冶金行业效用函数研究

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1、（冶金行业） 效用函数研究（冶金行业） 效用函数研究 效用函数研究报告 003壹种 TCP 博弈模型的 Nash 均衡存在性分析和仿真003壹种 TCP 博弈模型的 Nash 均衡存在性分析和仿真 在TCP博弈中， 当网络对任意流没有额外的处罚时， 用户i的收益函数表示为 ： 。 Y为此时链路的资源使用率，为用户i采取哪的策略时的效用，为链路上产生拥 塞时对分组的时延和丢弃所造成的拥塞成本。 005P2P环境中基于信号博弈论的资源定价机制005P2P环境中基于信号博弈论的资源定价机制 根据需求曲线和供给曲线的交点，即是均衡价格和均衡质量值所以，可求 出局部均衡价格，均衡质量，既均衡解为(，)。

2、 在确定信号传递模型时，从卖方以局部均衡价格作为出售价格来分析自身利 益最大化的信号局部均衡价格是卖方卖出资源的可能性最大的价格所以，提 供方在获得局部最优解后，根据自身的效用最大选择质量信号，进行资源定价， 卖方也能够根据均衡价格，适当的调低或调高定价，这由卖方的个人喜好而定， 资源可靠性为t，信号量为s，在不考虑交易是否成功时的卖方的效用为 由于交易且不壹定成交，因此在信息不对称的环境下，交易是否成交和价格 p，及信号量s的选择有关，假设成交的可能性和价格和信号量的关系为，式中k 是常量当交易成功时，节点获得的收益为u；不成功时获得的收益为0由此。 确立新的卖方效用函数 008壹种基于博弈

3、论的P2P内容分发协议 本文通过博弈论的机制来激励节点间进行协作，促使网络中彼此互为邻居的 节点同时成为对方的内容下载者和上传者把该系统建模成壹个非协作博弈，博 弈主体为接收服务器S所分发数据包的所有节点每个节点选择壹种策略以决定 自己如何执行博弈数据包的下载收益和上传成本这俩个因素是节点选择个人博 弈策略的主要参考依据其中，节点能够选择参加系统的协作(CA)，贡献带宽和 服务；或者不参加系统的协作(UCA)，保持自私的行为性能分析表明，最终每 壹个节点都不愿意独自偏离依照博弈理论所选定的协作策略即遵守本文设定的 激励机制，达到对所有节点均最优的纳什均衡。 收益值是节点所收到的分发数据包的数量

4、的具体体现，能够表达成： 上式中，Harvsti代表节点i加入系统m个回合后的总收益值，p为内容分发服务器 s每回合所分发的数据包数量，Reit表示节点i在第t个回合所接收到数据包数 成本值是节点所发送数据包的数量的具体体现，能够简单地表达成： 上式中，Costi代表节点i加入系统m个回合后的总成本值，其他Se分别表示 节点i在第t个回合所发送的内容包、谣言/请求包和惩罚包的数量。 效用值的表达 (01) 010基于重复博弈和惩戒机制的P2P协作激励信誉模型基于重复博弈和惩戒机制的P2P协作激励信誉模型 信誉机制加入到P2P网络后,节点间的博弈行为已不再是简单的单阶段博弈. 假设节点将无法知道

5、该博弈到何时终止,由博弈论知识可知,当局中人无法预知 博弈终点时,该博弈将是壹个无限重复的多阶段博弈.因此,P2P网络中节点交易 便成为壹种无限重复博弈节点在考虑本次交易所采取的策略时要考虑的标准是 它在本阶段的预期收益值.由重复博弈理可知,节点的预期收益是此次交易和所 有后续交易中单阶段收益值的贴现值之和,即 其中,为贴现因子,它能够见成壹个节点对后续交易的耐心程度,其取值范 围为0bc时效用函数才 有可能取到最大. 024基于混合战略博弈的 P2P 激励机制 文献中，把结点行为分为服务(serve)和不服务(dontserve)，俩种行为的 支付函数分别为： 公式3-1 公式3-2 其中，

6、U和C是结点的效用函数和消耗函数，R是信誉值，由以下式给出 公式3-3 公式3-4 是介于0到1的壹个常量，其意义相当于贴现率。如果结点的混合战略Nash均衡为 (p，l-p)，即以P概率服务，以(1-p)概率拒绝服务，则根据等值法，占优混合战 略中大于O分量的纯战略期望支付相等，有 公式3-5 将公式3-1至3-4代入公式3-5有p关于U、C、的函数关系： 公式3-6 032对等网络中的搭便车行为分析和抑制机制综述 效用函数(utilityfunction)是搭便车抑制机制研究中的壹个关键概念。效 用函数可能涉及以下自变量；节点共享文件的数量、节点已下载文件的数量、节 点已上传文件数量、节点

