基于动态贝叶斯博弈的工业控制网络恶意接入检测研究

针对工业控制网络(Industrial Control Network, ICN)远程接入场景下未经授权访问、拒绝服务攻击、欺骗攻击以及信息披露等安全问题,通过STRIDE威胁建模方法对该场景下的潜在威胁进行分析,提出一种基于动态贝叶斯博弈的接入检测框架。该方法能够将试图接入ICN的非法、恶意请求筛选出来并阻断,同时利用持续进行的多轮博弈迭代以及SDN灵活动态的特性对策略参数进行实时调整,以防止相同恶意接入源的再次访问。仿真实验结果表明,随着博弈轮数的增加,相比于现有的两类恶意接入防御方法,该框架的检测准确性提升了3%以上,假阳性比例下降了1.2%以上,检测效率提升了14.7%以上,且具有较好的鲁棒性。

演化博弈模型下我国光伏发电市场规模分析

针对中国光伏发电市场规模情况,文章通过定义光伏原材料供应商、光伏原材料分销商、政府和光伏发电企业四方参与者的策略选择,利用复制动态方程构建四方演化博弈模型,分析在不同战略选择下每个参与者之间的收益和成本,并对微分方程稳定性原理和光伏市场中参与者策略之间的动态关系进行数据仿真。研究发现:(1)分销商需要筛选优质产品并提高鉴别能力,从而减少与不守规矩的生产商合作的可能性;(2)企业的维权行为对分销商和政府采取的政策具有积极影响;(3)政府在处理产品质量问题时需要采取多种措施进行综合治理。本研究有助于光伏产业参与者和政策制定者更好地了解市场动态,制定有效的政策和战略。

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。

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。

“双碳”目标下政企及第三方检测机构三方演化博弈分析

针对政府低碳规制下,制造商与第三方机构合谋寻租,导致市面上“伪绿色产品”频现等问题,构建由政府监管部门、制造商和第三方检测机构组成的三方参与主体演化博弈模型。在此基础上,探讨各参与主体演化博弈稳定策略组合及实现条件。通过数值仿真分析,阐明制造商寻租及投机成本、生产高绿色和低绿色产品成本差值、第三方检测机构寻租成本及收益、政府监管部门对制造商及第三方机构的奖惩力度等因素对三方参与主体策略选择及系统优化稳定性的影响,以期为“双碳”目标下政府激励与监管政策制定提供参考。

基于三方演化博弈的突发公共卫生事件应急响应及仿真研究

突发公共卫生事件中地方政府、社会组织与公众的相互配合、协同响应是及时高效进行应急管理的必然选择。本文以新型冠状病毒肺炎为背景,考虑应急响应过程中多主体之间的相互影响与博弈关系,基于有限理性假设,构建地方政府、社会组织与公众三方博弈主体的演化博弈动态模型。然后,运用演化博弈理论和Lyapunov判别法分析三方主体演化模型的均衡点和渐进稳定性,得到在不同条件下三方主体的演化稳定策略。最后,对突发公共卫生事件不同阶段的三方主体应急响应的博弈行为进行仿真分析,探讨地方政府的补贴政策、奖惩措施以及社会组织成本对博弈各方策略选择的影响。研究结果表明:(1)在突发公共卫生事件应急响应的不同阶段,各主体的决策选择是动态演变的;(2)地方政府的补贴政策、奖惩措施以及社会组织成本对于主体的应急响应行为作用明显;(3)各主体的初始参与意愿强弱对突发公共卫生事件应急响应的影响效果显著。

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。

考虑负荷空间均衡和充电站合作博弈的快速充电定价机制

为了平衡快速充电负荷空间分布,提高电动汽车用户充电满意度,提出考虑负荷空间均衡和充电站合作博弈的快速充电动态定价机制。首先,通过实际订单数据逆地理编码得到出行概率转移矩阵,结合路网模型和速度-流量模型建立电动汽车充电负荷时空分布模型;然后,考虑用户主观意愿,建立计及用户偏好的充电站选择决策模型,模拟用户对于充电站选择的理性决策行为;最后,以充电站节点负荷均衡性为目标,建立区域内快速充电站合作模式下的动态定价博弈模型,通过迭代算法求解均衡值,并利用Shapley值法对合作联盟所得剩余收益进行分配。仿真实例表明,所提快速充电站动态定价策略能有效降低充电站节点的负荷方差,提高充电桩利用率和充电站收益,并减小用户排队时间,提高用户满意度。

