• 제목/요약/키워드: Stackelberg Game

검색결과 41건 처리시간 0.026초

Multimedia Service Discrimination Based on Fair Resource Allocation Using Bargaining Solutions

  • Shin, Kwang-Sup;Jung, Jae-Yoon;Suh, Doug-Young;Kang, Suk-Ho
    • ETRI Journal
    • /
    • 제34권3호
    • /
    • pp.341-351
    • /
    • 2012
  • We deal with a resource allocation problem for multimedia service discrimination in wireless networks. We assume that a service provider allocates network resources to users who can choose and access one of the discriminated services. To express the rational service selection of users, the utility function of users is devised to reflect both service quality and cost. Regarding the utility function of a service provider, total profit and efficiency of resource usage have been considered. The proposed service discrimination framework is composed of two game models. An outer model is a repeated Stackelberg game between a service provider and a user group, while an inner model is a service selection game among users, which is solved by adopting the Kalai-Smorodinsky bargaining solution. Through simulation experiments, we compare the proposed framework with existing resource allocation methods according to user cost sensitivity. The proposed framework performed better than existing frameworks in terms of total profit and fairness.

협력적 게임을 이용한 다수단 연속형 교통망 설계 모형 (A Multi-modal Continuous Network Design Model by Using Cooperative Game Approach)

  • 김병관;이영인;임용택;임강원
    • 대한교통학회지
    • /
    • 제29권1호
    • /
    • pp.81-93
    • /
    • 2011
  • 본 연구는 다수단 교통망에서 교통시설 운영자와 이용자의 상호 의사결정과정을 고려하여 교통시설의 건설 및 운영 정책 문제를 해결하기 위한 다수단 연속형 교통망 설계문제를 다룬다. 특히, 교통시설에 대한 정책변화에 따라 교통수단간 통행이 어떻게 변화하는가를 고려하기 위하여 승용차 교통망과 대중교통 교통망을 함께 고려하고자한다. 이러한 교통망 설계 모형을 개발함에 있어서 일반적인 Nash 균형(비협력 게임)의 접근법이 아닌 좀 더 합리적이라고 연구되어진 Stackelberg 균형(협력적 게임)의 접근법을 이용하고 그러한 방법으로 다수단 교통망의 교통수단 선택을 고려한 민감도 분석 방법을 적용한다. 본 연구의 다수단 연속형 교통망 설계 모형은 교통정책 결정에 대한 임의의 연속형 교통망 설계변수(${\epsilon},\hat{\epsilon},p$)에 대해서 개발되어진다. 또한 모형의 적용 및 평가를 위하여 1)도로 정책에 대한 최적 도로용량 산정과 2)대중교통 정책에 대한 최적 대중교통 노선빈도 산정 그리고 3)교통체계의 수단분담 정책에 대한 현 교통체계의 최적 목표 수단분담율 산정 문제에 모형을 적용하여 본다.

게임이론 기반 에너지인터넷의 성능 분석 (Performance of Energy Internet Based on Game Theory)

  • 선영규;심이삭;김수현;황유민;김진영
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방송∙미디어공학회 2019년도 추계학술대회
    • /
    • pp.91-92
    • /
    • 2019
  • 이 논문은 에너지인터넷의 실시간 가격 수요 반응 시스템에서 금전적 이익 극대화를 위해 두 명의 플레이어가 있는 Stackelberg 게임 기반 진화 게임을 연구한다. 우리는 두 명의 플레이어인 발전자와 에너지 사용자의 통일된 이익을 극대화하는 대신 발전자와 에너지 사용자의 이익을 극대화하는 에너지 전략을 적용한다. 실시간 가격 수요 반응 시스템에서 적용한 에너지 전략을 시뮬레이션하였고 시뮬레이션 결과, 적용된 에너지 전략이 기존의 방식에 비해 발전자의 수익을 45 %까지 효과적으로 개선하고 에너지 사용자의 전기 요금을 평균 15.6 % 줄일 수 있음을 보여준다. 또한, 제안한 에너지 전략이 수요반응의 목표 중 하나인 피크 대 평균 비율 감소의 안정화에 기여할 수 있음을 확인했다.