7、已下载数据的大小、节点已上传数据的大小等。定义计 算复杂性小，却能客观地反映搭便车控制中关键问题的效用函数是激励机制设计 的核心.以下通过介绍不同效用函数定义,分析激励机制的壹般研究方法。 式(1) (3)是文献1中定义的 3 个效用函数。 （1） 式(1)左端的表示在时刻，节点的效用函数。右端的表示在时刻，节点所提供的 共享文件数；是壹个规范化系数，是个常量。采用式(1)作为效用函数，节点能 享受的服务质量正比于节点共享的文件数量，效用函数(1)十分简单，节点所共 享文件数量决定节点能享受的服务质量。 （2） 式(2)从文件大小角度来计算节点的效用函数。式(2)先把壹个节点提供的共享文 件大

8、小求和，然后乘以规范化系数。对比式(1)和式(2)，俩者差异是在大文件和 小文件的处理方面有区别。采用式(1)，有利于共享多个小文件的节点享受高服 务质量；而式(2)则有利于共享大文件的节点。式(1)和式(2)定义的效用函数均 是静态效用函数，没有反映节点所提供的文件被其它节点下载次数的动态信息。 （3） 效用函数(3)既考虑了节点提供的共享文件的大小，又考虑了提供的共享文 件在对等网络中的受欢迎程度。表示节点在时刻的奖励值，表示节点在时刻的惩 罚值。奖励值中包括节点为其它节点提供下载文件大小之和，惩罚值是节点从网 络中下载数据大小之和，已下载信息量越多则惩罚值越大。效用函数(3)能够有 效区

9、分那些提供不被访问信息资源的搭便车节点。然而式(3)在增加合理性的同 时也增加了计算复杂度，它揭示了效用函数设计中的壹个矛盾：复杂度和合理性 的冲突。计算比较简单的效用函数，如式(1)、式(2)，合理性较弱；而合理性强 的定义则计算复杂度大。采用式(1)(3)效用函数，能够有效限制节点的搭便车 行为。在节点搭便车行为突出时，可让节点既无法发送查询请求，也不能下载信 息资源。搭便车者若不能享受信息资源共享服务，它将离开对等网络，对等网络 在线用户数量降低。然而对对等网络运营者而言，在线用户数量大小是衡量系统 价值的重要指标，例如利用 P2P 系统从事广告业务，它能够允许不提供共享数据 的节点存在

10、， 因为系统能够主动向搭便车节点发送广告信息。 在线节点数量越多， 则广告效果越好。如果严格执行上述效用函数，尽管有效抑制了节点的搭便车行 为，却不利于提高对等网络的用户数量。 评价壹个节点为对等网络所做贡献不能单纯地按绝对贡献大小评价，继而提出了 如式(4)所示的效用函数值大小比较方式，其中表示节点所作绝对贡献值，表示 节点的最大可支持物理带宽。式(4)中的效用函数值不是简单的绝对贡献值，而 是服务贡献值和节点所能提供的最大带宽之比值。它对物理上贡献能力低、但尽 力做了贡献的节点比较有利。 （4） 多数基于激励机制的搭便车行为控制方法是在节点提出查询或下载请求时 计算该节点的效用函数，然后确

11、定服务质量。但也有研究者认为在对等网络负载 不大的情况下，应该尽量为所有节点服务。因此他们把激励机制的控制点选择在 信息服务提供节点，而不是请求发起节点2-3。提供信息资源下载的节点根据当 前网络状态，将其判定为拥塞和不拥塞俩种类型。如果服务提供节点不拥塞，则 尽力满足同壹时刻所有节点提出的服务请求。但当服务提供节点发生拥塞时，它 根据查询或下载请求发起节点的效用函数值对服务请求进行优先级分类。先满足 效用函数值高的节点发出的服务请求，后满足效用函数值小的节点服务请求；特 别拥塞的情况下，可能拒绝搭便车者的服务请求2-3。 文献4中定义的效用函数如式(5)所示： （5） 式(5)和式(1)(3

12、)有俩个区别：(1)在时间域上采用连续方式，用积分计算节点 p 在时刻 t 的效用函数；(2)评价收益的角度不同。式(1)(3)是从整个 P2P 系统 的角度来计算各个节点的效用函数，节点为其它节点提供了服务，则是正收益； 节点从网络中下载了数据，则是负收益。式(5)却是从单个节点角度来评价效用 函数， 其中积分部分表示节点从网络下载的数据量。 从对等网络中下载资源越多， 则节点自身收益越大；求和部分表示节点为其它节点提供的下载服务总和，为系 统贡献越大，则节点效用函数值越小。根据式(5)的计算结果，文献4把节点分 成理性主义者、搭便车者和贪婪者 3 类。理性主义者期望效用函数值较大；搭便 车者则仅期望自身提供的下载服务量最小；贪婪者则仅注意积分部分值较大，即 节点从网络中获得下载数据总量最大。文献认为无论是搭便车者仍是贪婪者，都 不值得提倡，对等网络提倡理性主义节点。