基于TOPSIS-Shapley值法的梯级水电站补偿效益分摊研究

针对流域内联合电站数目众多但利益分配存在纠纷的情况,旨在提出一种更为合理的梯级电站利益分配方法。基于Shapley值法和TOPSIS法,综合考虑电站贡献及电站对不同客观分摊方法的相对满意程度,建立TOPSIS-Shapley值法梯级电站补偿效益分摊模型,同时为解决Shapley值法在求解多利益主体梯级电站联合调度增益分配问题中的局限性,引入聚合降维思想。模型思路如下:将上游电站联合调度前后梯级发电效益的增量作为补偿效益,首先采取四种不同的客观分摊方法对电站特性参数指标进行计算,构成TOPSIS的基础决策矩阵,利用TOPSIS原理得出电站对各个分摊方法的相对满意度,同时采用联盟博弈理论,计算电站所有可能联盟方式下的发电效益,得到基于Shapley值的补偿效益分摊结果,最后将TOPSIS原理得出的分摊系数与由Shapley值法所得的分摊系数结合形成综合分摊权重,应用于黑河上游的八级电站补偿效益分摊中。工程应用实例表明:该方法不仅考虑了联盟电站对整体的边际贡献和各电站的分摊满意程度,且兼顾了电站的特性指标差异,合理量化和分配了各电站间的发电补偿效益,分摊结果公平合理、易被各方接受,可促进流域各级电站参与联合调度从而达到整体效益最大的目标,对于数量较多的梯级水电站补偿效益分配问题具有重要参考意义。

Shapley值及其应用

Shapley值是合作博弈理论中最重要的概念之一,其在经济学、社会管理等领域具有十分广泛的应用.本文回顾了合作博弈的Shapley值的理论研究,并从Shapley-Shubik权力指数、拼车费用分摊、图博弈的Page-Shapley值以及SHAP方法与机器学习等4个方面介绍了Shapley值的应用进展.

基于改进Shapley值法的风-光-水-储多主体互补发电系统合作增益分配策略

为了充分发挥系统中可调节资源的自身优势,利用变速抽水蓄能机组配合小水电机组进行常规调节,并考虑变速抽水蓄能机组的快速响应特性,提出了兼顾系统小时级以及秒级安全性的风-光-水-储多主体互补发电系统的联合优化调度模型。为了降低合作博弈高效性算法线性增长的计算复杂度,基于改进Shapely值法提出了一种大规模利益主体的合作增量效益(增益)分配策略。通过资源聚合,对高维度问题进行降维处理,利用Shapley值法进行初始分配;构建合作增益贡献指标,采用非对称纳什谈判理论对同类型的不同主体进行细化分配。以某流域风-光-水-储10主体互补发电系统为仿真算例,结果表明:抽水蓄能机组与小水电机组互补运行可以提升系统的灵活性和安全性;基于改进Shapley值法的合作增益分配策略具有计算高效性以及应用可行性。

基于Shapley值与全局和声搜索算法的电网投资组合策略

随着新型电力系统建设的加速推进,电网投资的力度持续攀升,企业须探索更加合理高效的电网投资策略,以实现最优的综合效益。为此,从经济、社会、环保和安全的维度出发,以电网项目投资的综合效益为优化目标,对投资组合策略进行研究。首先,应用Shapley值法对各效益函数的占比进行分摊,以呈现不同效益指标的特性。其次,在考虑投资能力、负荷需求等关键约束的基础上,设计了电网项目投资组合优化模型,并采用全局和声搜索算法进行求解。最后,构建算例对投资组合策略进行验证。算例结果表明,所提方法能够协助决策者在新形势下制定最优的电网投资策略。

基于Shapley值的作战体系单元价值评估

现代战争是体系与体系的对抗,如何根据作战体系特征进行有效建模,分析拓扑结构及作战功能,准确评估复杂作战体系中各军事单元的实际价值,不仅能够对敌方目标进行有效打击,也可用于己方作战单元的有效防护。将作战体系按照“侦、控、打、保、评”功能域进行划分,将其归纳为包括侦察网、指挥网、战斗网、通讯网4个核心子网的耦合作战体系,继而转化为4层多路复用网络,在充分考虑网络结构以及军事特征的基础上,构建了基于Shapley值的体系作战单元价值评估算法,并提出基于系统功能损毁曲线的效能仿真验证方法。经过与其他节点重要性计算方法比较,所提出的方法具有较高的准确度和较低的计算复杂度,可以迅速获得可靠的评估结果。

