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2019年 53卷 6期
刊出日期:2019-12-27
821
中国扬子海盆——世界上罕见寒武纪生命大爆发和辐射进化的化石库
汪啸风,姚华舟
在简要论述我国扬子地块或扬子海盆,包括现今云南、贵州、湖南和湖北等地,寒武纪地层中相继发现的以澄江生物群、凯里生物群、牛蹄塘生物群和清江生物群等为代表的特异埋藏群及其与加拿大布尔吉斯页岩生物群的对比的同时,讨论了最近发现的湖北清江生物群的产出时代和层位、组合特征,并对上述生物群的生态和埋藏环境进行了分析与对比.认为大规模两侧对称动物门类的出现和多门类后生动物骨骼化是构成寒武纪动物大爆发的最主要特征.以上生物群的发现和研究,不仅展示寒武纪大爆发的客观存在,也说明在漫长地质历史时期,生物进化并非都是沿着达尔文渐进论的进化轨迹,从低级向高级发展;只要环境许可,生物在相对短暂时间内,采用一种爆发式和多样性辐射进化的模式,也可以出现大量门一级生物,而且这种进化模式在生物进化的历程中具有划时代的重要意义.前寒武纪罗迪尼亚(Rodinia)超大陆裂解和聚合而引发的、并波及我国南方的距今10亿~8亿年左右的晋宁造山事件,以及雪球事件后因气候变暖,大气和水中有机质和氧及二氧化碳含量的急剧变化,尤其是大气和水中氧气含量的增加,为我国扬子海盆寒武纪大爆发提供了必要的前提,也为动物的繁衍和骨骼化创造了极好的生态条件.但只有那些生活在海水相对较深,表层水柱充氧而底层缺氧、古地理位置处于扬子碳酸盐岩台地陆棚或陆棚边缘或台缘斜坡或凹陷中的岩家河、澄江、牛蹄塘、清江、凯里等生物群,才有可能在缺氧的海底被保存下来,并形成深色和黑色页岩或泥岩特异埋藏群或化石库.
2019 Vol. 53 (6): 821-833 [
摘要
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834
面向可持续发展的二氧化碳化学研究进展
姚向阳,张 彦,高 嵩,何良年
二氧化碳既是温室气体的主要成分又是储量丰富且可再生的碳资源,研究二氧化碳的化学转化和利用对可持续发展具有重要意义.二氧化碳的热力学稳定性和动力学惰性决定了发展高效催化体系是活化二氧化碳的关键.围绕二氧化碳介质中的化学反应、二氧化碳原位酸催化反应、二氧化碳的捕集与利用、可见光催化的二氧化碳的利用、二氧化碳作为C1合成子构筑C—C/C—N/C—O键以及二氧化碳的还原功能化等方面系统地介绍了本课题组在二氧化碳化学方面的研究,并分析所面临的挑战、对策以及发展趋势.
2019 Vol. 53 (6): 834-846 [
摘要
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847
平移算子和调制算子的框架性质
刘 春 苔
连续框架是Hilbert空间中的一组向量, 它们能够利用连续叠加方式重构任意向量. 该文讨论了平移算子和调制算子所诱导的函数族的框架性质, 给出了它们不成为连续框架的条件.
2019 Vol. 53 (6): 847-851 [
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852
多重紧周期框架存在的充分条件
王 慧,邱进凌
研究多重紧周期框架的存在性问题.在平方可积周期函数空间L2[-π,π]中定义了平移算子Sk(τ),根据周期加细函数和周期复数序列构造周期仿射函数.利用酉扩张原理、时频分析方法和框架多分辨分析,给出了多重紧周期框架存在的充分条件,借助于酉扩张原理构造出紧框架,并且得到短支撑紧周期的框架.
