• 제목/요약/키워드: cooperative game theory

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재고비용할당을 위한 비례적 접근법 (The Proportional Method for Inventory Cost Allocation)

  • 이동주
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.220-227
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    • 2018
  • The cooperative game theory consists of a set of players and utility function that has positive values for a subset of players, called coalition, in the game. The purpose of cost allocation method is to allocate the relevant cost among game players in a fair and rational way. Therefore, cost allocation method based on cooperative game theory has been applied in many areas for fair and reasonable cost allocation. On the other hand, the desirable characteristics of the cost allocation method are Pareto optimality, rationality, and marginality. Pareto optimality means that costs are entirely paid by participating players. Rationality means that by joining the grand coalition, players do not pay more than they would if they chose to be part of any smaller coalition of players. Marginality means that players are charged at least enough to cover their marginal costs. If these characteristics are all met, the solution of cost allocation method exists in the core. In this study, proportional method is applied to EOQ inventory game and EPQ inventory game with shortage. Proportional method is a method that allocates costs proportionally to a certain allocator. This method has been applied to a variety of problems because of its convenience and simple calculations. However, depending on what the allocator is used for, the proportional method has a weakness that its solution may not exist in the core. Three allocators such as demand, marginal cost, and cost are considered. We prove that the solution of the proportional method to demand and the proportional method to marginal cost for EOQ game and EPQ game with shortage is in the core. The counterexample also shows that the solution of the proportional method to cost does not exist in the core.

미중 무역전쟁과 게임이론: 협상력 비대칭 상황에서의 협조적 균형 가능성 (US-China Trade War and Game Theory in Asymmetric Bargaining Power)

  • 김홍률
    • 무역학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.105-121
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    • 2019
  • This study applies diverse game theories to the US-China Trade War. The US-China Trade War can be analyzed as a game situation because the strategic decision-making process to maximize one's profit while considering the reaction of the other party is a game situation. However, related research suffered from some mistakes in applying the US-China Trade War as it is to classic game theory, because while the prisoners dilemma is based on the situation of No Communication, No Trust, No Cooperation, the US-China Trade War has a precondition different from that of prisoners dilemma, since it mutually communicates information and negotiation is repeated several times in a cooperative situation. The result of the trade negotiation will likely end as 'cooperate-cooperate'. Further, considering trade volume, trade interdependence, bargaining power based on economy, and the scale of damage caused by the Trade War, the US-China Trade War is progressing with the bargaining power of the US being higher than that of China. Since the current US-China Trade War is in an asymmetrical situation under the dominant bargaining power of the US, it is likely to reach 'US defect-China cooperative' in the long run.

A Game Theoretic Study of Energy Efficient Cooperative Wireless Networks

  • Brown, Donald Richard III;Fazel, Fatemeh
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권3호
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    • pp.266-276
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    • 2011
  • In wireless networks, it is well-known that intermediate nodes can be used as cooperative relays to reduce the transmission energy required to reliably deliver a message to an intended destination. When the network is under a central authority, energy allocations and cooperative pairings can be assigned to optimize the overall energy efficiency of the network. In networks with autonomous selfish nodes, however, nodes may not be willing to expend energy to relay messages for others. This problem has been previously addressed through the development of extrinsic incentive mechanisms, e.g., virtual currency, or the insertion of altruistic nodes in the network to enforce cooperative behavior. This paper considers the problem of how selfish nodes can decide on an efficient energy allocation and endogenously form cooperative partnerships in wireless networks without extrinsic incentive mechanisms or altruistic nodes. Using tools from both cooperative and non-cooperative game theory, the three main contributions of this paper are (i) the development of Pareto-efficient cooperative energy allocations that can be agreed upon by selfish nodes, based on axiomatic bargaining techniques, (ii) the development of necessary and sufficient conditions under which "natural" cooperation is possible in systems with fading and non-fading channels without extrinsic incentive mechanisms or altruistic nodes, and (iii) the development of techniques to endogenously form cooperative partnerships without central control. Numerical results with orthogonal amplify-and-forward cooperation are also provided to quantify the energy efficiency of a wireless network with sources selfishly allocating transmission/relaying energy and endogenously forming cooperative partnerships with respect to a network with centrally optimized energy allocations and pairing assignments.