基于AHP-Shapley的家电制造业供应链收益分配研究

收益分配是影响家电制造业供应链能否顺利运行的重要因素。针对现阶段供应链收益分配存在的问题以及传统的Shapley值法的不足之处,综合考虑影响家电制造业供应链收益分配的主要因素,将风险承担、成本投入和努力程度考虑在收益分配策略之中,提出基于AHP(层次分析法)-Shapley值法的收益分配修正模型,结合算例对改进前后的收益分配方案进行比较。结果显示,改进后的Shapley值法能够得出更加公平合理的收益分配方案,有利于促进家电制造业供应链的长远发展。

基于修正Shapley值的合同节水项目收益分配研究

为保障合同节水项目利益相关者之间的节水收益分配公平,以利益分享型合同节水模式为例,将节水收益定义为不确定变量,考虑利益分配关键影响因素来修正Shapley值模型。对分配方案的公平性和唯一性进行验证;最后,进行实证分析。结果表明该分配模型能够有效提高利益相关者参与积极性。研究结果对合同节水项目收益分配提供理论支持。

基于熵权修正Shapley值法的城中村改造项目收益分配研究

城中村改造项目推进困难,除了资金紧张外,就是核心利益主体政府、村民、开发商利益分配不均,挫伤了各方参与的积极性。以广州旺村改造项目为例,计算实践中收益分配,利用合作博弈Shapley值法对可转移收益进行初始分配。结合熵权对资源投入、风险分担、配合度3个利益分配影响因素权重进行修正,构建修正的Shapley值法收益分配模型。用模型求取的理论值与实际计算的分配进行比对,进而提出相应的建议,为政府制定政策提供理论支持,从而促进城中村改造项目顺利进行,推动城市更新的可持续发展。

基于shapley值法的茶叶供应链合作博弈与收益分配研究

文章以云南省为例构建茶叶供应链,通过调研得到以云南省茶叶供应链各主体的成本收入数据,并运用shapley值法研究了该供应链上的各主体合作博弈过程以及合理的收益分配结果。研究结果表明,茶叶供应链上的任意两个主体进行合作,不一定能提高其整体的收益水平。但当茶叶供应链各主体组成合作联盟时,茶叶供应链的整体收益达到最大,并且各个参与主体也能相对应的分配到最大的收益。有效的推动供应链各主体之间进行合作,是茶叶产业提质增效的重要手段。

基于博弈DEA和Shapley值的航空碳减排效率研究

为探究合作对效率的影响,在传统的网络DEA中加入合作博弈,建立合作前和合作后的效率评价模型,对该博弈的超可加性进行证明,并利用Shapley值分配效率收益,对我国31个省区市的航空企业碳排放效率系统进行实证分析。结果表明:1)航空企业与政府合作后的碳减排效率高于合作前的效率,且有效单元个数增加。2)政府和航空企业以碳减排投资额为基础进行合作,不仅能够提高碳减排效率,而且可以实现资金的合理利用。3)在一方利益未受损害时,以双方的贡献作为收益分配的依据,可使至少一方获得额外收益。

基于Shapley值分配原则的铁路应急资源调度研究

多事故点-多资源-多救援点的铁路突发事件在应急救援初期可能存在资源不足的情形,如何科学、合理地分配各事故点的应急资源关系到救援的公平与效率。提出Shapley值分配原则确定各事故点的资源分配量,在此基础上建立救援时间最短及调运成本最小的多目标优化模型,并借助Lingo软件编程求解,最后以某案例进行实证分析。通过对多种分配原则下的救援方案进行比较分析。结果表明:Shapley值分配原则在多事故点资源分配下可以更好地兼顾公平和效益,使有限资源下的分配更为合理,救援方案更加科学。

