基于合作博弈理论的汽车概念设计优化方法

将质量功能展开(QFD)与合作博弈理论相结合,提出一种汽车产品顾客满意度和成本优化设计的新方法.该方法主要包括:通过市场调查和QFD分析,获取顾客需求并转化为技术需求,建立顾客满意度水平评价模型;再通过确定博弈方、博弈效用和博弈策略分组,将顾客满意度和成本的多目标优化问题转化为合作博弈理论模型;然后采用联盟博弈的Shapley值法求解最优值.最后,通过某汽车车门开发示例计算与传统方法进行对比,验证了本文所提出方法的有效性.     

三级供应链合作博弈分析

建立了由供应商、制造商、分销商构成的三级供应链上的合作博弈模型,求出了合作博弈模型下各参与人的期望收益——Shapley值,引入Shapley值不确定性的概念,对参与人收益的风险进行了计算。通过与非合作情况进行对比,探讨了不同参与人收益及风险的情况,分析了合作条件下分配方式的合理性。     

配电网与微电网群日前电能交易纳什议价方法

随着售电侧电力市场改革的不断深入,研究配电网与微电网群之间的电能交易问题对推动区域电网经济效益具有重要意义。针对此问题,本文研究提出了一种基于纳什议价的配电网与微电网群日前电能交易方法。该方法在充分考虑可再生能源发电和电力负荷波动对微电网电能交易调度影响的基础上,以配电运营商与微电网运营商在电网电价下的最优交易成本作为纳什议价的谈判破裂点,构建了配电运营商与多个微电网运营商分别独立议价的合作博弈模型。其合作博弈均衡的求解问题可转化为社会效益最大化和支付效益最大化两个连续子问题,并采用交替方向乘子法进行分步求解。最后,通过算例分析验证了所提方法对提升区域电网中电能交易主体经济效益的有效性。     

不同博弈框架下的双渠道供应链联盟模式选择

文章构建了1个供应商和2个零售商组成的供应链博弈模型,在非合作博弈框架下对比分析了不同联盟模式下供应商、零售商和供应链整体的利润变化情况,同时探讨了基于合作博弈下的Shapley值法设计出合理的利润分配机制,实现整体联盟模式合作稳定的可能性。结果表明:在非合作博弈框架下,供应商和零售商各自偏好于不同的联盟模式,供应链整体利润不能实现最大化;在合作博弈框架下,当价格敏感系数与零售商间敏感系数的比值满足一定条件时,基于Shapley值法设计的利润分配机制是保障自愿合作、实现供应链整体利润最大化的有效途径。     

具有模糊联盟值的n人合作博弈的模糊Shapley值

利用模糊集表现定理对具有模糊联盟值的n人合作博弈的模糊Shapley值重新进行研究.定义了具有模糊联盟值的n人合作博弈的α-博弈,并给出了其Shapley值定义及表达式.通过研究所有α-博弈的Shapley值之间的关系,验证了所有α-博弈的Shapley值构成一个集合套.利用模糊集表现定理和α-博弈Shapley值,定义了具有模糊联盟值的n人合作博弈的模糊Shapley值.实例研究表明,具有模糊联盟值的n人合作博弈的模糊Shapley值的有效性.     

残缺合作博弈的L-核仁与I-Shapley值

通过引入残缺合作博弈的相关定义,给出了验证其超可加性的有效模型. 基于子联盟的超出值与平均超出值之间的离差最小化的博弈准则,定义了残缺合作博弈的L-核仁. 构造了分配向量与正、负理想分配间的离差函数,提出了求解残缺合作博弈I-Shapley值的最优化模型,探讨了L-核仁与I-Shapley值的存在性与合理性.      

一种基于Shapley值的联盟结构分配方法

提出一种针对联盟结构博弈问题的新的收益分配方法.通过分析Owen联盟结构博弈模型的局限性,在最大联盟不确定形成及特征函数不确定满足超加性时,建立了二级联盟结构合作博弈模型.提出了可行联盟结构条件下局中人分配规则并证明了该分配规则的性质.新分配方法保障实现个体局中人局部理性与联盟结构集体理性,是联盟结构保持稳定的一个必要条件.通过算例分析,验证了该分配方案的有效性.     

基于改进粒子群算法的微电网优化运行

为提高含分布式发电的微电网运行水平,应用基于混沌-模拟退火思想的粒子群算法对微电网的运行进行优化。针对微电网中各分布式电源特性,建立微电网的数学模型,建立了以运行成本和环境效益等运行指标最优为微电网优化运行的目标函数,并应用基于混沌算法结合模拟退火思想的改进粒子群优化算法对微电网多目标优化运行问题进行求解,得到微电网的最优运行方式。采用改进粒子群优化算法对某微电网进行24 h优化运行算例分析,结果表明该方法具有更好的寻优能力和更快的收敛速度。     

基于Shapley值的价值链合作企业成本分摊博弈分析

分析了价值链合作企业之间的博弈模型,合作关系存在的必要条件。利用博弈论中的Shapley值法,给出了成本分摊方法,以便合理设计价值链合作企业之间的成本分摊机制。最后通过实证介绍如何利用Shapley值法应用于成本分摊,并提出价值链中企业合作关系长期存在的有关建议。     

