均衡博弈的核心妥协解及其公理化

效用可转移的均衡博弈的核心刻画了参与人形成稳定的合作后收益的分配方式.以参与人合作形成前后所得到的最少支付和最大支付为参考点,本文定义了参与人的最小权力向量和最大权力向量,然后将这两个向量的唯一有效妥协定义为一个新的解,称为核心妥协解.本文分析了均衡博弈的核心妥协解与另一个著名妥协解τ-值以及核心之间的关系.基于最小权力优先性和零规范情形最大权力比例性,公理化刻画了均衡博弈的核心妥协解.将最小权力优先性替换为策略均衡不变性,本文给出了核心妥协解的另一个公理化刻画.最后,以机场跑道成本分摊为例,分析了核心妥协解的应用.     

基于DEA和核心解的固定成本分摊方法研究

结合DEA(data envelopment analysis)和联盟博弈方法研究了固定成本分摊问题.首先证明了如果将分摊成本作为新的投入,则所有决策单元个体和整体将是DEA有效.在该结论的基础上,结合DEA和联盟博弈理论,定义了联盟博弈的特征函数,提出了三种基于核心解的固定成本分摊方案,并通过算例验证了这些方法的合理性.     

一种均衡协作配送子联盟满意度的成本分摊方法

协作配送是经典的合作博弈问题,其关键问题之一是确定合作成员之间的成本分摊方案.其中核仁解是公认合理的成本分摊方法,核心为使子联盟满意度达到一个总体均衡状态,但当前核仁解的子联盟满意度均衡程度未能达到最优状态.文章以核仁解为基础,提出奇偶循环线性规划模型,得到子联盟满意度均衡程度更高的联盟均衡解(alliance equilibrium solution, AES).最后通过实例分析,验证联盟均衡解与核仁解的均衡性偏差,得出:当企业合作的成本节约空间大时,联盟均衡解与核仁解对应的子联盟满意度分布的方差偏差可高达17.31%,极差偏差可达15.15%.即联盟均衡解的公平性高于核仁解,为合作博弈的成本分摊问题提供一个更优的方案.     

运输服务供应链中承运人选择和货载分配的优化决策

运用多目标混合整数规划模型,考虑在多货种和多个承运人情形下,对运输服务供应链中承运人数量及其相应货载份额进行优化决策。该决策模型综合考虑了承运人根据运输收益给予不同折扣价格环境下运输价格、运输质量和交货绩效等因素,有助于托运人有效而合理地选择承运人和分配货载,因此具有综合性;通过运用计算机手段对模型进行数例分析表明模型具有可操作性和实用性。     

基于多线性扩展的模糊双合作博弈的支付分配策略模型

针对参与联盟的局中人具有一定参与度的情形,研究了具有模糊联盟的双合作博弈的支付分配问题.首先,给出双合作博弈支付分配方案的一般化形式;其次,提出一种由双合作博弈扩展到模糊双合作博弈的多线性扩展形式,进而给出模糊双合作博弈的支付分配策略,并说明该支付分配方案满足有效性、零元性、哑元性、联盟内部对称性、联盟间对称性和单调性;最后,通过成本分摊算例,验证了模糊双合作博弈支付分配模型的可行性.     

网络资源并行分配的多目标优化博弈量子方法

针对复杂网络资源分配问题的求解极其困难等问题,借鉴量子场理论,提出了用于解决网络资源并行分配的多目标优化博弈量子方法.通过建立网络资源并行分配的博弈量子场数学模型,刻画了复杂网络中实体之间的交互行为(如竞争、合作、单向行为等),描述了随局势的变化各个实体采取的博弈策略和自治行为,博弈量子场中所有量子按数学模型中定义的规则运动直至达到稳定状态.利用量子博弈理论,还进一步分析了合作、竞争状态的演化动力学.提出的网络资源并行分配的多目标优化博弈量子算法具有高度的并行性、交互性和动态性,证明了多目标优化博弈量子模型的收敛性及其解的唯一性,给出了在宽带网络的带宽分配问题中的应用实例.     

