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2022-06-14
英文标题:
《A fractional-order difference Cournot duopoly game with long memory》
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作者:
Baogui Xin, Wei Peng, Yekyung Kwon
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最新提交年份:
2019
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英文摘要:
  We reconsider the Cournot duopoly problem in light of the theory for long memory. We introduce the Caputo fractional-order difference calculus to classical duopoly theory to propose a fractional-order discrete Cournot duopoly game model, which allows participants to make decisions while making full use of their historical information. Then we discuss Nash equilibria and local stability by using linear approximation. Finally, we detect the chaos of the model by employing a 0-1 test algorithm.
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中文摘要:
我们根据长记忆理论重新考虑古诺寡头垄断问题。我们将Caputo分数阶差分法引入经典的双寡头理论,提出了一个分数阶离散古诺双寡头博弈模型,该模型允许参与者在充分利用历史信息的同时做出决策。然后利用线性近似讨论了纳什均衡和局部稳定性。最后,我们采用0-1测试算法检测模型的混沌。
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分类信息:

一级分类:Economics        经济学
二级分类:General Economics        一般经济学
分类描述:General methodological, applied, and empirical contributions to economics.
对经济学的一般方法、应用和经验贡献。
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Economics        经济学
分类描述:q-fin.EC is an alias for econ.GN. Economics, including micro and macro economics, international economics, theory of the firm, labor economics, and other economic topics outside finance
q-fin.ec是econ.gn的别名。经济学,包括微观和宏观经济学、国际经济学、企业理论、劳动经济学和其他金融以外的经济专题
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2022-6-14 06:59:37
具有长记忆的分馏l阶差异古诺双寡头博弈*Wei Peng+Yekyung Kwon摘要我们根据长记忆理论重新考虑古诺双寡头问题。我们将Caputo分数阶微分微积分引入经典的双寡头理论,提出了分数阶离散古诺双寡头博弈模型,该模型允许参与者在充分利用历史信息的同时做出决策。然后利用线性近似讨论了纳什均衡和局部稳定性。最后,我们采用0-1测试算法检测模型的混沌。关键词:分数阶差;分数阶离散动力系统;古诺双寡头博弈;分岔与混沌;0-1测试。内容1引言22预备知识33模型64纳什均衡和局部稳定性75数值模拟96结论10*B、 Xin,山东科技大学经济与管理学院,中国青岛266590,电子邮箱:xin@tju.edu.cn,通讯作者+W.Peng,山东科技大学经济与管理学院,中国青岛266590,电子邮箱:pengweisd@foxmail.comY.Kwon,Dongseo大学全球商业管理部,韩国釜山47011,电子邮件:yiqing@hanmail.net1引言本文的目的有两个方面。一个目的是将应用数学和工业经济学的两条独立研究线结合在一起:分数阶微分方程和库诺平衡。另一种是通过用分数阶形式代替整数阶差分方程,将长记忆引入经典古诺对偶博弈。1.1 1838年,古诺博弈论文献[1]提出了差异方程与柯尔诺均衡之间的联系。
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2022-6-14 06:59:40
许多研究人员,如纳什(Nash)[2]、冯·诺依曼(Von Neumann)和摩根斯特恩(Morgenstern)[3],对博弈论的发展做出了里程碑式的贡献,博弈论已成为经济经济学以外领域的强大分析工具,如网络空间安全[4-8]、动力系统[9、10]、细胞生物学[11]、图像处理[12]、人机系统[13]、艺术智能[14、15],安全工程【16,17】、核安全【18】、肿瘤学【19】、系统控制【20】和信息科学【21】。考虑到微分方程强大的动态特征化能力,具有整数阶微分方程的离散动态博弈已成为产业经济学领域的一个重要研究方向。利用整数阶差分方程,经济学研究人员开发了各种有趣的离散古诺双寡头博弈模型,如表1.1.2所示,分数阶差分方程与科学模型之间的联系在1974年的迭代《az和Osler》中首次提出了fr作用阶差分理论。Miller和Ross【50】以及Gray和Zhang【51】于1988年开发了框架阶差微积分。分数阶微分计算器吸引了许多学者和从业者的兴趣,但与已经发展了300多年的分数阶微分计算器相比,分数阶微分计算器仍然是一个年轻的研究领域。前者的研究者包括Atici、Eloe和s,eng¨ul[5 2–56];巴斯托斯、费雷拉和托雷斯【57】;Wu,Baleanu等人。[58, 59]; 古德里奇[60,61];Abdeljawad等人【62–65】;Wei和Wang等人【67,68】;ˇCerm\'ak、Gy"ori和Ne chv'tal【69】;Mozyrska和Wyrwas【70,71】;Abu Saris和Al-Mdallal【72】。
