之间光谱数据的差异性问题.
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基于Landsat TM影像的山地冰川信息提取技术研究
赵健赟, 彭军还
以老虎沟冰川为例，在分析Landsat TM图像特征及其相互关系的基础上，研究多种冰川信息提取方法.结果表明，Otsu自动阈值法可有效降低主观因素影响，Slope等多元信息的融合有利于提高分类精度和降低斑点噪声，基于图像多尺度分割的面向对象法综合利用了图像光谱、纹理等特征，比基于像元的分类法总体精度最大提高2.47%，错分率最大降低2.50%，可显著抑制 “椒盐”和“毛刺”效应.
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需求和零售商费用同时变化且信息不对称下的供应链协调应对
姚泽有, 曹细玉
考虑一个二级供应链，它是由单个制造商和单个零售商组成，在随机市场需求下分析了供应链在数量折扣契约下的协调性；然后，探讨了随机市场需求和零售商费用在突发事件下同时发生变化且信息不对称时供应链在数量折扣契约下的协调性，研究结果表明：基准的数量折扣契约在突发事件下不能使供应链协调，由此给出了供应链应对突发事件的最优应对策略，并对原来的数量折扣契约进行了调整使其具有抗突发事件性.最后，通过数值计算得到了正常情况下供应链的最优订货量和供应链收益，并通过对新旧数量折扣契约在突发事件下订货量和供应链收益的比较分析，进而对结论的有效性进行了验证.
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编辑部公告
《华中师范大学学报（自然科学版）》首届青年编委征集启事
我刊参加承办全国性学术会议 第三届全国生态文明学术研讨会暨第七届全国生态文明建设与区域创新发展战略学术研讨会在沪举行
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