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北京师范大学系统科学学院团队研究成果在生物类Top期刊《Plos Computational Biology》作为封面文章发表
1
《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期238-238,共1页
北京师范大学系统科学学院韩战钢教授团队与法国图卢兹大学Guy Theraulaz教授合作完成的关于生物集群行为研究的文章＂Identifying influential neighbors in animal flocking＂近日被生物类Top期刊《Plos Computational Biology》接收... 北京师范大学系统科学学院韩战钢教授团队与法国图卢兹大学Guy Theraulaz教授合作完成的关于生物集群行为研究的文章＂Identifying influential neighbors in animal flocking＂近日被生物类Top期刊《Plos Computational Biology》接收并在线发表. 展开更多
关键词 生物类 系统科学 TOP PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY 师范大学
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为什么教育需要系统科学
2
作者 吴金闪 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期812-821,共10页
介绍了什么是教育系统科学,强调其研究方式是以系统思维为指引的系统分析方法和以科学思维为指引的科学研究方法,其所解决的问题是教育的问题.在此基础上,讨论了教育需要系统科学的原因,即教育是一个多种类、多数量的主体通过其间丰富... 介绍了什么是教育系统科学,强调其研究方式是以系统思维为指引的系统分析方法和以科学思维为指引的科学研究方法,其所解决的问题是教育的问题.在此基础上,讨论了教育需要系统科学的原因,即教育是一个多种类、多数量的主体通过其间丰富的联系构成的、具有很强整体性的系统. 展开更多
关键词 教育系统科学 理解型学习 知识的层次 人类知识高速公路 高层知识生成器 学科大图景 批判性思维 系统思维
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基于计算社会科学方法的敏捷治理逻辑
3
作者 王小林 兰松 《社会治理》 2023年第6期4-17,共14页
敏捷治理是基于灵活治理与反馈调节的政务流程再造与组织重塑,其价值理念与治理结构同计算社会科学方法具有相容性。现代信息技术的发展促进公共行政范式的变革,本文以敏捷治理理念与计算社会科学的发展脉络为引导,提出了基于计算社会... 敏捷治理是基于灵活治理与反馈调节的政务流程再造与组织重塑,其价值理念与治理结构同计算社会科学方法具有相容性。现代信息技术的发展促进公共行政范式的变革,本文以敏捷治理理念与计算社会科学的发展脉络为引导,提出了基于计算社会科学的敏捷治理的理论框架,并从运作机理与技术应用两方面阐述了这一框架的实际需求与实现可能。这一转型过程以不同治理主体间的包容性合作为基础,以重塑公共行政的价值导向为目标,推动公共治理模式由扩张型、封闭式、电子化向收缩型、开放式、智能化转变,公共治理空间、治理流程与治理生态配置的重塑是这一转型中的主要实践方式。最后,针对这一转型过程的风险与机遇进行了展望。 展开更多
关键词 敏捷治理 计算社会科学 行政范式
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复杂系统科学研究进展 被引量：3
4
作者 狄增如 陈晓松 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期371-381,共11页
