2026年, 第66卷, 第5期　
刊出日期：2026-05-15

  

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建设管理
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  基于LCB理论的施工企业安全领导力评估与干预策略实证研究

  郑晓生, 吕千, 王娟, 方东平, 古博韬

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 877-887. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.21.046

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  为探究建筑施工企业管理者的安全领导力现状,并制定有效提升策略以解决安全管理要求逐级衰减的问题,基于安全领导力-文化-行为(leadership-culture-behavior,LCB)理论,开发了适配施工企业特征的安全领导力测评量表(4个维度、20个题项);通过对深圳市某建筑施工企业1 115名管理人员进行问卷调查,结合描述性统计、单因素方差分析与质性访谈,分析了安全领导力现状。研究表明：施工企业安全领导力得分为4.18,整体处于较高水平,但存在维度间显著失衡;具体而言,愿景激励维度得分明显低于以身作则和绩效管控维度,凸显建筑施工企业当前存在“刚性制度管控强、柔性愿景驱动弱”的典型特征;关键薄弱环节出现在安全优先决策、创新激励机制及奖惩制度执行;学历因素对安全领导力得分呈现逆向影响,大专及以下学历管理者得分显著高于本科和研究生学历者。因此,建筑施工企业提升安全领导力必须考虑不同群体的认知多元性,以组织层面培育为根基,构建系统性三级干预框架：强化愿景激励的创新机制,深化员工关怀的双向沟通网络,持续完善奖励保障制度。该研究成果可为建筑施工企业制定精准的安全领导力提升策略提供参考。
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  基于演化博弈的工程履约担保-工程质量潜在缺陷保险协同机制研究

  朝勒蒙, 邓晓梅

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 888-897. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.21.004

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  为了研究以履约担保为代表的工程担保机制和以工程质量潜在缺陷保险(inherent defect insurance,IDI)为代表的工程保险机制之间,是否存在以及如何发挥专业协同效应,该文基于演化博弈理论,选择担保机构、保险风控机构(technical inspection service,TIS)和承包商为博弈主体构建演化博弈模型,结合市场现状进行数值模拟分析及可视化。结果表明,担保机构、保险机构协作监督承包商,比各自独立监督能更明显地改善各方决策水平,且担保额比例、担保赔付力度、担保保险协同程度等影响因素都能对市场演化路径产生较大影响。最后对提升工程履约担保与IDI协同水平、提升工程风控市场决策水平提出了建议。
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  基于原位虚实交互的盾构机空推过站仿真方法

  赵雪锋, 张睿, 樊雄涛, 郭飞, 晏文凯

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 898-910. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.21.001

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  在地铁隧道建设中,由于盾构机体积和质量较大,在狭窄的地下空间进行空推过站时,极易与隧道主体结构或周边临时设施发生碰撞,构成重大安全风险。高成本、高风险的实物演练难以重复,因此传统盾构机空推过站风险管控通常依赖有限的传感器和人工测量的方法,存在实时感知能力弱、精度不足的问题。而纯虚拟仿真难以精确反映复杂多变的真实施工环境细节。针对盾构机空推过站过程中,地下空间高度受限、碰撞风险点具有隐蔽性与动态演变性的问题,该文提出一种基于原位虚实交互的盾构机空推过站仿真方法。首先,融合盾构机及施工场景多源数据,构建高保真虚拟模型;其次,通过混合现实技术及数据处理算法,将盾构机虚拟模型高精度配准并同步至真实施工现场,实现虚拟模型与真实环境的实时耦合模拟及碰撞检测反馈。经北京平谷地铁站盾构机空推过站原位仿真验证,该方法实现了虚实同步精度为±4.5 mm、核心计算延迟小于6 ms的高性能表现,并且能实时触发碰撞部件高亮预警,有效解决了传统方法实时性与精度不足的问题,显著提高经济效益,提升了复杂地下空间盾构机空推过站过程碰撞风险的超前识别与预警能力,为现场人员决策提供即时、可靠的依据。
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  基于机器学习和数据驱动的综合管廊投资估算模型

  丁彦琼, 王雪, 汤志立, 徐千军

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 911-918. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.21.040

