三方多策略式博弈系统的长期演化稳定均衡特性研究

演化博弈论(EGT)基于有限理性假设且更加贴近现实,近年来已在众多领域得到了初步应用.基于此,本文关注一类较为常见的三方多策略式演化博弈系统,尝试通过理论分析总结其长期演化稳定均衡(ESE)特性,并进行仿真验证研究.首先,研究了一般情形下的三方两策略对称与非对称演化博弈系统;然后,将其扩展到更复杂的三方三策略非对称演化博弈类型,并对其长期ESE特性进行了理论分析与动态仿真验证;进一步,对通用三方n-策略(n 1)非对称演化博弈的建模思路进行了阐述与总结,给出其收敛迭代的计算方法.研究过程中详细定义了各类演化博弈模型的相对净支付(RNP)参数.实验结果表明可通过一些外部因素适当调整RNP参数使各类系统朝着期望的长期ESE状态自发收敛.最后,进行了实例验证.本文研究模型、方法和所得结论具有一定普适性,旨在丰富EGT研究,尤其是三方多策略演化博弈问题研究,并为相关领域非完全理性人参与的行为决策问题研究提供一些思路和理论参考.     

基于烟花算法的非合作博弈Nash均衡问题求解

提出一种求解N人有限非合作博弈Nash均衡的群体智能算法—烟花算法(FWA)。烟花爆炸后产生爆炸火花和高斯变异火花,根据火花的适应度值的好坏产生下一代烟花,适应度值较好的火花在较小范围内产生较多的爆炸火花,反之,适应度值较差的火花在较大范围内产生较少的爆炸火花。通过高斯变异火花增加种群的多样性,这种爆炸搜索机制对较好火花附近的区域搜索更加彻底并且避免过早陷入局部寻优。实验结果表明,烟花算法在求解N人有限非合作博弈Nash均衡问题上优于免疫粒子群算法。     

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,本文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。     

基于免疫粒子群算法的非合作博弈Nash均衡问题求解*

针对N人非合作博弈Nash均衡求解问题,将免疫算法中抗体浓度抑制机制和免疫记忆功能引入基本粒子群算法,提出了一种求解博弈问题Nash均衡的免疫粒子群算法。该算法通过抗体浓度抑制机制和免疫记忆功能来保持种群的多样性,不仅保持了粒子群算法简单、易于实现的特点,而且增强了粒子群算法的全局寻优能力,加快了算法的速度。实验表明,提出的算法具有较好的性能,优于免疫算法和基本粒子群算法。     

一种基于合作博弈的均衡路由方法

网络资源公平性分配是网络可存性研究中的关键问题,路由选择算法是影响网络资源分配的公平性和均衡性的关键因素。本文研究路由器路径选择中的均衡性问题,提出了基于博弈论思想的解决方案,即将IPv6协议中的任意播路由问题看作是合作参与者间的博弈;针对该博弈问题,建立了路由算法的合作博弈模型,求得了该博弈均衡点,并在此基础上,提出了一种基于合作博弈的均衡路由方法;最后通过实验仿真了算法结果。     

基于演化博弈的干部管理问题

为研究干部管理问题,借助演化博弈理论,建立党政主要领导和其他班子成员博弈的支付矩阵,从动态的角度来考察党政主要领导和其他班子成员在完成工作时策略的演化过程,利用复制动态方程求得党政主要领导和其他班子成员博弈的演化稳定策略.最后通过对该模型进行数值仿真,对比分析了在选择策略初始人群比例,奖励分配和过失承担几方面发生变化时...     

复杂网络上的演化博弈

主要介绍了近年来复杂网络上的演化博弈研究现状和研究方向．复杂网络理论的发展为描述博弈关系提供了系统且方便的框架，网络上的节点表示博弈个体，边代表与其邻居的博弈关系．介绍了经典演化博弈论中的演化稳定策略概念和复制动力学方程，以及二者的相互联系．介绍了混合均匀有限人口中随机演化动力学问题，并给出了与确定复制方程的相互转化关系．介绍了小世界、无标度等复杂网络上演化博弈的研究结论，给出了复杂网络上演化博弈论的未来发展方向．     

基于演化博弈的蜜罐有效性机理证明

借鉴自然界生物演变进化过程中复制动态的思想,基于演化博弈对蜜罐技术的有效性机理进行研究,分析网络中攻防双方如何根据自身行动策略及支付函数进行演变,从而使博弈收益最大化。演化博弈从一种全新角度诠释了博弈均衡概念,不再是完全理性也非完全信息,为纳什均衡和均衡战略的选择演绎出新方法。演化博弈过程中,防御方是包括普通服务和蜜罐的混合系统,其对手是访问混合系统的恶意攻击者,双方构成了博弈参与者。混合网络系统可看作一个生态系统,而来访者则只有攻击者一个种群;混合系统持续为来访者提供服务,攻击者可选择访问或不访问。论文基于复制动态方程推理计算满足演化稳定策略的均衡点,并利用Matlab平台仿真验证博弈双方的策略演变趋势,从而在理论上证明了蜜罐技术的有效性机理。     

不确定性下非合作博弈强Nash均衡的存在性

在已知不确定参数变化范围的假设下,研究了非合作博弈强Nash均衡的存在性问题.基于经典非合作博弈的强Berge均衡及帕雷托均衡的概念,结合非合作博弈NS均衡,定义了不确定性下非合作博弈的帕雷托强Berge和强Nash均衡的概念,并借助Ky Fan不等式证明其存在性.最后利用算例验证了其可行性和有效性.     