  • PDF

프로슈밍 플랫폼으로서 웹2.0의 네트워크 경제학

  • 김도훈
    • 한국경영정보학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국경영정보학회 2007년도 추계학술대회
    • /
    • pp.402-407
    • /
    • 2007
  • 웹2.0이라는 개념과 트랜드는, 개방성, 사용자 참여, 집단 지성, 인간중심의 IT 서비스 등을 키워드로 하는, 플랫폼 기반 비즈니스 모델을 통칭한다. 전세계적 블로그 열풍이나, Googlization으로 불리기도하는 주요 웹포탈의 성장은 이러한 현상을 뒷받침하는 증거이며, 미래 인터넷 시장을 개척하는 엔진으로 자리잡고 있다. 그런데 웹2.0을 기술적으로(descriptive) 소개하거나 관련된 요소기술에 대한 문헌은 많음에도 불구하고, 이러한 현상을 경영/경제학적 시각에서 체계적으로 분석한 연구는 의외로 많지 않다. 본 논문에서는 기존의 웹(웹1.0)과 웹2.0 서비스 모형을 경영 경제학적 관점에서 구조화하고, 이들 서비스 모형을 Stakelberg 게임의 관점에서 분석한다. 특히 본 연구에서는 웹2.0의 다양한 국면 중에서 프로슈밍(prosuming)에 초점을 맞춘다. 분석 결과, 웹2.0에서 사용자 후생이 웹1.0에 비해 크게 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 사용자 스스로 맞춤화된 정보를 창출하는 노력과 한계편익간의 비율을 나타내는 ${\delta}_c$('고객화 요소'로 부름) 분포의 범위(파라미터 ${\delta}$)가 사회후생에 중요한 역할을 함을 발견하였다. 이는 고객화 요구의 다양성이 커짐에 따라 사용자 후생을 비롯한 사회후생도 증진됨을 의미한다.

  • PDF

도입주체에 따른 인터넷경로의 도입효과 (The Impact of the Internet Channel Introduction Depending on the Ownership of the Internet Channel)