国际关系演变的技术政治解释——以美国对华技术博弈为分析视角

传统国际关系研究常常忽视技术在国际关系中的重要影响,仅将技术看作是经济和军事的天然附属。历经数十年的高速发展,技术特别是颠覆性技术深刻嵌入社会政治经济各领域,技术的“杠杆和重塑作用”不断增强,进而重构全球技术竞争模式,引发国际关系的深层次演变。当下,技术竞争呈现出参与门槛高、竞争对抗意识浓、产业链和价值链战略地位空前突出等特点。同时,新技术本身所呈现的颠覆性、快速迭代性和涌现性等特征愈发受到关注。美国对华在新技术领域的“切割和封锁”策略,在瓦解全球技术共享生态的同时,迫使技术竞争的双方主动和被动地进入更激烈的博弈状态,导致全球治理出现新难题,进而给国际关系与国际秩序带来更多不确定性。

建筑市场绿色采购激励策略演化博弈研究

为实现我国“双碳”目标和人与自然和谐共生的现代化,绿色发展成为我国当前必然趋势,绿色采购是实现绿色发展的关键环节。为分析建筑市场绿色采购激励策略,基于演化博弈理论构建建筑项目业主、建筑企业和政府的三方演化博弈模型并分析演化稳定策略,结合Matlab数值仿真探究不同补贴和处罚参数对演化稳定策略的影响,揭示政府激励策略的作用机制。研究表明:政府应早期重补贴后期重处罚;政府对建筑企业补贴的效果优于对项目业主补贴的效果;政府对项目业主处罚的效果优于对建筑企业处罚的效果。并为促进建筑业绿色发展对政府建筑市场绿色采购激励策略提出建议。

考虑充放储一体站与电动汽车互动的主从博弈优化调度策略

针对大规模电动汽车(electrical vehicle,EV)接入微电网造成的负荷压力,提出一种考虑充放储一体站(charging-discharging-storage integrated station,CDSIS)与EV互动的主从博弈优化调度策略。首先,通过建立CDSIS模型,并针对CDSIS多场景进行分段设置。其次,建立动态路网模型并结合EV出行特性,预测城市区域路网约束下的EV充电负荷时空分布。并根据预测结果建立EV及CDSIS多目标主从博弈优化调度模型,对EV用户、CDSIS收益进行多目标协调。最后,以某城市主城区域部分交通路网结合IEEE33节点配电系统进行仿真,分析电价与CDSIS储能设备容量对城市区域内EV用户和CDSIS站收益的影响。结果表明,所提主从博弈模型与调度策略能够使得EV用户与CDSIS双方得到最大收益。

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。

基于演化博弈的拟态防御策略优化

网络空间拟态防御是近些年出现的一种主动防御理论,以异构冗余和动态反馈机制不断调整执行环境来抵抗攻击。然而,面对黑客的多样化攻击手段,仅凭借拟态防御抵抗攻击是不安全的。为了增强系统的安全防御能力,在目前已有的防御系统基础上提出更为合理的防御选取方法。将有限理性的演化博弈引入到拟态防御中,构建了由攻击者、防御者和合法用户组成的三方演化博弈模型,并提出了最优防御策略求解方法。该博弈模型利用复制动态方程得到了演化稳定策略。仿真实验结果表明,系统通过执行推理的演化稳定策略可以降低损失,遏制攻击方的攻击行为,对拟态防御系统中防御策略选取和安全性增强具有一定的借鉴意义。