D2D Power Control in the Cellular System: Non Cooperative Game Theoretic Approach

  • Oh, Changyoon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.25-31
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    • 2018
  • In this paper, we consider the game theoretic approach to investigate the transmit power optimization problem where D2D users share the uplink of the cellular system. Especially, we formulate the transmit power optimization problem as a non cooperative power control game. In the user wide sense, each user may try to select its transmit power level so as to maximize its utility in a selfish way. In the system wide, the transmit power levels of all users eventually converge to the unique point, called Nash Equilibrium. We first formulate the transmit power optimization problem as a non cooperative power control game. Next, we examine the existence of Nash Equilibrium. Finally, we present the numerical example that shows the convergence to the unique transmit power level.

이종 네트워크에서의 비협력 게임 기반 전력 할당 기법 (Power Control Scheme Based on Non-Cooperative Game in a Heterogeneous Network)

  • 배인산;이진녕;장성진;김재명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권11호
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    • pp.771-778
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    • 2014
  • 본 논문에서는 이종네트워크에서 펨토셀의 전력제어 기법을 게임이론을 이용해 정의한다. 저전력으로 고품질의 통신환경을 제공하는 펨토셀은 여러 장점으로 인해 최근 이슈화 되고 있지만 다수의 펨토셀 사용은 매크로셀과의 같은 채널을 사용함으로 인한 많은 량의 간섭으로 작용한다. 게임이론의 적용을 위해 셀룰러 네트워크의 기지국 및 사용자를 게임을 하는 플레이어로 설정하고 서로에게 미치는 간섭 영향을 전력 효용함수로 모델링 하였다. 또한 최적의 전력을 사용하여 시뮬레이션을 통한 저전력 사용, 간섭량 감소 그리고 시스템 전체 성능 향상을 확인하였다.

D2D Utility Maximization in the Cellular System: Non Cooperative Game Theoretic Approach

  • Oh, Changyoon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.79-85
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    • 2019
  • We investigate the D2D utility maximization in the cellular system. We focus on the non cooperative game theoretic approach to maximize the individual utility. Cellular system's perspective, interference from the D2D links must be limited to protect the cellular users. To accommodate this interference issue, utility function is first defined to control the individual D2D user's transmit power. More specifically, utility function includes the pricing which limits the individual D2D user's transmit power. Then, non cooperative power game is formulated to maximize the individual utility. Distributed algorithm is proposed to maximize the individual utility, while limiting the interference. Convergence of the proposed distributed algorithm is verified through computer simulation. Also the effect of pricing factor to SIR and interference is provided to show the performance of the proposed distributed algorithm.

협조적 게임이론 관점에서 본 대기업-스타트업 개방형 혁신 성공 요인 분석: 대기업 'G사'와 스타트업 'S사'의 협업 사례를 중심으로 (Analysis of the Success Factors of Open Innovation fromthe Perspective of Cooperative Game Theory: Focusing on the Case of Collaboration Between Korean Large Company 'G' and Startup 'S')

  • 김진영;박재홍;손영우
    • 벤처창업연구
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    • 제19권2호
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    • pp.159-179
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    • 2024
  • 본 연구는 대기업과 스타트업의 협업 사례를 기반으로 개방형 혁신의 성공을 위해서는 상호 협력과 신뢰 관계 형성이 중요하다는 점을 협조적 게임이론 관점에서 제시하고, 어떻게 이를 구현할 수 있을지에 대한 시사점을 제공한다. 정보의 비대칭성, 그리고 대기업과 스타트업의 조직문화와 의사결정구조의 차이로 인해 일반적인 개방형 혁신에서는 참가자들 간의 비협조적 게임 형태로 협업이 진행될 가능성이 높으며, 이는 혁신의 정도가 낮아지는 개방형 혁신의 역설(the open innovation paradox) 현상으로 귀결된다. 이에 따라 본 연구는 "어떻게 하면 개방형 혁신을 협조적 게임 형태의 성공적인 협업으로 진행할 수 있을 것인가?"라는 연구문제에 기반하여 대기업 'G사'와 스타트업 'S사'와의 정보비대칭 상황에서 협업에 대한 사례연구를 수행하였다. 연구 결과, 성공적인 개방형 혁신을 위해서는 (1) 대기업-스타트업 간 조직문제를 해결하기 위해 양사 이해관계가 일치하는 명확한 목표 수립이 필요하다는 점, (2) 신뢰성 문제 해결을 위해서는 스타트업의 질적성장을 위한 인력파견 등의 지원이 중요하다는 점, (3) 이익배분 문제를 해결하기 위해서는 전략적 투자와 신사업 공동 추진으로 연결되는 유기적 협업이 중요하다는 점을 확인하였다. 본 연구는 개방형 혁신 성공 요인에 대한 논의를 참가자들 간의 조직 문화와 의사결정구조를 고려한 상호작용과 전략적 판단의 중요성으로 확장하는데 기여하고, 협조적 게임이론 관점에서 개방형 혁신의 성공 조건을 실증적으로 확인하였다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다.

