机制设计理论是最近三十年计算经济学领域中发展最快的一个分支,在现代经济社会中具有非常广阔的应用空间。从产品定价到网络广告拍卖,从选举投票到经济政策制定,为使这些场合实现预期的社会目标,我们都需要借助机制设计理论的指导。如今,单一场景中机制设计理论的研究已日趋成熟。但随着科学技术的进步和社会生活的改变,机制设计者正面临着更为复杂的机制设计场景,例如机制的参与者和设计者处于激烈竞争的场景。对此,本文着重研究了竞争环境下的机制设计问题。竞争环境下的机制设计问题可分为机制参与者相互竞争的机制设计问题和机制设计者相互竞争的机制设计问题。例如,随着网络将信息的传递与搜集变得更为便捷,不少团购代理网站逐渐兴起,通过聚合用户需求来依据购买量的折扣机制来实现低价购买。此时,参与团购折扣机制的用户可以通过共谋形成联盟来争取更高的自我效益。这是机制参与者相互竞争的例子。就机制参与者相互竞争的机制设计问题,本文以两个实际课题为例进行了探索。具体来说,本文以电信基础设施合资公司的定价与股份分配机制这一问题为例,探索了机制参与者处于直接竞争环境下的机制设计问题。电信基础设施合资公司由在用户市场相互竞争的电信运营商合资成立,共同持股分享利润。同时,该公司又向这些运营商统一租售基础设施服务,而运营商不再各自运维基础设施。建立这一基础设施合资公司的初衷是减少基础设施的重复建设问题。本文揭示了该市场中因为参与者竞争引起的市场收益下降问题,并展示了如何通过合理设置基础设施合资公司的定价与股份分配机制来调控竞争,优化市场收益。在更一般的意义下,本文显示了竞争的多方可以通过特定的资源共享机制来保证合作共赢,使竞争的结果服务特定的期望。然后,本文又以云市场中的团购策略与折扣机制问题为例,研究了机制参与者处于共谋竞争环境下的机制设计问题。对于具有不同云计算资源需求的一组用户,他们可以通过协作购买的方式来获取较高折扣,从而降低购买成本。虽然团购在原则上可以惠及云计算用户,但如何有效联合用户设计使各方都满意的团购方案仍有待研究。基于联盟博弈论的稳定解概念,本文提出了分析共谋竞争的新的解概念,带合约的群体稳定性,并在云市场团购中得到了应用。本文还设计了有效的算法来计算云市场团购的稳定解。同时,通过数值实验说明了云服务提供商可以通过合理调整折扣机制来提高云计算资源利用率,增加服务效益。在更一般的意义下,机制参与者的稳定解分析是参与者处于共谋竞争下机制设计研究的基础。本文所提出的稳定解概念及算法夯实了这一基础。另一方面,机制设计者之间可能处于竞争环境。例如,多种网络广告平台的崛起使广告拍卖机制设计者陷入相互竞争。本文对机制设计者相互竞争的机制设计问题进行了文献调研,并对未来的研究方向做出了展望。