考虑多重异质性的区域环境合作治理小世界网络演化博弈研究

由于环境污染具有负外部性,跨区域的环境问题不断涌现,因此,地方政府之间的合作治理是化解区域环境问题的重要路径,也是未来中国区域环境治理的发展方向。本文基于复杂网络理论、演化博弈理论,考虑地方政府间的偏好异质性和收入异质性,引入权重来刻画不同地区在合作中的贡献度的差异,并纳入收益分配机制、违约金机制,构建了加权NW小世界网络上地方政府间合作治理的演化博弈模型;通过数值仿真,分析了合作收益和成本、违约金、异质性三方面对网络合作水平的影响。研究结果表明:合作收益增加与合作成本降低均能促进地方政府合作治理网络向着帕累托最优方向演化,且当合作收益和合作成本到达一定水平时,经济发展水平低的地区对合作收益和合作成本的变化更为敏感。适当的违约金可以促进地方政府合作行为的演化,但违约金只是起到保障和制约的作用,仅提高违约金难以促进合作策略全扩散。节点异质性对于提高地方政府区域合作治理水平是一把双刃剑。

供需双方博弈视角下的V2G优化策略

随着电动汽车爆发式发展,充电负荷的冲击性与电网支撑能力的矛盾突出.为此,提出一种基于供需双方博弈视角的电动汽车充放电(vehicletogrid,V2G)优化策略.首先,结合用户充放电行为特性,构建使电动汽车充放电与基础负荷互洽的电能价格分享机制;然后,针对聚合商电能定价与电动汽车用户充放电行为选择过程中的领导-追随者博弈关系,建立优化模型,领导者层面以聚合商收益最大化为目标,追随者层面以电动汽车用户用电成本最小化为目标;最后,利用搜寻者优化算法分别求解双方的优化目标,进行博弈循环直到均衡,从而得到最优的电能定价策略和电动汽车充放电策略.仿真结果表明:所提出的充放电策略能使电动汽车充放电负荷对基础负荷曲线起到削峰填谷作用,使基础负荷曲线方差减小56.6%,峰谷差减少28.0%,同时,电动汽车用户的充放电成本减少40.4%,而聚合商收益增加约40.1%.

考虑主观认知的自动驾驶汽车序贯博弈类人决策

非受控交叉路口是高动态性、强交互性的决策场景,在其中如何让自动驾驶汽车做出与熟练驾驶人类似的安全合理决策并顺利通过路口,是一项极具挑战性的任务。本文充分考虑认知与决策过程的本体主观属性,提出了一种基于序贯博弈的自动驾驶汽车交互式类人决策方法。首先,从通行时效、空间裕度、驾乘体验和行驶安全多个维度深度挖掘了多目标驾驶诱因,进而建立了个性化和类人化驾驶特质嵌入的博弈决策模型,并匹配不同驾驶模式类型的驾乘人员群组;在此基础上,提出了模仿人类逻辑的自视角决策方案和序贯优先度的概念,以实现滚动逐阶博弈决策的序贯模式自演化;最后,通过多组对比实验验证了所提方法的有效性。结果表明,本文提出的交互式类人决策方法能够以持续交互的方式化解潜在冲突并处理安全决策问题,同时提升了自动驾驶汽车个性决策的自然化和类人化效果。

基于三方演化博弈的充电桩规范运营治理研究

以充电桩为代表的充电基础设施是新型基础设施建设的重要内容,充电桩的规范运营关系到新能源汽车产业链的安全和韧性。针对充电桩市场上的违规运营问题,构建动态奖惩机制下充电桩运营商、地方政府和新能源汽车消费者三方参与的博弈模型,对模型中可能存在的策略均衡点进行稳定性分析,并且利用数值仿真模拟主要参数变化对系统演化的影响。研究结果表明:第一,净收益的提高有利于激发充电桩运营商规范运营的积极性。第二,加大地方政府对充电桩运营商的奖励和惩罚力度均可以促进充电桩的规范运营,地方政府可以通过提高奖惩上限和扩大奖惩比例两种手段加大对充电桩运营商的奖惩力度。第三,地方政府实施奖惩结合政策的效果优于单独实施奖励性政策或惩罚性政策的效果,更为重要的是,在动态奖惩机制下,地方政府对充电桩运营商的奖惩力度存在临界值。当奖惩力度小于临界值时,惩罚性政策的激励效果优于奖励性政策;当奖惩力度大于临界值时,奖励性政策的激励效果优于惩罚性政策。第四,加大违规运营商对新能源汽车消费者的赔偿力度和降低消费者的投诉难度不仅能倒逼充电桩运营商规范运营,而且能引导消费者参与充电桩的规范运营治理。