在还原论思想方法的指导下,20世纪科学的发展取得了巨大成功,在宇宙的产生与演化、微观物质结构与基本相互作用等方面都获得了比较深刻的科学认识.进入21世纪,宏观世界复杂系统涌现性问题已成为各学科领域的重要学术挑战,系统科学将成... 在还原论思想方法的指导下,20世纪科学的发展取得了巨大成功,在宇宙的产生与演化、微观物质结构与基本相互作用等方面都获得了比较深刻的科学认识.进入21世纪,宏观世界复杂系统涌现性问题已成为各学科领域的重要学术挑战,系统科学将成为未来科学探索的重要领域.复杂系统科学发展的研究表明:纷繁多样的复杂现象背后,存在着普适且简单的规律;探索各类系统的结构、环境与功能的普适关系,以及演化与调控的一般规律,并在系统范式的基础上形成科学认识,是系统科学研究的重要任务.基础理论、生命系统、气候变化、社会经济、智能技术等领域的最新研究成果均能说明,超越还原论,在系统科学思想方法的指导下探索复杂性,不仅可加深对具体系统的科学认识,还能揭示各领域复杂现象背后的普适性规律. 展开更多
关键词 系统科学 复杂性 还原论 复杂系统
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动态事件触发机制下多智能体系统固定时间跟踪 被引量：1
5
作者 于镝 王亚洁 +1 位作者 赵博 刘琼 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1403-1413,共11页
针对受扰非线性多智能体系统跟踪控制问题,提出一种基于动态事件触发机制的固定时间积分滑模控制方法。设计与相对状态信息相关的新型积分滑模面且提出分布式控制协议,基于测量误差和滑模面构造动态变量和动态事件触发函数。采用固定时... 针对受扰非线性多智能体系统跟踪控制问题,提出一种基于动态事件触发机制的固定时间积分滑模控制方法。设计与相对状态信息相关的新型积分滑模面且提出分布式控制协议,基于测量误差和滑模面构造动态变量和动态事件触发函数。采用固定时间稳定性原理证明,若选取适当的控制参数则可使多智能体系统在固定时间内实现动态事件触发机制下的跟踪控制,且避免Zeno现象。该控制方案能够有效抑制系统扰动的影响,减少多智能体系统通信和计算资源的消耗,且避免收敛时间对系统初始状态的依赖。仿真结果表明,新提出的动态事件触发控制器使得多智能体系统在固定时间内实现跟踪控制,降低触发频率而节省资源,更适用于实际应用。 展开更多
关键词 多智能体系统 动态事件触发机制 固定时间控制 积分滑模
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系统科学视角下的城市建模与城市计算研究进展
6
作者 李睿琪 刘晨馨 +1 位作者 尚璠 狄增如 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期786-799,共14页
本文综述了近年来融合大数据挖掘技术及系统科学研究方法在城市建模与城市计算方面的研究进展,介绍了城市的复杂系统属性,总结了城市感知、城市复杂系统结构实证研究、演化机制研究方面的重要工作,并进一步揭示城市标度律与空间标度律... 本文综述了近年来融合大数据挖掘技术及系统科学研究方法在城市建模与城市计算方面的研究进展,介绍了城市的复杂系统属性,总结了城市感知、城市复杂系统结构实证研究、演化机制研究方面的重要工作,并进一步揭示城市标度律与空间标度律的可能起源,以及能够同时解释不同尺度下的复杂城市现象的统一理论分析框架。 展开更多
关键词 活跃人口 复杂网络 城市复杂系统 涌现行为 交互演化模型 空间标度律
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复杂系统中的因果涌现研究综述 被引量：1
7
作者 王志鹏 张江 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期725-733,共9页