2019 Vol. 53 (6): 852-856 [
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857
基于TV与gamma范数的非凸秩近似在矩阵补全中的应用
王淑琴,王永丽,孙志鹏,胡子璇,边新新,贺国平
现实生活中,由于运动模糊、光学模糊等因素的影响,获取的图像往往是模糊、不完整的,即图像内容质量下降、细节特征被掩盖,从而影响图像的视觉效果及应用.矩阵补全(Matrix Completion, MC)的目的是将获得的模糊、不完整图像以最大的保真度恢复出完整清晰的图像.该文采用gamma范数代替传统的核范数作为秩函数的非凸近似,与核范数比较,gamma范数大大减弱了大奇异值的贡献,使得较小奇异值的贡献接近零;同时引入全变差(Total Variation, TV)正则项保留图像本身真实的边缘信息和细节信息,从而避免恢复出的图像过度光滑;接着,应用增广拉格朗日乘子法求解模型;最后,通过数值实验验证文章提出的算法较现有求解矩阵补全的算法更高效.
2019 Vol. 53 (6): 857-863 [
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适应性市场假说在比特币市场上的检验
杨 璇,郭思培
适应性市场假说认为金融市场就像一个生态圈,个体会犯错、会不断地学习并去适应,市场具有动态特征.针对适应性市场假说检验缺乏定量研究的现状,该文从动态市场效率的角度对适应性市场假说在比特币市场进行检验.研究结果表明,使用复杂熵平面来度量市场效率,比特币市场的有效指数是不断变化的,结果支持适应性市场假说.其次,采用向量误差修正模型对比特币的价格进行了建模和预测,在较小的误差范围内预测比特币价格.
2019 Vol. 53 (6): 864-870 [
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g-(h,e)-混合单调算子及其应用
郑晓霞,韩 伟,桑彦彬
通过引入g-(h,e)-混合单调算子,利用锥理论和单调迭代法,对不动点的存在性和唯一性进行研究.针对Sturm-Liouville边值问题,应用主要结论研究其平凡解的存在性及唯一性.该文改进和推广了一些已有的结果,提出了一种研究非线性方程问题的新方法.
2019 Vol. 53 (6): 871-875 [
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Hilbert空间上线性斜积半流的一致指数膨胀性的存在条件
岳 田
该文的主要目的是在Hilbert空间中基于线性斜积半流的定义研究其一致指数膨胀的存在条件. 应用泛函分析与算子理论相关方法,得到了线性斜积半流满足一致指数膨胀的若干连续时间形式的Lyapunov算子不等式. 所得的Lyapunov型结论推广和完善了指数稳定性与指数膨胀性理论中的一些已有结果(如Datko、Pazy、Rolewicz等).
2019 Vol. 53 (6): 876-878 [
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时间尺度上相空间中二阶线性可控力学系统的Noether理论
季晓慧,朱建青
研究时间尺度上相空间中二阶线性可控力学系统的Noether对称性与守恒量.建立了时间尺度上二阶线性可控力学系统的Hamiton方程,给出该系统的Noether广义准对称性的定义和判据,并得到广义准对称性相应的Noether守恒量,文末举例说明其结果的应用.
2019 Vol. 53 (6): 879-883 [
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基于岗位推荐的高校实习全生命周期管理系统
陈梦婷,瞿少成,罗 文,王静静
鉴于目前高校难以有效管理毕业生实习过程,提出并实现了一种基于岗位推荐的实习过程全生命周期管理系统.通过梳理毕业生实习的全生命周期过程,设计了实习点选取、岗位推荐与安排、过程监管、反馈统计与综合评估等模块,构建了一种岗位推荐与实习过程全生命周期闭环动态管理系统.特别的,通过分析并抽取学生信息与职位需求信息可匹配的特征属性,基于统计学的分类思想和文本相似度算法,运用动态权值分配方法计算特征属性匹配度,实现了实习岗位的自动匹配与推荐.最后,基于特征属性匹配度算法、SSM框架与HTML5等技术开发了一套实现岗位推荐与实习过程全生命周期管理的软件系统.测试表明,该系统岗位推荐准确,运行稳定,具有一定的应用价值和推广价值.
