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基于博弈论与多智能体强化学习的区域辅助服务市场

多智能体系统 2025-11-13 v4 计算机科学与博弈论 综合经济学 经济学

摘要

我们基于非合作博弈论刻画了区域辅助服务市场耦合。为此,我们将辅助服务市场表述为一个多领导者-单跟随者的双层问题,随后将其转化为一个带有边约束和非凸可行集的广义纳什博弈。我们确定了均衡存在的条件,并证明该博弈具有广义势博弈结构。为了计算市场均衡,我们采用了两种精确方法:一种集成优化方法和高斯-赛德尔最佳响应法,并将它们与多智能体深度强化学习进行比较。基于德国和奥地利的真实数据,仿真结果表明,多智能体深度强化学习实现了最小的收敛速度,但需要预训练,而最佳响应法最慢。在经济方面,与精确方法相比,多智能体深度强化学习导致更低的市场成本,但代价是利益相关者之间利润分配的波动性更高。此外,区域间更强的耦合倾向于降低较大区域的成本。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.03288,
  title  = {Game Theory and Multi-Agent Reinforcement Learning for Zonal Ancillary Markets},
  author = {Francesco Morri and Hélène Le Cadre and Pierre Gruet and Luce Brotcorne},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.03288},
  year   = {2025}
}