聚焦复杂系统:就涌现、因果以及因果涌现进行了定量描述;阐述了因果与涌现的联系;系统梳理了基于粗粒化和信息分解2种定量刻画因果涌现的方法,以及基于信息分解和神经信息压缩2种因果涌现辨识方法;详细介绍了各方法的基本原理、优缺点,... 聚焦复杂系统:就涌现、因果以及因果涌现进行了定量描述;阐述了因果与涌现的联系;系统梳理了基于粗粒化和信息分解2种定量刻画因果涌现的方法,以及基于信息分解和神经信息压缩2种因果涌现辨识方法;详细介绍了各方法的基本原理、优缺点,以及相关应用等.基于粗粒化方法定义了因果涌现框架,其可应用于离散动力系统;利用信息分解方法求解时结果会依赖冗余信息;基于信息分解所提出的指标可识别数据中的因果涌现,且找到一个充分条件;基于数据驱动的神经信息压缩方法可扩展并应用于连续动力系统,并可自动提取不同层级的粗粒化函数,以及构建不同层级的动力学,还可识别不同类型动力学系统的因果涌现;改进现有方法并用于识别更为复杂的系统与学习自动化分组,解决通用动力学大模型等问题. 展开更多
关键词 复杂系统 因果涌现 有效信息 粗粒化 信息分解 神经信息压缩
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液面上耦合振子系统的同步模式
8
作者 董蔚 童浩轩 +2 位作者 张皓玥 彭韵茹 狄增如 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期9-12,共4页
利用MATLAB对耦合双节拍器系统模型的动力学方程组进行了数值模拟,发现初始条件决定了系统达到稳态时所呈现的同步模式;探究了液体的黏滞阻力与耦合板的质量对系统同步模式的影响,黏滞阻力的大小与稳态时为反相同步的概率呈正相关关系;... 利用MATLAB对耦合双节拍器系统模型的动力学方程组进行了数值模拟,发现初始条件决定了系统达到稳态时所呈现的同步模式;探究了液体的黏滞阻力与耦合板的质量对系统同步模式的影响,黏滞阻力的大小与稳态时为反相同步的概率呈正相关关系;耦合板质量与稳态时为反相同步的概率呈负相关关系;在弛豫时间方面,发现同相同步比反相同步的平均弛豫时间更慢;在实验上,搭建液面上的耦合振子系统,使用水、质量分数为10%的盐水和食用油3种黏滞系数不同的液体进行实验,定性地得到了与数值模拟一致的结果. 展开更多
关键词 耦合振子系统 非线性系统 同步状态 弛豫时间
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基于ADP的状态约束互联非线性系统的分散镇定
9
作者 赵博 杜文千 +1 位作者 袁郭玲 孔杰 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期749-757,共9页
针对一类含有常数型状态约束的互联非线性系统,提出一种基于自适应动态规划(adaptive dynamic programming,ADP)的分散镇定方法.引入边界函数对原系统进行坐标变换,将状态约束系统转化为无约束系统.对转化后的系统构造独立子系统和改进... 针对一类含有常数型状态约束的互联非线性系统,提出一种基于自适应动态规划(adaptive dynamic programming,ADP)的分散镇定方法.引入边界函数对原系统进行坐标变换,将状态约束系统转化为无约束系统.对转化后的系统构造独立子系统和改进的代价函数,将鲁棒分散镇定问题转化为最优调节问题.构建局部评判神经网络并采用策略迭代算法求解哈密顿-雅可比-贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman,HJB)方程,进而得到近似最优镇定律.通过李雅普诺夫稳定性理论证明了本文所提方法可使闭环互联系统和局部评判神经网络估计误差动态最终一致有界.数值仿真结果验证了所提出分散镇定方法的有效性. 展开更多
关键词 自适应动态规划 强化学习 状态约束 互联非线性系统 分散镇定 最优控制
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地球系统复杂性研究综述
10
作者 王上 孟君 +1 位作者 陈晓松 樊京芳 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期796-805,共10页
本文旨在全面回顾统计物理学、复杂系统科学(如临界现象、网络理论、渗流、临界点分析和熵)以及机器学习等方法在复杂地球系统研究和应用方面的最新进展.这些方法的整合,为理解地球系统的动力学,提供了新的见解和视角.通过运用这些方法... 本文旨在全面回顾统计物理学、复杂系统科学(如临界现象、网络理论、渗流、临界点分析和熵)以及机器学习等方法在复杂地球系统研究和应用方面的最新进展.这些方法的整合,为理解地球系统的动力学,提供了新的见解和视角.通过运用这些方法,可以更好地建模、分析地球系统中的相互关系和非线性效应,揭示系统的复杂行为和临界性质. 展开更多
