[发明专利]基于联盟形成的拍卖机制设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及频谱分配、激励机制领域，特别涉及基于联盟形成的拍卖机制设计方法。

背景技术

近年来，对于云提供商，带宽预留已被认为是一个增值服务。在云市场中，云提供商向云租户提供带宽预留服务，尤其是在线流媒体服务提供商，他们有严格的带宽数量需求来保证他们的服务质量。云租户可根据其需求来租用带宽，并承担一定的花销，以提高自身的服务质量。现阶段的云资源租赁形式较为简单，考虑到云资源的利用率和云租户的效益，云租户形成联盟购买云资源的方式开始出现。拍卖作为一种能够保证真实性的激励机制，已被广泛应用于频谱分配。

在本发明作出之前，现有的频谱拍卖仍然存在着如下问题：

1)真实性。作为传统的拍卖机制设计，频谱拍卖机制需要满足真实性，也就是说，真实的报价是拍卖双方(买家和卖家)的占优策略，换句话说，拍卖双方不能通过谎报报价来优化自己的利益，而真实性能防止拍卖遭受操纵。现存的大部分频谱拍卖都没有考虑真实性，不能够防范拍卖双方的欺诈行为，因而可能损害整个拍卖的效益。

2)预算平衡。预算平衡保证拍卖商可以从拍卖中受益，或者至少不会有任何损失。预算平衡可以确保可信赖的第三方被激励为云带宽预留建立一个拍卖。我们注意到，虽然文献中已经提出了一些多单元双边拍卖机制来解决类似的分配问题，但没有一个人完全达到放策略性和预算平衡。

3)拍卖机制与联盟形成的结合。至今，很少研究工作将双边拍卖与联盟博弈论相结合。因此，如何搜寻最优买家联盟结构，来最大化定义的性能指标如租户满意度和资源利用率是我们所要解决的难点。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述问题，研发基于联盟形成的拍卖机制设计方法。

本发明的技术方案是：

基于联盟形成的拍卖机制设计方法，其主要技术特征在于步骤如下：

(1)模拟云带宽预留市场为一个双边拍卖，其中有m个云提供商，n个租户和一个拍卖商；

(2)云提供商和租户同时向拍卖商分别提交他们密封的定价和投标，租户可形成多个联盟进行带宽预留；

(3)拍卖者进行决策工作，主要包括赢者决策、带宽预留分配、定价策略三个阶段的工作；

(4)每个租户对于某个云供应商所提供带宽形成的联盟主要是交换操作。

所述租户联盟形成，对剩余租户集迭代使用背包算法，找到租户联盟，在云提供商带宽容量β范围内最大化带宽需求总和；当所有租户形成联盟，联盟形成初始化完成；

所述交换操作，在能提高租户满意度和带宽利用率的情况下，不同联盟的租户间可以进行交换操作。

所述迭代进行交换操作，直至各个联盟中成员稳定，得到最优联盟划分。

所述赢者决策阶段主要是应用McAfee算法来实现，包括如下步骤：

步骤1：排序；云提供商根据带宽的要价由低到高排序，即s′₁≤s′₂≤…≤s′_m；租户联盟以联盟综合报价由高到低排序，即Ω′₁≥Ω′₂≥...≥Ω′_g；

步骤2：选择临界值t为报价大于要价的最大的下标，即t为最大的，Ω′_t≥βs′_t，Ω′_t+1＜βs′_t+1；

步骤3：以Ω′_t+1和βs′_t+1为基准，计算临界价格p_k和q_i，其中p_k为获胜云提供商k的获得，q_i为获胜租户i的支付；如果否则p_k＝βs′_t，

本发明的优点和效果在于考虑到一种新颖的双边拍卖机制，将它与联盟博弈论结合起来，合并了买方联盟形成与拍卖机制。为了寻找最优的联盟结构(即买方群体形成)，提出一种动态的，迭代的联盟形成算法，来共同考虑带宽预留分配和定价策略。同时，整个拍卖过程满足真实性和预算平衡等经济性能，也就是说买家和卖家不能通过谎报来提高自己的收益，因此，真实的参与者也不用担心谎报带来的交易不公平，并且在以上两种情况下的定价方式下，拍卖商的利润始终为非负。

附图说明

图1——本发明云提供商与云租户拍卖模型示意图。

图2——本发明带宽分配过程示意图。

图3——本发明联盟结构形成示意图。

具体实施方式