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。

考虑多重不确定性与电碳耦合交易的多微网合作博弈优化调度

双碳背景下,构建低碳运行的能源系统是实现“双碳”目标的重要方向与实施路径。为了促进多微网系统内部能源的本地消纳以及低碳经济运行,该文对不确定性环境下多微网系统的合作运行及电碳耦合交易展开研究。首先,对于每个微网,构建了电转气碳捕集系统相耦合的热电联产运行模式,基于地方碳交易市场和阶梯碳交易机制,提出了多能源微网的低碳运行模型;其次,考虑到新能源发电和电力市场电价都存在不确定性的实际情况,采用机会约束和鲁棒优化的方法,以降低不确定性影响;再次,基于纳什谈判理论,建立了多个微网电碳耦合的合作博弈模型,各微网主体可同时参与到上级能源市场和地方能源市场中进行电能和碳排放配额的交易;最后,将非凸的合作博弈问题分解为两个线性可求解的子问题,进一步采用交替方向乘子法对问题进行求解。通过算例验证,该文所提方法可以有效提升各微网经济效益并减少碳排放。

高职教育产教融合利益相关者博弈与对策分析

高职产教融合利益主体的博弈是指在一定的制度条件下,利益主体根据自身掌握的信息和能力认知相互作用,做出有利于自身行为的过程。产教融合利益主体在博弈过程中存在的问题有:学校存在学生“专升本”博弈、迎合上级政策、目标发生偏移等问题;政府存在不同部门间的推诿、以政府为中心博弈等问题;企业存在合作对象错位、搭便车博弈和“被理想化”等问题;行业组织存在着功能缺失、行业不良竞争与垄断等问题。基于此,应以学生为本,完善学生利益保障制度;关注现实需求,探索多样化的产教融合模式;优化多元治理路径,更好发挥行业组织功能。

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。

前景理论视角下废旧动力电池回收监管演化博弈分析

废旧动力电池具有较强的负外部性,违背了新能源汽车设计的初衷。为促进废旧动力电池有效回收,将前景理论与演化博弈论耦合,综合考虑政府、企业(汽车生产)和公众之间的利益,促使政府和公众对企业进行共同监督,构建三方博弈模型。针对初始意愿、罚款组成、风险态度系数和损失规避系数的不同情况,进行模拟数值仿真,并结合现实中废旧动力电池的认识度、奖惩机制和盈利信心进行分析。研究表明:提高公众或政府的初始监督意愿,可以促进企业回收废旧动力电池;当企业的回收策略为亏损时,提高企业对公众的补偿金额、降低企业的风险态度系数和损失规避系数,可以促进企业积极回收;在废旧动力电池回收过程中,共同监督的效果优于单独监督。

基于主从博弈的多虚拟电厂动态定价与优化调度

在“双碳”背景下,分布式可再生能源以及储能、需求响应等灵活性资源快速发展,虚拟电厂通过控制技术将分布式资源高效整合,提高了分布式能源发电效益。随着社会资本进入电力市场,不同虚拟电厂将会属于不同的投资商,形成多主体博弈格局,根据投资商投资偏好,虚拟电厂将由不同灵活性的资源构成。为兼顾虚拟电厂运营商和虚拟电厂利益,文章构建了运营商和多虚拟电厂双层主从博弈模型,考虑上层定价与下层出力的相互影响,研究运营商动态价格制定和虚拟电厂优化运行调度问题。下层以各虚拟电厂运行成本最小为目标,分别建立含有电储能、需求响应和氢储能的多虚拟电厂优化调度模型;上层以运营商利润最大为目标,结合下层出力计划进行虚拟电厂购售电价动态制定。采用粒子群算法迭代求解博弈模型,通过算例分析,该模型能够兼顾多主体利益,有效提高运营商收益并降低虚拟电厂运行成本。

博弈论视域下体教融合的现实困境、选择逻辑及实施路径

体教融合是促进青少年健康发展的重要途径和历史选择。运用文献资料等方法,梳理出体教融合发展中体育系统和教育系统所处的现实困境,从博弈论的视角分析体教融合合作中“体教双方”的选择逻辑,找到造成体教融合困境的原因,提出解决问题的方法及路径。从博弈论的视域分析,长期以来“体教”融合发展的困境一直未能解决,其成因囿于体育系统和教育系统的利益诉求差异而形成的“非合作博弈(纳什均衡)”。要突破这种困境,需要体教双方从非合作博弈转入合作博弈,从而达到“帕累托最优”解。体教融合的实施路径主要包括:统一思想、调整目标,达成体教融合的最优策略共识;加强顶层设计,形成具有约束力的体教融合合作协议;建构科学的合作利益分配方式,形成体教融合激励相容机制。