关键词 统计物理 地球复杂系统 复杂网络 气候变化
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序言:第一届CCF中国智能汽车学术年会(CIVS 2023)论文专刊
11
作者 李慧云 孙鹏 斯白露 《集成技术》 2024年第2期1-2,共2页
人工智能与新能源汽车的交叉融合为现代汽车工业和交通体系带来了深刻的变革,这种协同进化的发展趋势不仅推动了智能汽车产业的快速崛起,也在技术层面提出了全新的挑战。如何解决智能系统面向复杂场景的计算能力、实时性、可靠性、能耗... 人工智能与新能源汽车的交叉融合为现代汽车工业和交通体系带来了深刻的变革,这种协同进化的发展趋势不仅推动了智能汽车产业的快速崛起,也在技术层面提出了全新的挑战。如何解决智能系统面向复杂场景的计算能力、实时性、可靠性、能耗、成本等关键问题,是未来智能汽车领域研究和产业应用的重要方向。 展开更多
关键词 智能汽车 现代汽车工业 智能系统 人工智能 协同进化 新能源汽车 交叉融合 复杂场景
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固体中的缺陷:从位错到拓扑涡旋
12
作者 周鑫嘉 马琳 +1 位作者 武振伟 汪卫华 《自然杂志》 CAS 2024年第2期83-87,共5页
固体如何形变流动,是固体物理和材料科学所长期关注的重要问题。谚语讲“上帝眼中,万物皆流”,其本质讲明了固体材料并不完美,其中存在的缺陷主导了固体材料的长时间尺度流变行为。在最近的一项研究工作中,研究者将拓扑学理论与前沿模... 固体如何形变流动,是固体物理和材料科学所长期关注的重要问题。谚语讲“上帝眼中,万物皆流”,其本质讲明了固体材料并不完美,其中存在的缺陷主导了固体材料的长时间尺度流变行为。在最近的一项研究工作中,研究者将拓扑学理论与前沿模拟方法相结合,最终证实了玻璃中拓扑缺陷的存在及其对玻璃塑性的关键作用。相关工作在非晶物质科学领域内首次展示了经典本征振动模式几何是如何影响非晶材料塑性行为的。 展开更多
关键词 非晶态物质 本征模式几何结构 塑性形变 拓扑缺陷
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基于信息技术的表现性评价:概念解析、构成要素及分类框架
13
作者 柴唤友 郑勤华 +1 位作者 胡天慧 王怀波 《中国电化教育》 北大核心 2024年第2期1-7,共7页
基于信息技术的表现性评价是技术赋能学生综合素质评价的实践方法,对于推动学生综合素质评价改革和基础教育高质量发展意义重大。在教育信息化发展新阶段,如何准确理解基于信息技术的表现性评价及其构成要素、分类框架,已成为学生综合... 基于信息技术的表现性评价是技术赋能学生综合素质评价的实践方法,对于推动学生综合素质评价改革和基础教育高质量发展意义重大。在教育信息化发展新阶段,如何准确理解基于信息技术的表现性评价及其构成要素、分类框架,已成为学生综合素质评价改革中的热点问题。在教育数字化转型背景下,基于信息技术的表现性评价是一种遍及教育评价各要素、流程和层面的立体式变革,呈现出表现性、智能性和客观性的特点,且具有评价目标、评价任务、评价数据、评价结果、评价反馈和信息技术支持六大要素。结合教育信息化发展特点,基于信息技术的表现性评价可被划分为预设式静态性评价、预设式适应性评价、预设式交互式评价、预设式真实性评价和自然式非侵入性评价五类。 展开更多
关键词 综合素质评价 表现性评价 技术赋能 基础教育 教育信息化
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复杂系统重构 被引量：9
14
作者 张海峰 王文旭 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期281-291,共11页