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협력 게임 이론을 이용한 대역폭 할당 기법의 성능 비교 (Performance Comparison among Bandwidth Allocation Schemes using Cooperative Game Theory)

  • 박재성;임유진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제18C권2호
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    • pp.97-102
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    • 2011
  • 게임 이론은 다수의 사용자에게 공유 자원을 효율적이고 공정하게 분배할 수 있는 이론적 기반을 제공하므로 이를 대역폭 할당에 이용하려는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 게임 이론에 의한 대역폭 할당 기법들은 적용한 게임 기법들에 따라 동일 조건에서 할당하는 대역폭이 달라진다. 그러나 현재까지 네트워크 분야에서는 게임 이론의 수학적 근거만을 차용하고 있으며 이들이 대역폭 할당 문제에 적용될 때 각 기법 별 특성에 대한 정량적 비교 분석은 이루어지고 있지 않다. 이에 따라 본 논문에서는 다수의 노드가 대역폭을 공유하는 경우 파산(Bankruptcy) 게임 이론과 협상(Bargaining) 게임 이론을 이용하여 송신 노드의 입력율에 따른 각 노드 별 대역폭 할당 기법들의 특성을 비교 분석하고 이에 따른 향후 연구 방향을 제시한다.

GAME MODEL AND ITS SOLVING METHOD FOR OPTIMAL SCALE OF POWER PLANTS ENTERING GENERATION POWER MARKET

  • Tan, Zhongfu;Chen, Guangjuan;Li, Xiaojun
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제26권1_2호
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    • pp.337-347
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    • 2008
  • Based on social welfare maximum theory, the optimal scale of power plants entering generation power market being is researched. A static non-cooperative game model for short-term optimization of power plants with different cost is presented. And the equilibrium solutions and the total social welfare are obtained. According to principle of maximum social welfare selection, the optimization model is solved, optimal number of power plants entering the market is determined. The optimization results can not only increase the customer surplus and improve power production efficiency, but also sustain normal profits of power plants and scale economy of power production, and the waste of resource can also be avoided. At last, case results show that the proposed model is efficient.

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비협조적 게임이론을 활용한 신재생발전사업 갈등 사례분석 (Case Analysis of Conflicts in Renewable Power Generation Projects Using Non-cooperative Game Theory)

  • 박재현;김경국;김경석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제44권2호
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    • pp.215-221
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    • 2024
  • 정부는 신재생에너지 정책을 통해 신재생에너지 시설확대를 독려하고 있다. 그러나 신재생에너지 발전시설 설치로 인해 발생하는 경관훼손, 전자파발생, 부동산 가치하락, 환경오염 등의 사유로 인해 지역주민들의 민원이 발생한다. 이는 발전사업자와 주민들 사이에서 갈등을 만들며, 사업 진행을 어렵게 만든다. 본 연구는 비협조적 게임이론을 적용하여, 주민참여를 통해 발전사업자와 주민들의 갈등을 해결한 신재생에너지 발전 사업 8가지 사례를 분석하고자 한다. 인근 이해당사자인 지역주민들의 투자를 받아, 주민들은 최대 25 %에서 최소 4.1 %의 수익률을 얻었다. 주민들은 발전사업 추진에 동의하고, 발전사업자는 수익의 일부를 주민들과 공유하는 것이 게임이론 분석을 통해 모두에게 우월전략임을 확인했다. 우월 전략이 만나는 지점은 내쉬균형을 형성하며, 동시에 파레토최적점이 되어 발전사업자와 주민 모두에게 이익이 된다는 분석결과를 도출하였다.