系统动力学演化博弈流率基本入树模型的构建及应用——基于生猪规模养殖生态能源系统稳定性的反馈仿真

规模养殖生态能源系统是猪粪尿资源化综合开发利用防治环境污染的规模养殖和沼气能源综合开发利用系统.针对该系统及其主体出现的影响系统区域环境"超载"、沼气能源利用率低和沼气工程建管不协调的这些系统稳定性新问题;课题紧扣问题的系统结构复杂和系统主导主体的行为复杂这两个特性,结合问题多学科交叉的特点;利用研究系统结构复杂性的系统动力方法和研究系统行为动态复杂性的博弈分析方法,在分别进行系统反馈分析和系统博弈合作机理分析的基础上;抓住演化博弈动态复制系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性,开展由演化博弈动态复制系统构建系统动力学流率基本入树模型的理论集成研究,实现对具有系统结构复杂性和系统行为博弈复杂性的系统稳定性问题的综合研究.得出：任意的演化博弈动态复制系统均能建立以流率变量为根,以流位变量为尾,且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型.进而构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型,并对江西德邦生猪规模养殖生态能源系统稳定性进行了反馈调控仿真研究,得出了系统稳定性运行的调控对策,调控对策为国家规模养殖环境污染防治及国家沼气工程战略制定提供决策依据.     

系统动力学演化博弈流率基本人树模型的构建及应用——基于生猪规模养殖生态能源系统稳定性的反馈仿真

规模养殖生态能源系统是猪粪尿资源化综合开发利用防治环境污染的规模养殖和沼气能源综合开发利用系统.针对该系统及其主体出现的影响系统区域环境"超载"、沼气能源利用率低和沼气工程建管不协调的这些系统稳定性新问题;课题紧扣问题的系统结构复杂和系统主导主体的行为复杂这两个特性,结合问题多学科交叉的特点;利用研究系统结构复杂性的系统动力方法和研究系统行为动态复杂性的博弈分析方法,在分别进行系统反馈分析和系统博弈合作机理分析的基础上;抓住演化博弈动态复制系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性,开展由演化博弈动态复制系统构建系统动力学流率基本入树模型的理论集成研究,实现对具有系统结构复杂性和系统行为博弈复杂性的系统稳定性问题的综合研究.得出:任意的演化博弈动态复制系统均能建立以流率变量为根,以流位变量为尾,且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型.进而构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型,并对江西德邦生猪规模养殖生态能源系统稳定性进行了反馈调控仿真研究,得出了系统稳定性运行的调控对策,调控对策为国家规模养殖环境污染防治及国家沼气工程战略制定提供决策依据.     

合作购买行为中信息共享作用的研究

从买方在合作购买过程中信息共享的角度研究了在卖方参与下其行为的特点,从买方有限理性和复制动态方程出发,建立了购买联盟合作行为中信息共享的演化博弈模型,分别在不引入和引入卖方两种情况下,分析了模型的平衡点稳定性、演化路径及参数影响,指出了模型演化结果和过程的复杂性与多样性。通过卖方参与程度模型分析,分别从降低信息共享成本,提高合作收益方面,对提高购买联盟买方采用信息共享策略的概率提出了相关建议。     

可再生能源发电并网利益协调演化博弈分析

针对当前可再生能源发电并网困难问题,运用演化博弈理论方法,建立可再生能源发电企业与电网企业合作演化博弈模型,分析其动态演化过程。根据模型中复制动态和进化稳定策略的不同,分别讨论了不同情况下常规能源电力价格、补贴率、初始投入的边际成本和分配系数等参变量之间的关系及其对系统演化结果的影响,并确定了公平合理的利益分配系数。     

中国PPP模式的演化博弈研究

运用演化博弈理论构建演化博弈模型,研究双方在合作中的博弈策略,通过复制动态方程、Jacobi矩阵和局部稳定性分析科学手段,得出双方的演化博弈路径,并定性分析双方的合作稳定策略选择。提出应科学的对风险进行准确预判和合理规避,同时政府应将激励、惩罚和监督手段科学化、合理化并规范化,结合第三方监督模式,提高与企业的合作效率,保证项目完工。     

电子商务生态系统的动态演化博弈分析

针对电子商务生态系统中各种群在所掌握信息不对称条件下,因追求各自利益最大化所导致的各种群间的长期持续博弈现状。本文以电子商务生态系统的中三个主要种群为博弈主体,运用博弈理论,建立了有限理性及信息不对称假设条件下,关于三方合作共生的动态演化博弈模型和复制动态方程。研究发现影响电子商务生态系统稳定演化的主要因素为合作策略的收益率,结果表明:电子商务生态系统趋于合作状态的概率与合作策略的收益率成正比。     

