基于超模博弈的移动边缘计算边缘服务定价研究

在移动边缘计算中,计算和存储能力有限的移动用户向边缘服务提供商购买边缘服务来完成计算密集型任务,这依赖于一个边缘服务交易环境。目前,移动边缘计算领域中缺乏对边缘服务定价的研究,这影响边缘服务交易市场的繁荣以及移动边缘计算的快速发展。针对该问题,提出一种基于超模博弈的边缘服务定价方法。该方法首先考虑边缘服务提供商同行价格竞争和移动用户需求的影响,将边缘服务提供商之间的边缘服务定价过程建模成一个博弈模型。然后,基于超模博弈理论证明了该博弈模型存在纳什均衡,即存在最优定价。最后,设计一种梯度迭代更新算法求解该博弈模型的纳什均衡,为每个边缘服务提供商找到最优定价策略。仿真结果表明,所提方法能实现快速定价,并且边缘服务提供商的收益得到显著提升。

认知无线电网络中超模博弈的功率分配方法

为了解决现有认知无线电网络中存在的能耗和功率分配的问题,本文提出了一种基于超模博弈的underlay能量采集认知无线电网络的功率分配方法。首先,将能量采集技术引入到认知无线电网络中构建一个能量采集认知无线电网络。其次,将次用户之间的相互作用建模为超模博弈模型,并且引入了公平评价系数以提高次用户之间的公平性。接着,定义了次用户网络的效用函数,通过最大化次用户网络的效用函数,求解出超模博弈的纳什均衡解,即得到均衡的功率分配方案。最后通过仿真验证了所提方法的有效性。

Bertrand模型与超模博弈

将近年来博弈论中出现的一种新的研究方法——超模博弈理论应用于Bertrand寡头博弈中,对于具有一般成本函数的差异产品的Bertrand寡头博弈,当企业的策略只是选择价格水平时,比较了博弈为超模和对数超模博弈的充分条件,表明虽然一个对数超模博弈一定是拟超模的,因而较超模博弈的适用范围更广泛,但二者的充分条件之间不具备可比性,即不能由其中一个推出另外一个。同时既使该博弈既不是超模的也不是对数超模的,仍可能存在对利润函数的其它单调转换使博弈成为超模的。当边际生产成本为常数时,给出了具体的反例。当企业的策略为同时选择价格和广告水平,且企业的边际生产成本为常数时,表明在一般的假设下博弈为超模博弈,从而说明了为什么通常情况下较高的广告水平对应着较高的价格。

基于超模博弈的多零售商价格竞争的均衡分析

研究了单个供应商和多个零售商组成的供应链环境下,多零售商间价格竞争的均衡行为。供应商与零售商通过收益共享契约进行交易,需求随机且价格敏感,零售商间进行价格竞争。引入了超模博弈理论,证明了零售商间的价格竞争一定存在纯策略纳什均衡,分析了均衡结果的一些特点,给出了存在唯一均衡价格的条件,并通过比较静态分析,得出了零售商定价随契约参数变化的规律。最后,通过一个算例对相关命题进行了验证。

基于超模博弈的认知无线Ad hoc网络分布式功率控制技术

考虑一种交织(Interweave)模式下的单跳认知无线Ad hoc网络(CRAHN)应用场景,针对次用户(SU)组成的Ad hoc网络提出一种分布式功率控制技术,以最大化提高次网络容量。SU网络通过频谱感知来探测主用户(PU)所在授权频段的使用情况。一旦授权频段空闲,次网络中的SU将利用授权频谱进行并发通信,目标是通过优化各SU的发射功率,以达到次网络频谱效率最大化。首先根据应用场景给出了网络容量优化近似模型,为了解决该非凸问题,将网络容量优化模型建立为等效博弈模型,并在不同的SINR条件下证明了Nash均衡的存在性和唯一性,最终提出基于Gradient Play的分布式功率控制算法来实现资源最优分配。仿真结果表明,该算法可在保证收敛性的同时、支持一定的并发通信用户数、提高该网络系统的频谱效率。

超模博弈Nash均衡的稳定性

本文证明了Tarski不动点定理中最大不动点和最小不动点的稳定性,然后通过对超模博弈的支付函数集建立恰当的拓扑结构,证明了超模博弈的最大Nash均衡和最小Nash均衡的稳定性。

基于超模博弈的定价与舱位控制联合决策研究

在航空运输市场中,多家航空公司共同经营的航线上,各家航空公司对折扣机票的定价及订座限制不但会影响自身的收益,而且会对其他航空公司收益造成影响.将竞争因素考虑在内,主要研究相同航线竞争下航空公司之间的折扣票定价与舱位控制(预订阈值)联合决策问题.在合理假设的基础上,引入超模博弈理论对相关问题进行深入分析,证明航空公司之间的竞争一定存在纯策略纳什均衡.分析了均衡结果的一些特点,给出了存在唯一纳什均衡点的一个充分条件.最后分析了竞争程度改变后对均衡行为的影响,并通过算例对相关结论进行了验证.

