飞行器博弈制导进程与展望

博弈制导可处理复杂系统中涉及多方合作、竞争的动态问题,有利于实现智能化战场上信息价值最大化发挥,推动精确制导武器的智能化发展。本文总结了博弈制导的基本分类和建模方法,从终端角度约束、时间约束、过载约束、末速约束等方面提出了飞行器博弈制导的关键性问题,搭建了矩阵博弈、微分博弈两种典型博弈模型求解框架,从解析解、数值解、智能算法等方面对博弈制导的求解方法进行梳理。最后,从非线性微分博弈求解方法,非完备信息博弈算法,不均衡、非对称信息下多飞行器协同,多类型武器体系博弈等方向出发,对飞行器博弈制导未来的发展趋势进行了展望和总结。

基于合作博弈论的电梯修建成本分摊博弈

老旧小区加装电梯是目前城镇化建设中的一个重要议题.问题的关键之一是如何在需求和收益高度异质的业主间分摊电梯安装成本.该文以合作博弈论为基础构建了电梯博弈模型,证明了电梯博弈为凸博弈,并给出了两类基于最小支撑树博弈的推广Bird配置,其中第二类推广Bird配置与现行的成本分摊机制很相似,且满足成本单调性、人口单调性以及感知公平性.

基于网络环境的若干组合优化博弈问题研究

随着互联网技术的飞速发展和社交网络的广泛普及,大量现实问题可以模型化为基于网络环境的组合优化问题,受到学术界和工业界的广泛关注。在这一过程中,参与者通常受到个人利益的驱动,采取策略性行动以实现自身效用的最大化。这种以“自利”为核心的行为模式,不仅对其他参与者产生影响,同时所有参与者的策略选择共同决定了社会福利整体目标的实现。在此背景下,参与者之间的互动呈现出合作与竞争并存的复杂局面,构成了组合优化博弈问题。本文旨在深入分析基于网络环境的三类具有挑战性的组合优化博弈问题:网络上的公共品博弈、网络上的点覆盖博弈以及网络上的路由博弈。这三类问题不仅在组合优化和理论计算机科学领域占据着举足轻重的地位,而且在管理科学与工程、经济学等多个交叉学科领域中也展现出广泛的应用前景。因此,本文将系统性地介绍这三类组合优化博弈问题,并对其最新的研究进展进行详细的梳理和深入的凝练,以期为相关领域的研究者和实践者提供有价值的参考和启示。

基于三层博弈的社区综合能源系统电热交易策略

随着综合能源系统逐渐向智能化、清洁化、去中心化转型,发用电一体的产消者应运而生。为实现综合能源系统可再生能源的充分消纳,提高各主体的交互效益,提出基于三层博弈的社区综合能源系统电热交易策略。首先,建立基于社区合作博弈嵌套的综合能源运营商与能源社区主从博弈模型,运营商以最大化自身效益为目标制定分时电价、热价并传递给能源社区。能源社区响应运营商的电热决策,以消费剩余最大为目标制定与其他社区的交互策略,确定购能需求并传递给运营商。其次,为降低综合能源运营商碳排放,充分消纳各运营商的资源剩余,建立多综合能源运营商的纳什谈判模型。然后,利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将模型进行转化,并利用McCormick法进行凸松弛。最后,采用交替方向乘子分布式算法对模型进行求解,通过算例验证了所提策略能够有效提升各主体交互效率、降低综合能源系统碳排放、提高各主体效益。

基于谈判博弈的三峡梯级蓄水期多目标调度

汛后蓄水期是三峡梯级防洪向兴利调度转换的重要时间窗口,不合理的蓄水调度将对梯级防洪、发电兴利、生态效益造成不利影响。本文以发电量最大、防洪库容占用比最小以及修正流量偏差最小作为三峡梯级蓄水期调度目标构建优化调度模型,进而引入谈判博弈模型将各个调度目标作为不同谈判主体,通过逐步缩减各调度目标期望效益值进行多轮谈判,最终得到纳什均衡调度方案。实例计算表明,应用谈判博弈模型能够求解得出三峡梯级蓄水期不同调度主体的最优蓄水调度方案,同时该蓄水调度方案也能够达到其他调度主体期望效益值,被其他目标主体所接受。研究成果可为三峡梯级多目标调度决策提供新的思路。

工程博弈论-工程优化决策中的博弈思想、原理及应用

实际工程优化决策问题中经常会面临多决策主体、多决策目标以及不确定性等复杂场景,常规的优化决策方法有较大局限性.受钱学森先生名著《工程控制论》的启发,将工程决策问题中应用博弈论基本概念、建模方法、求解算法并考虑复杂工程技术条件进行决策的理论称为“工程博弈论”.本文简要介绍了博弈论的基本理论,并阐释了工程博弈论“以均衡协调冲突”的基本思想.在此基础上分别介绍了不确定性决策问题的非合作工程博弈原理、多目标决策问题的合作工程博弈原理和多主体决策问题的演化工程博弈原理及其在能源电力系统中的部分典型工程应用.本文希望通过对相关进展的介绍可以吸引更多的研究者进入这一领域,共同完善工程博弈论的相关基础理论和方法,使之在更多的领域中得到更广泛的应用.