考虑外部性的生态产业共生网络演化博弈分析

以考虑外部性效应的生态产业共生网络(EISN)的生产型企业与分解型企业间的合作竞争关系为研究对象,通过建立相应的演化博弈模型和复制动态方程,分析了不完全信息和有限理性条件下,外部性效应对EISN演化和长期均衡的影响。研究结果表明,在考虑外部性条件下,EISN的长期均衡受博弈行为的初始状态、外部性效应期望收益、选择合作的支付成本和贴现因子影响。同时以鲁北生态产业园为案例,对研究结论进行了数值验证,并提出了相关的政策建议。     

自愿参与机制下的公共物品博弈与合作演化

在自愿参与机制下,采用多维马尔科夫过程对随机演化公共物品博弈中系统的状态进行建模.利用马氏过程的极限分布研究了随机系统的均衡和群体合作行为.将结果与确定性复制动态模型进行了对比.研究发现,强度趋于零的随机性会改变系统的演化行为,相同的博弈参数下两类系统表现出不同的演化结果;对于随机系统,较小的投资收益系数和固定收益即能有效阻止背叛策略的复制,较大的投资收益系数和固定收益即能有效促进合作策略的复制.总体上,随机系统更有利于群体合作的演化.     

一种高聚类幂律可调网络异质配置模式下的公共品博弈研究

为了研究网络结构与演化博弈之间的关系,提出了一种基于网络内部"三角结构"与"内部演化"演化机制的高聚类幂律可调的网络模型。该网络模型具有无标度网络幂律分布的特性,且具有更高的聚类系数。在该网络模型的基础上,研究了异质配置模式的公共品博弈,即根据网络中的节点与其一层邻居和二层邻居中合作者数目的多少来决定公共品博弈中合作者的投入差异,并通过一个调节因子来调节投入差异的异质性程度。最后仿真证明,该异质配置模式演化博弈模型在高聚类幂律可调网络模型上可以快速达到纳什均衡,且存在一个调节因子的最佳范围能够促进合作的涌现。     

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.     

SDN子网进化博弈研究

基于replicator dynamics(RD)模型的构建思想,提出了SDN(supply and demand network with mul-tifunction and opening characteristics for enterprise)子网的进化博弈模型,进而构造出了合作博弈策略混沌演化的数学模型。在RD模型的局部稳定点分析基础上,利用该数学模型生成了合作博弈的混沌演化模拟图,通过博弈的混沌演化模拟,从混沌演化的角度深入探讨了ESS的动态形成过程,佐证了SDN子网的混沌演化规律,验证了不同博弈阶段的子网结构也同样经历混沌的演化过程。这有助于预测SDN及其子网中群体行为的变化趋势,同时对进化博弈理论的动态研究也有一定的参考价值。     

基于演化博弈的讨价还价策略研究

通过建立“双种群”复制动态模型,研究了有限理性假设下“多对多”讨价还价的策略演化问题,证明了只有严格纳什均衡才能成为“多对多”讨价还价的演化稳定策略. 并利用计算机仿真发现：当买卖双方种群的初始策略为随机分布时,讨价还价的演化稳定策略以最大概率收敛到对称纳什均衡,产生买卖双方最大初始期望收益乘积的纳什均衡可以比较准确地预测“多对多”讨价还价的演化稳定策略,且演化过程不必是单调的. 研究内容有助于理解“多对多”讨价还价的达成协议的一般规律,为设计多边谈判支持系统提供参考和借鉴.     

Evolutionary Stable Strategies for Supply Chains: Selfishness,Fairness, and Altruism

The management strategies of a firm are inevitable affected by individual behavior preferences. The effect of individual preference on the evolutionary dynamics for supply chains is studied by employing replicator dynamics. Each firm has three behavior preferences: selfishness, fairness, and altruism. Firstly, the case that the strategy set of manufacturers and retailers including two pure strategies is considered and the effect of preference parameter on the equilibrium outcome in the shortterm interaction is discussed. Secondly, the equilibrium state in the short-term is always disturbed because the change of the environment, firm's structure, and so forth. Using the replicator dynamics,the evolutionary stable strategies of manufacturers and retailers in the long-term interaction are analyzed. Finally, the extend case that the strategy set of manufacturers and retailers include three pure strategies is investigated. These results are found that the strategy profile in which both manufacturer and retailer choose fairness or altruism, or one player chooses fair or altruistic strategy and the other player chooses selfish strategy may be evolutionary stable, the stability of these equilibria depends on the the preference parameters.     

