基于多元公共品演化博弈的无人集群合作演化机制

针对控制规则失效下的无人集群自主协同问题,提出了一种基于多元公共品演化博弈的无人集群合作演化机制。首先分析无人集群自主协同需求,在愿景驱动规则下,构建多元公共品演化博弈模型。在此基础上,理论推导出模型的平均丰度函数,并仿真计算成本、收益系数、愿景水平三类参数分别对平均丰度的影响。最后,结合案例研究参数变化对集群合作行为演化的作用机理,并给出合理化建议,为相关理论向实际应用转化提供有意义的探索。     

基于多元公共品演化博弈的无人集群合作演化机制

针对控制规则失效下的无人集群自主协同问题,提出了一种基于多元公共品演化博弈的无人集群合作演化机制。首先分析无人集群自主协同需求,在愿景驱动规则下,构建多元公共品演化博弈模型。在此基础上,理论推导出模型的平均丰度函数,并仿真计算成本、收益系数、愿景水平三类参数分别对平均丰度的影响。最后,结合案例研究参数变化对集群合作行为演化的作用机理,并给出合理化建议,为相关理论向实际应用转化提供有意义的探索。     

选择差异下Moran过程的随机博弈模型及其应用

研究有限种群中2×2的对称博弈,假设采取不同策略的个体具有不同的选择强度,建立选择差异下Moran更新过程的随机博弈模型.利用扩散近似的方法得到选择差异下Moran过程策略的扎根概率,扎根概率不仅与博弈收益矩阵和种群的大小相关,还与策略的差异选择强度相关.通过比较弱选择和中性选择下策略的扎根概率,分析自然选择有利于策略在种群中扎根及策略成为演化稳定策略的条件.在常见的三种博弈:囚徒困境,共存博弈和协调博弈中,利用数值分析方法,得到扎根概率与选择强度及种群大小之间的关系;利用仿真方法得到扎根时间与选择强度之间的关系.最后将选择差异下的Moran过程随机博弈模型,应用于解决第三方物流企业是否参与供应链金融的策略选择问题.求解第三方物流企业参与供应链金融策略的扎根概率,分析有利于参与策略扎根及参与策略成为演化稳定策略的条件,利用数值和仿真分析方法得到各参数变化对第三方物流企业博弈行为的影响.本文的研究内容扩展了Moran更新过程的随机演化博弈理论.     

不完全信息条件下计算机网络对抗行动鲁棒博弈模型

在分析不完全信息计算机网络对抗问题特点基础上,运用马尔可夫决策描述网络状态转移过程,用区间数刻画不确定参数,以折扣总回报值为目标函数,提出计算机网络对抗行动鲁棒博弈模型.采用凸分析理论对计算机网络对抗鲁棒博弈模型进行分析,得到网络攻防双方的收益函数为等度、连续凸函数,攻防双方存在均衡策略且为一个压缩映射.通过算例分析,验证方法的可行性和有效性.     

网络演化博弈中的自组织临界性

结合雪堆博弈模型与扩展的Bak-Sneppen(BS)模型,研究一维规则环状网络上合作行为的涌现与个体间的动力学关联性。通过统计系统平均合作概率随时间的演化,发现当系统演化到稳态时群体具有较高的合作水平。此外,统计了个体策略突变行为的雪崩尺寸及适应度最低个体间的距离分布,发现这两种分布可近似为幂律分布。这表明系统自组织达到了一种临界状态,在临界状态个体策略在系统尺度上相互关联,因此与系统中高水平合作行为的涌现有着紧密的关系。     

基于多元公共品演化博弈的无人作战集群策略占优条件

如何提高集群中合作者占比, 是无人集群作战中自主协同的关键问题之一。基于多元公共品演化博弈框架, 对无人作战集群策略占优条件进行了理论推导和特性分析。首先,给出无人集群自主协同需求, 建立基于愿景驱动的多元演化博弈模型。然后,以平均丰度函数为出发点, 理论推导多元演化博弈的合作策略占优条件。在此基础上, 针对线性和带门限值的两类公共品博弈, 仿真分析收益系数、愿景水平、门限值等参数对策略占优的影响, 获取两类博弈模型的策略占优特性。最后, 依据特性分析结果, 给出实现无人集群合作策略占优的建议, 为无人集群作战的机制设计提供决策支持。     

计算机网络对抗行动策略的Markov博弈模型

在分析计算机网络对抗问题特点基础上，将博弈论与马尔可夫决策相结合，以折扣总回报值为目标函数，提出计算机 网络对抗行动的马尔可夫博弈新模型. 运用凸分析理论证明得到网络对抗新模型存在均衡策略，并将攻防双方的均衡策略转换为一个非线性规划问题进行求解. 通过算例分析，验证了方法的可行性和有效性.     

