基于Stackelberg博弈的电动汽车充电管理策略

电动汽车的充电效率和充电成本是电动汽车电源管理的重要问题,也是影响电动汽车推广的关键因素。对此,提出一种基于Stackelberg博弈模型的收费控制策略。在博弈中,电网、零售商和用户都参与决策,充电策略可以灵活地满足电网、零售商和用户的不同需求,采用逆归纳法得到博弈模型的均衡解。通过仿真、无序充电过程和基于静态分时电价的充电控制方法对其效益进行比较,分析博弈模型中参数对收费过程的影响,验证了该方法的有效性。

基于Stackelberg博弈定价的电力需求响应激励方法

结合多租户数据中心的特点,通过考虑多租户数据中心的电力定价问题提出一种基于非线性规划的高效激励定价方法。建立需求-响应模型,及其相关的成本和收益函数;为反映需求方与响应方的定价交互,采用Stackelberg博弈进行建模,证明了该模型下纳什均衡点的存在性;基于非线性规划方法求解最优得到纳什均衡点,即满足需求方成本最低和响应方利益最大化的目的。将设计的方法与其它经典的最优化方法进行比较,实验结果表明,提出方法能获得最佳的电力定价,达到需求响应方共赢的目的,时间复杂度低。

基于Stackelberg博弈与深度强化学习的计算卸载策略

为使5G混合专网结构的2种用户能获得最优计算卸载策略,将2种用户竞争移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)服务器资源的问题建模成Stackelberg博弈,并分别讨论了完全信息博弈和不完全信息博弈下的策略。完全信息博弈下,存在唯一纳什均衡解;不完全信息博弈下,将环境建模为部分可观测的马尔可夫决策过程(partially observable Markov decision process,POMDP),并提出一种基于二阶段深度强化学习(two-stage deep reinforcement learning,TSDRL)的最优卸载策略。仿真实验表明:该算法相较于D-DRL算法能减少20.81%的时延及3.38%的能耗,有效提高用户QoE(quality of experience)。

基于Stackelberg博弈下的连续内部交易均衡的存在性

应用滤波理论、动态规划原理及最大值原理,证明了两个内部人进行连续时间Stackelberg博弈的一类线性市场均衡的存在性,其中,市场均衡由领导者的交易强度、追随者的交易强度以及市场流动性组成。研究表明,当市场处于均衡时,风险资产价值的所有信息体现在定价之中;领导者不参与交易,而追随者垄断整个市场。这可能是两者之间在连续时间上博弈,领导者及其他所有信息时刻被追随者所追踪,而领导者又必须遵从这种主从博弈结构所致。

考虑绿证和碳排放权交易的电力市场协同减碳效应与仿真

为解决电力行业降碳问题,同时考虑绿证和碳排放权交易机制,对两种交易机制的协同降碳效果进行定量分析,建立以各厂商利润最大化为目标的双层博弈模型,分析可再生能源配额比例和碳减排率对厂商决策行为的影响。针对免费碳配额的分配提出一种新的碳配额核定策略,并利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将双层模型转化为单层模型进行求解。研究结果表明:新的碳配额核定策略既可以促进可再生能源发展,抑制煤电增长,又可以减少碳排放,助力“双碳”目标实现。该研究为各厂商联动及通过优化配置资源结构推动能源转型提供了参考。

基于Stackelberg博弈的异步联邦学习激励机制设计

联邦学习作为能够保护数据隐私和保证数据安全的新型分布式机器学习被广泛关注,异步联邦学习作为传统联邦学习的变种,能有效提高模型训练效率。激励机制的引入能够帮助异步联邦学习有效提高模型训练效用。利用Stackelberg博弈构建了一个联邦学习激励机制,分别对中心服务器和数据拥有者效用进行优化。在此基础上,推导出了整个博弈的均衡解,最后通过算例分析了模型的可行性,得到最优的激励效果。

再制造供应链中纵向持股策略研究——以废旧纺织服装为例

针对一个由第三方科技企业、制造商和零售商组成的三级供应链,为使第三方科技企业有从回收的废旧纺织服装中研发生产新科技材料的积极性和资金保障,探讨分析了制造商对第三方科技企业的投资持股策略。以供应链成员各自利润最大化为目标,建立了Stackelberg博弈决策模型,给出了各成员利润和价格的均衡解。研究结果表明当制造商对第三方科技企业投资和投资持股时,第三方科技企业提供的原材料具有的附加值的高低对第三方科技企业和制造商的利润分配有积极影响,且持股比例亦可较好地调节和控制利润在供应链成员间的分配,以保证供应链整体的可持续运作。相关成果对解决当前废旧纺织服装回收再制造投入资金不足,废旧纺织服装供应链整体可持续运营管理具有重要的指导意义。