2019 Vol. 53 (6): 884-891 [
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空天信息网络中基于滑动窗口的网络编码
王金庭,杨 敏,桂 超,李红艳,张棋飞
空天信息网络由于受高延时、高误码的影响,吞吐量受限,如何提高网络吞吐量是一个很大的挑战.本文对提高网络吞吐量的网络编码技术和机会路由技术进行分析,重点研究了MORE协议和SlideOR协议中的网络编码机制,指出它们应用于空天中继网络中存在的不足,并将一种基于动态滑动窗口的网络编码方案(DSWNC)应用于空天信息网络中.仿真结果证明,此方案在高延时、高误码环境下具有比MORE协议和SlideOR协议更高的端到端吞吐量.
2019 Vol. 53 (6): 892-896 [
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897
基于机会网络的路由算法
胡眯妹,刘美华,閤双奎,张新晨
当前机会网络路由算法在数据包较少的情况下无法准确估算节点的兴趣,导致社区划分不合理,数据包在节点之间存在无效传递,从而增大了通信开销.针对此问题提出了一种将节点接收消息的历史次数和历史消息与各类消息间的相似度相结合,量化对各类消息的兴趣程度,并根据这种兴趣程度来划分兴趣社区的路由算法ILCR(interest level community route).ILCR具体转发策略是选择在目标社区内且到目的节点概率大的节点,或者活跃且可靠程度大的节点作为中继,通过ONE平台对ILCR仿真并与Epidemic、Prophet对比,结果表明ILCR在投递率比Prophet提高了约13%,比Epidemic提高了约113%、网络开销比Prophet降低了约94.4%,比Epidemic降低了约81%等,保证了在网络频繁间断且网络资源匮乏的情况下成功通信的可能.
2019 Vol. 53 (6): 897-901 [
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基于LS-SVM的超磁致伸缩致动器数据驱动建模方法研究
段丽君,田 浩,韩 屏
针对超磁致伸缩材料(GMM)的强非线性特征,提出了一种新的超磁致伸缩驱动器(GMA)实验系统及其数据驱动建模方法.实验中的测量数据取自光栅传感器,采用数据驱动原理,基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)实现了GMA的非线性建模.对模型性能进行了实验评估,预测了GMM棒的动态特性,并讨论了驱动电压对输出特性的影响.实验结果显示,该模型能较好地预测GMA的制动输出,预测误差在0.05%以内.
2019 Vol. 53 (6): 902-908 [
摘要
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非完整网络移动机器人的一致性
田晋宇,王创创,何 平,熊兴中
针对多个非完整链式系统无领航者的一致性问题,首先通过链式变换将非完整机器人系统转换为四状态的非完整链式模型.然后设计了一种分布式协同控制器,该控制器允许多非完整系统的通信拓扑为一般的无向图,并利用Lyapunov稳定性定理和LaSalle不变原理对控制器的稳定性进行了证明.最后设计了数值仿真实验,证明了控制算法的有效性.
2019 Vol. 53 (6): 909-914 [
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上覆不明采空区积水危险性判定技术研究
题正义,张 峰,秦洪岩,朱志洁,乔 宁
为确定胜利煤矿10#煤层上部采空区积水范围,保证煤层开采过程中避免受到水害威胁,运用板壳理论和关键层理论,建立胜利矿开采10#煤层采空区覆岩变形破坏的力学分析模型,结合经验公式法和数值模拟方法得出10#煤层各分区的最大导高和底板破裂的最大深度,通过上部采空区积水危险性判定准则,得出开采10#煤时将被上部6#煤层采空区积水影响,而不会受到2#煤层采空区积水的影响,为该矿防治水方案的提出和安全开采具有理论指导意义和实际应用价值.