基于Shapley值法的“消薄飞地”收益分配方案研究

研究目的:探索优化现行“消薄飞地”合作的收益分配方案,为提高“消薄飞地”合作公平性和稳定性提供参考。研究方法:Shapley值法,案例研究法。研究结果:(1)作为“消薄飞地”合作实践中的典型代表,平湖—青田“消薄飞地”合作存在合作主体的收益与其边际贡献不匹配的现象;(2)根据合作主体的边际贡献,平湖—青田“消薄飞地”合作中飞出地政府、飞入地政府和村集体应当获得的收益分成约为48.8%、38.5%、12.7%;(3)可从直接性经济收益和间接性经济收益两方面优化收益分配方案。研究结论:现行“消薄飞地”合作的收益分配缺乏公平性和有效性,应依据发展性、共享性和可持续性的分配理念,适当降低飞入地政府收益分成,提高飞出地政府收益比重。

基于回归Shapley值分解法的回采工作面瓦斯涌出量影响因素研究

随着开采深度的增加,井下环境变得愈加复杂,亟需明确各因素对回采工作面瓦斯涌出量变化的影响程度。通过基于回归的Shapley值分解法,确定各因素对影响回采工作面瓦斯涌出量的贡献率;通过SPSS统计分析软件对数据进行分析,确保所得数据符合应用多元线性回归分析的前提条件;通过stata统计分析软件,利用OLS回归方法对修正后的数据进行数学建模,建立回归方程;基于Shapley值分解法,将回归方程进行分解,利用验证组数据对分解结果进行验证。煤层赋存条件为超厚煤层且第四系地层以黄土为主的前提下,得出各因素对影响回采工作面瓦斯涌出量的贡献率为:煤层厚度>工作面推进速度>煤层瓦斯含量>煤层上覆基岩厚度,煤层厚度为影响回采工作面瓦斯涌出量的决定性因素;通过将煤层厚度、工作面推进速度、煤层瓦斯含量、煤层上覆基岩厚度归纳为自然因素与开采因素,得出自然因素为影响回采工作面瓦斯涌出量的决定性因素。

基于主从博弈和改进Shapley值的分布式光伏社区共享储能优化运行策略

随着用户侧分布式发电技术的快速发展,通过配置储能提高社区用能可靠性和经济性成为重要的发展趋势。在共享经济的背景下,该文提出了一种基于双层结构的分布式光伏社区能量共享优化运行策略。其中上层为基于主从博弈的多社区共享集中式储能的运营模式,实现对集中式储能的充放电决策及储能共享价格的动态优化;下层为基于改进Shapley值的分布式光伏社区主体间的能量共享收益分配机制,其中综合考虑多社区出力–联盟负荷波形相似度、净出力大小、净出力相关性等因素对Shapley值进行改进,从而实现对联盟额外收益的合理分配。算例仿真结果表明,所提方法有利于提高分布式发电的消纳率、降低社区用能成本并促进能量共享收益的合理分配。

基于修正Shapley值法的肉羊产业链利益分配

利用锡林郭勒盟的实地调研数据,基于合作博弈理论分析传统市场交易模式下肉羊产业链成本收益和综合成本利润率分配情况,并运用修正的Shapley值法,在考虑各方贡献程度的基础上引入投入因子和风险因子,计算出肉羊产业链合理的利益分配方案。结果表明,在传统市场交易模式下,各主体综合成本利润率之比为1.65%:1.61%:4.72%:7.90%。牧户处于劣势地位,综合成本利润率水平极低,零售商处于绝对优势地位,综合成本利润率水平相对较高,利益分配额与投入及风险大小不对等。通过修正的Shapley值法进行重新分配,得出与投入及风险大小更加匹配的利益分配额,综合成本利润率之比为2.14%:1.90%:7.72%:7.93%。基于以上结论,本研究提出应加强肉羊生产环节扶持力度,提升肉羊养殖效益;鼓励屠宰加工企业发展深加工产品,提高产业链附加值;强化政府干预能力,完善风险保障和利益约束机制。

基于灰色关联度和Shapley值的区间组合预测模型及其应用

在不确定环境下,区间数是复杂系统一种信息表达形式.论文在单项区间预测的基础上,提出单项预测方法与实际值序列之间的灰色关联度作为精度的度量准则,构建区间型组合预测模型.考虑模型求解的复杂性,从对策论的角度出发,把组合预测方法视为一个合作对策,单项预测方法视为合作对策的局中人,灰色关联度作为度量合作对策的收益函数,按照合作对策中Shapley值法在各单项预测模型中进行分配,从而给出组合预测权系数确定的新思路.为了验证模型的有效性,利用西德克萨斯中质原油现货价格,针对论文提出的组合模型进行比较分析,计算结果验证了论文提出的模型的可行性与有效性.