碳数据质量合规与企业寻租监管——演化博弈视角下第三方核查监管制度的完善研究

保证碳数据质量合规是碳数据二元功能发挥的前提。但现行碳数据质量合规第三方核查监管制度(下称监管制度)对企业碳数据造假寻租行为的监管乏力。构建由监管部门、企业与核查机构共同参与的演化博弈系统,利用数理经济学分析方法进行模型推导和数值仿真,探究关键因素变动对博弈系统演化稳定状态跃迁的影响与启示,可在厘清博弈主体行为逻辑的基础上探究匡补现行监管制度缺损的方案。研究发现:(1)监管部门的行为选择受到多种因素的影响而具有复杂性,且监管部门客观监管能力的提高需和其他关键参数协同作用才能显著提升演化速度;(2)“寻租联盟”内部成员之间的行为选择相互影响且具有一致性;(3)利用法律的利导性功能可弥补“数据利他主义”不能提振企业“报告合规碳数据”意愿的不足,但需满足一定的量化约束条件以保证博弈系统稳定性;(4)企业与核查机构的行为选择具有明显的成本遵循特征,寻租成本、碳数据造价成本、违规核查成本等是影响博弈系统演化稳定状态跃迁的关键因素。锚定碳数据质量合规目标,可从提升合规动力、提高监管能力和增大造假压力三个方面着手完善现行监管制度。

颠覆性创新中政府、企业与消费者三方的博弈关系和决策演化机制

颠覆性创新需要政府、企业、消费者的共同参与和深度协作,厘清三方主体在颠覆性创新中的博弈关系和决策演化机制是进一步优化颠覆性创新环境、推动企业开展颠覆性创新的关键问题。然而现有颠覆性创新研究主要聚焦于技术突破层面,未把颠覆性创新置于真实的市场环境下,普遍忽略了消费者这一关键核心要素。因此,基于博弈论构建政府、企业、消费者三方的颠覆性技术创新决策动态演化博弈矩阵,综合考量三方的协同与竞争关系,并结合数值仿真阐释三方博弈策略演化过程,探讨3个关键变量——增加的政府补贴总额、企业挪用政府补贴用于渐进性创新需要付出的额外损失、企业颠覆性创新成功概率,剖析不同博弈主体在颠覆性创新中的策略选择、演化趋势和稳定条件。结果表明:短期内少量政府补贴能够刺激企业开展颠覆性创新,但长期性、大力度补贴容易导致企业对公共资源产生依赖,并增加投机风险,同时政府在支持颠覆性创新上相较于企业具有更大的试错空间,但也需要承担补贴带来的财政压力;消费者需求对颠覆性创新具有决定性作用,消费者认可的产品能够对企业决策产生根本性影响。因此,政府应谨慎评估潜在颠覆性创新的机遇和风险,以营造良好创新环境为第一优先事项,充分发挥市场在颠覆性创新中的决定作用。

基于不完全信息静态博弈的工控系统风险评估方法

针对目前大多数工业控制系统风险评估方法未思考防御者策略以及攻防两者之间的对抗问题,提出一种基于博弈模型的风险评估方法。通过攻击防御图模型,计算攻击收益和防御收益;建立静态贝叶斯攻防博弈模型,计算混合策略贝叶斯纳什均衡,获得攻防两者最优策略概率分布。根据信息安全风险评估的计算方法,以防御者收益和攻击者最优策略选择概率分布为基础进行风险评估计算。通过一个实例证明了该方法的可行性和有用性。

一种智能博弈象棋机器人系统设计与实现

随着人工智能技术的迅速发展,智能博弈机器人已成为人工智能领域研究的热点。研究并提出了一种智能博弈象棋机器人系统。与传统工业机器人不同,该系统以三菱Q系PLC为控制核心,自制搭建设计象棋机器人平台结构,并整合三菱触摸屏人机交互系统、伺服运动控制、步进控制、上位机系统、气动控制和通信等模块。通过PLC程序设计来实现虚拟象棋棋盘矩阵生成、走棋规则约束、行棋功能控制。触摸屏实现人机交互,各种模式下棋盘界面显示和各项功能操作。上位机则负责棋子图像识别处理以及中国象棋博弈算法的实现,从而完成象棋人机对弈的全过程,且性能稳定,定位精准,动作自如。所提设计对其他娱乐性的智能游戏机器人领域具有一定的实用价值和研究意义。

