Dynamic game-theoretic model of market with supply chain formation

Abstract

Объект исследования: процесс формирования сети поставок, состоящей из нескольких уровней, в которой фирмы из разных уровней играют разную роль в производстве конечного товара. В работе рассмотрена модель, обобщающая существующую модели сети поставок путем введения нескольких уровней и динамики. В качестве принципа оптимальности выбрано равновесие по Нэшу. Найдены стабильные по Нэшу сети. В дипломную работу входит: введение, 5 глав, приложение и заключение. Во введении приведено краткое описание модели. В главе 1 описана существующая теоретико-игровая модель формирования торговой сети. В этой модели игроки, определяя объемы своего производства, объемы продаж товара другим игрокам, объемы закупок и объемы продаж на внутреннем рынке, стремятся максимизировать свою прибыль. В главе 2 рассмотрен частный случай предыдущей модели, в котором игроки делятся на 3 группы: добывающие предприятия, перерабатывающие предприятия и те, которые продают товар на конечном рынке. В главе 3 предложена модификация предыдущей модели, в которой вводится функция спроса конечного рынка. Стратегии игроков дополнены возможностью игрока определять цену на товар. Найдены условия стабильной сети. В главе 4 рассмотрена более общая модель, в которой стратегии игроков дополнены функцией спроса, определяющей спрос игрока на товары других игроков. Найдены условия стабильной сети для случая, когда сеть является древовидным графом. В главе 5 модель из главы 4 формализована как динамическая сетевая игра. В приложении представлена программа на языке Python для поиска равновесных ситуаций в игре. В Заключении перечислены полученные результаты. Список литературы содержит 6 библиографических названий.

Object of the study: the process of forming a supply chain consisting of several levels, in which firms from different levels play a different role in the production of the final product. The paper considers a model that summarizes the existing supply chain model by introducing several levels and dynamics. The Nash equilibrium is chosen as the optimality principle. Nash stable networks are found. The thesis includes: introduction, 5 chapters, appendix and conclusion. In the introduction, a brief description of the model is given. Chapter 1 describes the existing game-theoretic model of the formation of a trading network. In this model, players, by determining the volume of their production, the sales volumes of the goods to other players, the volumes of purchases and sales volumes in the domestic market, tend to maximize their profits. In Chapter 2, a special case of the previous model is considered, in which players are divided into 3 groups: mining enterprises, processing enterprises and those that sell goods in the final market. Chapter 3 proposes a modification of the previous model, in which the demand function of the final market is introduced. The strategy of the players is supplemented by the player's ability to determine the price of the goods. Conditions for a stable network are found. Chapter 4 discusses a more general model in which the players' strategies are complemented by a demand function that determines the player's demand for the goods of other players. The conditions of a stable network are found for the case when the network is a tree-like graph. In Chapter 5, the model from Chapter 4 is formalized as a dynamic network game. The application introduces a Python program for finding equilibrium situations in the game. The Conclusion lists the results obtained. The list of references contains 6 bibliographical names.