超图结构上合作博弈的赋权Position值

在合作博弈的一般模型中总是假设所有联盟都能形成。不过,在实际中由于受到一些因素的制约,有些联盟是不能形成的。基于此,Myerson提出了具有图通讯结构的合作博弈。Myerson值和Position值是超图博弈上的两个重要分配规则。2005年,Slikker给出了在图博弈上Position值的公理化刻画。但超图博弈上Position值的公理化刻画一直悬而未决。本文通过引入 “赋权平衡超边贡献公理”,并结合经典的“分支有效性”,提出了超图博弈上赋权Position值的公理化刻画。作为推论,解决了超图博弈上Position值的公理化刻画问题。     

边赋权图对策Myerson值的和分解

2003年,Gómez等在考虑社会网络中心性度量时,引入了对称对策上Myerson值的和分解概念,本文将这一概念推广到边赋权图对策上,给出了相应于边赋权图对策的组内Myerson值和组间Myerson值。其中边的权表示这条边的两个端点之间的直接通讯容量,组内Myerson值衡量了每个参与者来自它所在联盟的收益,而组间Myerson值评估了参与者作为其他参与者中介所获取的收益。本文侧重分析了边赋权图对策的组内Myerson值和组间Myerson值的权稳定性和广义稳定性, 并给出了这两类值的刻画。     

图上合作博弈和图的边密度

1977年, Myerson建立了以图作为合作结构的可转移效用博弈模型(也称图博弈), 并提出了一个分配规则, 也即"Myerson 值", 它推广了著名的Shapley值. 该模型假定每个连通集合(通过边直接或间接内部相连的参与者集合)才能形成可行的合作联盟而取得相应的收益, 而不考虑连通集合的具体结构. 引入图的局部边密度来度量每个连通集合中各成员之间联系的紧密程度, 即以该连通集合的导出子图的边密度来作为他们的收益系数, 并由此定义了具有边密度的Myerson值, 证明了具有边密度的Myerson值可以由"边密度分支有效性"和"公平性"来唯一确定.     

有效商Myerson值的公理化刻画

在具有图结构的合作对策中，Myerson值(Myerson, 1977)是一个著名的分配规则，它可以由分支有效性和公平性或者平衡贡献性所唯一确定。在实际中，图结构可能并不影响大联盟的形成，只是由于参与者在网络中所处的位置不同，对其讨价还价能力会产生影响。换句话说，图结构会对分配格局产生影响，但对大联盟的形成没有影响。这促使人们开始考虑Myerson值的有效推广问题。文献中已经提出了Myerson的几种有效推广形式。2020年，Li和Shan提出了有效商Myerson值并给出了公理化刻画，它是Myerson值一种新的有效推广形式。本文首先引入了准商盈余公平性这一性质，然后结合有效性和Myerson值黏性给出了有效商Myerson值的新公理化刻画。其次，通过应用案例，将该值和其他值做了比较分析。     

图与超图中的彩色匹配综述

超图H=(V,E)是一个二元组(V,E),其中超边集E中的元素是点集V的非空子集.因此图是一种特殊的超图,超图也可以看作是一般图的推广.特别地,如果超边集E中的元素均是点集V的k元子集,则称该超图为k-一致的.通常情况下,为叙述简便,我们也会将超边简称为边.图(超图)中的匹配是指图(超图)中互不相交的边的集合.对于图(超图)中的彩色匹配,有两种定义方式:一为染色图(超图)中互不相交且颜色不同的边的集合;二为顶点集均为[n]的多个染色图(超图)所构成的集族中互不相交且颜色均不同的边的集合,且每条边均来自集族中不同的图(超图).现主要介绍了图与超图中关于彩色匹配的相关结果.     

超图在圈中的嵌入问题

H为定义在圈G上的一个超图,将H的每条超边映射为圈G中不同的路,并且这条路包含此超边中的所有的顶点,此问题称为超边在圈G中的嵌入问题(MCHEC问题).超图在圈中的嵌入问题即为寻找H在G中的最优嵌入使得G中任一边被H所有超边的嵌入经过的最大次数最小.应用组合最优化以及概率方法可得到MCHEC问题的PTAS算法.     

超网络中心性度量的υ-Position值方法

利用合作博弈理论的分配规则如Shapley值、Banzhaf值等来度量政治、经济和社会网络中节点的中心性或者重要性是识别网络中关键节点的一类重要方法。考虑到在超网络中代表各类组织的超边在网络中发挥的作用不同,本文研究了超网络博弈上一类广义Position值的分配规则,被称为υ-position值。它可以作为网络中度值测度的一类推广,以此来度量网络中参与者的中心性和相对重要性。其次,证明了超网络结构上类Shapley-position值可由分支超边指数和局部平衡超边贡献两个性质所唯一刻画。最后, 举例分析了υ-position值在超网络中心性测度中的应用。     

5-一致超图的全横贯

设H=(V,E)是以V为顶点集, E为(超)边集的超图. 如果H的每条边均含有k个顶点, 则称H是k-一致超图. 超图H的点子集T称为它的一个横贯, 如果T 与H 的每条边均相交. 超图H的全横贯是指它的一个横贯T, 并且T还满足如下性质: T中每个顶点均至少有一个邻点在T中. H 的全横贯数定义为H 的最小全横贯所含顶点的数目, 记作\tau_{t}(H). 对于整数k\geq 2, 令b_{k}=\sup_{H\in{\mathscr{H}}_{k}}\frac{\tau_{t}(H)}{n_{H}+m_{H}}, 其中n_H=|V|, m_H=|E|, {\mathscr{H}}_{k} 表示无孤立点和孤立边以及多重边的k-一致超图类. 最近, Bujt\'as和Henning等证明了如下结果: b_{2}=\frac{2}{5}, b_{3}=\frac{1}{3}, b_{4}=\frac{2}{7}; 当k\geq 5 时, 有b_{k}\leq \frac{2}{7}以及b_{6}\leq \frac{1}{4}; 当k\geq 7 时, b_{k}\leq \frac{2}{9}. 证明了对5-一致超图, b_{5}\leq \frac{4}{15}, 从而改进了当k=5 时b_k的上界.     

