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带公平约束的纳什社交距离博弈:不平等厌恶如何影响传染病传播

计算机科学与博弈论 2021-04-06 v2 系统与控制 系统与控制 最优化与控制

摘要

在本文中,我们提出一个博弈论模型来描述传染病传播期间的自愿社交距离。主体的收益取决于其采取的社交距离以及被感染的概率。我们考虑两类主体:非脆弱主体(感染时成本低)和脆弱主体(感染时成本更高)。对于传染病暴发的建模,我们考虑一种 SIR(易感-感染-移除)模型的变体,涉及脆弱与非脆弱类型的易感、感染和移除人群。研究了该社交距离博弈的纳什均衡。本工作的主要贡献是分析了如下情形:玩家期望实现低社会不平等,从而对收益的方差施加约束。在此情形下,我们引入并刻画了具有连续统玩家的博弈的广义纳什均衡(GNE)概念。通过数值研究,我们表明不平等约束导致传染病传播更慢,并改善了脆弱主体的成本。此外,不平等约束也可能对非脆弱主体有益。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.00146,
  title  = {Nash Social Distancing Games with Equity Constraints: How Inequality Aversion Affects the Spread of Epidemics},
  author = {Ioannis Kordonis and Athanasios-Rafail Lagos and George P. Papavassilopoulos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00146},
  year   = {2021}
}