基于Stackelberg模型的港口供应链伙伴关系研究

供应链合作伙伴关系问题一直是领域研究中的热点,本文主要通过数学分析得出港口供应链上参与企业选择Stackelberg均衡模型的原因,与Nash均衡的比较为基础,建立了一个多目标、多因素的行为研究、利益分配机制模型。研究表明通过一定的激励手段可以加强伙伴间的努力程度,实现合理的利润分配,实现供应链成员的双赢。

服务型制造车间关键任务调度的Stackelberg博弈研究

针对服务型制造车间关键任务调度问题,提出了两层次嵌套的Stackelberg博弈调度模型。该博弈模型由Stackelberg子博弈与非合作静态子博弈构成。其中Stackelberg子博弈模型用于解决关键任务与非关键任务的之间的调度决策问题,非合作静态子博弈模型则用于实现非关键任务之间的调度决策。在该博弈调度模型中,将关键任务映射为领导者,将其余非关键任务映射为追随者,将与各任务包含的工序集所对应的可选加工设备映射为可行方案集,将各任务的综合成本指标映射为收益函数。为实现对模型的Stackelberg均衡点的有效求解,设计了基于爬山搜索的混合自适应遗传算法。算例仿真结果验证了所提出的模型与解算方法的正确性。

基于Stackelberg博弈均衡的双寡头企业竞争策略

在具有网络外部性的Hotelling模型中,放松厂商定位必须局限于消费者空间的假设,运用Sackelberg博弈来研究产品具有不同边际成本结构的企业竞争策略。相比较于传统的Nash博弈价格均衡结果,当不局限厂商定位空间时,两厂商通过Sackelberg价格博弈可以选择更大的产品差异性。如果边际成本相等,两厂商在Stackelberg博弈均衡中都获得比在Nash博弈均衡中更大的市场利润,当不局限厂商定位空间时,市场先进入者获得先动优势,当局限厂商定位空间时,市场后动者获得后动优势。

供应链中合作广告策略的Stackelberg微分对策模型

研究由单一制造商与单一零售商组成的供应链系统中的动态合作广告策略.制造商作为渠道的领导者设计动态广告支持计划优化和协调自身以及追随者零售商的广告策略.双方都可做长期和短期广告,制造商为零售商的2种类型的广告支付一定比例的成本.用Stackelberg微分对策模型描述制造商与零售商的动态广告策略,并根据动态规划原理求出反馈Stackelberg均衡解.结果显示,制造商对零售商的广告支持类型取决于双方的边际利润.在合作广告计划中双方的均衡广告策略中,制造商主要做长期广告以构建品牌商誉,零售商在制造商的支持下主要做短期广告以刺激销售.合作广告是供应链中的一种协调机制,可以提高零售商对制造商的战略跟随意愿.

基于主从博弈的微电网分布式能量管理策略

针对电力市场运营模式下,新能源微电网的整体优化运行与多方投资者的最大利益化之间的冲突问题,提出了基于双层主从博弈的微电网分布式能量管理策略。为充分考虑能源供需两侧的平衡,引入了电力交易代理商的概念,在用户侧提出基于消费者满意度和可调节负荷的综合需求响应策略;考虑源-荷双方的主动性和决策能力,建立了以电力交易代理商为领导者,分布式电源代理商和负荷代理商为追随者的交易决策博弈模型,证明了stackelberg均衡解存在唯一性,采用结合二次规划的差分进化算法对所提模型进行求解。通过对包含分布式电源和社区用户的案例进行分析,验证了所提模型和策略具有良好的收敛性和经济性。

基于Stackelberg策略的多Agent强化学习警力巡逻路径规划

为解决现有的巡逻路径规划算法仅仅能够处理双人博弈和忽略攻击者存在的问题,提出一种新的基于多agent的强化学习算法.在给定攻击目标分布的情况下,规划任意多防御者和攻击者条件下的最优巡逻路径.考虑到防御者与攻击者选择策略的非同时性,采用了Stackelberg强均衡策略作为每个agent选择策略的依据.为了验证算法,在多个巡逻任务中进行了测试.定量和定性的实验结果证明了算法的收敛性和有效性.