远离平衡态的开放复杂系统遍及自然、社会和技术领域,是复杂性科学的主要研究对象.通过与外界的能量和物质交换,复杂系统通过自组织形成了多种多样的内在结构、秩序和规律,对认识和预测复杂系统提出了艰巨的挑战.随着实验技术的提高和... 远离平衡态的开放复杂系统遍及自然、社会和技术领域,是复杂性科学的主要研究对象.通过与外界的能量和物质交换,复杂系统通过自组织形成了多种多样的内在结构、秩序和规律,对认识和预测复杂系统提出了艰巨的挑战.随着实验技术的提高和科技的进步,反映和体现各种复杂系统机理的数据呈指数增长,为研究复杂系统提供了新的机遇.通过系统行为表象数据,揭示复杂系统结构和动力学属于物理领域的反问题,是认识复杂系统的基础,是预测系统状态演化的前提,对于实现系统状态的调控必不可少.然而,复杂系统的多样性和复杂性给解决这一反问题造成了极大的困难.因此,需要开阔思路,借助多学科的交叉与融合,充分挖掘数据中隐藏的知识和深层次机理.本文综述了近年来复杂系统,特别是复杂结构重构和推断方面的研究成果,希望能够启发复杂系统反问题方面的创新.同时,也希望呼吁各领域学者都能关注复杂系统反问题,推动自然、社会、经济、生物、科技领域的交叉与融合,解决大家共同面对的科学问题. 展开更多
关键词 统计物理 复杂系统 反问题 网络重构
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纳皮尔对数的数学证明及精度分析
15
作者 孙鹏 王云鹏 +5 位作者 吴琼 宋德王 张小飞 杜娟 斯白露 李慧云 《集成技术》 2024年第2期3-14,共12页
对数函数在自动驾驶系统中有着广泛应用,如自动驾驶感知系统所使用的深度学习或卷积神经网络常会利用对数函数来设计损失函数,故研究对数发明的历史对掌握对数的概念和应用具有重要意义。该文阐述了纳皮尔对数的定义及其3张表,分析了前... 对数函数在自动驾驶系统中有着广泛应用,如自动驾驶感知系统所使用的深度学习或卷积神经网络常会利用对数函数来设计损失函数,故研究对数发明的历史对掌握对数的概念和应用具有重要意义。该文阐述了纳皮尔对数的定义及其3张表,分析了前人的两类证明方法,提出了新的基于指数函数构造的证明方法。同时,该文还分析了纳皮尔的计算方法,与对照方法相比,给出了纳皮尔对精度范围的优化结果,通过MPRF库进行了计算,结果表明纳皮尔的方法的计算结果更接近真实值。 展开更多
关键词 科学史 纳皮尔 对数 自动驾驶 深度学习
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论有效教学视野下的独立学院高等数学教学改革 被引量：2
16
作者 邓薇 《天津市教科院学报》 2015年第2期27-30,共4页
高等数学教学改革成效事关独立院校人才培养目标的实现。根据独立学院办学实际及人才培养目标要求,基于对高等数学课程教学的现状和实际的分析,引入有效教学模式,其理论意义和实践价值是显而易见的。依据有效教学模式,纵深推进独立学院... 高等数学教学改革成效事关独立院校人才培养目标的实现。根据独立学院办学实际及人才培养目标要求,基于对高等数学课程教学的现状和实际的分析,引入有效教学模式,其理论意义和实践价值是显而易见的。依据有效教学模式,纵深推进独立学院高等数学教学改革,全面提升教师素质、转变学生学习方式,是独立院校教学改革的科学路径。 展开更多
关键词 有效教学 高等数学 教学改革
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基于Shapley值的作战体系单元价值评估
17
作者 夏庭汉 赵东波 +1 位作者 樊明 陈清华 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期80-87,共8页