2019 Vol. 53 (6): 915-921 [
摘要
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ICP-MS、GC-MS法研究樟树不同部位的微量元素与挥发油成分
陈振羽,李小聪,张 欣,刘呈雄,邹 坤,刘朝霞
植物微量元素的提取常用微波消解联合火焰原子吸收光谱法、微波消解电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等;植物挥发油的提取常用传统提取方法有水蒸气蒸馏法、溶剂提取法、压榨法、吸附法等,现代提取方法有同时蒸馏萃取法、超临界CO2萃取法、亚临界水萃取、酶解辅助提取、微波辅助提取法、超声波辅助萃取法、固相微萃取法、联合萃取法等.为研究湖北产樟树皮、茎、干、叶不同部位微量元素及挥发油的成分并对其进行比较,采用电感藕合等离子体质谱法(ICP-MS)测定樟树中各部位微量元素的含量;同时采用石油醚为溶剂用回流提取法分别提取樟树不同部位的挥发油,用峰面积归一化法测其相对含量,气相色谱—质谱联用法(GC-MS)鉴定化学成分.结果表明:测定的14种微量元素在樟树不同部位含量有所差异,但其中Al、Zn和Fe的含量偏高,Co、V、Se、Cd的含量偏低;从樟树树皮、茎、干、叶中分别检测出29、21、27、9种不同成分,共46种成分,均为含氧、烯烃类化合物.树皮中主要成分是黄樟素(36.23%),特征成分是4-isopropyl-1,6-dimethyl-1,2,3,4,4a,7-hexahydro-onaphthalene(1.71%);树干的主要成分是黄樟素(22.45%),特征成分是1-isopropyl-4,7-dimethyl-1,2,4a,5,8,8a-hexahydronaphthalene(1.55%);树茎的主要成分是黄樟素(69.98%),特征成分是(1R,8aR)-1-isopropyl-4,7-dimethyl-1,2,3,5,6,8a-hexahydronaphthalene(2.25%);树叶的主要成α-松油醇(40.73%)和桉树醇(31.96%),特征成分是(1R,4S)-7,7-dimethyl-2-methylenebicyclo[2.2.1]heptane(4.71%).湖北宜昌樟树中不同部位所测微量元素有差异;而樟树树皮、干、茎中所测的重金属元素含量及树叶中除Cu外所测得的重金属元素含量符合药用植物及制剂进出口绿色行业标准的限量标准;樟树不同部位的挥发油成分差别较大,该实验结果为以后的樟树开发利用提供一定的实验依据.
2019 Vol. 53 (6): 922-929 [
摘要
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930
基于石墨烯/纳米ZrO2复合膜修饰电极测定苹果中残余对硫磷的研究
胡传正,宋 斌,徐俊晖,王亚珍,胡思前
石墨烯作为“明星材料”,具有高导电性和高比表面积;二氧化锆对磷酸基团具有很好的吸附作用.将石墨烯和纳米二氧化锆分散液修饰到电极表面制备成一种纳米石墨烯/纳米ZrO2复合膜修饰的对硫磷电化学传感器,并对修饰剂的浓度、支持电解质的选择、溶液pH值、富集时间和富集电位等实验条件进行了优化.由于复合膜修饰电极综合了石墨烯的高导电性与纳米ZrO2的强吸附能力,对硫磷在修饰电极表面表现出富集时间短、电子转移速率快的特点.差分脉冲伏安法分析结果显示对硫磷在传感器上的氧化峰电流与其浓度在0.05~30 μmol·L-1范围内呈良好的线性关系,检测限达20 nmol·L-1.用加标回收法测量苹果样品中对硫磷含量,回收率为99.1%~103.6%.
2019 Vol. 53 (6): 930-936 [
摘要
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937
电子束和γ-ray对UHMWPE纤维的辐照效应对比研究
李超然,奚明旺,赵嘉欣,赵艳凝,
γ-ray和电子束是高能辐照源,高能射线不仅可以处理被加工物表面,同时可深入其内部,且工艺控制简单,可进行常温或者低温加工,具有节能、无环境污染等特点.分别采用γ-ray和电子束辐照超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维,采用电子自旋共振(ESR)、红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、凝胶含量和拉伸实验等表征手段对不同的辐照效应进行研究,旨在改善纤维表面惰性,探索合理使用两种辐射源辐照改性材料的适用范畴,为更好地利用辐照技术对UHMWPE纤维表面改性提供理论依据.
