基于VCG机制的个人数据交易机制设计与分析

个人数据作为数字生活的核心要素,支撑着现代产品与服务的创新与发展。在当前的商业环境中,个人数据的所有权与利用成为立法与实践关注的焦点。本文旨在通过设计新型的数据交易流程与分配机制,探索用户对其个人数据的所有权及其在数据市场中的价值实现。基于对现有数据定价模型的比较分析,提出了基于VCG机制的个人大数据定价模型,该模型综合考虑了信息熵、权重值、数据参考指数及成本等因素对数据价值的影响,实现了对数据价值的动态评估和正向定级。通过改进经典VCG机制引入交割支付规则,使其满足预算平衡约束,并激励交易者提供真实信息。通过理性分析与仿真实验得出该新型交易模式在交易速度和资源配置效率上均优于传统模式。

考虑源荷不确定性的多微电网鲁棒优化调度与VCG机制竞价策略

现代微电网集群新能源就地消纳的高效性和调度策略规避风险的能力日益受到关注,其与源荷不确定性和微电网之间的交互模式密切相关。为此,基于维克瑞–克拉克–格罗夫斯交易机制(Vickrey-Clarke-Groves,VCG)和鲁棒优化理论,提出了多微电网两阶段鲁棒优化调度模型,第1阶段:“新能源互补交易–净负荷波动平抑–余负荷功率平衡”优化调度模型,首先直接针对微电网间余缺新能源进行互补竞争性交易,引入VCG机制应对微电网谎报估值的行为,合理匹配余缺新能源,实现新能源高效就地消纳;再基于储能平抑拍卖之后的净负荷功率波动,综合考虑净负荷均方差和储能成本最小,优化储能充放电策略;最后通过可控机组以及与配电网交互实现余负荷功率平衡。第2阶段:不确定性决策校正模型,根据不确定性实际出现的情况对第1阶段的优化决策进行校正。采用列约束生成算法(columnand constraint generation algorithm,C&CG)求解优化模型,通过两阶段交互迭代以寻找恶劣场景,并得到该恶劣场景下微电网间的交易策略以及各设备功率调度计划。仿真结果验证了所提策略的有效性。

基于VCG机制的动态频谱分配算法

针对在Underlay频谱共享方式下的认知无线网络动态频谱分配问题,在满足主用户服务质量(QoS)的前提下,建立一种非合作博弈模型,并设计其效用函数。在借鉴VCG机制的基础上,设计相应的收益函数,提出一种可以最大化认知无线网络系统吞吐量且保证公平性的分布式动态频谱分配算法。仿真结果表明,该算法收敛速度快、公平性强。

具有计算复杂性的VCG机制投标策略研究

在组合拍卖的获胜者确定问题(WDP)具有计算复杂性的情况下,研究了相应的VCG机制中投标者的投标策略问题。通过提出2类重要概率,描述了投标者对于VCG机制WDP算法和其真实估价对于组合拍卖分配效率的信念。通过建模分析,揭示了在具有计算复杂性的VCG机制中,上述2类重要概率、投标者获胜后事后效用、跳投标增量与投标策略之间的确定性关系。

基于VCG机制的无线网络呼叫接入控制算法

提出一种基于VCG机制的无线网络呼叫接入控制(CAC)算法。该算法采用VCG机制调节用户需求,控制资源分配,以实现资源合理使用。CAC算法适合于无线接入网络中多业务服务、多优先级服务的情况。仿真结果表明,将VCG机制与CAC算法结合,能较好地改善无线网络性能,提高系统连接级的QoS。

一种基于VCG机制的差分式隐私服务定价机制

大数据环境下,数据具有种类多、数量大、增长速度快及价值密度低等特点,若对所有的隐私数据都提供相同程度的保护必然会造成计算资源的浪费,因此必须对隐私数据施行分级保护。差分隐私是具有严格数学定义的隐私保护模型,其以概率为基础量化了隐私保护程度,可以利用隐私预算ε对隐私保护程度划分等级。假设存在隐私保护等级的前提下,提出了分级隐私保护服务模型,基于VCG机制与最优匹配相结合的方法,为各级隐私保护服务制定合理的价格以引导用户理性地选择隐私保护服务等级。运用该机制为6个等级的隐私保护服务制定了相应的价格。分析表明,该服务模型中的定价机制可以合理地制定每个等级之间的价格,实现了隐私数据分级保护,优化了社会资源的配置。

带预算约束的关键词拍卖研究——基于VCG机制的视角

文章研究了带有预算约束的基于VCG机制关键词拍卖问题。之前学者的研究一般不考虑预算约束的情况,但是广告主在参与广告位竞价时,通常都会提前分配每天的预算。当广告主的支付价格达到他的预算时,就会退出此次拍卖。在VCG机制中,广告主的支付是由排位在他之后的广告主的点击率和报价的线性组合决定,所以广告主会调增报价来提高竞争对手的支付价格。文章借助带有预算约束的全局无嫉妒纳什均衡条件,给出达到均衡时的预算阈值。结果表明合理设置预算对于广告主降低成本和提高收益都有一定影响。