复杂网络上的演化博弈动力学——一个计算视角的综述

复杂网络上的演化博弈是复杂网络与演化博弈结合而形成的新型交叉研究领域,它以复杂网络和演化博弈动力学分别刻画个体间的交互关联结构以及决策范式,为分析和预测复杂交互环境下群体的决策行为提供了一个系统的研究框架。旨在从一个计算的角度对复杂网络上的演化博弈动力学进行一个简要的综述:介绍复杂网络上演化博弈动力学模型的数学描述;分析网络上演化博弈动力学的计算复杂性;概述复杂网络上演化博弈动力学的若干主要解析结果等。这些结果是对于复杂网络上演化博弈动力学仿真研究的一个有效补充。     

小世界网络上Blume-Emery-Griffiths模型的研究

尝试在小世界网络结构上引入简化Blume-Emery-Griffiths动力学模型,描述三态舆论演化动力学过程。数值模拟结果表明内部热噪声T对舆论演化过程有较大影响,在一定条件下发现舆论演化过程类似于Ising铁磁体,内部热噪声T存在临界值。结果在一定程度上反映了现实舆论的形成过程,同时也印证了该模型的合理性。     

系统自组织演化流率基本入树模型的构建和应用——基于规模养殖生态能源系统的反馈仿真

生猪规模养殖生态能源系统是实现企业、农户、政府共赢的沼气综合利用系统.针对该复杂系统存在的农户退出系统意愿增强、企业为农户进行沼气原料供应意愿降低、政府对沼气工程后续维护重视程度低等有序性减弱现象,课题紧扣系统结构复杂性和系统有序性演化,结合问题多学科交叉的特点,利用研究系统结构复杂性的系统动力学方法和研究系统有序性演化的自组织理论,在分别进行系统反馈分析和系统自组织演化机理分析的基础上,抓住自组织动态演化系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性,开展由自组织动态演化系统构建系统自组织演化流率基本入树模型的理论集成研究,实现对具有系统结构复杂性和系统有序性演化问题的综合研究,得出：任意的自组织演化动态复制系统均能建立以流率变量为根,以流位变量为尾,且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型,即系统自组织演化流率基本入树模型.并利用该模型对江西德安生猪规模养殖生态能源系统进行反馈调控仿真研究,得出：提升生猪规模养殖生态能源系统主体变化率、系统发展阈值、系统内部的合作效应有利于促进系统向有序转化.     

战略构想、创新搜寻与技术创新能力演化——基于系统动力学的理论建模与仿真研究

本研究基于上层梯队理论、认知理论和知识结构视角,构建了从搜寻知识到创造知识的系统动力学模型,通过量化战略构想、创新搜寻和技术创新能力之间的关系,发现了技术创新能力的演化路径和跃迁途径. 第一,技术创新能力沿着“吸收能力主导-吸收、集成能力为主-吸收、集成和原创能力高水平均衡发展”的路径重构升级; 第二,维持在20%～50%之间的战略构想复杂度是促进技术创新能力演化路径跃迁的重要途径. 本文的发现一方面可以弥补现有实证研究在技术创新能力重构升级途径方面的不足,另一方面可以丰富系统动力学在创新管理领域的应用范围.     

Vector space structure of finite evolutionary games and its application to strategy profile convergence

A vector space structure is proposed for the set of finite games with fixed numbers of players and strategies for each players.Two statical equivalences are used to reduce the dimension of finite games.Under the vector space structure the subspaces of exact and weighted potential games are investigated.Formulas are provided to calculate them.Then the finite evolutionary games(EGs)are considered.Strategy profile dynamics is obtained using different strategy updating rules(SURs).Certain SURs,which assure the convergence of trajectories to pure Nash equilibriums,are investigated.Using the vector space structure,the projection of finite games to the subspace of exact(or weighted)potential games is considered,and a simple formula is given to calculate the projection.The convergence of near potential games to anε-equilibrium is studied.Further more,the Lyapunov function of EGs is defined and its application to the convergence of EGs is presented.Finally,the near potential function for an EG is defined,and it is proved that if the near potential function of an EG is a Lyapunov function,the EG will converge to a pure Nash equilibrium.Some examples are presented to illustrate the results.     

基于加权表决的决策层融合多系统调制识别

利用信息融合技术研究多系统调制识别问题，提出一种加权表决融合算法。该算法首先定义系统对识别结果的贡献度，用来描述多个系统的联合对识别性能的提升，并将其作为分配权重的依据。然后将这种多系统识别问题建模为合作对策模型，利用合作对策的Shapley值来决定各系统的权重。最后通过所提出的加权表决算法，对多个系统的调制方式判决结果进行决策层融合。计算机仿真表明该算法有助于提高调制识别的性能。