卜紅 南江霞

摘 要 研究了聯(lián)盟是模糊的合作博弈.利用多維線性擴(kuò)展的方法定義了模糊聯(lián)盟最小核心解，并推導(dǎo)出三人模糊聯(lián)盟合作博弈最小核心的計(jì)算公式.研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多維線性擴(kuò)展的模糊聯(lián)盟合作博弈最小核心解是對(duì)清晰聯(lián)盟合作博弈最小核心解的擴(kuò)展.最后給出三人模糊聯(lián)盟合作博弈的一個(gè)具體事例，證明了此方法的有效性和適用性.

關(guān)鍵詞 運(yùn)籌學(xué)；模糊聯(lián)盟最小核心解；多維線性擴(kuò)展方法

中圖分類號(hào) O225 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract A fuzzy coalition cooperative game was studied， according to the multinear extension. The least core of three person fuzzy coalition cooperative game was defined and its' computational formulae was obtained. The research result shows that the least core of the three person fuzzy cooperative games with multilinear extension form is an extension of the least core of crisp cooperative games. The validity and applicability of the proposed method were illustrated with a real example.

Key words operation research； the least core for fuzzy coalition cooperative game； multilinear extension

1 引 言

合作博弈是博弈論重要的分支，已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用.但現(xiàn)實(shí)生活中，如（李登峰（2003），Branzei and Dimitrov et al（2005），Bumariu and Kroupa （2009），李登峰（2012），LI（2012）， Branzei and Dimitrov （2008） ） 文中所提到的環(huán)境的不確定性、可支配資源的有限性等原因[1-6]，局中人常以一種參與度去參與聯(lián)盟，因此， Aubin（1974）首次提出了模糊聯(lián)盟的概念[7]，即局中人在參與合作時(shí)，參與程度可以不同，用[0，1]間的一個(gè)實(shí)數(shù)表示，由于其更符合人們的心理和實(shí)際問題，模糊聯(lián)盟合作博弈的理論和應(yīng)用引起了許多國內(nèi)外研究者的關(guān)注，成為合作博弈理論的重要組成部分和研究熱點(diǎn)之一.許多研究者對(duì)模糊聯(lián)盟合作博弈進(jìn)行了深入的研究，如孫紅霞（2010）首先拓展了 Owen 聯(lián)盟值在經(jīng)典意義下滿足的 5 個(gè)公理，利用 Choquet 積分給出了基于聯(lián)盟結(jié)構(gòu)的模糊合作博弈的 Owen 聯(lián)盟值，即模糊 Owen聯(lián)盟值的具體形式，并證明該聯(lián)盟值滿足新定義的 5 個(gè)公理[8].占家權(quán)和張強(qiáng)（2010） 提出一類具有特殊結(jié)構(gòu)的模糊合作博弈的資源分配方法，而且其方法可以保證所有局中人支付之和最大， 從而解決了模糊合作博弈中會(huì)形成什么樣的模糊聯(lián)盟結(jié)構(gòu)的問題[9].黃武軍等（2010）研究了擬陣約束下TU模糊合作博弈的Banzhaf-Colema值[10].Owen（1972）等引入了多維線性擴(kuò)展方法，用于大規(guī)模清晰合作博弈的Shapley值計(jì)算，并利用此方法對(duì)經(jīng)典合作博弈進(jìn)行拓展，提出了多維線性擴(kuò)展的模糊聯(lián)盟合作博弈[11].Meng（2010）等對(duì)具有多維線性擴(kuò)展形式的模糊聯(lián)盟合作博弈Shapley值進(jìn)行研究，證明了Shapley值的存在性和唯一性，并給出了解析表達(dá)式[12].孟凡永（2012）提出了基于多維線性擴(kuò)展模糊聯(lián)盟合作博弈的Banzhaf值，討論了其性質(zhì)和公理化方法[12].綜上所述目前，該研究的重要分支就是利用多維線性擴(kuò)展方法對(duì)清晰聯(lián)盟合作博弈下的支付函數(shù)進(jìn)行模糊拓展，并提出基于多維線性擴(kuò)展的模糊聯(lián)盟合作博弈分配方案.從文獻(xiàn)中看基于多維線性擴(kuò)展的模糊聯(lián)盟合作博弈Shapley值和Banzhaf值等都有深入的研究，成果較多，但對(duì)于最小核心的研究很少.最小核心彌補(bǔ)了核心可能是空集的缺陷，另外三人博弈在現(xiàn)實(shí)生活中很普遍，很多聯(lián)盟都是產(chǎn)、供、銷三方聯(lián)盟，因此研究三人模糊合作博弈最小核心具有一定的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值.

文中探討了基于多維線性擴(kuò)展的三人模糊聯(lián)盟合作博弈的最小核心.利用多維線性擴(kuò)展方法對(duì)經(jīng)典清晰聯(lián)盟合作博弈最小核心進(jìn)行模糊拓展，定義了基于多維線性擴(kuò)展的模糊聯(lián)盟合作博弈的核心、強(qiáng)ε-核心和最小核心，并給出最小核心的一些性質(zhì).最后通過算例來說明基于多維線性擴(kuò)展的模糊聯(lián)盟合作博弈的最小核心的有效性和實(shí)用性.

三家公司合作時(shí)，公司1所得的利益分配為1.756萬元，公司2獲得利益分配在[5.576，13.576]之間，公司3獲得的利益分配在[4.756，12.576]之間.此方法可以應(yīng)用到企業(yè)聯(lián)盟利潤分配問題中，不僅有固定的的計(jì)算公式，而且也彌補(bǔ)了核心常常為空集的情況.說明了文中所給出的三人模糊聯(lián)盟合作博弈的最小核心解的合理性和實(shí)用性.

5 結(jié) 論

研究了三人模糊聯(lián)盟合作博弈的最小核心的計(jì)算方法.把經(jīng)典的合作博弈擴(kuò)展到模糊聯(lián)盟合作博弈上，并提出模糊聯(lián)盟最小核心的定義，利用多維線性擴(kuò)展模糊聯(lián)盟合作博弈，得出三人模糊聯(lián)盟合作博弈最小核心的計(jì)算公式.對(duì)于三個(gè)以上合作博弈的聯(lián)盟最小核心算法，由于計(jì)算比較繁瑣，有待進(jìn)一步研究.此外可以進(jìn)一步推廣到特征函數(shù)為模糊集的合作博弈，以及聯(lián)盟和特征函數(shù)均為模糊的合作博弈中.

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