[发明专利]一种基于两阶段非对称纳什-主从博弈模型的跨区域水资源分配方法

权利要求书

1.一种基于两阶段非对称纳什-主从博弈模型的跨区域水资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取水资源分配的基本信息数据，包括：博弈模型的参与人、各参与人的效益函数、总可分配水量和各参与人需水量，其中，博弈模型的参与人包括上层m个领导者和下层n个追随者；

(2)构建上层领导者的模型；

上层领导者的模型定义如下：

约束条件：

上层领导者的不等式约束条件：G_j(s)≥0；

上层领导者的等式约束条件：H_j(s,w)＝0；

其中，V_j是领导者j适当考虑下层追随者利益后最大化自身利益的支付分配；s＝{s₁,s₂,…,s_m}表示上层领导者相关的决策向量；w＝{w₁,w₂,…,w_n}表示下层追随者相关的决策向量；G_j(s)表示上层领导者的不等式约束；H_j(s,w)表示上层领导者的等式约束；

(3)提出基于破产理论原理的改进下层追随者保守收益计算方法；

保守收益的求解定义如下：

d_i＝u_i(I_i)；

其中，u_i(I_i)是水资源分配过程中下层追随者i获得最小分配水量时的效益，I_i是水资源分配过程中下层追随者i的最小分配水量；d_i是下层追随者i获得最小分配水量时的效益，即保守收益；λ_i是下层追随者i的最低供水保证水量；Q是总可分配水量；r_i是下层追随者i的需水量；

(4)提出综合考虑公平性、高效性原则的综合谈判权重确定方法；

谈判权重的求解定义如下：

α_i＝ηδ_1i+(1-η)δ_2i；

其中，

其中，α_i为下层追随者i的谈判权重；η为公平性原则所占的权重；δ_1i为第i个追随者仅考虑公平性原则时的谈判权重；(1-η)为高效性原则所占的权重；δ_2i为第i个追随者仅考虑高效性原则时所占的权重；β_i为第i个追随者的用水水平修正系数；D_i为第i个追随者的综合用水效用；I_i是水资源分配过程中下层追随者i的最小分配水量；r_i是下层追随者i的需水量；

(5)构建下层追随者的非对称纳什-海萨尼谈判模型，进行跨区域水资源分配；

下层追随者的非对称纳什—海萨尼谈判模型定义如下：

约束条件：

下层追随者的不等式约束条件如下：

最优解的存在性条件：u_i(w_i)≥d_i(i＝1,2,…,n)，在实际的水资源分配中d_i＝u_i(I_i)；

下层追随者分配水量约束条件：I_i≤w_i≤r_i(i＝1,2,…,n)；

下层追随者的等式约束条件如下：

水量平衡的等式约束条件：

其中，u_i(w_i)是追随者i的支付分配，I_i是水资源分配过程中下层追随者i的最小分配水量，u_i(I_i)是水资源分配过程中下层追随者i获得最小分配水量时的效益。