диссертация (1169896), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Разработка методики теоретико-игрового моделированиямежгосударственных интеграционных объединений в электроэнергетикеИнтеграционное объединение представляет собой сложное взаимодействиестран-участниц, имеющих собственные национальные интересы, особенныесвойства, разного рода неопределенности, а также разнонаправленность ипротиворечивость в глобальных целях объединенной ЭЭС. Для математическойформализации и дальнейшего исследования такого взаимодействия в диссертациииспользован аппарат теории кооперативных игр72, в положениях которогорассматриваются принципы выработки стратегии при групповом взаимодействии.Для решения проблемы группового ведения субъектов при условии конфликта ихинтересоввводятсямоделиразногласия(несоответствиястимуловдлявзаимодействия разной меры) участников и разрабатываются рекомендаций дляоптимального поведения при создании компромиссной стратегии73.В диссертации для формализованного описания взаимодействия странучастниц МГЭО выбрана модель коалиционной игры.
В обоснование выбораположены следующие предпосылки:– аппаратантагонистическихигробеспечиваетмоделированиеэлементарных парных конфликтных ситуаций. При этом исследуется конфликтПровоторова, П. Кооперативные игры с коалиционной структурой / П. Провоторова, А.Зинченко: монография. – Lambert Academic Publishing, 2011. – 25 с.73Василевич, Л.Ф. Теория игр / Л.Ф. Василевич: учеб. пособие. – Киев: КИИМ, 2000. –37 с.7267интересов всего лишь двух игроков и принимаемые ими меры и контрмеры привзаимодействии.Какправило,анализируетсянеопределенностьдействийсоперника, так как конкретные шаги, цели, мотивы и стимулы его поведенияневозможно знать наверняка, пытаются спрогнозировать стратегию его поведенияна основании гипотезы о стремлении к увеличению личной выгоды и вычислениинекоторого предполагаемого выигрыша сторон. Соперничающая сторона такжеможет быть представлена в неявном виде некоторыми непредвиденнымиобстоятельствами или неопределенностью разного рода – в таком случаепроисходит дуэль с «природной неопределённостью»;– аппаратбескоалиционныхигрпозволяетмоделироватьконфликтнескольких сторон, при котором не предусматривается наличие механизмавзаимодействия и обсуждения между игроками либо стимулов к составлениюсоглашений между ними;– аппарат коалиционных (кооперативных) игр 74 является наиболее близкимк реальности интеграционных объединений в экономике, поскольку в нем акцентделается на проектировании механизма взаимодействия между участниками и на ихстимулировании к договору по поводу общей стратегии.
Игровая модельосновывается на ряде упрощений проблемы несоответствия взглядов участников наполучаемую награду. Существуют «правила игры», т.е. четкие представления обожидаемых и возможных действиях участников, о знаниях об их состоянии ипредпринимаемых мерах, о формируемой стратегии, о порядке взаимодействия, обожидаемом вознаграждении, об итогах игры.
Также игровая модель рассматриваеттолько «разумные ходы», т.е. ограничена совокупностью стратегий, которыеувеличивают или хотя бы не изменяют предполагаемый выигрыш участников.С учетом этих указанных ограничений, представляется возможнымприменение коалиционных игровых моделей для проектирования оптимальнойстратегии вероятного поведения группы игроков для повышения значенийиндивидуальных и общих вознаграждений от участия в объединенных структурах.Провоторова, П. Кооперативные игры с коалиционной структурой / П. Провоторова,А.
Зинченко: монография. – Lambert Academic Publishing, 2011. – 44 с.7468В диссертации были приняты за основу следующие методологические положенияаппарата коалиционных игр75. Под коалиционной игрой понимается набор:(12) =< , , , >где: – множество игроков; – множество образуемых коалиций; – множествогрупповых стратегий; v – характеристическая функция игры, описывающаязависимость выигрыша от формируемой коалиции C.Действия коалиции ⊂ рассматриваются в качестве поведения единогоигрока против явных соперников (других игроков), или обезличенного соперника«природы». В таком случае выигрыш конкретной коалиции участников ()зависит от личных стратегий поведения игроков, создавших коалицию C.
В силутого, что кооперация между игроками проявляется в создании коалиций, важныматрибутом групповой игры являются положения о кооперативном взаимодействии:– зависимость от совместного решения, выраженная переменой локальногои глобального выигрыша от выбора той или иной стратегии участниками;– характер совместного влияния может варьироваться от идеальносовпадающихлокальныхцелей(коалиционнаяигра)дозеркальнопротивоположных ожиданий (антагонистическая игра, «конфликт»);– кооперационные структуры могут проявлять динамические свойства, т.е.формируемые объединения чаще всего временные и обладают изменяющимсясоставом участников;– существует регламент кооперации, выраженный в форме известныхправил взаимодействия и поведения в составе кооперации;– возможна иерархия при взаимодействии, что означает существование«ходов», временной разницы между решениями одного участника и ответнымимерами других.Решениемкооперативнойигрынесколькихучастниковявляетсяраспределение общего выигрыша между ними в процессе преодоления конфликтаинтересов партнеров и выработки соглашений по правилам и условиямПровоторова, П.