超级模数博弈的存在性

定义了一类在有序Banach空间上的超模博弈,并利用著名的Birkhoff不动点定理证明了有序Banach空间上超模博弈Nash均衡的存在性.

基于Stackelberg博弈模型的综合能源系统均衡交互策略

提出了一个基于多主多从Stackelberg博弈的能源交易模型,通过分析综合能源系统中多个分布式能源站和用户之间的多种能源的交互方式,求解它们之间的均衡交互策略。在博弈模型中,分布式能源站作为领导者负责购入天然气来生产用户所需的电能和热能,通过竞争决定能源价格,并且根据用户需求优化生产方式,从而最大化各自的收益。能源用户作为跟随者,以最大化消费者剩余为目标,根据能源价格决定电需求和热需求。通过分析博弈的性质,证明了该博弈模型存在唯一的均衡解,并推导出了该均衡解的闭式表达式。同时,提出了一个分布式算法,仅使用有限的信息求解出能源交易双方的均衡解。经算例验证,所提的博弈方法和分布式算法可有效地求解出分布式能源站和用户的均衡交互策略。

中国医药供应链分析:“医院--药店”博弈模型中的纳什均衡

本文根据中国医药供应链的现状,分析了在药品定价行为中,以医药供应商为主导的医院和药店博弈模型。根据模型的假设,本文证明了该模型是一个超模博弈,并由此证明,该模型的纳什均衡点必然存在。进一步的,通过引入指标集理论,本文证明了该模型中纳什均衡的唯一性,并且实际上给出了求解纳什均衡点的条件。

C2B平台竞价回收博弈研究

C2B网络回收平台的竞价回收机制决定了众多回收商之间存在着激烈的竞争,每个网络回收商的回收量不仅取决于自己的回收价格,还取决于其他网络回收商的回收价格。期望利润最大化是每个网络回收商的竞争目标。运用最优化理论与非合作博弈理论证明C2B平台竞价回收博弈存在唯一的Nash均衡。在完全竞争与串谋合作的不同情况中发现,完全竞争情况下Nash均衡的网络回收价格高于串谋合作下的网络回收价格,并通过数值仿真进行验证。

基于博弈论的最优认知中继网络功率控制

认知中继网络在不影响主用户的正常通信情况下使用授权频谱,其功率控制方法也有自身的特点。用博弈论的方法建立认知中继模型,求出最大化效用的阶段发射功率解,通过对其纳什均衡、帕累托最优和全局最优的分析,发现用实际纳什均衡解作为发射功率效用最优,而这是由发射功率的非同时性所决定的。仿真验证了把实际纳什均衡解作为发射功率值时效用最优。

博弈论框架下的二阶多智能体系统领导者选择算法

随着人工智能的发展,多智能体系统中智能体的异质性、工作环境的复杂性、系统目标的多样性,给多智能体系统动态性能的分析带来了挑战.同时,也催生了新的控制策略和优化方法.博弈论作为一种研究社会系统中智能体决策过程的经典工具,如今已被应用到了多智能体系统研究领域.本文主要针对二阶多智能体系统编队过程中领导者选取的两类问题:1)选取k个领导者使系统误差达到最小;2)系统误差在一定范围内,选取最小数量的领导者;提出了一类超模博弈建模方法.在建模过程中设计了各个智能体的效用函数与系统整体的目标函数,使各个智能体在寻求各自效用函数最大化的过程中实现整体目标.而后,运用贪婪算法优化了智能体决策过程.本文分析了所建模型的平衡点存在性和系统稳定性.最后,利用仿真实例对比说明了本文提出的基于超模博弈的二阶多智能体系统领导者选择算法的有效性.

超级模数博弈的存在性

本文定义了一类在有序Banach空间上的超模博弈,并利用著名的Birkhoff不动点定理证明了有序Banach空间上超模博弈Nash均衡的存在性.