高危行业中小企业安全费用的监管博弈

基于高危行业中小企业安全费用的监管是一项复杂的系统工程,运用演化博弈理论建立了中小企业安全费用监管模型,分析了企业安全费用监管策略的自发演化模式.研究表明,在满足一定的条件下,演化系统将收敛于理想状态和不良"锁定"状态两种模式,通过调节模型中的参数可以跳出不良"锁定"状态,使演化路径趋于理想状态,从而达到优化监管策略的目的.最后,提出了中小企业安全费用的监管对策.     

复杂网络演化博弈理论研究综述

综述复杂网络的结构特性对演化博弈动力学的影响的最新研究成果,研究个体在相互作用和冲突中的策略选择和演化问题,关注自私个体中合作现象的涌现。着重介绍了受到广泛关注的囚徒困境和雪堆博弈两个简单的博弈模型,并利用复杂网络刻画了个体间的联系,研究了空间结构与博弈动力学之间的关系,探讨了未来工作的研究方向。     

网络化制造环境下的供应链收入共享契约研究

对网络化制造环境下基于收入共享的供应链契约问题进行研究,建立了供应链契约模型,模型中引入惩罚因子,以此分析博弈过程中的利润损失.在以制造商为主导的契约模式下,从收入共享契约的角度研究制造商和零售商组成的二级供应链;通过Stackelberg博弈分析,阐述收入分享比例、订货量、批发价格等相关参数对利润函数的影响,提出分散供应链和集中供应链两种情况下制造商和零售商之间博弈协调策略.最后通过MATLAB数值仿真,得到这种契约模式下的博弈结果,仿真结果也表明了惩罚因子对供应链利润有较大的影响.     

具有惩罚策略的公共物品博弈与合作演化

采用演化博弈方法,研究具有代价的第二方惩罚机制对于公共物品博弈均衡选择及群体合作行为的影响.将群体策略选择过程描述成一个多维马氏过程,通过极限分布分析系统演化稳定状态.分别考虑只对背叛策略进行惩罚的一阶惩罚机制和同时对背叛及不惩罚背叛的合作(二阶背叛)都进行惩罚的二阶惩罚机制.研究发现,与一阶惩罚相比,二阶惩罚机制可以在更大参数范围内促进群体合作的产生,系统存在选择不同均衡结果的惩罚参数临界值.并将结果与复制动态模型进行了对比.     

仿真网格中资源分配的进化博弈研究

网格环境中用户的有限理性使得资源分配不能直接实现纳什均衡.针对网格用户理性的局限性,提出了一种基于进化博弈的网格资源分配策略,从动态角度来考察网格用户群体行为的演化过程.该策略先将网格环境中多用户竞争同一计算资源的问题形式化为一个多人博弈;然后建立了用户之间的进化博弈模型,利用复制动态方程求得用户出价博弈的进化稳定策略;最后研究了不同情况下用户群体的进化稳定点和评估函数特性.仿真实验结果表明进化博弈方法能够通过反复博弈使得网格用户不断学习并调整策略,逐步达到进化稳定均衡,从而实现了网格资源的优化分配.     

A New Type of Evolutionary Strategy Based on a Multi-player Iterated Prisoner's Dilemma Game

According to the philosophy of self-cultivation that "one should refine his personal virtue when in poverty, and help save the world when in success", a new type of evolutionary strategy, PoorCompetition-Rich-Cooperation(PCRC), is proposed. To discuss its superiority and inferiority, based on a multi-player iterated Prisoner's Dilemma game, PCRC and other six kinds of strategies are played by using the roulette method in three different populations(a uniformly distributed population, a cooperation-preference population, a defection-preference population). The payoff characteristics for each strategy under different temptation coefficients and noise values are also analyzed. Simulation results indicate that PCRC has a sufficient robustness and its payoff presents a basically monotonic increasing tendency with the increment of noise. The superiority of PCRC becomes more obvious when the temptation coefficient becomes larger. Furthermore, a higher population preference for defection yields a more obvious advantage for PCRC.     

基于EWA学习的共享资源捐赠习俗演化仿真研究

针对个体策略学习可能对共享资源捐赠习俗演化路径产生影响,提出用EWA学习模型刻画个体在现实场景下的策略调整过程,建立多个体EWA学习的演化博弈模型,并基于EWA学习给出算法流程,进行计算机仿真实验。仿真结果表明,在EWA学习支配下,随着迭代期次的增加,供给策略对个体的吸引度越来越大,个体的平均支付及联合支付也相对较高,能够克服共享资源供给上的囚徒困境,使共享资源捐赠习俗发育成为可能。