Logo NGI
nl
en
Zoeken

infrabase >

projecten >

multi-agent decision making

 
 
Nummer
01.11
 
Naam
Multi-agent Decision Making
 
Samenvatting

Het onderwerp van dit onderzoek behoort tot de speltheorie. Bij speltheorie moet men denken aan het modelleren en oplossen van conflicten en coalitievorming. Spelen zijn omnipresent: of het nu veilingen, manoeuvreren in druk verkeer, (kandidaat-)politici bij verkiezingen of een prijzenoorlog tussen supermarkten betreft. Speltheorie levert vooral fundamentele concepten die men in vele beslissingsprocessen kan herkennen.

 
Projectleider
Geert Jan Olsder (projectleider)
Onderzoekers
Michiel Bliemer
 
Ivo Bouwmans
 
Katerina Stankova
 
Margot Weijnen
Beschrijving

Het onderwerp van dit onderzoek behoort tot de speltheorie. Bij speltheorie moet men denken aan het modelleren en oplossen van conflicten en coalitievorming. Spelen zijn omnipresent: of het nu veilingen, manoeuvreren in druk verkeer, (kandidaat-)politici bij verkiezingen of een prijzenoorlog tussen supermarkten betreft.

Speltheorie levert vooral fundamentele concepten die men in vele beslissingsprocessen kan herkennen. Er zijn echter minstens vier factoren aan te geven die de belangrijkheid en zichtbaarheid van de speltheorie in de weg staan of in ieder geval stonden. Ten eerste is er de moeilijke modelvorming; menselijke conflicten hebben immers vaak een psychologische kant. Ten tweede wordt er vanuit gegaan dat spelers rationeel handelen (en dus niet de kont tegen de krib gooien bijvoorbeeld) en ten derde zijn er vele evenwichtsconcepten en het is vaak niet duidelijk naar welke door de spelers gestreefd wordt. De vierde factor: spelers zich geen zwakke oplossingen veroorloven (als een tennisser een zwakke backhand heeft, wordt dat genadeloos afgestraft). Speltheorie lijkt een wederopstanding door te maken door nieuwe toepassingen in onder andere de biologie, en dan met name de evolutietheorie, de communicatienetwerken, de financiële wiskunde en de informatica.
 

Bij Stackelberg problemen hebben we te maken met een aantal spelers die echter niet allen op dezelfde manier aan het spel deelnemen. In de Stackelberg terminologie --Stackelberg was een Duitse econoom-- leiders en volgers. Een leider is de baas, een volger is een ondergeschikte. De rol van een baas is een strategie aan te geven, die dan gevolgd wordt door de anderen. De leider moet daarom als eerste zijn beslissing bekend maken. Als deze eenmaal bekend is aan de ondergeschikten, dan kiezen dezen hun beslissing. Je zou denken dat doordat de leider zich het eerste bloot moet geven, hij in een kwetsbare positie komt waarvan de volgers mooi gebruik kunnen maken. Niets is minder waar. De leider kan altijd terugvallen op de oplossing bij “gelijkheid van niveaus van de spelers”; zo’n oplossing wordt een Nash evenwicht genoemd, naar de Nobelprijswinnaar John Nash, die een aantal jaren terug nog veel bekendheid heeft gekregen door de film “A beautiful mind. In de standaard Stackelberg theorie zal de leider zijn beslissing, vaak weer te geven met een getal of een aantal getallen, aankondigen. De leider kan echter nog slimmer zijn als hij geen getal kiest maar een functie: “Mijn beslissing hangt volgens een functievoorschrift af van wat de volger gaat doen”. Neem als voorbeeld de papa die tegen bedtijd tegen zijn dochtertje zegt: “als je nu je tanden gaat poetsen lees ik je nog een verhaaltje voor, en anders doe ik dat niet”. De dochter beslissen wat er uiteindelijk gebeurt – ook dus ook wat de vader gaat doen. Echter, de beslissingsregel (want dat is het) van de vader is zo geformuleerd dat de oplossing dat door het kind gekozen zal worden precies is wat de vader wil. Als dat geen slimme vader of leider is!
 

In het onderhavige onderzoek is deze theorie wordt toegepast bij het bepalen van tolhoogtes bij autowegen; Rijkswaterstaat is de leider, de automobilisten zijn de volgers. Dit gebeurt in een promotieonderzoek van Katerina Stankova, in samenwerking met de onderzoekschool Trail. Een paradoxaal verschijnsel dat we daarbij vonden is dat, als de tolhoogte van de intensiteit van het verkeer mag afhangen, het voordelig kan zijn om de tol goedkoper te maken als er meer verkeer is.

 
Partners
Technische Universiteit Delft, Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica
 
Technische Universiteit Delft, Faculteit Techniek, Bestuur en Management
Deelprogramma
Understanding complex networks
Sector
Transport
Publicaties
Bi-level optimal toll design problem solved by the inverse Stackelberg games approach. Urban Transport and the Environment in the 21st Century artikel vakblad
 
Comparison of Different Toll Policies in the Dynamic Second-best Optimal Toll Design Problem: Case study on a Three-link network artikel vakblad
 
On European Electricity Market Liberalization: A Game Theoretic Approach artikel vakblad
 
On Stackelberg and Inverse Stackelberg Games & Their Applications in the Optimal Toll Design Problem, the Energy Markets Liberalization Problem, and in the Theory and Incentives proefschrift
 
Phenomena in inverse Stackelberg games, part 1: static problems, Journal of Optimization Theory and Applications artikel vakblad
 
Phenomena in inverse Stackelberg games, part 2: dynamic problems artikel vakblad
Afgerond
2008
 

Logo NGI

Bouwcampus
Van der Burghweg 1
2628 CS Delft
secretariaat@nginfra.nl
telefoon: 015 303 0900

© 2016 Next Generation Infrastructures