中美博弈:近昔和当今及对中国战略的意涵

过去15年里,中美关系的首要特征是博弈而非协调。两国博弈先在战略阵线开启,继而在战略、经贸、高技术和意识形态四条主要阵线展开。就中美博弈总体而言,美国处于“防守型”战略态势,美国认为它长时期拥有的重大优势地位一个又一个地丧失或被侵蚀,首要动能在中国一边。中共十八大以来,中国逐渐成为一个急剧腾升的强国。大为增强的国力,使中国更加坚定了自信和抱负。中国内外发力,争取在世界政治经济和全球治理的某些问题领域参与引领甚或单独引领,实现在亚洲大陆以及发展中世界的经济和外交优势,大致取得在西太平洋的对美战略和军事优势,进一步地,对第一至第二岛链之间的战略空间的控扼能力愈益被视为必要。回顾奥巴马、特朗普和拜登三届美国政府的对华态势和政策,对未来中美关系应做好准备应对可能的疾风暴雨。

博弈论视角下校企合作内涵、演变及对策研究

从博弈论的视角来看,校企合作是学校和企业在各自利益最大化的条件下进行的合作与非合作博弈过程。运用博弈思维,分析了校企合作的理论内涵,阐述了校企合作的动态演变过程,提出了学校主动建立合作基础、搭建利益分配框架、动态调整合作策略,以及企业更新认知、积极投入、深度参与的校企合作实施建议。

数字经济下个人信息使用和保护平衡的三方演化博弈分析

构建以政府(G)、个人信息所有者(P)和个人信息获取/使用者(C)三方为主体的动态博弈模型,分析其演化过程。通过对以政府为驱动的三方博弈的演化路径分析,从三方的角度分别提出对策建议。研究结果表明,政府实施严格监管可以提升自身形象和管理效率。政府应主要采用惩罚手段,使个人信息获取/使用者在违规策略下产生较高的成本,从而促使他们采取规范获取和使用的策略。对于个人信息所有者而言,政府及时发现违规行为并严格处理,同时积极宣传个人信息维护,可激励他们采取积极提供个人信息的策略。在这种情况下,三方可实现帕累托最优的策略均衡,并实现在数字经济下个人信息使用和保护的平衡。

基于网络演化博弈的信息传播行为分析

演化博弈论将博弈理论与动态演化过程相结合,在演化的过程中追求动态平衡,该方法较好地实现了对在线社交网络信息传播演化趋势的分析。为了进行在线社交网络中的信息传播演化动力学研究,同时分析到达某一均衡状态的原因和方式,首先结合在线社交网络特性构建改进聚集的无标度网络,用户间的交互采用单参数囚徒困境博弈模型,并采用费米规则更新策略。其次,通过数据仿真对影响网络中合作者比例演化的因素进行分析,得到网络聚集性、博弈收益权重会促进网络中的合作行为,而背叛诱惑与噪声因子则对其有抑制作用的结论。最后,结合新浪微博的真实舆论传播数据,对现实网络进行信息传播分析。研究表明,合作者比例是由博弈动力学和网络拓扑结构共同作用的结果,需采取适当的激励机制,以解决在线社交网络中信息传播出现的合作困境。

基于演化博弈的我国分级诊疗策略分析

目的在分级诊疗制度中涉及政府、医院和患者之间的利益关系,探讨三方动态博弈策略,有利于完善分级诊疗的理论范式和政策逻辑。方法构建政府、医院和患者三方模型,分析其策略选择及演化路径,求解三方演化博弈的稳定策略,探究如何进行利益平衡和合作以实现三方共赢。另外,利用Matlab R2018b对模型进行仿真,进一步分析三方主体的演化路径以及不同策略选择对分级诊疗制度推广的影响。结果政府、医院和患者3个主体的决策行为之间相互影响,最终将演化至点(1,1,1)的理想稳定状态。增大政府补贴会加速医院和患者的初始参与概率值收敛至1,但过多的补贴会使政府逐渐背离鼓励分级诊疗的策略。结论政府应在成本范围内加大对医院优质医疗资源下沉的专家补贴力度,并加强政府监管。大型医院和基层医疗卫生机构重要的是实现医生资源的自由流动和合理分布。患者还需转变固有的就医观念,才能最终实现有序就医。