基于复杂网络与演化博弈的群体行为策略分析*

在对演化博弈理论和复杂网络研究的基础上,根据现实社会网络的特性,选取囚徒博弈作为范例,对复杂网络基础上的演化博弈进行研究。分析了网络中个体间协作关系的演化过程、网络收益和个体收益的分布状况,以期为网络结构和群体行为间互动关系作出定性分析,并在一定程度上对复杂网络的形成原因进行解释。     

Weighted Nash equilibrium of incomplete-profile networked evolutionary games with multiple payoffs

This paper investigates the existence and convergence of weighted Nash equilibrium for incomplete-profile networked evolutionary games with multiple payoffs. First, the incomplete-profile networked evolutionary game under probabilistic myopic best response adjustment rule is transformed into an algebraic form based on the semi-tensor product of matrices. Second, a method for calculating weighted Nash equilibrium is presented, and the relationship between weighted Nash equilibrium and positive-probability fixed point is derived. Furthermore, a criterion is provided to verify whether the profiles in the feasible profile set can converge to the set of weighted Nash equilibriums with probability one. Finally, an illustrative example is given to support the new results obtained in this paper.     

基于事件驱动控制的混杂动态博弈系统的纳什均衡分析

本文研究了基于事件驱动控制的混杂动态博弈系统的纳什均衡分析问题. 首先, 分析了事件驱动机制对混 杂动态博弈过程的影响, 进而, 在进行状态空间描述的基础上, 给出了混杂动态博弈的纳什均衡的定义, 并建立了对 应博弈系统的策略型模型. 其次, 结合Lanchester方程, 分别讨论了两类混杂动态博弈系统的均衡问题, 包括事件驱 动策略设计和固定的情况, 获得了均衡解存在的必要条件. 最后, 通过数值模拟进行了应用分析, 验证了所取得结果 的合理性和科学性, 并总结了混杂动态博弈研究的未来工作.     

房地产开发商Cartel联盟合作博弈的稳定性分析

从经济博弈的角度对房地产开发商Cartel联盟的稳定性进行了分析。首先利用古诺博弈模型分析了开发商的行为及收益均衡,通过比较古诺均衡收益与Cartel联盟收益的大小,分析了开发商形成Cartel联盟的动因。随后引入干预函数,从博弈论的角度分析了开发商Cartel联盟的均衡点及不稳定性,通过介入惩罚函数来强化Cartel联盟的稳定性,实现了精炼子博弈Nash均衡。最后提出政策建议,以限制Cartel联盟所形成的房地产市场垄断行为。     

基于Markov随机过程的动态合作博弈的模糊稳定集

利用模糊数学相关理论,对具有可转移效用的动态合作博弈的区间模糊稳定集进行了研究。首先利用Markov随机过程对动态合作联盟的结构转移进行描述,并考虑到支付函数是三角模糊数的情形,构造了在不同置信度α下的合作博弈的截集取值区域,进而结合动态联盟状态转移矩阵计算出不同时刻点的区间模糊稳定集。考虑到盟友在合作结束后需要对具体的联盟收益进行分配,利用构造的区间模糊稳定集给出了盟友可行的收益分配势值区间。最后利用实例对该方法的有效性和可行性进行了说明。     

A concept of cooperative equilibrium for dynamic games

The paper proposes an equilibrium solution concept for dynamic games where players can communicate with one another, but cannot make contractual agreements. In such games, unlike the static problems without contracting possibilities, the cooperation between players is possible due to the fact that the realization of negotiated agreements can be enforced by suitably-defined strategies. The definition presented combines dynamic programming, the theory of bargaining and the notion of enforceable agreements to produce a class of cooperative solutions defined in the form of memory Nash equilibria satisfying the principle of optimality along the equilibrium trajectory. The choice of a particular solution in this class depends on players' expected actions in case of disagreement, and on an adopted negotiation scheme formalized in the form of a bargaining model. Possible formulations of disagreement policies and bargaining models are discussed in some detail.     

演化博弈的鲁棒稳定与镇定

本文研究了干扰影响下演化博弈的稳定与镇定问题. 首先, 文章给出了干扰博弈、控制–干扰博弈以及鲁棒 Nash均衡等概念, 并在此基础上提出了干扰演化博弈与控制–干扰演化博弈鲁棒稳定与镇定的定义. 其次, 利用矩 阵半张量积工具, 得到了干扰演化博弈与控制–干扰演化博弈的代数状态空间表示, 将鲁棒稳定与镇定问题转化为 一个辅助系统的集合稳定与集合镇定问题. 紧接着, 文章建立了干扰演化博弈与控制–干扰演化博弈鲁棒稳定与镇 定的充分必要条件, 并进一步设计了状态反馈控制器. 最后, 通过两个例子验证了所得结论的有效性.     

Distributed best response dynamics for Nash equilibrium seeking in potential games

In this paper, we consider distributed Nash equilibrium (NE) seeking in potential games over a multi-agent network, where each agent can not observe the actions of all its rivals. Based on the best response dynamics, we design a distributed NE seeking algorithm by incorporating the non-smooth finite-time average tracking dynamics, where each agent only needs to know its own action and exchange information with its neighbours through a communication graph. We give a sufficient condition for the Lipschitz continuity of the best response mapping for potential games, and then prove the convergence of the proposed algorithm based on the Lyapunov theory. Numerical simulations are given to verify the result and illustrate the effectiveness of the algorithm.     

基于TU动态模糊联盟合作博弈的核心及谈判集

利用模糊数学相关理论,对具有可转移效用的模糊合作博弈进行了研究,分析了TU模糊合作博弈的核心,并在此基础上对谈判集理论进行了研究,分析了谈判集与核心之间的关系。对于全联盟可能存在核心空集的情况,L-Z谈判集很好地解决了TU联盟合作博弈的收敛集问题。最后利用实例对该谈判集的有效性和可行性进行了说明。