  • 유원상
    • 마케팅과학연구
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.37-46
    • /
    • 2009
  • The Census Bureau of the Department of Commerce announced in May 2008 that U.S. retail e-commerce sales for 2006 reached $ 107 billion, up from $ 87 billion in 2005 - an increase of 22 percent. From 2001 to 2006, retail e-sales increased at an average annual growth rate of 25.4 percent. The explosive growth of E-Commerce has caused profound changes in marketing channel relationships and structures in many industries. Despite the great potential implications for both academicians and practitioners, there still exists a great deal of uncertainty about the impact of the Internet channel introduction on distribution channel management. The purpose of this study is to investigate how the ownership of the new Internet channel affects the existing channel members and consumers. To explore the above research questions, this study conducts well-controlled mathematical experiments to isolate the impact of the Internet channel by comparing before and after the Internet channel entry. The model consists of a monopolist manufacturer selling its product through a channel system including one independent physical store before the entry of an Internet store. The addition of the Internet store to this channel system results in a mixed channel comprised of two different types of channels. The new Internet store can be launched by the independent physical store such as Bestbuy. In this case, the physical retailer coordinates the two types of stores to maximize the joint profits from the two stores. The Internet store also can be introduced by an independent Internet retailer such as Amazon. In this case, a retail level competition occurs between the two types of stores. Although the manufacturer sells only one product, consumers view each product-outlet pair as a unique offering. Thus, the introduction of the Internet channel provides two product offerings for consumers. The channel structures analyzed in this study are illustrated in Fig.1. It is assumed that the manufacturer plays as a Stackelberg leader maximizing its own profits with the foresight of the independent retailer's optimal responses as typically assumed in previous analytical channel studies. As a Stackelberg follower, the independent physical retailer or independent Internet retailer maximizes its own profits, conditional on the manufacturer's wholesale price. The price competition between two the independent retailers is assumed to be a Bertrand Nash game. For simplicity, the marginal cost is set at zero, as typically assumed in this type of study. In order to explore the research questions above, this study develops a game theoretic model that possesses the following three key characteristics. First, the model explicitly captures the fact that an Internet channel and a physical store exist in two independent dimensions (one in physical space and the other in cyber space). This enables this model to demonstrate that the effect of adding an Internet store is different from that of adding another physical store. Second, the model reflects the fact that consumers are heterogeneous in their preferences for using a physical store and for using an Internet channel. Third, the model captures the vertical strategic interactions between an upstream manufacturer and a downstream retailer, making it possible to analyze the channel structure issues discussed in this paper. Although numerous previous models capture this vertical dimension of marketing channels, none simultaneously incorporates the three characteristics reflected in this model. The analysis results are summarized in Table 1. When the new Internet channel is introduced by the existing physical retailer and the retailer coordinates both types of stores to maximize the joint profits from the both stores, retail prices increase due to a combination of the coordination of the retail prices and the wider market coverage. The quantity sold does not significantly increase despite the wider market coverage, because the excessively high retail prices alleviate the market coverage effect to a degree. Interestingly, the coordinated total retail profits are lower than the combined retail profits of two competing independent retailers. This implies that when a physical retailer opens an Internet channel, the retailers could be better off managing the two channels separately rather than coordinating them, unless they have the foresight of the manufacturer's pricing behavior. It is also found that the introduction of an Internet channel affects the power balance of the channel. The retail competition is strong when an independent Internet store joins a channel with an independent physical retailer. This implies that each retailer in this structure has weak channel power. Due to intense retail competition, the manufacturer uses its channel power to increase its wholesale price to extract more profits from the total channel profit. However, the retailers cannot increase retail prices accordingly because of the intense retail level competition, leading to lower channel power. In this case, consumer welfare increases due to the wider market coverage and lower retail prices caused by the retail competition. The model employed for this study is not designed to capture all the characteristics of the Internet channel. The theoretical model in this study can also be applied for any stores that are not geographically constrained such as TV home shopping or catalog sales via mail. The reasons the model in this study is names as "Internet" are as follows: first, the most representative example of the stores that are not geographically constrained is the Internet. Second, catalog sales usually determine the target markets using the pre-specified mailing lists. In this aspect, the model used in this study is closer to the Internet than catalog sales. However, it would be a desirable future research direction to mathematically and theoretically distinguish the core differences among the stores that are not geographically constrained. The model is simplified by a set of assumptions to obtain mathematical traceability. First, this study assumes the price is the only strategic tool for competition. In the real world, however, various marketing variables can be used for competition. Therefore, a more realistic model can be designed if a model incorporates other various marketing variables such as service levels or operation costs. Second, this study assumes the market with one monopoly manufacturer. Therefore, the results from this study should be carefully interpreted considering this limitation. Future research could extend this limitation by introducing manufacturer level competition. Finally, some of the results are drawn from the assumption that the monopoly manufacturer is the Stackelberg leader. Although this is a standard assumption among game theoretic studies of this kind, we could gain deeper understanding and generalize our findings beyond this assumption if the model is analyzed by different game rules.

  • PDF

Optimal user selection and power allocation for revenue maximization in non-orthogonal multiple access systems

  • Pazhayakandathil, Sindhu;Sukumaran, Deepak Kayiparambil;Koodamannu, Abdul Hameed
    • ETRI Journal
    • /
    • 제41권5호
    • /
    • pp.626-636
    • /
    • 2019
  • A novel algorithm for joint user selection and optimal power allocation for Stackelberg game-based revenue maximization in a downlink non-orthogonal multiple access (NOMA) network is proposed in this study. The condition for the existence of optimal solution is derived by assuming perfect channel state information (CSI) at the transmitter. The Lagrange multiplier method is used to convert the revenue maximization problem into a set of quadratic equations that are reduced to a regular chain of expressions. The optimal solution is obtained via a univariate iterative procedure. A simple algorithm for joint optimal user selection and power calculation is presented and exhibits extremely low complexity. Furthermore, an outage analysis is presented to evaluate the performance degradation when perfect CSI is not available. The simulation results indicate that at 5-dB signal-to-noise ratio (SNR), revenue of the base station improves by at least 15.2% for the proposed algorithm when compared to suboptimal schemes. Other performance metrics of NOMA, such as individual user-rates, fairness index, and outage probability, approach near-optimal values at moderate to high SNRs.