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  综合管廊投资估算的快速准确确定对成本优化至关重要。针对当前综合管廊投资估算方法单一、准确率低、模型泛化性能差的问题,该文提出了一种通用的基于机器学习和数据驱动的综合管廊投资估算模型。首先,选择影响综合管廊投资估算的6个因素作为模型的输入变量,建立了包含98个样本的数据集;其次,基于数据预处理结果,在特征重要性分析的基础上构建了9种特征组合;再次,建立了5种基于机器学习方法的投资估算模型,开展了基于Optuna的模型超参数优化;最后,基于模型性能评估获得了最优模型Optuna-XGB,确定系数(coefficient of determination)R²为0.843,其对北京市2个综合管廊投资估算的预测偏差率为5.63%~6.50%,表明该最优模型具有较高的预测精度。
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  项目群视角下清洁能源基地一体化管理研究

  熊谦, 龙健, 赖发旺, 杨佐斌, 毛华, 赵海忠, 唐文哲

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 919-936. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.21.041

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  清洁能源基地涉及项目群联合开发,建设周期长,利益相关方众多,管理难度大。现有研究多关注单一清洁能源项目管理的关键因素,缺乏对其管理机理的系统研究,也尚未结合清洁能源基地开发特征开展针对性的实证研究。对此,本文通过调研与文本分析识别了清洁能源基地管理需求,构建并验证了清洁能源基地一体化管理理论模型;揭示了清洁能源基地的外部条件、业主项目群管理能力与管理制度能够通过优化资源配置、促进伙伴关系构建,提升项目群实施与运营水平,最终作用于项目群绩效;并提出了相应管理建议。研究成果可为清洁能源基地管理提供理论与实践指导。
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  多能互补视角下抽水蓄能电站管理

  邢凤岭, 周华, 唐文哲

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 937-946. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.21.039

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  “双碳”目标下多能互补是新型电力系统转型的关键,其中抽水蓄能电站发挥着重要调节作用。然而,现有研究缺少多能互补视角下对抽水蓄能电站管理关键影响因素的系统考量,且缺乏实证研究。该文构建并验证了多能互补视角下抽水蓄能电站管理模型,揭示了抽水蓄能电站管理关键影响因素及其之间的作用关系。结果表明,多能互补和抽水蓄能整体条件通过电价和市场机制、抽水蓄能电站方案选择影响电站运营管理,进而影响项目绩效。通过调研明确了抽水蓄能电站管理现状及应关注的重点,结合案例分析,提出了多能互补视角下抽水蓄能管理建议：强化多能互补协同规划;构建抽水蓄能电站多维度评价模型;完善电价和电力市场机制;加强电站数智化运营。研究成果可为抽水蓄能电站管理提供理论和实践指导。
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  多能互补视角下清洁能源参与电力市场策略

  付子超, 龙健, 龚友龙, 唐文哲

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 947-956. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.28.003

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  为实现“双碳”目标,中国积极推进清洁能源参与电力市场交易,但对于优化清洁能源基地电力交易总体收益的研究仍有欠缺。该文基于多能互补视角,构建了包含梯级水电站、光伏电站和抽水蓄能电站的清洁能源基地参与电力市场的收益优化模型。通过Gauss-Bayes优化算法和多层嵌套动态规划求解模型,在考虑真实市场结算机制与水电物理边界条件的前提下,对电力投标策略与水力发电策略进行了协同优化,并以L江上游清洁能源基地为例,通过Monte Carlo模拟进行分析。结果表明： 1)在现有电价机制下,发电企业最优策略为将全部电量投入中长期市场。2)当以最大收益为目标时,梯级水电与抽水蓄能会与光伏出力形成良好互补,模型分析结果明确了抽水蓄能电站的抽水发电时段。3)光伏出力、日前电价、实时电价的预测误差对长期收益影响较小;光伏出力均值和电价均值的预测误差对长期收益影响显著,因此发电企业应注重提高对电价和光伏出力的预测精度。以上成果对于中国清洁能源基地电力交易具有理论与实践指导价值。
知识图谱与语义计算
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  电力领域基于上下文知识提示的大语言模型视觉问答技术

  仇瑜, 冯珺, 郑哲慧, 赵祎, 宋昊旻, 陈祖歌, 王绍兰

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 957-966. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.21.002

