种群博弈中合作均衡的存在性与稳定性研究

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一方面,Nash均衡和合作均衡是标准式博弈中两个非常重要的解,过去有很多学者对这两种解的存在性和稳定性进行过大量的研究,并且已取得了丰硕成果;另一方面,受Nash博士论文的启发,种群博弈的思想已逐渐被建立起来.2010年,美国经济学教授Sandholm在其著作《PopulationGamesandEvolutionaryDynamics》中详细介绍了种群博弈的模型和相关理论.在已有的种群博弈方面的研究中,由于学者们没有考虑到不同种群之间的合作行为,因此,他们所研究的均衡解仍然是Nash均衡等一些非合作均衡.为了完善和补充过去已有的研究,本文通过考虑不同种群之间的合作行为,将标准式博弈中的合作均衡的概念引入到了种群博弈模型中,定义了种群博弈合作均衡的概念,研究了种群博弈合作均衡的存在性与稳定性,具体研究内容包括以下四个部分:
  第一部分,首先在Sandholm(2010)的种群博弈模型基础上引入了种群博弈合作均衡的概念,并且利用Kajii(1992)中的命题2证明了其存在性;其次,利用Fort(1951)定理给出了种群博弈合作均衡集的通有稳定性结果;最后,通过证明了种群博弈合作均衡集的最小本质集的连通性来证明了合作均衡集的本质连通区的存在性定理.
  第二部分,将Sandholm(2010)中的参与人具有有限个纯策略的种群博弈模型拓展到了参与人具有无限个纯策略的情形,从而构建了一个联盟种群博弈模型.此外,按照Scarf(1971)和Zhao(1999a)中的思想,分别定义了该联盟种群博弈的NTU(Nontrans f erable Utility)核和TU(T rans f erable Utility)核的概念,并分别证明了它们的存在性定理.作为NTU(Nontrans f erable Utility)核的一个扩展,本部分接着又引入了强均衡的概念,同时也证明了强均衡的均在性定理.
  第三部分,受Sandholm(2010),Yang&Yang(2017)和Yanget.al.(2017)的启发,本部分构建了一个具有无限个目标的种群博弈模型,同时分别定义了其弱有效Nash均衡和合作均衡的概念,并且证明了它们的存在性定理.为了更清楚地刻画这两个均衡解的存在性,本部分最后分别给出了这两个均衡解的存在性的一个必要条件.
  第四部分,从带抽象理性函数的有限理性模型视角下研究了具有有限个纯策略的种群博弈中合作均衡的稳定性,先是构造了带抽象理性函数的有限理性模型研究了支付函数扰动时有限理性下单目标种群博弈中NTU(Nontrans f erable Utility)核和强均衡的稳定性,后是构造了带抽象理性函数的有限理性模型进一步研究了支付函数扰动时有限理性下具有无限个目标的种群博弈中合作均衡的稳定性.
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