收益为区间值的双边链路形成策略优化非合作-合作两型博弈方法

网络经济下各实体或节点为了最大化自身收益(如信息流量),需要决定不同的链接形式,但链接形式的选择会受到联盟结构及收益分配的影响,同样联盟结构及收益分配也会根据链接形式的不同而发生变化.若单纯采用传统的非合作博弈无法解决这些网络外部性问题,传统的合作博弈又未涉及策略设计问题.同时,由于现实的不确定性和获得精准收益的数据比较困难,通常采用大致范围即区间表示联盟收益.为了有效解决区间型收益情形同时考虑链接形式选择和区间收益分配的双边链路问题,本文提出了一种新的基于区间Banzhaf值的区间非合作-合作两型博弈模型.该模型由局中人、策略、联盟形式及联盟收益四个基本元素构成,分为区间非合作博弈和区间合作博弈两部分.其中,区间非合作博弈的分配值并未直接给出,而是由区间合作博弈部分通过本文新定义的区间Banzhaf值分配确定,进而求解所构建的区间非合作博弈,得到纳什均衡解.这保证了区间非合作-合作两型博弈可以体现并追溯网络效率属性问题,也是与传统非合作博弈、合作博弈最大的本质区别.通过数值实例验证所建模型与方法的有效性、可应用性,可为解决复杂竞争与合作问题提供新途径.     

基于联盟结构合作博弈的Selectope解集

定义了基于联盟结构合作博弈的Selectope解集形式: 首先将大联盟的收益在结构联盟间进行支付; 其次在结构联盟内对局中人进行支付. 将定义的Selectope解集与Pulido定义在联盟结构上的Weber集进行了比较, 得出Weber集总是包含在定义的Selectope解集中, 而这一结论与定义在可行联盟上的Weber集和Selectope解集的关系是一致的; 最后, 证明了基于联盟结构博弈的Selectope解集等价于定义在一种特定的可行联盟结构上的Selectope解集形式.     

基于核子解的最终交叉效率权系数确定方法

介绍了交叉效率评价方法,分析了利用最终平均交叉效率值来对DMU进行评价时所存在的诸多缺陷,结合合作博弈理论,放松最终确定效率值的平均化假设,把需要作评价的各个决策单元作为合作博弈的局中人,并定义了包含所有局中人在内的联盟博弈及其各种子联盟的特征函数值,在分析各种联盟博弈解优劣的基础上,选择核子作为联盟博弈的解,并通过遗传算法求解出该博弈的核子解,从而确定了最终交叉效率的权系数.最后通过一个算例说明该方法的有效性.     

一种求解协作配送成本分摊问题核仁解的近似迭代算法

协作配送问题是典型的组合优化合作博弈问题,也可称为协作车辆路径问题,其核心问题之一是确定公平合理的成本分摊方案.其中核仁解由于具有唯一性和公平性等特点,是成本分摊领域中公认的科学分摊方案.本文提出了一种近似求解协作配送问题核仁解的方法.首先分析证明了当顾客位置分布均匀,从理论上协作配送成本分摊问题会是凸博弈问题,然后,基于凸博弈的核仁解会等同于预内核解的理论,提出了一个能够求解凸博弈问题核仁解的迭代逼近算法(approximate iterative algorithm,AIA),分析了AIA算法的复杂度为O(n~42~n),为此又提出了AIA的有效提速策略,可将AIA的复杂度降低至多项式.最后,通过求解协作配送算例和实例,验证了本文AIA算法能够准确求解得到协作配送成本分摊问题的核仁解,提出的求解策略能有效的减少求解耗时,并且得到的最终结果与实际核仁解的平均偏差不到0.02%,更重要的是AIA能够用于求解所有凸博弈问题的核仁解.     

基于合作博弈的运输分配方法

通过计算按照合作博弈规则划分的运输网络的夏普里值,提出了新型的运输分配方法.对物资进行科学分配的同时,综合考虑了运输资源的合理利用和成本最优,便于利益相关者形成稳定的合作同盟.基于合作博弈的运输分配方法超越了单纯追求费用最小或时间最短的传统原则,从管理角度合理利用各方资源,优化运输成本,同时达到稳定和均衡.     

