数学模型与数学建模 第5章 效益的合理分配.ppt

作业 某甲（农民）有一块土地，若从事农业生产可收入1万元。若将土地租给某乙（企业家）用于工业生产，可收入3万元。当旅店老板请企业家参与经营时，收入达4万元。为促成最高收入的实现，试用shapley值方法分配个人的所得。 8.4 效益的合理分配 例 甲乙丙三人合作经商，若甲乙合作获利7元， 甲丙合作获利5元，乙丙合作获利4元， 三人合作获利11元。又知每人单干获利1元。 问三人合作时如何分配获利？ 记甲乙丙三人分配为 解不唯一 (5，3，3) (4，4，3) (5，4，2) …… (1) Shapley合作对策 [ I,v] ~n人合作对策，v~特征函数 ~n人从v(I)得到的分配，满足 v(s)~ 子集s的获利 公理化方法 ?s?~子集 s中的元素数目， Si ~包含i的所有子集 ~由?s?决定的“贡献”的权重 Shapley值 ~ i 对合作s 的“贡献” Shapley合作对策 三人(I={1,2,3})经商中甲的分配x1的计算 1/3 1/6 1/6 1/3 1 1 2 1 3 I 1 7 5 11 0 1 1 4 1 6 4 7 1/3 1 2/3 7/3 x1=13/3 类似可得 x2=23/6, x3=17/6 1 2 2 3 合作对策的应用 例1 污水处理费用的合理分担 20km 38km 河流 三城镇地理位置示意图 1 2 3 污水处理，排入河流 三城镇可单独建处理厂，或联合建厂(用管道将污水由上游城镇送往下游城镇) Q1=5 Q3=5 Q2=3 Q~污水量，L~管道长度 建厂费用P1=73Q0.712 管道费用P2=0.66Q0.51L 污水处理的5 种方案 1）单独建厂 总投资 2）1, 2合作 3）2, 3合作 4）1, 3合作 总投资 总投资 合作不会实现 5）三城合作总投资 D5最小, 应联合建厂 建厂费：d1=73?(5+3+5)0.712=453 1?2管道费：d2=0.66 ?50.51 ?20=30 2?3管道费：d3=0.66 ?(5+3)0.51 ?38=73 D5 城3建议：d1 按 5:3:5分担, d2,d3由城1,2担负 城2建议：d3由城1,2按 5:3分担, d2由城1担负 城1计算：城3分担d1?5/13=174C(3), 城2分担d1?3/13+d3 ?3/8 =132C(2), 城1分担d1?5/13+d3 ?5/8+ d2 =250C(1) 不同意 D5如何分担？ 特征函数v(s)~联合(集s)建厂比单独建厂节约的投资 ~三城从节约投资v(I)中得到的分配 Shapley合作对策 计算城1从节约投资中得到的分配x1 1 1 2 1 3 I 0 40 0 64 0 0 0 25 0 40 0 39 1 2 2 3 1/3 1/6 1/6 1/3 0 6.7 0