基于阈值的动态交互在公共物品博弈中的合作演化

为了分析带有惩罚机制的公共物品博弈模型下交互规模对合作水平和种群收益的影响,通过蒙特卡洛仿真,结合现实复杂的交互环境特征,提出了一种基于合作阈值的动态交互域模型。首先,根据博弈圈内合作者数目不同的特点设计了基于合作阈值的动态交互规则;其次,对加入交互域更新规则后公共物品博弈模型中的合作水平、种群收益、交互域范围等进行了仿真实验,观测其演化过程;最后,通过对比不同参数值下新旧模型对种群合作演化的影响,讨论了该机制作用的原理和效果。通过大量的仿真实验,验证了较高的合作阈值和增加交互域的变化强度都能更有效地促进合作并提高种群的平均收益。该模型能有效提高合作水平和群体收益,从而为研究动态交互环境下的公共物品博弈提供一种新的视角。

大国博弈、议程设置与东盟护持“中心地位”的实践

在亚太地区秩序深度调整的进程中,东盟“中心地位”面临严峻挑战,突出表现为东盟对一系列地区机制的主导权被削弱。为此,东盟试图提升战略自主性,护持自身“中心地位”。以东盟地区论坛为例,研究发现,面对东盟地区论坛因大国博弈从过去聚焦非传统安全治理、推进区域合作转变为关注传统安全议题、弱化安全治理合作的变化,东盟通过强化论坛的机制建设、议程设置、主席声明形成等多种途径,引导东盟地区论坛重新聚焦非传统安全合作,将关键性安全议题纳入议程设置并更多施加东盟观点的影响,从而较为成功地重塑了“中心地位”,并在协调大国关系、维系区域合作中持续发挥不可替代的重要作用。

绿色溢价如何推动产业绿色转型——基于演化博弈视角

厘清绿色溢价推动产业绿色转型的内在机理,有助于建立绿色低碳的现代产业体系。本文构建企业、消费者与政府为参与主体的演化博弈模型,将绿色溢价作为重要博弈点,分析各参与方综合自身效益的行为决策,借助数值仿真技术模拟绿色溢价在“政企消”协同演化博弈中达成绿色转型均衡。机制分析发现,绿色溢价主要通过有效劳动力人均资本及社会效率水平的增长推动实现全社会层面的绿色转型,前者体现为社会环保意识的提升,后者则通过绿色溢价对于资源整合及产业升级的影响推动绿色转型。博弈研究发现,在政府有效监管下,企业及消费者借助绿色溢价这一中介能够实现自身效益最大化与社会绿色发展期盼的“双赢”。

人机共强:实现智能技术与教育“赛跑”的正和博弈

在教育数字化转型的过程中,智能技术与教育“赛跑”引发了负和博弈效应。从技艺现象学视角进行分析,可以发现:这一效应的产生,主要是因为技术主体与教育主体在“人-技术-世界”关系中的具身关系、诠释学关系、它异关系和背景关系的视域焦点存在差异。同时,智能技术的开发逻辑构建了一种新的“人-技术-世界”关系——竞争与共生。这种关系颠覆了传统技术应用的认知模式,引发了人类深层次的不安与质疑,但也为实现人机关系的正和博弈提供了新的可能。为了将负和博弈效应转为正和博弈效应,实现人机共强的目标,需要从共生角度加强技术主体与教育主体的交流合作,达成共识;需要提升技术诠释的透明性与可信度,增强技术主体与教育主体之间的信任;同时,需以人文精神为教育机器立“德”,保障教育主体的核心地位。

基于博弈论-可拓云模型的养老机构消防安全韧性评估

为评估养老机构消防安全韧性水平,首次系统构建了由4个一级指标、25个二级指标组成的养老机构消防安全韧性评估指标体系。其后运用博弈论理论,综合了分别以G1法和CRITIC法计算的指标权重,构建了养老机构消防安全韧性博弈论-可拓云评估模型。最后,应用该评估指标体系和模型实证研究了西安市某养老机构的消防安全韧性,得出其消防安全韧性等级为Ⅲ级(较高韧性),通过了可信度评价,且其结果与基于博弈论-物元可拓模型评估结果一致,表明该评估体系的适用性和有效可靠性,研究结果可为养老机构消防安全韧性评估提供一种新方法。