异构无线网络中基于Stackelberg博弈的分布式定价和资源分配算法

针对异构无线网络资源管理问题,结合多主多从Stackelberg博弈模型,提出了一种同时满足网络运营商和用户效用最大的异构无线网络定价和资源分配方案。首先设计了一种基于收益和花费的移动用户效用函数,并证明在运营商的价格确定后,效用函数满足凹函数的条件,保证了移动用户间非合作博弈的纳什均衡点存在。为了获取移动用户的最优带宽策略和运营商的最优价格策略,提出了一种分布式迭代算法。最后通过仿真实验取得了参与者的最优策略和子博弈完美纳什均衡。

多主多从Stackelberg博弈下的边缘缓存资源分配算法

为鼓励视频服务提供商参与到缓存过程中,本文提出一种基于Stackelberg博弈的激励缓存资源分配算法。与传统激励缓存资源分配方案不同,本文考虑同时存在多个网络运营商和多个视频服务提供商,视频服务提供商从网络运营商处购买存储空间以缓存热门视频。针对该场景,本文将该激励缓存模型建模为多主多从Stackelberg博弈问题,分别构建主方和从方的效用函数,证明了在网络运营商价格确定的情况下,视频服务提供商之间的非合作博弈存在纳什均衡。文章利用分布式迭代算法对该博弈模型进行求解,获得了视频服务提供商的最优缓存策略和网络运营商的最优价格策略。仿真结果表明,本文提出的激励缓存机制可使视频服务提供商获得比其他缓存分配算法更高的单位成本收益。

基于Stackelberg模型的PPP项目股权结构研究

针对PPP项目中政府方与社会资本之间关于股权结构的动态博弈问题,从政府方角度考虑合理的股权结构对社会资本方的激励作用,以双方的期望收益为决策目标,建立了Stackelberg完全信息动态博弈模型。通过逆向归纳法求解,得到均衡下政府方最优股权分配比例和社会资本方最优努力程度。然后,采用敏感性分析,研究系统参数变化对均衡解和双方期望收益的影响。最后,以湖南省某PPP项目为例进行了案例分析。研究结果表明:双方的股权比例均不宜过大或过小,应在合适的区间内取值,双方股权比例差距也不宜过大,同时政府方应根据项目类型决定是否控股。

基于Stackelberg主从对策Nash均衡下的TPL分包合同设计研究

第三方物流提供者如何设计有效的激励机制既避免分包商的败德行为,又促使分包商不断提升服务绩效直至第三方物流的整体绩效最佳是本文的研究主题。本文通过引入Stackelberg主从对策的研究方法,首先假定分包合同决策变量为外生变量的前提下,构建合同双方博弈的Nash均衡模型,进一步在Nash均衡的约束下,从优化第三方物流的整体绩效出发,分析决策变量为内生变量时的最优解,从而把目前局限于委托代理层面的分包合同关系研究推进到了委托代理与合同整体绩效最优决策相结合的层面。

面向SOMS外包任务分配决策的一对一Stackelberg博弈模型研究

为解决服务型制造系统(service-oriented manufacturing system,SOMS)中的核心企业外包任务面向单一供应商的分配决策问题,提出并建立了一对一Stackelberg外包任务分配决策博弈模型。在该博弈模型中,将核心企业映射为领导者,将供应商映射为追随者,将生产成本与利润分别映射为核心企业与供应商的收益函数。为实现一对一Stackelberg博弈模型Stackelberg均衡点的有效求解,设计了2层次嵌套遗传算法(genetic algorithm,GA)。案例仿真结果验证了所提出的模型与解算方法的正确性。

Stackelberg博弈均衡点的存在性及通有存在性

针对具有一个领导者和一个跟随者的Stackelberg博弈模型,考虑两种情况:(i)没有凸性条件;(ii)没有凸性条件且减弱连续性。并利用非线性分析方法,证明了在这两种情况下的Stackelberg博弈均衡点的存在性及通有存在性的结论,这些结论改进了Basar T,Olsder G J的结论。

公交网络车费设定问题的Stackelberg博弈模型

对城市公交网络系统车费的合理设定问题进行了研究分析 .考虑到乘客对公交收费变动会作出相应的反应 ,从而改变网络上乘客的流量分布 .运用 Stackelberg博弈理论 ,将这一问题描述为一个两级数学规划问题 .在一定的公交网络收费结构下 ,乘客在网络上的流量分布可由随机用户平衡分配模型进行估计 .鉴于两级规划问题的非凸性 ,提出了基于灵敏度分析的启发式算法 .最后 。