计及LCA碳排放的源荷双侧合作博弈调度研究

为实现新型电力系统的低碳经济目标,提出一种计及生命周期评价(lifecycleassessment, LCA)的源荷双侧合作博弈优化调度模型。首先,考虑灵活可调度的柔性负荷,构建含热电联产机组、燃气锅炉、电转气等设备的源荷双侧合作运行框架。然后,运用LCA方法分析源荷双侧中不同能源链的温室气体排放,并结合碳交易机制,建立碳交易成本计算模型。最后,基于合作博弈策略,建立以源荷合作联盟总成本最小为目标的源荷双侧协同运行优化模型,并利用改进的Shapley值法对成员合作收益进行分配。算例分析表明,所提模型有利于降低系统运行的总成本、减少系统碳排放量、提升可再生能源消纳量,有效促进系统低碳经济的发展。

生态补偿视角下流域跨界水污染协同治理机制设计及演化博弈分析

针对流域相邻两地区和流域管理机构三方博弈主体,引入双向生态补偿-奖惩机制,构建流域跨界水污染三方演化博弈理论模型。通过稳定性分析得出流域跨界水污染协同治理理想状态的稳定条件,并结合新安江流域生态补偿试点案例进行仿真分析。结果表明:(1)引入双向生态补偿-奖惩机制可有效推动新安江流域相邻两地采取达标排放行为,促使系统达到(1, 1, 0)稳定状态;(2)动态奖惩机制组合使用有助于系统演化,从博弈主体初始意愿、实施效能和支持倾向等角度综合考虑,动态奖励-静态惩罚策略监管效果最优,动态奖励-动态惩罚策略次之;(3)流域跨界水污染协同治理的实现策略与相邻两地达标排放的治理成本与收益、双向生态补偿金额度、流域管理机构发放生态补偿奖励金额、积极监管成本和收益等因素密切相关。

考虑配送交通风险的新零售平台、骑手及消费者三方演化博弈分析

新零售行业中配送骑手的交通事故比率不断攀升引起了社会的广泛关注。骑手出于对配送超时和消费者投诉的担心,在配送途中选择超速违章,从而增加交通风险。为避免消费者对配送超时进行投诉,越来越多的平台企业主动建立超时补偿机制,即对配送超时为消费者提供补偿。该补偿机制能否有效减少消费者投诉,进而影响骑手的配送行为,降低其配送中的交通风险,是值得研究的重要问题。构建由新零售平台、骑手及消费者组成的三方演化博弈模型,其中,平台决定是否建立针对消费者的超时补偿机制,骑手在不同风险程度的配送行为之间进行选择,而消费者则决定在超时情况下是否进行投诉。研究发现:平台对于骑手超时的直接惩罚额度是影响骑手的策略中最关键的影响因素。当直接惩罚额度较大时,平台、消费者的任何策略选择都无法改变骑手普遍向高风险配送策略演化的“骑手困境”情况;当直接惩罚额度适中,建立超时补偿机制给平台企业带来的直接效用较大,且平台与消费者普遍对骑手更具有同理心时,三方演化策略均衡可以达到理想状态:平台建立主动补偿机制、骑手低风险配送、消费者对于订单超时选择不投诉。

量子博弈——“PQ”问题

研究了量子博弈中的“PQ”问题,重点探讨了参与者策略制定、收益分配和量子效应对博弈结果的影响.首先回顾了量子博弈理论的发展,并对经典博弈与量子博弈进行了对比,详细定义了参与者和策略空间,并利用收益矩阵和量子操作符进行了建模.为解决“PQ”问题,提出了量子策略选择和优化算法,并设计了针对该问题的量子算法.在实际应用和案例研究方面,通过评述经典双人博弈——“PQ翻硬币”问题,表明当其中一个参与人采用量子策略时,他可以打败他的经典对手,获得更高的收益.通过量化手段,把整个“PQ”问题放在一个更为普遍和公平的条件下,对其推广并从多个方面和角度再次对其进行研究.同时,给出了“不完全公平博弈”和“完全公平博弈”的定义,对量子硬币翻转博弈(Meyer 1999 Phys.Rev.lett.821052)进行了修改,使博弈公平,并研究了量子硬币翻转的多轮版本.最后对“PQ”问题的局限性与扩展性进行了讨论,并展望了量子博弈研究的未来发展方向.

区块链环境下基于复杂网络演化博弈的农户融资上链行为研究

农户与金融机构间可能存在信息不对称,致使金融机构“惜贷”,农户融资难、融资贵情况凸显。区块链技术的出现已成为运用金融科技实施精准放贷,助力乡村产业发展的突破口,在这种背景下如何提升各主体参与的积极性成为各方关注的焦点。基于供应链融资视角,构建农户融资上链行为复杂网络演化博弈模型,并通过数值仿真分析,探讨了各因素对系统演化结果的影响。研究表明:局域网中农户规模、初始上链率、金融机构类型、上链成本及风险是影响农户上链的关键因素。构建农业区块链技术发展先行示范区,加大对农户区块链技术的宣传和培训,完善激励和金融产品创新机制,是支持区块链技术推广的重要手段。