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  将大语言模型(LLM)应用于基于知识的视觉问答已取得了显著的成果。然而,特定领域尤其是电力行业由于模型缺乏输入语料等,传统方法在构建LLM知识提示时仍存在诸多不足,难以充分发挥LLM在垂直领域中的潜能。此外,现有工作多采用GPT-4等模型进行问答推理,成本高,耗时长。该文提出了电力领域基于上下文知识提示的LLM视觉问答技术。首先,采用基础视觉问答模型来生成上下文知识示例,并引入答案选择层以生成候选答案;然后,将上下文知识示例与候选答案融入提示词中,以激发LLM在电力视觉问答任务中的潜能;最后,通过设计的LLM上下文知识提示词来生成预测的答案。此外,该文选择开源且免费的LLaMA来替代GPT-4进行视觉问答任务,并且构建了一个小型数据集用于微调LLM。与已有一些先进方法相比,该方法在EVQA和A-OKVQA数据集上的准确率分别提升了8.8%和14.5%以上。
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  面向不可回答问题的大语言模型拒答能力综合评估

  韩泰来, 谈川源, 邵文彪, 熊浩, 陈文亮

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 967-976. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2025.21.051

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  不可回答问题是指因信息不足、不可靠或不连贯而需避免确定性回答的问题。大语言模型在面对不可回答问题时的拒答能力在一些安全相关的领域至关重要,因此需要系统性地评估模型的拒答能力。该文整合了5个不可回答问题的公开数据集,根据数据特点将其分为事实性数据集和非事实性数据集,并构建了1个统一的评估框架,涵盖直接问答和思维链提示2种方式,对多个常用大语言模型在二分类任务上进行了拒答能力的测试。实验发现,对于事实性数据集,更大参数规模的模型有着较好的拒答能力;而非事实性数据集对所有模型仍是挑战。同时,该文还在开放问答任务上进行了模型拒答能力的测试,大参数规模模型在二分类和开放问答任务上比小参数规模模型表现出了更高的鲁棒性。
大数据
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  用于病理图像分类的混合CLIP专家模型

  于金泽, 刘燕雯, 陈永泉, 李硕, 孙庆赟, 周号益, 李建欣

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 977-990. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.21.005

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  基于大规模跨模态对齐预训练的视觉-语言模型如图像-文本对比学习预训练(contrastive language-image pretraining,CLIP)模型通过建立图像与文本之间的关联,实现了提示文本驱动的零样本分类,但其在下游任务中的泛化性仍受到预训练与目标数据之间分布差异及知识边界影响,尤其在医学图像分析等专业领域表现出显著的模型适配性差异。针对现有工作集中于单模型微调、未充分利用异构预训练模型互补性的问题,该文针对病理图像分类任务,提出了在图像特征层面集成多个异构CLIP预训练模型的混合CLIP专家(mix-of-CLIP-experts,MoCE)模型。为解决不同CLIP模型特征空间不一致的难题,MoCE模型结合适配器微调与混合专家框架,将各预训练CLIP模型的图像与文本特征对齐到同一空间,并利用路由网络进行动态融合,再与文本特征对比完成分类。大量实验表明,MoCE有效实现了不同CLIP模型的优势互补,在不同样本数设定的少样本分类任务中分类准确率均优于现有单一模型微调方法和预测概率层面的集成方法。MoCE模型是目前首个特征层面的异构CLIP预训练集成模型,其适配器辅助的特征对齐与动态路由融合设计具有广泛的应用潜力。
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  融合多源结构信息的自适应超图神经网络

  祁麟, 鲍鹏, 刘中一, 李亮

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 991-1004. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.21.003

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  随着复杂图数据中多元高阶结构关系的广泛存在,传统基于单一构图方式的超图神经网络难以全面建模异质高阶依赖,限制了模型的表达能力与泛化性能。该文提出一种融合多源结构信息的自适应超图神经网络(multi-source adaptive hypergraph neural network,MSA-HGNN)。该模型引入多源结构构建框架,融合基于成对边连接、跳邻居、基序模式识别与频繁子图等多种结构信息,覆盖图中不同语义粒度与拓扑层级的高阶关联关系,提升结构建模的全面性与语义表达能力。在此基础上,进一步设计了一种超边融合策略,引入可学习的权重矩阵以实现多源结构间的权重自适应调整,增强结构融合的判别能力与选择性,有效缓解结构间语义冲突所带来的干扰问题。模型通过引入注意力机制对多类高阶结构所涉及的节点对进行结构敏感性加权与上下文相关性调节,提升特征传播的方向性、精度与鲁棒性。在3个标准引文网络数据集和2个异构超图数据集上开展了系统实验,结果表明,所提模型在节点分类任务中整体性能优于当前基线模型,充分验证了其在多源异构高阶结构建模任务中的有效性与泛化能力。该研究为复杂图结构的自适应建模与高阶表征提供了统一的结构感知解决方案。
水利水电工程
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  雅江中游风光资源时空特征与水风光出力互补性