区块链技术下三级供应链融资策略演化博弈研究

区块链技术的应用能有效缓解中小企业融资难、融资贵的问题,但区块链技术在中小企业融资中的应用并不广泛。构建由资金受限的中小企业一级供应商、二级供应商和核心企业零售商组成的供应链订单转保理融资三方演化博弈模型,将传统融资模式和区块链融资模式作为策略集,分析区块链技术成本、应收账款账期、担保费率等因素对系统融资演化和供应链成员融资决策的影响。结果表明:一级供应商选择区块链融资模式的意愿最强、零售商次之、二级供应商最低,系统融资策略向区块链融资模式演化,二级供应商的决策起决定作用;区块链成本过高、应收账款账期过长和担保费率过高是区块链技术在中小企业融资中应用不广泛的主要原因,将区块链成本、应收账款账期和担保费率控制在合理范围,保护各级供应商尤其是二级供应商的利益,有利于区块链技术在中小企业融资中的应用。为促进区块链技术在中小企业融资中的应用和推广,建议各企业将上下游企业的长远合作关系视为共同发展的基础;科技公司结合相关政策将其他金融科技与区块链技术相融合;政府加强对区块链技术应用的引导和规范。

基于Nash-Harsanyi博弈理论的多主体联盟利益分配方法

多元能源联盟参与市场的背景下,各能源往往属于不同利益主体,实现联盟内部成员间公平合理的利益分配非常重要。针对包含风、光、水、蓄的联盟参与现货市场的内部成员间利益分配问题,文章基于Nash-Harsanyi博弈理论,综合考虑边际贡献度、新能源出力准确性、额外贡献度指标,量化各主体为联盟盈利做出的实际贡献,利用效用函数反映各成员的风险偏好程度,建立了联盟成员间的利润分配模型。再结合各主体运行日实际出力,对联盟参与现货市场获得的利润进行分配。通过算例仿真验证了该利益分配模型的有效性,并对比多种方法的利益分配结果,证明了文中方法的公平合理性。

基于低空目标检测的分布式多输入多输出雷达功率分配合作博弈算法

为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)雷达系统的目标检测效能,提出一种合作博弈功率分配(Cooperative Game Power Allocation,CGPA)算法。基于带误差的支援信息建立了低空多径环境下的分布式MIMO雷达信号模型,并推导了基于奈曼皮尔逊准则的检测模型。结合Max-Min准则以信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)为优化模型的效用函数。在此基础上,利用加权方法简化了联盟利益Shapley值的计算,得到满足帕累托最优性和公平性的合作资源分配方案。通过对发射功率资源的细致化管理,有效减小多径效应引起接收信号幅度的参差与衰落。在改善接收信号的稳定性的同时,挖掘并利用多径环境下丰富的散射特性,有效提升了雷达系统的探测效能。仿真实验验证了分布式MIMO雷达系统低空多径目标检测的出色性能,所提功率分配算法能够有效提升系统检测性能,并具有较好的实时性。

基于零和微分博弈的航天器编队通信链路故障容错控制

针对可能由不确定干扰和网络攻击引起的通信链路故障的航天器编队控制系统,提出一种基于零和微分博弈的最优容错控制方法.该方法通过构建描述编队协同控制的性能函数,将通信链路故障容错控制问题等效转换为零和微分博弈模型.采用Hamilton-Jacobi-Isaacs(HJI)方程和极小极大原则设计博弈中的优化解,并利用自适应动态规划算法对其进行在线逼近,以获得编队的最优容错控制策略,保证航天器通信链路故障下的在轨稳定性和最优性能.仿真结果表明了本文设计的分布式最优容错控制律的有效性.

