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无侧支付多商品流博弈的经验核

计算机科学与博弈论 2020-01-29 v2

摘要

政策制定者将稳定策略视为理性参与者所采用的策略。若此类解众多,一个重要问题是如何在其中进行选择。我们针对用于建模互联网中自治系统(AS)间合作的多商品流联盟博弈研究此问题。简言之,策略是容量受限网络中的流。节点的收益是其终止的总流量。Markakis-Saberi表明该博弈是平衡的,因此由Scarf定理知其核非空。在可转移效用(TU)版本中,这给出了寻找核元素的多项式时间算法,但对于AS而言侧支付并不自然。在不可转移效用(NTU)博弈中寻找核元素往往计算上更困难。对于该博弈,此前唯一的结果给出了当供应图为一条路径时寻找核元素的步骤。我们用一种称为Incorporate的算法扩展了他们的工作,该算法产生许多不同的核元素。我们利用算法通过生成许多核向量来评估特定实例。我们称这些为一个博弈的经验核。我们发现采样的核向量在社会福利(SW)方面比公平性(最小支出)更具一致性。对于SW,它们往往表现得与最优线性规划值LPswLP_{sw}一样好。相比之下,经验核的公平性范围更大;公平性值往往劣于最优公平性LP值LPfairLP_{fair}。我们在具有单汇点需求的一般图设定中研究此差异。在此设定下,我们给出一种产生同时最大化SW与公平性的核向量的算法。这导出了一般博弈的如下双准则结果。给定任意产生核的算法和任意λ(0,1)\lambda \in (0,1),可生成一个近似核向量,其公平性(相应社会福利)至少为λLPfair\lambda LP_{fair}(相应(1λ)LPsw(1-\lambda) LP_{sw})。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.09911,
  title  = {The Empirical Core of the Multicommodity Flow Game Without Side Payments},
  author = {Coulter Beeson and Bruce Shepherd},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.09911},
  year   = {2020}
}

备注

22 pages, 12 figures