Game-theoretic methods for stability analysis in environmental pollution control problems

Abstract

В центре внимания данной диссертации находится анализ устойчивости соглашений, заключаемых при решении экологических проблем, например, вызванных выбросами парниковых газов, что является очень важным и сложным процессом для моделирования. Значимым представляется применение анализа устойчивости в играх совместного управления загрязнением окружающей среды, когда игроки могут отклоняться от жестких ограничений, предписанных соглашениями. Анализ устойчивости соглашений основан на теоретико-игровом подходе, применяемом в области кооперативных игр. В диссертации впервые предлагается три механизма обеспечения устойчивости коалиционных структур. Впервые представлен механизм компенсаций, основанный на теории цепочки поставок. Для подтверждения устойчивости коалиционных структур в отличии от внутренней и внешней устойчивости используются два подхода: устойчивость по Нэшу и индивидуальная устойчивость. В части диссертационной работы предлагается новый показатель нормированной ценности информации для измерения полезности информации.

The focus of this dissertation is to analyze the stability of agreements made when dealing with environmental problems, such as those caused by greenhouse gas emissions, which is a very important and challenging process to model. The application of stability analysis in collaborative pollution control games is significant, especially when players can deviate from the strict constraints prescribed by the agreements. The stability analysis of agreements is based on a game-theoretic approach applied in the field of cooperative games. The thesis proposes for the first time three mechanisms to ensure the stability of coalition structures. A trade-off mechanism based on supply chain theory is presented for the first time. Two approaches are used to prove the stability of coalition structures in contrast to internal and external stability: Nash stability and individual stability. In part of this work, a new normalized value of information is proposed to measure the utility of information.