[发明专利]基于介数分析囚徒困境网络博弈中合作水平的方法及系统

摘要

一种基于介数分析囚徒困境网络博弈中合作水平的方法及系统。本发明利用网络中所有节点的介数，将网络的具体特性考虑到整个演化博弈的过程中，通过计算网络中每个节点与邻居节点博弈后的收益大小，算出每个节点所对应的策略扩散概率q，根据该概率确定各节点下一步所采取的策略，进行策略更新，进而形成整个网络的状态矩阵，最终确定稳定状态下的合作者比例。获得囚徒困境网络博弈中的合作水平。由于本发明在计算过程中引入了介数，可以将网络的具体特性转化为可计算的参数，具有可计算性，并且能够更为准确的反应网络的具体特性对博弈过程的影响。本发明的计算结果更为准确，也更加能够贴合实际网络反应其囚徒困境网络博弈中的合作水平。

主权项

1.一种分析囚徒困境网络博弈中合作水平的方法，其特征在于，包括：第一步，确定网络模型以及网络模型中节点的个数N≥2，构建复杂网络，该复杂网络中的节点表示为z_x，N≥x≥2；构建囚徒困境博弈模型，设置其中的收益矩阵为每个节点均包含背叛和合作两种策略，其中背叛表示为节点合作表示为节点b表示对于合作的节点而言其背叛带来的收益；第二步，计算每一个节点z_x的收益其中，z_y表示节点z_x的一个邻居节点，Ωx表示节点z_x的全部邻居节点所组成的集合；记节点z_x的邻居节点中所具有的最大的收益为P_Y；第三步，计算每一个节点z_x所对应的介数B_x；第四步，计算每一个节点z_x所对应的策略扩散能力为前导因子其中，α表示调整因子，α的取值范围是[‑3，3]；第五步，计算每一个节点z_x所对应的策略扩散概率其中，k表示广义的噪声因子，为小数；第六步，对所述各节点z_x分别按照其所对应的策略扩散概率q进行策略更新，以确定各节点z_x所对应的下一步策略；第七步，根据所述复杂网络中各节点z_x所对应的策略生成状态矩阵；第八步，重复上述第一步至第七步，直至各节点z_x所对应的策略趋于稳定；获得稳定状态下复杂网络中各节点z_x中采用合作策略的比例记为c；第九步，改变所述收益矩阵中对于合作的节点而言其背叛带来的收益b，重复上述第二步至第八步，获得b取不同值时所对应的采用合作策略的比例c；第十步，分别以背叛带来的收益b和采用合作策略的比例c作为两坐标轴建立b‑c图，获得囚徒困境网络博弈中的合作水平。