[工学]电力市场讲义第五章.ppt

博弈理论在发电厂报价中的应用 基本概念 博弈论的基本概念包括参与人、行动、信息、战略、支付、结果和均衡等等。其中，参与人、战略和支付是描述一个博弈所需要的最少的要素，而行动和信息是其“积木”。参与人、行动和结果统称为“博弈规则”。博弈分析的目的是使用博弈规则预测均衡。 （1）参与人（players）：参与人指的是一个博弈中的决策主体，他的目的是通过选择行动或者战略以最大化自己的支付水平。参与人可能是自然人，也可能是团体。在本文所讨论的参与人指的是电力市场环境下的发电厂商。 博弈理论在发电厂报价中的应用 （2）行动（actions or moves）：行动是参与人在博弈的某个时点的决策变量。一般的，用 表示第i个参与人的一个特定行动， 表示可供选择的所有行动集合（action set）。参与人的行动可以使离散的，也可以使连续的。 在n人博弈中，n个参与人的行动的有序集 称为“行动组合”，其中第i个元素 是第i个参与人的行动。和行动相关的一个重要问题是行动顺序（the order of play）。行动顺序对于博弈的结果是非常重要的。事实上，有关静态博弈和动态博弈的区别就在于行动顺序的做出。我们看到，同样的参与人，同样的行动组合，行动的顺序不同，每个参与人的最优选择就不同，博弈的结果也就不同.。 博弈理论在发电厂报价中的应用 （3）信息（information）：信息是参与人有关博弈的知识，特别是有关“自然”的选择，其他参与人的特征和行动的知识。信息集（information set）是博弈论中描述参与人信息特征的一个基本概念，可以理解为参与人在特定时刻有关变量的值的知识。 在博弈论中，“完美信息”和“完全信息”是既有联系又有区别的两个概念。完美信息（perfect information）指的是一个参与人对其他参与人（包括自然）的行动选择有准确了解的情况；完全信息（complete information）是指自然不首先行动或者自然的初始行动被所有参与人准确观察到的情况，即没有事前的不确定性。 共同知识（common knowledge）指的是“所有参与人知道，所有参与人知道所有参与人知道，所有参与人知道所有参与人知道所有参与人知道……”的知识。共同知识是博弈论一个很强的假定。 博弈理论在发电厂报价中的应用 （4）战略（strategy）：战略是参与人在给定信息集的情况下的行动规则，它规定参与人在什么时候选择什么行动。因为信息集包含一个参与人有关其他参与人之前行动的知识，战略告诉该参与人如何对其他参与人的行动做出反应，因而战略是参与人“相机行动方案”（contingent action plan） 一般的，用Si表示第i个参与人的一个特定战略， 代表第i个参与人的所有可选择的战略集合。如果n个参与人每人都选择一种战略，n维向量 称为一个战略组合（strategy profile） 博弈理论在发电厂报价中的应用 （5）支付（payoff）：在博弈论中，支付指的是在一个特定的战略组合下参与人得到的确定效用水平，或者是指参与人得到的期望效用水平。博弈的参与人的目标是选择自己的战略以最大化自己的支付。博弈的一个基本特征是，一个参与人的支付不仅仅取决于自己的战略函数，而且取决于所有其他参与人的战略选择，是所有参与人的战略选择的函数。 博弈理论在发电厂报价中的应用 （6）结果（outcome）：结果是博弈分析者感兴趣所在，如均衡战略组合，均衡行动组合和均衡支付组合等等。 （7）均衡（equilibrium）：均衡是所有参与人的最优战略组合，一般记做 其中， 是第i个参与人在均衡情况下的最优战略，它是参与人的所有可能的战略中使得支付最大化的战略。 博弈理论在发电厂报价中的应用 博弈的战略式表述 在讨论了博弈论的基本概念以后，现给出博弈的表述方式。在博弈论中，一个博弈可用两种不同的方式表述，一种是战略式表述（strategic form representation），另外一种是扩展式表述（extensive form representation）。这两种表述形式几乎完全等价。本文仅给出战略式表述。 1．博弈的参与人集合： ； 2．每个参与人的战略空间： ； 3．每个参与人的支付函数： ； 4.一般的， 代表这个战略式表述博弈。 博弈理论在发电厂报价中的应用 博弈的分类 按照参与人的先后行动分类 （1）??