计及混合博弈配电网与氢能系统的多综合能源服务商优化调度

针对多个综合能源服务商(IESP)协同运行中的能源交易问题,在考虑系统内风光不确定性问题的前提下,通过配电网运营商(DSO)制定电价,并协调IESP联盟的购、售电计划以及IESP成员之间的能源交互计划。以典型风光场景的历史出力数据为基础,以综合范数为约束条件,提出基于数据驱动的IESP联盟分布鲁棒优化调度模型。构建以DSO为上层领导者、IESP联盟为下层跟随者的主从博弈模型以及以下层IESP联盟为主的合作博弈模型;在下层IESP联盟中建立氢能系统模型,并考虑需求响应与碳交易机制;基于纳什谈判理论将合作博弈模型分解为联盟成本最小化问题与支付效益最大化问题。结合二分法、列与约束生成算法、交替方向乘子法对模型进行求解。算例结果表明:相较于传统的主从博弈模型,所提混合博弈模型能够实现IESP联盟的联合运行成本最小化,所建氢能系统能有效地减少碳排放,具有良好的经济效益;IESP联盟基于各成员的贡献大小实现了合作收益的公平分配。

考虑风光不确定性的虚拟电厂合作博弈调度及收益分配策略

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)通过先进的控制技术高效聚合容量小、数量多的分布式能源(distributed energy resource,DER)参与电力市场交易。随着DER数量的增加,其出力的波动性以及聚合后的收益问题需要解决。基于此,提出一种在日前电力市场下,多类型DER聚合于VPP的协同博弈调度模型。首先,提出多类型DER聚合于VPP的运营框架。其次,由于风光出力的不确定性严重影响系统的运行,建立基于变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)和改进的双向多门控长短期记忆(bidirectional multi gated long short-term memory,Bi-MGLSTM)网络的组合预测模型。然后,同类型DER形成联盟,并以售电收益最大化为目标,构建VPP多联盟的合作博弈调度模型,为实现联盟及成员间收益分配的公平性,设计多因素改进shapley值法和基于奇偶循环核仁法的两阶段细化收益分配方案。最后,算例结果表明,所提方法能有效提高风光功率的预测精度,实现VPP内联盟间合作互补运行,保证了多个主体间收益分配的公平性与合理性。

考虑HFCV加氢不确定性的电-氢-交通系统多主体博弈运行

针对难以综合处理电-氢-交通系统中多重不确定性和多主体交互的问题,提出一种考虑氢燃料电池汽车(HFCV)加氢不确定性的电-氢-交通系统多主体博弈运行策略。首先,构建配电网运营商、制氢加氢站(HPRS)运营商和HFCV用户之间的能量和利益交互机制及博弈框架。其次,考虑实时交通路网车流量,提出一种HFCV用户出行及加氢行为的精细化建模方法,基于Wasserstein距离建立HFCV加氢负荷不确定性模型。然后,在配电网运营商、HPRS运营商和HFCV用户三主体间构建以各主体利益最大为目标的双层主从博弈分布鲁棒运行模型,并利用对偶原理和Slater条件转化求解。最后,采用IEEE 69节点配电网与TN 25节点交通网组成的耦合系统验证所提模型的有效性。

手术直播中患者隐私保护的三方演化博弈分析

随着网络技术的快速发展,手术直播成为手术教学的新方式,但由直播引发的患者隐私保护问题受到广泛关注。基于演化博弈理论,从医方、患方和政府三方视角出发,构建演化博弈模型,分析三方主体在手术直播过程中的博弈行为,并运用Matlab软件进行动态模拟和数值仿真分析。发现影响医方策略选择的因素包括保护成本、泄露隐私代价、保护获得的收益以及高流量收益等方面;影响患方策略选择的因素包括手术费用、隐私被泄露风险以及额外收益等方面;影响政府策略选择的因素包括监管成本和公信力的提升。为使医方、患方和政府实现共赢,三方主体需协同发力,切实保障患者隐私不受侵害,在扩大医疗教育影响力和保护患者隐私之间找到平衡。

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。

英国脱欧边界问题谈判中的双重博弈分析

欧洲一体化进程背后蕴含着多个民族国家集体决策与单个国家内部利益集团的交织作用,是国内国际双重 博弈的产物。本文从双层博弈视角出发进行分析,在国内层面,英国脱欧基于公投所体现出低收入集团利益最终决定国 家利益。在国际层面,欧洲一体化进程给英国带来的收益与英国成本不相匹配,与欧盟之间的讨价还价加剧,也促使英 国意图提升本国利益。

网络逻辑、集体智慧与社会博弈:论新媒体大众批评的性质

新媒体大众批评产生了一些不同于传统文艺批评的全新性质。首先,新媒体大众批评不是孤立的批评文本,而是通过众多参与者交互形成的关系网络,它使用“涌现”的策略产生优质批评。其次,它能够通过“涌现”和整体的方式呈现“集体智慧”,从而为人们提供文艺批评上的洞见。最后,它为社会群体的不同观点提供了社会博弈的批评场域,让批评文本具有亲民性。