  吴川东, 程一书, 杨大文, 唐莉华, 陈立成, 龚科

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 1005-1014. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.27.018

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  雅江中游水能资源丰富,水电开发已初具规模,依托水电的灵活调节能力建设的水风光清洁能源基地是“十四五”可再生能源规划的重要组成部分。尽管雅江中游地区的水能、风能、太阳能资源禀赋优越,但风电、光伏发电的强间歇性、波动性和随机性却制约了能源的高效开发利用。合理利用水风光出力的互补性(定义为一种能源的低可用性可由其他能源补偿)是提高风光能源出力稳定性的有效策略,但现有互补性评价指标缺少物理意义、可解释性差。该文以雅江中游的山南市为研究区,基于水风光发电的功率曲线构建互补性量化指标,评估研究区的风能太阳能资源(简称“风光资源”)和时空特征,进一步分析考虑水电调节作用的水风光出力互补性。结果表明：山南市光伏发电的技术和经济可开发量分别为183.9和183.3 GW;风力发电技术可开发量为75.5 GW,但经济可开发量仅32.2 GW (占技术可开发量42.6%)。从空间角度,洛扎县与浪卡子县南部区域风光出力互补性显著优于其他区域;区域间,山南市西北部和北部之间互补性最强;从构建电网友好型清洁能源基地的角度,建议山南市同时开发贡嘎县、琼结县和曲松县内风光资源或优先单独开发措美县风光资源。从时间角度,1980—2023年,研究区的风速和向下短波辐射呈下降趋势,风光出力互补性也呈下降趋势;但水电可以显著缓解研究区风光出力互补性的下降趋势,例如与风光出力互补性相比,水风光出力互补性的年际变异性降低约36.8%;从季节角度,水电对风光出力互补性的提升作用在夏季最大(约为多年平均值的3.4倍)。未来雅江中游风速和向下短波辐射长期下降趋势可能降低风光出力互补性,但区域内丰富的水能资源可以有效地平抑风光出力波动性,从而提高雅江中游水风光基地联合出力的长期稳定性。该文结果可为雅江中游水风光清洁能源基地规划和建设提供科学参考。
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  金沙江流域某大型水电站沼蛤附着规律及影响因素分析

  王树强, 范皓翔, 周玉国, 胡东旭, 耿纪, 郑欣, 张永显, 徐梦珍

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 1015-1023. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.27.021

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  沼蛤(Limnoperna fortunei)在水电工程结构中的附着已严重威胁工程安全运行。该文针对金沙江流域某大型水电站的沼蛤附着污损问题,开展现场调查与采样分析,探究了沼蛤在复杂水工环境下的附着规律及影响因素。结果显示,沼蛤附着具有显著的时空异质性：空间上呈现以拦污栅为核心定殖源、向内部结构入侵的梯度扩散格局,且在拦污栅垂向上呈单峰分布;时间上表现为温度依赖型生长节律,年内形成“亲代—子代—孙代”的多世代生殖群结构。影响因素分析结果表明,水动力条件与工程调度是主导物理因子,机组频繁启停引发的水力扰动及流速阈值显著限制了定殖,泥沙淤积则起物理抑制作用;光照与水温通过生理代谢调节共同塑造了沼蛤的垂直分布与生长特征。基于此,提出了以工程防护为主、运行优化为辅的综合防控建议。该文系统刻画了沼蛤在不同水工结构间的扩散过程,弥补了以往局限于单一结构的不足,为大型水电工程生物污损防治提供了科学依据。
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  高拱坝环境激励自动模态识别改进方法

  齐智勇, 陈超, 向致谦, 王进廷, 武永恒, 周舟

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 1024-1035. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.28.007