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2022-6-14 06:59:43
分数阶微分微积分应用于许多科学领域,如表2.1.3所示,分数阶微分方程与古诺双寡头博弈之间的联系整数阶微分方程理论不适合分析具有长记忆的分数阶离散古诺双寡头博弈的非线性动力学特征。我们必须运用新的理论来分析分形离散对策的稳定性、分岔性和混沌性。幸运的是,研究人员有表1:具有整数阶差分方程的古诺双寡头博弈研究参与者决策变量的数量新特征Puu[22]2产品数量自适应期望Skopel[23],Govaerts&Ghaziani[24]2产品数量单峰反应函数Schi&Naimzada[25]2产品数量有界理性Avali,Naimzada,特拉蒙塔纳(Tramontana)[26]2基于产品数量梯度的方法、当地垄断法(local onsoliticalapproximationaglari)、奈姆扎达(Naimzada)和佩科拉(Pecora)[27]2不同产品的产品数量萨吉萨(Sagiza)和埃尔萨达尼(Elsadany)[28,29];Elsadany&Awad【30】;Fan等人【31】2产品数量异质性玩家Li,Xie,Lu,&Tang【32】2可调用产品数量航空公司收入管理El Sayed,Elsadany,阿瓦德【33】2产品数量对数需求函数Wad和Elsadany【34】2产品数量社会福利Elsadany【35】2基于相对最大化的产品数量有限理性Matsumoto【36】2产品数量适应性预期Anti和Gori【37】2产品数量微型创建的不同产品demandXin,Ma,和高【38】2产品数量与新兴类型关系马和郭【39】2产品数量估算和两阶段考虑Askar、Alshamrani和Alnowibet【40】2产品数量合作Arsingyu【41】2汽车需求异构的商业运营模式和不同的产品Snzhang等人。
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2022-6-14 06:59:46
【42】2产品数量两阶段、半共谋Tramontana、Gardini和Puu【43】2产品数量竞争对手经营多个生产工厂Stramontana【44】2产品数量等弹性需求函数Tramontana等人【45】2-n产品数量异质性玩家Baiardi和Naimzada【46–48】2-n产品数量最佳反应,模拟规则为分析分数阶微分方程的稳定性提供了一些有用的结果,如显式稳定性条件【69】、显式稳定性标准【70】、线性近似稳定性【71、94】、渐近稳定性标准【72】、李雅普诺夫函数【95】、有限时间稳定性【96】和混沌分析【97】。本文的其余部分组织如下。第2节回顾了相关文献。第3节,提出了一个具有Caputo分数阶差分方程的长记忆离散古诺博弈。第4节研究了N灰平衡点及其局部稳定性。在第5节中,使用分叉图、相图和0-1测试算法来验证主要结果。本文在第6.2节的序言中总结了分数阶微分微积分的以下定义。表2:分数阶微分计算的非数学应用研究领域分数阶微分计算的科学问题类型Arasov【73】物理晶格分数阶微分方程Wu等人【74】物理反常微分分数Riesz-Caputo微分方程Shuang等人【75】;伊斯梅尔等。[76]; Liu,X ia,&Wang[77,78];Kassim等人【79】加密图像加密技术分数阶logistic差分方程Xin等人【80】;Wu等人【81】;Shukla和Sharma【82】;Ouannas等人。
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2022-6-14 06:59:49
[83, 84]; Liu【85】系统工程混沌同步,控制分数阶非线性微分方程Myzyrska&Pawluszewicz【86–90】系统工程可控性,可观测性分数阶差分方程Sierociuk&Twardy【91】系统工程参数识别变量分数阶差分方程In&Zhou【92】图像处理图像去噪差分曲率驱动的分数阶非线性差分方程Lu等人【93】信号处理Kalman滤波非线性差分分数阶系统扰动定义1(见【52】。)对于任何实数ν,t∈ R、 t的ν上升分数阶乘定义为ast(ν):=Γ(t+1)Γ(t+1- ν) ,t(0)=1。定义2(见[51,52]。)Let x:不适用→ R、 a∈ R、 t型∈ Na+ν和ν>0。然后,ν阶的分数和定义为-νax(t):=Γ(ν)t-νXs=a(t- σ(s))(ν-1) x(s),其中a是起始点,Na={a,a+1,a+2,…}表示隔离时间刻度,σ(s)=s+1。定义3(见【63】。)设ν>0,ν<N,t∈ 钠+氮-ν、 n=[ν]+1。然后用c定义ν阶Caputo-like leftdelta差νax(t):=-(n)-ν) anx(t)=Γ(n- ν) t型-(n)-ν) Xs=a(t- σ(s))(n-ν-1)nsx(个)。(2.1)定理1(见【99】。)对于Caputo分数阶微分系统Cνax(t)=ft+,xt型+, t+=t+ν- 1.kx(a)=xk,k=0,m级- 1,m=[ν]+1,(2.2)等效离散积分系统写为x(t)=x(t)+Γ(ν)t-νXs=a+m-ν(t- σ(s))(ν-1) f(s+ν)- 1,x(s+ν)- 1) ),t∈ Na+m,(2.3),其中初始迭代为x(t)=m-1Xk=0(t- a) (k)Γ(k+1)kx(a)。使用定义1,我们可以得到(t- σ(s))(ν-1) =(t- s- 1)(ν-1) =t(ν):=Γ(t- s) Γ(t- s- ν - 1).因此,我们可以得到以下命题。备注1如果a=0,我们将系统(2.2)改写为以下n个数字形式x(n)=x(0)+Γ(ν)nXi=1Γ(n- i+ν)Γ(n)- i+1)f(x(i- 1) ),n∈ N
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