링크관측교통량을 이용한 도시부 OD 통행행렬 추정 (GA와 SAB 알고리즘의 비교를 중심으로) (OD trip matrix estimation from urban link traffic counts (comparison with GA and SAB algorithm))

  • 백승걸;김현명;임용택;임강원
    • 대한교통학회지
    • /
    • 제18권6호
    • /
    • pp.89-99
    • /
    • 2000
  • 전통적인 OD조사에 의한 OD추정방법의 여러 문제점들로 인해 링크에서 관측된 교통량과 기존OD를 결합해 새로운 OD를 추정하고자 하는 연구들이 지속되고 있으며, 그 필요성도 증대되고 있다. 그러한 기법중의 하나가 Yang(1995)이 제시한 바이레벨 모형으로, 그는 일반화최소자승법을 풀기위한 Sensitivity Analysis Based (SAB)을 제시하였다. 그러나 SAB 알고리즘은 두가지 중요한 문제점을 가지고 있다. 첫 번째 문제는 실제 OD를 알기가 어렵기 때문에, 기존 OD 조사시의 통행패턴이 현재의 통행패턴과 큰 변화가 없다는 가정 하에, 기존 OD를 추정시 중요한 추정기준으로 설정한다는 점이다. 그러나 이러한 기존 OD에 대한 추정의 종속성으로 인해, SAB는 기존 OD와 실제 OD의 차이가 큰 경우 정확한 해를 도출하지 못하고 추정결과가 일관적(robust)이지 않게 도출된다. 두 번째 문제는 SAB는 통행패턴 추정시 선형근사화를 가정하기 때문에 게임이론적 측면에서 전제로 설정한 완전한 Stackelberg 상황을 구현하지 못한다는 점이다. 이러한 문제점을 피하기 위해서는 기존 OD의 오차나 관측교통량의 오차에 대해 일관적이고 안정적인 해도출 기법이 필요하다. 본 연구의 목적은 SAB를 비롯한 기존 바이레벨 OD추정기법의 문제점을 지적하고 이에 대한 대안기법을 제시하는 것이다. OD추정의 문제는 본질적으로 비선형이고 비볼록하기 때문에, 다중해를 도출하게 된다. 따라서 전역해 탐색기법이 필요한데, 본 연구에서는 전역최적화가 가능한 유전알고리즘(Genetic Algorithm)을 이용한 OD추정모형(GA-Model:GAM)을 제시하였다. 사례네트워크에 대한 비교분석결과, GAM은 기존 OD의 오타에 대해 크게 종속적이지 않으며 OD구조가 변하는 경우에도 추정이 가능하여, 일반적으로 실제 OD를 알 수 없는 (기존OD의 오차가 어느 정도인지를 알 수 없는) 도시부 네트워크에서 신뢰성있는 추정력을 보였다.

  • PDF

비계획구매를 고려한 제조업체와 유통업체의 판매촉진 비용 분담 (Cooperative Sales Promotion in Manufacturer-Retailer Channel under Unplanned Buying Potential)

  • 김현식
    • 한국유통학회지:유통연구
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.29-53
    • /
    • 2012
  • 제조업체와 유통업체의 판매촉진 구사가 증가하면서 이들 사이의 바람직한 판매촉진 비용 분담 방식에 대한 관심도 증가하고 있다. 특히 유통업체 점포를 방문하는 소비자의 비계획구매 요소는 유통업체에게 명시적 잉여를 제공하지만 제조업체에게는 그렇지 않다는 점에서 이를 고려한 판매촉진 비용 분담의 방향 제시가 필요한 것이 현실이다. 문제는 유통업체 방문 소비자의 점포내 비계획구매 요소가 있을 때 제조업체가 어떻게 대응해야 하는지에 대해서는 충분한 설명이 이루어지지 못하고 있다는 점이다. 이러한 문제의식에서 본 연구에서는 유통업체 점포내 비계획구매 요소가 있을 때 제조업체가 구체적으로 공동 판매촉진 행동을 어떻게 전개해야 하는지 조명하고 있다. 본 연구의 주요결과는 다음과 같다: (1) 유통업체 점포 방문 소비자의 비계획구매 수준이 증가할수록 채널 전체의 판매촉진 수준은 높아지고, 제조업체의 비용 분담액도 커진다. (2) 유통업체 점포 방문 소비자의 비계획구매 수준이 증가할수록 채널 전체 판매촉진 비용 중에서 제조업체의 판매촉진 비용 분담 비중은 낮아지고, 유통업체의 판매촉진 비용 분담 비중은 높아진다. (3) 제조업체 이익은 유통업체 점포 방문 소비자의 비계획구매 수준인 b의 증가함수이다. (4) 유통업체가 소비자의 비계획구매 대상 제품을 조달하는데 소요되는 비용 수준이 증가할수록 유통업체 점포 방문 소비자의 비계획구매 수준 증가에 따른 채널 전체의 판매촉진 수준 증가 정도, 제조업체의 판매촉진 비용 분담액 증가 정도, 유통업체의 판매촉진 비용 분담 비중 증가 정도, 제조업체 이윤 증가 정도가 낮아진다.