多方主体合作下农村园区综合能源系统运行优化及效益分配模型

因地制宜发展乡村分布式风电、光伏等多种清洁能源,推进耦合分布式能源机组、多种能源类型的综合能源系统落地农村地区,对于实现农村经济绿色低碳发展、建设美丽乡村具有重大意义。然而受农村地区经济承受力弱、分布式设备投资成本高、能源管理运营权限等多因素影响,由不同能源投资主体投资组建综合能源系统将成为综合能源系统落地农村的重要方式之一。因此,研究构建了由不同投资主体投资组建的电-热-气农村综合能源系统,以净收益最大化为目标构建运行优化模型,量化合作投资运行下农村综合能源系统净收益,在此基础上,构建了基于改进Shapley值法的投资主体效益分配模型。以期为指导涉及多方投资主体的复杂农村综合能源系统落地建设和可持续发展提供参考,更快、更好地促进农村综合能源系统发展。     

模糊多层级联盟结构合作对策Shapley值及其性质

针对模糊合作对策中局中人可能形成多层级联盟结构的情况,利用Choquet积分定义模糊多层级联盟结构,进而提出Shapley值解概念及其解法.研究此类对策Shapley值满足整体有效性、可加性、联盟内对称性和哑元性等性质,并进一步证明其唯一性.最后,通过算例比较分析模糊多层级联盟结构合作对策Shapley值和Banzhaf值的异同特性.该Shapley值模糊拓展了多层级合作对策Shapley值,是经典Shapley值的一般表示形式.     

基于改进灰狼算法的微网多主体主从博弈策略

为平衡包含电、热两种能源形式的微网系统内各参与者间的利益关系,本文通过改进灰狼算法提出了一种微网能量管理模型。首先,在充分分析微网结构及其各主体功能的基础上,为综合考虑源-网-荷的决策能力,将主从博弈方法应用于产能商、微网运营商、负荷聚合商之间的互动,建立一主多从的微网能量管理数学模型;其次,针对博弈上层模型高维、非线性的特点,文章在传统灰狼算法基础上,利用Tent映射对种群进行初始化、采用非线性收敛因子平衡种群搜索能力、利用莱维飞行策略降低陷入局部最优的风险。在模型求解时,博弈上层采用改进灰狼算法,下层采用二次规划方法,二者结合以探讨使各主体利益最大的策略;最后,通过算例进行验证,结果表明：文中算法更加高效,所提模型在提高参与者收益,平滑用户负荷分布方面更加优越。     

赋权合作博弈中的可行联盟结构与收益分配

合作博弈的局中人由于投入或收益期望的不同,他们在联盟结构中往往具有不同的权重,因此本文提出赋权合作博弈问题。给出形成赋权合作博弈中可行联盟结构的规则：参与者为追求收益最大化而自发形成一个有加权平均最大收益的一级联盟,余下被排除在外的参与者再自发形成下一个有加权平均最大收益的二级联盟,以此类推,直至全部参与者均实现结盟。通过参与者在所有可行联盟结构中的收益确定其权益值,依此对最大联盟结构收益进行分配。最后通过一个算例验证了所提出的可行联盟结构及其收益分配方法的合理性,即参与者权益来源于个体之间的竞争,总收益最大化反映参与者全体的合作性。     

多人参与的合作博弈结构分析及其应用研究

对核心这种合作博弈解概念提出了两种计算公式,并分别用线性规划中的单纯形法和数学软件给出了求出所有解的方法,证明了两种方法求得的结果是等价的.针对核心可能为空时所提出的强ε-核心概念,给出了计算的公式.根据强ε-核心的不合理方面,提出人均强ε-核心理论.至此,核心这种解已经形成了完整的理论体系.     

考虑负荷聚合商的源荷双侧合作协同运行策略

为应对可再生能源出力间歇性对电能供需实时平衡带来的挑战,利用供给侧与需求侧相互配合的运营模式,进而提出考虑负荷聚合商参与的源荷合作博弈优化模型。首先,构建考虑负荷聚合商的源荷合作运行基本框架,以解决源侧可再生能源出力波动性带来的电能供需供应难题。其次,计及源侧发电成本、弃风成本,荷侧需求响应成本,构建源荷双侧支付函数模型;并以源荷合作运行总成本最低为目标函数,以保证各参与主体的运行经济性。再次,基于Shapley值分配法,提出合作运行联盟内源荷双侧的成本分配策略,从而保证合作运行联盟的稳定性。最后利用算例仿真验证所提源荷合作运行策略的可行性与有效性。结果表明：所提策略可减小负荷峰谷差、减少火电机组出力、提高可再生能源消纳量、降低源荷双侧运行成本,对系统的经济环境效益具有积极作用。     

重复模糊合作对策延拓的核心和稳定集

为了解决重复模糊合作对策传统解在现实应用中的局限性,采用调整相应系数的方法,给出重复模糊合作对策延拓的核心和稳定集等概念,并讨论了它们之间的关系。提出一种重复模糊合作对策新的分配方案—不将全部总收益分配给所有参与者,而保留一部分从而实现收益的再分配。该成果对现实生活中的资源再分配问题具有一定的参考和应用价值。     

基于博弈论的多能互补综合能源系统规划设计方法

基于博弈论构建由热电联产机组、光伏发电和电网组成的多能互补综合能源系统优化规划模型.模型以经济性为优化目标,各参与者容量为决策变量,使系统既能满足用户对冷、热、电负荷的需求,又能同时实现收益最大化.根据参与者是否结盟,提出5种博弈模式,证明Nash均衡的存在性,并通过仿真算例得到各模式下的Nash均衡策略.仿真结果表明,在满足负荷需求的同时,与非合作博弈相比,4种合作博弈联盟价值均大于0,且完全合作博弈模式下系统总收益最高.可见,只有通过采取完全合作的最优策略才能保证系统经济效益最大化.