Operations Research and Management Science ›› 2016, Vol. 25 ›› Issue (6): 39-46.DOI: 10.12005/orms.2016.0199

• Theory Analysis and Methodology Study • Previous Articles     Next Articles

A Matching Order-Based Coalition Formation Decision-Making Method forCooperative Games and Its Application

GUAN Fei1, LI Jun2, ZHANG Qiang3   

  1. 1.College of Mathematics &
    Statistics, Hebei University of Economics and Business, Shijiazhuang 050061,China;
    2.State Grid Shijiazhuang Electric Power Supply Company, Shijiazhuang 050000,China;
    3.School of Management and Economics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
  • Received:2015-04-20 Online:2016-12-20

基于匹配序的合作对策联盟形成决策方法及其应用

关菲1, 栗军2, 张强3   

  1. 1.河北经贸大学 数学与统计学学院,河北 石家庄 050061;
    2.国网石家庄供电分公司,河北 石家庄 050000;
    3.北京理工大学 管理与经济学院,北京 100081
  • 作者简介:关菲(1985-),女,安徽人,研究方向:模糊对策与决策。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金和高等学校博士学科点专项科研基金资助(71071018,71371030,20111101110036)   作者简介:关菲(1985-),女,安徽人,研究方向:模糊对策与决策。基于匹配序的合作对策联盟形成决策方法及其应用关 菲1, 栗 军2, 张 强3(1.河北经贸大学 数学与统计学学院,河北 石家庄 050061; 2.国网石家庄供电分公司,河北 石家庄 050000; 3.北京理工大学 管理与经济学院,北京 100081)摘 要:合作对策中,联盟的形成过程是联盟一切活动的基础,直接影响着合作的稳定性与可持续发展。本文在分析局中人心理,情感,现实等因素对联盟形成所产生影响的基础上,首先定义了主观偏好标度值量化了心理、情感等因素,定义了收益分配函数将现实因素量化,构建了综合匹配函数作为局中人选择合作伙伴的一个序标准,通过定义匹配请求、交互匹配、直接交互匹配等概念,构建了基于匹配序的联盟形成决策模型,并证明了在特定情况下直接交互匹配的存在必然性。其次,给出了基于匹配序的联盟形成方法步骤,演化了大联盟的形成过程。最后通过具体实例验证了该决策方法的有效性与合理性。结果表明,该方法能有效的形成一系列可行且稳定的联盟结构,能快速演化联盟的形成过程,为有效解决联盟形成问题奠定了良好基础。

Abstract: The formation problem of a coalition is the most important part in cooperative games and it will affect the stability and sustainable development of a cooperation process. In this paper, by analyzing various factors affecting the formation of a coalition, firstly we give a set of subjective preference scale values between players in their selection process to quantify some psychological preference factors. Then we provide a profit function between players, so some realistic factors are quantitatively expressed. And furthermore some new concepts such as matching unite, priority matching unite, direct interaction matching are defined, a matching order-based coalition formation decision model is proposed and two important theorems are given to prove that a coalition is formed inevitability under special circumstances. After that some algorithm steps are given. Finally, by a concrete example, the effectiveness of our model is verified. The results show that our model can effectively provide a series of feasible and stable coalition structures and can show the evolution process of the grand coalition quickly. So our model will lay a sound basis for solving some coalition formation problems.

Key words: cooperative games, coalition formation, coalition structure, matching order, feasible coalition

摘要: 合作对策中,联盟的形成过程是联盟一切活动的基础,直接影响着合作的稳定性与可持续发展。本文在分析局中人心理,情感,现实等因素对联盟形成所产生影响的基础上,首先定义了主观偏好标度值量化了心理、情感等因素,定义了收益分配函数将现实因素量化,构建了综合匹配函数作为局中人选择合作伙伴的一个序标准,通过定义匹配请求、交互匹配、直接交互匹配等概念,构建了基于匹配序的联盟形成决策模型,并证明了在特定情况下直接交互匹配的存在必然性。其次,给出了基于匹配序的联盟形成方法步骤,演化了大联盟的形成过程。最后通过具体实例验证了该决策方法的有效性与合理性。结果表明,该方法能有效的形成一系列可行且稳定的联盟结构,能快速演化联盟的形成过程,为有效解决联盟形成问题奠定了良好基础。

关键词: 合作对策, 联盟形成, 联盟结构, 匹配序, 可行联盟

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