  • PDF

석유 탐사 및 개발이 석유 수입관세의 동태적 부과구조에 미치는 영향: OPEC의 경우 (The Impact of Oil Exploration and Development on the Dynamic Structure of Tariff Imposed by Oil Importing Country: The Case of OPEC)

  • 이덕만
    • 자원ㆍ환경경제연구
    • /
    • 제25권2호
    • /
    • pp.255-276
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 시장지배력을 가진 OPEC이 탐사 및 개발을 통해 석유 매장량을 증대시키는 경우에 석유 수입국이 부과할 석유 수입관세의 동태적 부과구조에 대한 분석을 시도하였다. 이를 위해 본 연구는 Stackelberg differential 게임모형을 설정하고, 둘째, 석유 수출국의 채굴비용이 석유 매장량의 영향을 받는 경우와 받지 않는 경우를 분리하여 분석하였으며, 셋째, 석유 수출국이 생산된 석유의 일정량을 국내 소비에 사용하는 경우와 전량 수출하는 경우를 각각 상정하여 분석하였다. 본 연구의 분석 결과에 의하면 석유 수출국의 채굴비용이 석유 매장량의 영향을 받는 경우에 석유 수입국은 수입된 석유의 소비로 인한 자국의 경제적 잉여를 극대화하기 위해 동태적으로 비일관적(dynamically inconsistent)인 관세를 부과하고, 석유 매장량의 영향을 받지 않는 경우에는 동태적으로 일관성(dynamically consistent)있는 관세를 부과할 것을 제안하고 있다. 아울러 본 연구는 석유 수출국이 생산된 석유의 일정량을 자국의 소비에 사용하는지의 여부는 본 연구가 제안하는 석유 수입관세의 동태적 부과구조에 영향을 미치지 않는다는 사실을 보이고 있다.

환승지체 및 가변수요를 고려한 대중교통 운행빈도 모형 개발 (Transit Frequency Optimization with Variable Demand Considering Transfer Delay)

  • 유경상;김동규;전경수
    • 대한교통학회지
    • /
    • 제27권6호
    • /
    • pp.147-156
    • /
    • 2009
  • 본 논문에서는 기 운영되고 있는 도시부 대중교통을 대상으로 노선의 운행빈도 설계 문제의 모델링 및 해법 개발을 위한 방법론을 제시하였다. 개발된 운행빈도 모형은 이중구조 모형으로서 상위 운영자 모형은 이용 가능한 총 차량 대수제약과 최소/최대 운행빈도 제약 하에 비용과 수익을 모두 포함한 순비용을 최소화하는 비선형 최적화 모형이고, 하위 사용자 모형은 가변수요와 용량제약으로 인한 노선의 혼잡, 그리고 노선 간환승에 따른 지체를 고려한 확률적 사용자 평형수단/경로선택 모형이다. 모형의 해법으로는 상위 모형의 경우 목적함수의 그레디언트를 기반으로 하는 "그레디언트 투사 해법"을 제안하였고, 하위모형의 경우는 기존의 "반복조정해법"을 활용하였다. 또한, 구축된 모형과 해법을 소규모 예제네트워크에 적용하여 그 수렴성과 도출된 해를 분석하였다. 본 논문의 운행빈도 설계방법론은 노선의 운영 효율성을 진단 평가하고, 투입 차량대수 제약 하에 대중교통 운영 효율을 개선하는 방안을 마련하는 데 있어 이론적인 토대로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.