联合订货区间值EOQ模型及成本分摊合作博弈方法

针对含有单个供应商和多个销售商的供应链中销售商企业联合订货的情形,研究需求为区间值的不允许缺货的销售商企业联合订货区间值EOQ模型,求解出各销售商企业的区间值订货量及联合订货联盟的区间值库存成本.构建相应的区间值库存成本分摊合作博弈,提出区间值比例剩余分配值作为成本分摊方案,给出求解一大类具有类联盟单调性的区间值库存成本分摊合作博弈的区间值比例剩余分配值的一种简便算法.利用该算法,区间值比例剩余分配值可直接利用联盟库存成本区间值的左、右端点值计算得到.通过一个实例说明了文中算法的有效性及可应用性.本文可为解决复杂库存成本分摊问题提供理论与方法支持.     

基于水资源合作的水资源短缺区域水资源优化配置

为提高水资源短缺区域的水资源利用效率,实现区域水资源初始配置后的有效再配置,提出三阶段水资源短缺区域水资源优化配置方法：阶段1,利用高效的“优先规则”构建部门间水资源合作清晰联盟的用水收益支付函数,对联盟成员水资源共用、获益方式进行了合理刻画;阶段2,基于Choquet积分形式的模糊合作博弈、阶段1中的清晰联盟支付函数,构建部门间水资源模糊联盟支付函数;阶段3,基于上述成果,构建水资源短缺区域水资源优化配置模型,求解得到用水部门最优水资源合作联盟,并将求得的最优模糊联盟视为大联盟,通过求解其核仁解获得最优模糊联盟的收益分配。以京津冀区域水资源优化配置问题为例,算例结果表明：①基于Choquet积分形式模糊合作博弈的三阶段水资源优化配置模型能够最大化区域整体用水收益水平,实现水资源短缺区域中的水资源优化配置,并使区域中用水部门有机会分得更多的获益;②本文模型无需引入模糊Shapley值等分配方法作为约束条件即可求得最优联盟,模型不影响不同收益分配方法分配结果的有效性;③采用将最优模糊水资源合作联盟视为大联盟,并求联盟收益的核仁解的方法分配最优联盟收益,无论最优联盟的核心是否为空,都能保证联盟收益分配结果满足个体理性和集体理性要求,即能保证最优联盟中各成员不会“叛逃”最优联盟、联盟稳定存在,且保证获得的分配方案为确定分配值而非分配区间。即本问题中该分配方法优于Shapley值、模糊最小核、弱最小核方法。所构建的水资源短缺区域水资源优化配置模型及最优水资源合作联盟收益分配方法对水资源短缺区域的水资源优化配置问题有较好的适用性,能够为我国京津冀区域等水资源短缺区域的水资源优化配置工作提供参考。     

基于水资源合作的水资源短缺区域水资源优化配置

为提高水资源短缺区域的水资源利用效率,实现区域水资源初始配置后的有效再配置,提出三阶段水资源短缺区域水资源优化配置方法:阶段1,利用高效的"优先规则"构建部门间水资源合作清晰联盟的用水收益支付函数,对联盟成员水资源共用、获益方式进行了合理刻画;阶段2,基于Choquet积分形式的模糊合作博弈、阶段1中的清晰联盟支付函数,构建部门间水资源模糊联盟支付函数;阶段3,基于上述成果,构建水资源短缺区域水资源优化配置模型,求解得到用水部门最优水资源合作联盟,并将求得的最优模糊联盟视为大联盟,通过求解其核仁解获得最优模糊联盟的收益分配。以京津冀区域水资源优化配置问题为例,算例结果表明:(1)基于Choquet积分形式模糊合作博弈的三阶段水资源优化配置模型能够最大化区域整体用水收益水平,实现水资源短缺区域中的水资源优化配置,并使区域中用水部门有机会分得更多的获益;(2)本文模型无需引入模糊Shapley值等分配方法作为约束条件即可求得最优联盟,模型不影响不同收益分配方法分配结果的有效性;(3)采用将最优模糊水资源合作联盟视为大联盟,并求联盟收益的核仁解的方法分配最优联盟收益,无论最优联盟的核心是否为空,都能保证联盟收益分配结果满足个体理性和集体理性要求,即能保证最优联盟中各成员不会"叛逃"最优联盟、联盟稳定存在,且保证获得的分配方案为确定分配值而非分配区间。即本问题中该分配方法优于Shapley值、模糊最小核、弱最小核方法。所构建的水资源短缺区域水资源优化配置模型及最优水资源合作联盟收益分配方法对水资源短缺区域的水资源优化配置问题有较好的适用性,能够为我国京津冀区域等水资源短缺区域的水资源优化配置工作提供参考。     