基于Shapley值法的老年多重慢病患者正式照护服务利用的影响因素研究

目的:了解老年多重慢病患者正式照护服务利用的基本情况,分析其影响因素,为制定相关政策提供参考。方法:基于2018年中国老年健康影响因素跟踪调查(CLHLS)数据,选取患有2种及以上慢性病的65岁及以上老年人为研究对象,以安德森模型为理论框架,采用χ^(2)检验、二元logistic回归探究倾向因素、使能因素、需求因素、社区因素对老年多重慢病患者正式照护服务利用的影响,运用Shapley值法评估各因素的影响程度。结果:老年多重慢病患者正式照护服务的利用率仅为5.34%,Logistic回归结果显示前倾因素中的年龄、婚姻状况,使能因素中居住地、子女个数、养老保险、医疗保险,需求因素中的失能、抑郁,社区因素中的社区是否提供生活照料服务是老年多重慢病患者正式照护服务利用的影响因素(P<0.05)。Shapley值分解结果显示,Anderson模型各维度对老年多重慢病患者正式照护服务利用的解释贡献率依次为使能资源(37.68%)、倾向特征(28.07%)、社区因素(25.89%)、需求因素(8.36%)。结论:老年多重慢病患者选择利用正式照护服务的比例较低且地区间差异大,照护需求难以得到满足。应根据可能的影响因素加强正式照护服务体系建设以提高老年多重慢病患者正式照护服务的利用率。

基于Shapley值的分类预测模型变量筛选方法改进

在分类预测模型的自变量间存在交互效应时,传统Shapley值法的可加性无法满足,造成变量筛选效果变差,导致分类模型的预测精度降低。针对此问题,文章提出使用稳健独立成分分析,从原始数据中估计出具有独立性的数据集并对其进行Shapley值分解,从而提高变量筛选的准确度。统计模拟与实证分析的结果表明,改进后的方法在变量筛选上的表现优于传统Shapley值法。

基于Shapley值法的柑橘产业链利益分配机制研究

基于博弈理论中合作博弈视角,运用Shapley值法测算各个参与主体在合作经营时的收益,并通过对比合作前后的经营收益,分析合作经营成效。结果表明:农户的收益从单独经营时的1.54元/kg增长到合作经营时的1.84元/kg,收益提升了0.30元/kg;合作社的收益从单独经营时的1.74元/kg增长到合作经营时的2.14元/kg,收益提升了0.40元/kg;销售商的收益从单独经营时的3.40元/kg增长到合作经营时的3.62元/kg,收益提升了0.22元/kg。由此柑橘产业链收益的最终分配方案从农户收益占总收益的23.05%,合作社占比26.05%,销售商占比50.90%;优化为农户占比24.21%,合作社占比28.16%,销售商占比47.63%。最后提出政府应出台相关政策,鼓励和支持各个主体合作经营,改善农户的弱势地位,发挥合作社的主导作用,提高库区交通运输水平,逐渐完善利益分配机制。

基于修正Shapley值法的直播农产品供应链利益分配研究

直播销售逐渐成为网络购物的新风向,而农产品的直播销售更是推动农村的新发展。但直播模式下的农产品供应链利益分配不尽合理,为弥补经典Shapley值法的不足,综合考虑合作程度、投入程度、风险承担因素,引入综合修正因子,构造修正Shapley值法模型,再结合案例对修正前后模型进行比较。结果发现:将合作程度、投入程度和风险承担因素考虑在利益分配策略之中,整个直播农产品供应链利益分配合理有效,更加促进供应链的长期稳定发展。