Кооперативные игры с коалиционной структурой / П. Провоторова,А. Зинченко: монография. – Lambert Academic Publishing, 2011. – 46 с.7569достижения наибольшего выигрыша, правилам вхождения в кооперативныеструктуры и получаемые в итоге доли от общего выигрыша, оценки выигрышапри кооперативном взаимодействии, составления механизмов разрешения споровмежду участниками при помощи компромиссных решений и т.д. Получаемоерешением может быть представлено:– единственнымнаборомисходов,когдасуществуютоднозначныевыигрыши для данной игры (N-ядро, вектор Шепли);– множественным набором исходов, когда возможно найти многовариантов выигрыша для рассматриваемой игры (С-ядро, К-ядро).Вданнойработерассматриваютсяигры,вкоторыхучастникизаинтересованы в создании кооперативной структуры, что формально выражаетсяусловием супераддитивности характеристической функции:(13)( ) + ( ) ≤ ( ∪ ).Пояснимвышеописанныепринципыопределениявыигрышавкооперативной игре.
Для это введем понятие вектора дележа = (1 … ) cперсональными выплатами участникам , как индивидуально рационального иэффективного распределения выигрыша: ≥ (), ∈ ,dim()(14)∑ = (),=1где dim() – размерность множества участников.Тогда возможно составить выражение для формирования бесконфликтной«справедливой» схемы распределения частей выигрыша между участниками,стимулирующая их заинтересованность в объединении, которое называется Сядром:∑ ≥ (),∀ ⊂ .(15)∈Условия, формирующие C-ядро, создают оптимальное по Парето решение,так как схема разделения полностью распределяет выигрыш, а также повышают70егоустойчивостьзасчетстремлениякмаксимальновозможнойзаинтересованности игроков по участию в объединенной структуре.
Решением,оптимальным по Парето, является распределение выигрыша D* такое, что несуществует другого распределения выигрыша D0:∀ ∈ 0 ≥ ∗ ,(16)причём хотя бы одно неравенство выполнено строго.Таким образом, упрощается отбор вариантов, так как вместо пересмотравсех возможных решений, выделяется решение, не доминируемое другими.Проблема, возникающая даже с дискретными вариантами, заключается в том, чтоПарето-оптимальным может быть множество решений в результате чего варианты,расположенные на Парето-границе, оказываются неравнозначными, опережая поодним критериям, и отставая по другим.Вектор Шепли является другой концепцией эффективного дележа междупартнерами объединенной структуры, основанной на вычислении ожидаемоговклада участников в произвольную коалицию:Ф = ∑(dim() − 1)! (dim() − dim())!⁄dim() (() − (/ )).(17)∋Отличительной особенностью вектора Шепли является его существованиеи единственность во всех коалиционных играх, что позволяет всегда получитьоднозначное решение задачи при его использовании.Значительное отличие вектора Шепли от N-ядра в его особенныхматематических свойствах существования и единственности результата, которыепозволяют всегда получить однозначное решение задачи при его использовании.Рассмотрение реальной экономической проблемы значительно сложнее еёидеализированной игровой имитации: положения о абсолютно рациональномповедении участников, выработка стратегии в целях лишь оптимизацииэкономической ценности проекта, существование очевидных и строгих правилвзаимодействия, тотальное совпадение интересов по максимизации общейприбыли являются довольно слабыми сторонами в такого рода математическойабстракции.
Партнеры межгосударственной электроэнергетической интеграции71скорее всего руководствуются личной заинтересованностью, в том числе исубъективной, по достижению некоторых общих целей, но различаются понекоторым аспектам задачи; в рамках большого межнационального проектарешаются не только вопросы экономической целесообразности, но и анализасоциально-политической, военной, технологической значимости данного родакооперации; поведение участников закономерно и не бессистемно, но будетподчиняться серьезному влиянию случайности и неопределенности.Изложенныеметодологическиеосновыиспользуемогоаппаратакоалиционных игр позволяют перейти к изложению этапов разработанной вдиссертации методики теоретико-игрового моделирования межгосударственныхинтеграционных объединений в электроэнергетике.Напервомэтапеметодикивыполненаформальнаяпостановкакооперативной игры с функцией исходов, характеризующей эффект синергии отформирования коалиции стран-участниц МГЭО.