现代战争是体系与体系的对抗,如何根据作战体系特征进行有效建模,分析拓扑结构及作战功能,准确评估复杂作战体系中各军事单元的实际价值,不仅能够对敌方目标进行有效打击,也可用于己方作战单元的有效防护。将作战体系按照“侦、控、打... 现代战争是体系与体系的对抗,如何根据作战体系特征进行有效建模,分析拓扑结构及作战功能,准确评估复杂作战体系中各军事单元的实际价值,不仅能够对敌方目标进行有效打击,也可用于己方作战单元的有效防护。将作战体系按照“侦、控、打、保、评”功能域进行划分,将其归纳为包括侦察网、指挥网、战斗网、通讯网4个核心子网的耦合作战体系,继而转化为4层多路复用网络,在充分考虑网络结构以及军事特征的基础上,构建了基于Shapley值的体系作战单元价值评估算法,并提出基于系统功能损毁曲线的效能仿真验证方法。经过与其他节点重要性计算方法比较,所提出的方法具有较高的准确度和较低的计算复杂度,可以迅速获得可靠的评估结果。 展开更多
关键词 作战体系 节点重要性 多路复用网络 SHAPLEY值
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中国基础教育超大规模课堂教学
18
作者 周亚 王大辉 +1 位作者 陈清华 曾杨 《教育进展》 2024年第3期254-260,共7页
教育系统与人口、经济和社会系统高度耦合,既是社会发展的“因”,也是社会发展的“果”。本文从系统观的角度审视教育系统,认为技术发展水平和社会组织能力决定教学内容和教学组织形式。我国技术发展水平和社会组织能力可以发起新的教... 教育系统与人口、经济和社会系统高度耦合,既是社会发展的“因”,也是社会发展的“果”。本文从系统观的角度审视教育系统,认为技术发展水平和社会组织能力决定教学内容和教学组织形式。我国技术发展水平和社会组织能力可以发起新的教学组织形式,革新班级授课模式,打破班级的空间制约,把学生大规模地组织起来,同步听取高质量的课堂讲授,开展超大规模课堂教学。该教学组织形式将显著提高我国基础教育的生产力,为解决基础教育资源配置、教育评价等关键难题奠定基础,有力促进我国基础教育的高质量发展。 展开更多
关键词 系统观 教育生产力 教学组织形式 超大规模课堂教学 教育智能技术
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基于 CiteSpace和文本挖掘的区块链演化研究
19
作者 王越 王钰宁 陈涛 《科技与经济》 2024年第1期76-80,共5页
研究从区块链学术文献和区块链社区两个方面,以CiteSpace和Web文本挖掘作为工具,从非结构化文本数据分析入手,梳理2015—2022年国内区块链的学术研究以及协同创新社区两方面的关注热点,以期全方位了解区块链研究的创新知识热点变化趋势... 研究从区块链学术文献和区块链社区两个方面,以CiteSpace和Web文本挖掘作为工具,从非结构化文本数据分析入手,梳理2015—2022年国内区块链的学术研究以及协同创新社区两方面的关注热点,以期全方位了解区块链研究的创新知识热点变化趋势,为未来区块链的研究和发展提供借鉴。 展开更多
关键词 区块链 创新知识 CITESPACE 文本挖掘
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基于投资组合关联的金融系统性风险影响因素研究 被引量：6
20
作者 张吟 朱淑媛 +1 位作者 张瑞 李红刚 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期425-429,共5页
基于Caccioli等的金融网络模型构建了一个银行-资产网络模型来研究具有资产重叠的金融系统的风险传染机制.用金融系统发生危机(大规模破产)的概率表征金融风险的频度,用发生危机时机构实际破产比例表征金融风险的强度,并视风险频度和强... 基于Caccioli等的金融网络模型构建了一个银行-资产网络模型来研究具有资产重叠的金融系统的风险传染机制.用金融系统发生危机(大规模破产)的概率表征金融风险的频度,用发生危机时机构实际破产比例表征金融风险的强度,并视风险频度和强度为金融系统稳定性的基本特征.通过模型模拟发现,金融系统的稳定性受到投资组合分散化程度、市场拥挤度、机构财务杠杆率、机构投资组合相似度、初始市场冲击等因素的影响.特别地,尽管持有资产种类的多样化有利于独立金融机构的运营,但过度的多样性会威胁金融系统整体的稳定. 展开更多
关键词 投资组合关联 复杂网络 金融风险传染
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