基于VCG机制的移动Ad hoc网络路由改进策略

移动Ad hoc网是一种新兴的无线移动自组织网络,其路由机制与传统网络有很大差异。在分析VCG(Vickrey-Clark-Groves)路由机制的基础上,针对恶意节点的欺骗行为,提出了一种新兴的安全路由策略-YWCR。在保证数据包转发效率的前提下,杜绝了路由过程中恶意节点的欺骗行为。

多方竞标交易模式下大数据商品竞价机制研究

线上数据交易中如何进行买卖双方关系匹配是当前数据交易环节中的重要部分。数据类商品的定价及大数据交易所的官方指导价制定同样是当前数据交易环节的难题,数据类商品不同于寻常商品,其价值关系难以界定,供需关系难以得到精确匹配是当前阻碍数据类商品交易的拦路石。本文以社会福利最大化为目标,通过建立以VCG机制为基础的优化竞标交易模型,在提高了交易双方匹配效率的同时,通过理论分析证明对于交易双方而言“说真话”为弱占优策略,并通过模拟仿真的数据证明了双边竞价VCG机制在交易时间与交易效率两个方面大幅度领先传统交易机制。具有透明化市场价格、防止企业进行小规模抱团对市场价格进行干扰等优点,为第三方机构进行指导价的制定及整顿数据类商品市场乱象打下坚实基础。

含储能参与的日前市场价值公平分配机制

现有的节点边际电价机制中,由于传统发电商具有市场操控力,当储能独立参与市场出清时,各发电商采取策略性报价,打压并挤占储能电站的市场份额,阻碍了储能电站参与市场出清,间接导致市场出清总成本增大。为此,文中提出一种包含传统机组以及储能电站参与的市场竞争机制。首先,分析现有市场结算机制的弊端以及阻碍储能参与市场出清的原因;其次,建立含储能参与的市场出清模型,采用样本均值近似法求解二阶段随机规划模型;然后,基于Vickrey-Clarke-Groves(VCG)结算机制,提出适应储能参与的日前市场价值分配机制;最后,提出解决激励相容而造成的系统收支不平衡问题的策略。文中采用IEEE 30节点系统为例,证明该机制满足激励相容、收支平衡以及削弱传统发电商的市场操控力等要求,同时储能的参与将会减小系统出清总成本,降低市场价格剧烈波动的风险。

一种基于VCG机制的物联网安全路由协议

设计安全的路由协议以确保网络与隐私信息安全是物联网面临的一个巨大挑战.将机制设计理论引入物联网安全路由协议的设计中,提出一种新的VCG(Vickrey-Clark-Groves)机制,然后将VCG机制应用到路由协议中,设计出安全路由协议PALX,并分析证明了PALX的有效性与安全性.仿真结果表明PALX能有效的抵御欺骗攻击和诽谤攻击.

一种基于VCG拍卖的分布式网络资源分配机制

网络带宽资源分配的不合理是开放性网络环境中的一个突出问题.为抑制用户自私性行为,提出基于VCG(Vickrey-Clarke-Groves)机制的网络资源竞拍分配机制.该机制具有占优策略激励兼容特性,且仅需单维竞价信息.同时给出了指导用户进行策略选取的离散随机式学习算法,进一步分析了该算法的收敛性.仿真结果表明,本文所提出的分配机制通过有效的支付惩罚,使自私用户主动选择真实带宽需求策略,抑制说谎动机;离散随机式学习算法能够正确地引导用户选择出占优策略,合理分配带宽资源.

价值发现视角下电网侧储能电站的定价机制研究

电网侧储能电站可以更好地发挥集群效应,促进新能源的消纳,但规模化应用又极易形成联盟产生市场力,不利于市场发展。节点边际电价在理论和实践中已经被证实无法同时满足市场出清时激励相容、个体理性和社会福利最大化对能源定价机制的要求。因此,基于维克里-克拉克-格罗夫斯(Vickrey-Clarke-Groves,VCG)机制设计理论,提出一种电网侧储能电站参与市场的能源定价机制,降低市场力的影响作用,发现储能电站最大价值。首先,以购电成本最小为目标建立综合考虑储能成本的日前市场出清模型;其次,提出基于VCG机制设计理论的电网侧储能电站定价机制,促进其理性报价、实现电力资源优化配置,并通过理论证明所提机制具有激励相容、个体理性和社会福利最大化的市场性质;最后,基于改进的IEEE 30节点系统进行实证分析,验证了该机制有效降低市场力,克服了节点边际电价能源定价机制下电网侧储能联盟的战略竞价行为,实现了市场社会福利最大化和有效的日前市场运作。