基于Solidarity值的河流水资源分配

河流水资源分配问题可以抽象为图限制下合作对策解的模型.基于图限制下合作对策的Solidarity值对参与者的收益分配进行分析,构造了Solidarity值的结构,给出了该值的分支有效性等四个性质,并利用这四个性质刻画了Solidarity值的唯一性.最后通过一个简单的实例,证明了河流水资源分配问题中,基于Solidarity值的收益分配比Myerson值更优.     

带层次结构效用可转移合作对策的collective值

层次结构是比联盟结构更一般化的结盟限制形式.文章给出了带层次结构效用可转移合作对策collective值的两种定义.第一种类似于带层次结构效用可转移合作对策的ζ值,从多步分配的角度定义了collective值;第二种类似于带图结构效用可转移合作对策的Myerson值,从交流限制的角度定义了collective值.文中证明了这两种定义是等价的,并给出了collective值的一个公理化刻画.研究结果丰富了带层次结构效用可转移合作对策的解概念,可为研究其它带结盟限制效用可转移合作对策的值函数提供借鉴.     

The Myerson value for directed graph games

A directed graph game consists of a cooperative game with transferable utility and a digraph which describes limited cooperation and the dominance relation among the players. Under the assumption that only coalitions of strongly connected players are able to fully cooperate, we introduce the digraph-restricted game in which a non-strongly connected coalition can only realize the sum of the worths of its strong components. The Myerson value for directed graph games is defined as the Shapley value of the digraph-restricted game. We establish axiomatic characterizations of the Myerson value for directed graph games by strong component efficiency and either fairness or bi-fairness.     

Adaptive allocation rules for hypergraph games

Cooperative games with hypergraph structure, or hypergraph games, assume that all players in a hyperlink or conference have to be present before communication. Contrary to this situation, assuming that whenever players leave a conference the remaining players can still communicate with each other, adaptive allocation rules for hypergraph games, being alternative extensions of the Myerson value and the position value respectively, are introduced in this paper. Axiomatic characterizations are also provided by considering players' absence.     

超网络博弈的位置值的公理化刻画

在图博弈中,Myerson假设只有连通的联盟才能获得完全的效用,而忽略连通联盟的具体结构.1996年,Jackson和Wolinsky提出了“网络情形博弈”的模型,拓展了Myerson的图博弈模型.它是利用值函数代替原来的特征函数以体现不同网络结构对合作结果的影响.考虑超网络情形博弈,它是网络情形博弈的自然推广,由三元组（N,H,v）所组成,这里v是值函数,用于描述在超网络（N,H）合作结构下的合作收益.2012年,van den Nouweland和Slikker利用四个公理给出了位置值的公理化刻画.通过分支有效性和局部平衡超边贡献性两个公理,给出了超网络博弈中位置值的公理化刻画.作为推论,得到了网络博弈中位置值的新刻画.     

Games on fuzzy communication structures with Choquet players

Myerson (1977) used graph-theoretic ideas to analyze cooperation structures in games. In his model, he considered the players in a cooperative game as vertices of a graph, which undirected edges defined their communication possibilities. He modified the initial games taking into account the graph and he established a fair allocation rule based on applying the Shapley value to the modified game. Now, we consider a fuzzy graph to introduce leveled communications. In this paper players play in a particular cooperative way: they are always interested first in the biggest feasible coalition and second in the greatest level (Choquet players). We propose a modified game for this situation and a rule of the Myerson kind.     

全对策的边际贡献值

全对策是定义在局中人集合的所有分划集上的一类特殊合作对策.本文在效用可转移情形下研究全对策的"值"问题.定义了全对策的边际贡献值,得出全对策的Shapley值,以及具有某些性质的值是边际贡献值,并给出两种边际贡献值的具体表达式,及其一些性质.     

The degree value for games with communication structure

A new value concept, called degree value, is proposed by employing the degree game induced by an original game for hypergraph communication situations (including graph communication situations). We provide an axiomatic characterization of the degree value for arbitrary hypergraph communication situations by applying component efficiency and balanced conference contributions, which is a natural extension of balanced link contributions introduced in Slikker (Int J Game Theory 33:505–514, 2005) for graph communication situations. By comparing the degree value with the position value and the Myerson value, it is verified that the degree value is a new allocation rule that differs from both the Myerson value and the position value, and the degree value highlights the important role of the degree of a player in hypergraph communication situations. Particularly, in a uniform hypergraph communication situation, where every conference contains the same number of players, we show that the degree value coincides with the position value.     

基于图对策的收益分配

基于具有交流结构的合作对策,即图对策,对平均树解拓展形式的特征进行刻画,提出此解满足可加性公理。进一步地,分析了对于无圈图对策此解是分支有效的。并且当连通分支中两个局中人相关联的边删掉后,此连通分支的收益变化情况可用平均树解表示。这一性质是Shapley值和Myerson值所不具有的。最后,我们给出了模糊联盟图对策中模糊平均树解的可加性和分支有效性。