时间策略下零担货物运输合作费用分配机制

分别讨论了完全信息情况下和不完全信息情况下基于时间策略的零担运输合作费用分配问题。针对完全信息情况下的费用分配,建立了相应的合作博弈模型,讨论了核心的非空性,并设计了属于核心中的费用分配方案。而对于不完全信息情况下的费用分配,利用机制设计理论设计了满足激励相容性、个体理性以及近似预算平衡性的费用分配机制。最后,通过仿真分析了合作带来的成本节约以及不完全信息情况下所提出的费用分配机制的效率。     

基于触发策略的企业动态联盟利益分配博弈北大核心CSCDCSSCI

在关系契约理论和演化博弈理论的框架下,构建了企业动态联盟的利益分配博弈模型。重点探讨了重复性合作情境中,在考虑利益的时间价值后,企业的不同触发策略选择对联盟利益分配机制的影响及原因,并与一次性合作情境进行比较,导出了6个重要的相关结论。通过数值模拟分析,对所得结论进行了验证。较好解决了一次性和重复性合作的利益分配原则及易于维护联盟长期稳定的策略问题,可切实指导联盟利益分配协议的签订。     

基于合作博弈的停车位分配模型

如果完全信息下有限车辆从不同起点到同一目的地附近竞争有限车位的停车博弈为非合作策略式博弈,那么,当一辆车能够比其他车更快到它想要的车位时,它将赢得该车位,竞争的结果为纳什均衡分配。但纳什均衡分配结果往往不是系统最优分配,故运用合作博弈理论研究停车博弈问题,建立联盟停车成本的合理、公平的分配机制,从而可以形成车辆联盟降低系统停车成本,使得各车辆最终支出的停车成本不会超过非合作竞争时的成本。合作博弈理论为停车场管理实践引入合作机制奠定了基础,为停车场的智能停车诱导系统提供系统最优的车位分配方案和相应的成本分配方案,为停车管理提供了新的思路。     

基于CIS值的双边链路形成策略优化两型博弈方法

博弈论作为网络形成模型求解的主流工具,在该领域得到了广泛应用,但现有研究主要采用合作或非合作的单一博弈论方法对网络形成问题进行求解,未能很好地反映问题实质。对此,采用非合作-合作两型博弈方法,研究网络链路形成的策略优化问题,可以有效地结合非合作阶段的策略设计与合作阶段的联盟收益分配。首先,在非合作博弈阶段,进行策略设计并形成第二阶段合作博弈的竞争局势。其次,在合作博弈阶段,基于第一阶段非合作博弈的竞争局势,形成联盟及其合作博弈,并采用Semi-CIS值求解各个竞争局势下合作博弈的局中人(节点)分配值。然后,将得到的分配值作为第一阶段非合作博弈的局中人支付值,计算非合作博弈的纯策略纳什均衡解,进而得到双边链路形成的两型博弈模型的最优解(链路连接)。最后,通过数值实例验证了所建模型与方法的有效性和可用性,为研究更加复杂的网络形成问题提供了理论方法。     

供应链价值网络合作博弈核心解的非空性

从供应链价值网络稳定性角度,通过建立供应链价值网络合作博弈模型,得到合作博弈核心解的存在是供应链价值网络持续稳定运行的关键,其供应链价值网络合作博弈核心解非空取决于路径否决参与人集合是否非空,而产品市场需求量以及产品销售价格是影响核心解是否非空的重要因素。只有当核心非空时,供应链各参与方将确保能得到合理的利润分配,供应链价值网络才能持续稳定运行。     

电商双边市场供应链融资的合作机制构建与溢出价值分配

结合电子商务背景下的群态融资模式,将研究主体划分为供应链联盟和金融机构两类,运用演化博弈理论结合收益矩阵和复制动态方程对其合作机制进行分析,探求演化博弈的均衡策略;进而分析利差率、放贷量、合作成本和监督成本等因素对于收益分配的影响,构建收益分配模型。分析发现:金融机构合作状态下的利差率越高、合作状态下放贷量增加、监督成本越低,双方越倾向于合作;而合作成本对合作概率的影响,取决于溢出价值与投机收益的关系。并结合收益分配模型计算得到收益分配系数的最优解。