2019 Vol. 53 (6): 937-942 [
摘要
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943
庐山野生木本观赏植物资源及应用研究
李晓花,唐 山,高 胜,张 丽,郑育桃,李丹丹,梁同军
为了解庐山野生木本观赏植物资源状况,采取实地调查和文献查阅方法,对庐山野生木本观赏植物进行统计.结果表明:庐山野生木本观赏植物约472种,分别隶属69科211属.壳斗科Fagaceae、榆科Ulmaceae、木兰科Magnoliaceae、樟科Lauraceae和虎耳草科Saxifragaceae为5个优势科;石楠属Photinia、胡枝子属Lespedeza、冬青属Ilex和荚蒾属Viburnum为4个优势属;分析了庐山野生木本观赏植物资源特征、生活型、观赏类型及园林应用.最后,对野生木本植物资源的生态环保、引种驯化、栽培繁殖研究及开发利用提出了建议.
2019 Vol. 53 (6): 943-948 [
摘要
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949
反复冻融次数和不同保存温度对伪狂犬病毒的神经环路标记效果的影响
张紫薇,夏金金,刘 静,曾俊杰,朱续涛,贾 凡,张志建,曾 燕
伪狂犬病毒(pseudorabies virus, PRV)是常用于神经环路示踪研究的嗜神经病毒工具之一,然而目前缺乏 PRV的保存条件对其感染滴度以及在体神经环路示踪效果影响的研究.首先,将2 h内在-80℃及室温下同一批次的PRV分别进行1~4次冻融,利用噬斑法在BHK-21细胞上检测其滴度,研究结果显示1~3次冻融对PRV的滴度改变无显著影响,而第4次冻融使PRV病毒的滴度显著下降.其次,从-80℃冰箱中取出同一批次的两份PRV,将其冻融1次,分别在-80℃和-20℃保存两周后,利用噬斑法在BHK-21细胞上检测其滴度;同时,将两份PRV利用在体立体定位分别注射于小鼠齿状回(dentate gyrus, DG)区,取相同的感染时间点,对DG输入环路标记效果进行分析,研究得出不同温度下长期保存对PRV的滴度及标记效果有较大影响.该研究结果对于PRV病毒的保存及其在神经环路标记中的应用具有一定的参考意义.
2019 Vol. 53 (6): 949-955 [
摘要
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956
坚果改善慢性应激致抑郁症大鼠行为学表现及其机制研究
熊 哲,范 蕾,段 佩,蔡文翔,叶顺杰
为探讨坚果(核桃与甜杏仁)在抑郁症中的预防作用和机制.采用慢性温和不可预测应激(CMS)大鼠模型模拟抑郁症,对大鼠进行强迫游泳(FST)、糖水消耗的抑郁症行为学测试,并运用ELISA 试剂盒测定大鼠血浆皮质酮(CORT)含量,Western blot 法检测大鼠海马部脑源性营养因子(BDNF)、蛋白激酶A(PKA)和蛋白激酶C(PKC)的蛋白表达.实验结果表明,模型组FST、糖水消耗的行为学成绩明显低于正常对照组(P<0.05),预先给予坚果各剂量(60 g·kg-1、120 g·kg-1、240 g·kg-1),可改善抑郁症大鼠的行为学成绩,提示,食用坚果可延缓抑郁症症状.血浆CORT水平测定结果显示,模型组血浆CORT含量显著高于正常对照组(P<0.05),但坚果各剂量组对血浆CORT含量无影响(P>0.05),提示,坚果产生延缓抑郁发生的机制可能与作用CORT途径无关联.对大鼠海马部的BDNF、PKA和PKC蛋白表达测定显示,模型组BDNF、PKA和PKC的蛋白表达均低于正常对照组(P < 0.05),而经预先给与坚果的各剂量坚果组,则拮抗了模型组BDNF、PKA和PKC蛋白表达水平的下降(P<0.05).提示,坚果在预防抑郁症作用机制可能与激活PKA、PKC激酶和增强BDNF蛋白水平的信号通路有关.因此,本实验结果初步明确,预先食用坚果可有助于延缓抑郁症的产生.这将为后续食用坚果类食物在预防抑郁症中的研究提供了一定的理论和实验依据.
