matlab shapley函数,合作博弈shapley值讲解.ppt

Shapley值 ——利润分配的一个“公正”解 Shapley值的思想目的在一个大联盟N中，根据给定不同方式S对应的贡献函数v，得出最优利益分配(成本分摊)方案。思想参与者所应获得的效益x(i)等于该参与者对每一个它所参与的的联盟的边际贡献的期望值。 Shapley值是边际盈利向量的算数平均： Shapley值算法缺点、 * 效益的合理分配例甲乙丙三人合作经商，若甲乙合作获利7元，甲丙合作获利5元，乙丙合作获利4元，三人合作获利11元. 又知每人单干获利1元. 问三人合作时如何分配获利？记甲乙丙三人分配为解不唯一 (5，3，3) (4，4，3) (5，4，2) …… (1) Shapley合作对策 [ I,v] ~n人合作对策，v~特征函数 ~n人从v(I)得到的分配，满足 v(s) ~ 子集s的获利公理化方法 ?s?~子集 s中的元素数目， Si ~包含i的所有子集 ~由?s?决定的“贡献”的权重 Shapley值 ~ i 对合作s 的“贡献” Shapley合作对策三人(I={1,2,3})经商中甲的分配x1的计算 1/3 1/6 1/6 1/3 1 1 2 1 3 I 1 7 5 11 0 1 1 4 1 6 4 7 1/3 1 2/3 7/3 x1=13/3 类似可得 x2=23/6, x3=17/6 1 2 2 3 合作对策的应用例1 污水处理费用的合理分担 20km 38km 河流三城镇地理位置示意图 1 2 3 污水处理，排入河流. 三城镇可单独建处理厂，或联合建厂(用管道将污水由上游城镇送往下游城镇). Q1=5 Q3=5 Q2=3 Q~污水量，L~管道长度建厂费用P1=73Q0.712 管道费用P2=0.66Q0.51L 污水处理的5 种方案 1)单独建厂总投资 2)1, 2合作 3)2, 3合作 4)1, 3合作总投资总投资合作不会实现 5)三城合作总投资 D5最小, 应联合建厂建厂费：d1=73?(5+3+5)0.712=453 1?2 管道费：d2=0.66 ?50.51 ?20=30 2?3 管道费：d3=0.66 ?(5+3)0.51 ?38=73 D5 城3建议：d1 按 5:3:5分担, d2,d3由城1,2担负城2建议：d3由城1,2按 5:3分担, d2由城1担负城1计算：城3分担 d1?5/13=174C(1) 不同意! D5如何分担？特征函数v(s)~联合(集s)建厂比单独建厂节约的投资 ~三城从节约投资v(I)中得到的分配 Shapley合作对策计算城1从节约投资中得到的分配x1 1 1 2 1 3 I 0 40 0 64 0 0 0 25 0 40 0 39 1 2 2 3 1/3 1/6

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