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  高拱坝的安全运行对保障下游人民群众生命财产安全具有重要意义,长期模态追踪是揭示其动力特性和理解其状态演化的重要手段。该文提出了一种新型聚类距离度量公式,改进了环境激励下协方差驱动的随机子空间法(SSI-COV)+基于密度的噪声应用空间聚类(DBSCAN)模态参数自动识别方法。该公式将模态置信准则(MAC)作为分母,频率差作为分子,从而实现物理模态点簇内距离的收缩和物理-伪模态点间距离的放大。首先针对不同聚类距离度量,开展了SSI-COV识别模态点聚类距离的统计分析,证明该文提出的聚类距离度量公式仅将物理模态点集中在固定范围。然后以5自由度数值模型和实际拱坝为实例,对比了单组模态识别与连续自动模态识别结果,表明该文提出的聚类距离度量公式在单组模态识别中能更好地分离稳定图中的物理模态点和虚假模态点,并对不同振动模式的聚类簇进行分类;在连续自动模态识别中对弱激发的高阶振动模式有更好的识别效果,识别高阶模态点数量增幅超过30%。该方法在对混凝土坝动力特性进行长期监测方面具有良好的工程实用性,为深入掌握高拱坝长期性态演变提供了有力支撑。
数据库
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  电商异构社交图的自监督构建及推荐技术

  张子谦, 王朝坤, 冯昊, 吴呈, 牛放

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 1036-1045. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.28.009

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  随着互联网电子商务的发展,提供高效精准的用户与商品推荐成为电商平台重要研究课题。将用户社交关系引入用户-商品交互网络可提升推荐系统性能并拓展新型推荐场景,但当前主流做法依赖外部社交数据,存在传统电商平台难以采集用户社交信息、数据隐私和平台封闭性导致社交关系难以全面获取等局限,使得现有方法在缺乏外部社交数据场景下难以落地。针对真实社交数据缺失的问题,该文研究了如何利用电商平台自身行为数据自动构建具备社交语义的用户关系网络,提出了面向大规模电商用户的社交关系自监督构建方法。受传播学同质性理论启发,该文通过挖掘用户历史行为数据中的同质性,识别用户社交关系,进而在无需任何外部社交信息的情况下,完成对亿级用户社交关系的建模,构建了具备多关系特征的异构社交图。在此基础上,探究了增强推荐效果的方法。研究结果表明,该方法能够在缺乏外部社交信息的场景下,利用电商行为数据构建出具有社交语义的异构社交图。该成果不仅丰富了平台对用户行为偏好的刻画,还有助于进一步提升推荐系统的性能,为解决传统电商平台在缺乏社交数据时的推荐问题提供了可行方案。
材料科学与技术
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  基于位错演化的疲劳门槛值双驱动力模型

  胡兴泉, 吴瑶, 李林殊, 蔡志鹏, 林健

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 1046-1054. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.27.020

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  疲劳裂纹扩展的临界条件不仅受应力强度因子幅值或最大应力强度因子的单独作用,还受到循环加载过程中正、反位错耦合效应的共同控制。针对Vasudevan双驱动力模型预测精度不足的问题,该文基于裂尖塑性区演化规律与位错缠结判据提出了修正模型。通过引入不同应力比条件下的实测门槛值并确定模型参数,实现了对裂纹扩展门槛值的精确预测。结果表明,修正模型在多种应力比条件下均能保持较高的预测精度,有效修正了原始模型存在的误差,尤其是在临界应力比附近,模型的预测性能显著提升。该文为连接疲劳裂纹扩展的微观位错演化机制与宏观断裂力学参数提供了新的理论模型与工程参考。
航空航天
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  基于变长度绝对节点坐标单元的软式空中加油系统动力学建模

  安阳, 武虎子, 穆湛, 王天舒

  清华大学学报（自然科学版）. 2026, 66(5): 1055-1060. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.28.006

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  在软式空中加油过程中对加油软管进行适当的收放可以有效抑制甩鞭现象的发生,对加油软管进行准确的动力学分析对于实现安全可靠的空中加油具有重要意义。针对加油软管在平稳拖曳和收放过程中的动力学建模问题,采用绝对节点坐标法建立了变长度三维梁单元的动力学模型。给出了由于单元长度变化而产生的陀螺力项和等效刚度项的具体表达式。通过设置所有单元的长度随时间同步变化,实现了对加油软管任意非零长度的动态模拟。以绝对节点坐标法研究中的典型工况为例,验证了模型在单元长度固定、伸长和缩短三种情况下的有效性。为空中加油软管的动力学分析与甩鞭现象的控制提供了高精度的动力学模型。