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【每日一文】杨向峰:Linear-Quadratic Uncertain Differential Game With Application to Resource Extraction Problem


微分博弈的研究现状是:1)确定型微分博弈已经经历60 年,获得了丰硕的成果和重要的应用; 2)随机微分博弈也经历了40 多年,新的模型和应用得到了扩展;3)模糊微分博弈也被提出,但其实质是微分博弈中控制策略的模糊化,状态的演变仍然是经典的微分方程或随机微分方程。作为不确定信息博弈的扩展,不确定微分博弈也必然随着“不确定理论”的发展而发展。“不确定理论”是清华大学刘宝碇教授于2007年提出的一套研究信度的数学分支,目前,不确定理论理论已经被广泛地应用到经济、管理等领域中,许多国内外学者在不确定理论方面都做了卓有成效的研究,其成果得到了学术界同行的认可。

基于不确定理论,本论文提出由不确定微分方程驱动的不确定微分博弈。在期望值准则下定义其反馈Nash 均衡解, 并证明两人零和不确定微分博弈的最大最小定理。此外,通过引入一个Riccati 微分方程, 证明了该Riccati 方程解的存在性是相应线性二次不确定微分博弈存在反馈鞍点Nash 均衡解的充分条件,且最优控制一定是线性控制。如果一个线性二次不确定微分博弈的线性控制是最优的,证明对应Riccati 方程一定有解。最后, 给出不确定微分博弈在资源消耗问题中的应用。

本论文发表在IEEE Transaction on Fuzzy Systems期刊上,在Google Scholar数据库中被引145次,在Web of Science数据库中被引118次,为ESI高被引及热点论文。