激励性含柔性负荷日前市场出清电价机制的建模

对于电力市场而言,发电竞争只是电力改革的初级阶段,进一步让柔性负荷参与市场竞价是电力市场化的必经之路。传统上采用节点边际电价的日前市场出清电价机制,理论与实践均证明,该机制难以同时实现个体理性、激励相容和社会福利最大化等要求。考虑到电力市场成员之间的信息不对称性,为克服电力市场中市场成员的策略性报价行为,实现市场的高效运行及社会福利最大化,基于VCG的机制设计理论,给出了一种考虑发电机组和柔性负荷参与日前市场出清的电价机制,该机制同时满足激励相容、个体理性以及社会福利最大化要求。最后,采用某2节点系统和修改的IEEE14节点系统为例说明了该日前市场出清电价机制的基本特征。

基于机制设计理论的自组网节点合作协议

在移动自组网中,如何激励自私节点,使之参与网络合作,是当前研究的热点问题.文中提出了LMOCP协议,采用VCG机制计算转发节点的支付.通过引入邻居发现机制,并改进路由发现过程,使网络中控制消息的数量从O(n3)减少到O(n2).对协议的正确性进行了分析,并证明了LMOCP协议是事后纳什可实施的,在所有节点都是理性的这一共同知识的假定下,每个节点的最优策略是诚实地报告自己的转发价格.通过ns-2对协议进行了验证,仿真结果显示,与现有的几种重要协议相比,LMOCP协议具有更低的消息负载和网络延迟.

普适计算环境中防护策略的信任决策机制研究

普适计算信任模型中,存在自私用户为最大化自身利益而故意策略性谎报推荐信息的问题.文中提出了一种基于VCG(Vickrey-Clarke-Groves)机制的防护策略信任机制,用以获得用户的真实推荐.该机制实现了交互结果观测前的快速支付.一种基于连续多数加权算法的加权VCG防护策略机制被用于调整推荐权重.该文还给出了一般形式的信任决策机制并研究其激励相容特性以便可以构造更多的信任机制,这些信任机制结合已有的信任模型可以实现真实推荐.模拟结果显示,提出的信任机制有效,能保证自私用户提供诚实推荐.

基于动态博弈模型的付费搜索拍卖广义第二价格机制——规则、均衡与效率分析

针对付费搜索拍卖问题,通过分析VCG(Vickrey-Clarke-Groves)机制优劣势以及搜索引擎结果网页(SERP)位置价值结构,引出并界定了作为简化VCG机制的广义第二价格(GSP)机制,证明了在广告主估价具有可分离的形式时,按点击付费并进行有效排名的GSP机制能够实现VCG均衡.通过数值实验,讨论了动态环境下排名规则对均衡效率和搜索引擎收入的影响,指出了有效排名相对于单纯排名的优势.

机制设计理论及其在计算机网络协议设计中的应用研究

计算机网络协议的设计一般假设参与者是完全服从的。对于域间路由、IP多播、P2P文件共享等问题,这个假设并不成立。这些问题中各参与者都是自治的主体,其行为是自利的,以追求自身的利益最大化为目标。这给网络协议的设计带来挑战。机制设计理论用于设计多主体之间的博弈规则,以获得期望的结果。该理论为计算机网络中出现的这类问题的协议设计提供了方向。本文首先介绍了机制设计的基本概念,并以路由为例说明了其在计算机网络中的具体应用。传统的机制设计理论是微观经济学和博弈论的分支,在具体应用到计算机网络中需要处理很多新的问题,例如计算复杂性、隐私、分布式计算等。文章对近年来该领域的研究成果做了总结,并指出了未来的研究方向。

组合拍卖与议价谈判机制设计研究

设计了一种先"组合拍卖"再"议价谈判"的多物品出售两阶段机制.论文分析表明,机制的组合拍卖阶段保持了VCG机制的激励相容性质,在机制的议价谈判阶段,存在4种不同类别的获胜投标者,就拍卖者将采取的不同价格策略,可将其区分为"第1类投标者"和"第2类投标者".据此,找到了拍卖者采取不同价格策略的相应条件.给出了该机制中拍卖者与任意获胜投标者之间的博弈均衡路径.就买卖双方的总估价而言,存在不同相对关系下的不同交易结果.对比该机制和经典VCG机制,该机制改进社会交易福利值为:第1类投标者在议价价格和VCG价格下带给拍卖者利润的变化值.此结果表明,该机制的社会交易福利优于经典VCG机制.

认知无线电网络中基于动态信誉机制的频谱分配策略研究

认知无线电技术作为一种新型频谱共享技术而成为近年来研究的热点。如何确保频谱共享中资源分配的合理性和可靠性是认知无线电技术所面临的一个新的挑战。通过对认知用户不同情况下可能采取行为的分析和研究,提出一种结合VCG机制和主观逻辑理论的基于动态信誉机制的频谱分配策略。该策略能保证认知用户在理性的情况下提供真实的申请资源信息而对用户的非理性行为采取有效地控制。同时根据策略设计相应算法。仿真结果表明该算法能够有效地防止用户在申请资源时的欺骗行为以提高频谱利用率,并且能够减轻用户的非理性行为对系统造成的影响。