基于多个损失厌恶型零售商的提前订购策略

在单周期易逝品供应链协调问题的研究中,常常借助于经典的报童模型,限制销售商的订货机会只有一次。然而在实际中,对一些具有特定消费时间的易逝性商品(如中秋节月饼等),生产厂家为了更好地安排生产,通常提供提前购买价格折扣策略,销售商则在销售期末进行再次订购。以单个风险中性的供应商与多个竞争的损失规避型零售商组成的两阶段供应链系统为背景,在提前订购折扣(Advanced Booking Discount,ABD)合约中考察竞争和零售商的损失规避偏好对零售商的最优订购决策以及整个供应链协调性的影响。以博弈论为基本研究方法,证明了该供应链博弈存在惟一的对称纯策略Nash均衡,而且竞争使得零售商的总订购量上升,而损失规避则使得总订购量下降,供应商通过制定提前订购折扣合约可以协调整个供应链。最后通过算例,验证了提前订购折扣合约在协调供应链中的有效性。

零售商价格竞争下供应链的均衡及协调研究

研究了收益共享契约下,单供应商和多个价格竞争的零售商构成的供应链系统的均衡及协调问题.基于经济博弈理论的最新进展——超模博弈理论,证明了价格敏感的随机需求下零售商间的价格竞争一定存在纯策略纳什均衡,分析了均衡的特点,并给出了存在唯一均衡的条件;基于以上分析,对契约机制的设计进行了优化,既保证各方接受对契约的优化,又可实现多赢和系统协调.

基于预售机制的动态频谱分配算法研究

在认知无线网络环境下,为高效合理地进行频谱资源的管理与分配,引入经济活动中的预售机制,提出了基于预售机制的动态频谱管理(PS-DSM)方案。针对方案频谱市场分级架构及运作流程进行详细阐述,对方案中基础市场(BM)频谱分配细节进行了基于超模博弈方法的分析与仿真,实验结果表明,该方案能有效的减少时延,加快收敛速度,提高频谱利用效率。

考虑随机需求和搭便车行为的双渠道供应链决策模型

针对由单一制造商和单一零售商构成的销售单一季节性产品的双渠道供应链,本文研究了当两个渠道都面临随机需求且渠道间存在搭便车行为时,供应链的最优决策问题以及协调机制.研究表明,供应链双方构成超模博弈,纳什均衡解存在且唯一.随着搭便车顾客比例的增加,双方会降低售价和安全库存.数值实验结果显示,搭便车行为会损害零售商利益但在特定情况下会有利于制造商.两部定价合同和限制最低售价的收益共享合同均能实现供应链协调.在前者中,零售商可以利用补偿值来激励制造商涨价以减少搭便车顾客数;在后者中,零售商可以得到更低的批发价.

考虑消费者预期的电动汽车分时租赁市场价格竞争模型

分时租赁平台作为电动汽车推广的主要方式,其特征与打车软件类似,在风险资本的推动下极易引发价格战。各租车公司的市场需求量不仅与自己的定价有关,也与竞争对手的定价策略相关,目标都是各自利润的最大化。本文在考虑消费者预期的基础上,研究了需求函数为线性情形下的多人博弈,证明了此博弈是超模博弈以及Nash均衡的存在性和唯一性。并进一步揭示了降价幅度、交叉价格和价格敏感消费群体占比对均衡价格、均衡需求量和利润的影响关系,讨论了价格竞争过程中各租车公司的决策过程与利弊关系。结果表明:任意租车公司的降价行为都会引发整个市场的降价反应,且降价幅度随着博弈阶段的推进逐渐减小,最终收敛于均衡价格;动态定价博弈存在最优组合策略,市场竞争时应当把握好降价幅度,避免过度的价格竞争;均衡价格是关于消费者预期的单调减函数,价格敏感的消费群体占比越大,租车公司间价格竞争越激烈,降价幅度会越大,均衡价格越低;对于市场份额大的租车公司利润是关于价格敏感型消费者占比的单调增函数,但对中小租车公司而言则是单调减函数,价格敏感的消费者越多,对大公司有利,对中小公司不利。

非线性价格的认知中继网络功率控制方法研究

当认知中继网络被应用于语音通信时,要求最大化网络吞吐量的同时使功率消耗较小。分析研究了认知中继网络的通信特点,提出一种基于非线性价格成本函数的认知中继网络功率控制博弈模型,其纳什均衡解直接决定于信道参数和价格系数,该功率控制方法更符合网络的特点,减少了网络的功率消耗,提高了能量效率,同时降低了功控实现的复杂度。通过分析比较其他两种价格系数的情况,最后仿真结果验证了该功率控制方法能达到较好的通信性能。