2019 Vol. 53 (6): 956-921 [
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急性高浓度PM2.5暴露对小鼠认知能力的影响
李福宏,罗 晨,秦雨婕,邓灵福,丁书茂
流行病学证据表明,老年人长期接触PM2.5可能导致记忆障碍.为了探究短期、严重雾霾天气对人们健康的影响,以C57BL/6J小鼠为研究对象,用不同浓度的PM2.5(0、193、1 930、19 300 μg·kg-1·day-1),通过鼻腔滴注的实验,染毒1 w,探究急性高浓度PM2.5污染所造成的神经毒性.首先通过Morris水迷宫实验对小鼠认知能力进行检测,暴露结束后对小鼠脑组织进行组织病理学检测(H&E)、氧化应激水平测定(ROS、MDA、SOD).实验结果表明,急性高浓度PM2.5暴露虽然不影响小鼠大脑的生长发育,但会导致小鼠认知能力下降,高剂量19 300 μg·kg-1·day-1PM2.5染毒组小鼠与空白对照组小鼠5 d逃避潜伏期的平均值有显著性差异(为P<0.05);小鼠脑组织海马区出现病理学损伤;小鼠脑组织中的ROS水平、MDA含量上升,SOD活性下降.实验揭示了急性高浓度PM2.5暴露对小鼠脑组织能造成氧化损伤,破坏海马神经中枢细胞结构,影响小鼠的学习记忆能力.
2019 Vol. 53 (6): 962-967 [
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基于决策规则结构化模型的“一带一路”网络博弈仿真研究
赵昌平,李 睿,齐建华,范厚明
以“一带一路”国家双边贸易数据为基础,确立“一带一路”的经贸合作网络,在此基础上引入决策规则结构化模型,结合“一带一路”国家合作的实际情形构建网络博弈的数量模型,分析决策结构的类型、觉察到的非纳什均衡者的比例、对他人决策中噪声的识别、参与者自己决策中的噪声、邻居的奖励、网络给予背叛行为的舆论压力对“一带一路”国家博弈策略选择的影响,用仿真的方法检验相关结论,并讨论了我国的应对策略.
2019 Vol. 53 (6): 968-976 [
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基于成本共担契约的生鲜供应链决策研究
王 刚,沈锦发
在一个零售商和一个供应商构成的生鲜供应链中,生鲜产品需求量受价格、新鲜水平及促销努力水平影响.文章运用Stackelberg博弈理论分别构建了一种集中决策及3种独立决策博弈模型,求解得到4种模式下的生鲜产品的新鲜水平、促销努力水平等均衡解.通过比较分析发现:成本共担模式在提升生鲜产品的新鲜水平、促销努力水平、需求量及供应商、零售商利润方面优于其他两种独立决策模式;该模式下生鲜产品的新鲜水平、促销努力水平与潜在市场规模、保鲜水平弹性系数以及促销努力水平弹性系数正相关,与保鲜成本系数、促销努力成本系数以及价格弹性系数负相关.供应商可以运用更先进的保鲜技术手段等方式,降低产品保鲜成本,零售商可以利用大数据、新零售等新技术、新媒介,降低促销努力成本,供应商还可以与零售商合作进行生鲜产品新鲜水平的宣传推广,共同推进生鲜供应链的发展.最后运用数值分析验证了模型的有效性.
2019 Vol. 53 (6): 977-986 [
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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
《华中师范大学学报(自然科学版)》再次入选中国科学引文数据库(CSCD)
关于我刊近期发现假冒网站的声明
我刊荣获“中国高校优秀科技期刊”“湖北优秀期刊”等多项荣誉称号
关于疫情防控期间办公情况说明及COVID-19专题征稿启事
本刊荣获2019年中国高校科技期刊“优秀团队”称号
华中师范大学学报(自然科学版)正式加入OSID开放科学计划
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《华中师范大学学报(自然科学版)》首届青年编委征集启事
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