∑

数学知识体系

Observatory Archive of Mathematics
⌕2026/8/31
概念

核与稳定集

核是任何联盟都无法通过单独行动改进的分配集合,稳定集是冯·诺依曼提出的更一般的解概念,刻画合作的稳定性。

所属主题:博弈论 ↗
阅读路径

参考可汗学院 Get ready 机制:先修概念 → 当前概念 → 进阶概念,✓ 表示已读。

当前概念

核与稳定集博弈论

01定义

核(core)是合作博弈中「无联盟能推翻」的分配集合:任何子联盟从总收益中拿到的不少于它自己能挣的。核可能为空(三人多数博弈)、可能唯一(竞争市场极限),是合作稳定性的第一道检验。
x₁ x₂ x₃ 核 约束:x₁+x₂+x₃ = v(N),x(S) ≥ v(S) ∀S 单形上的可行分配区;核 = 所有联盟约束的交集
三人博弈的核:分配单形中被约束切出的区域

02核心要点

01

特征函数与约束

合作博弈由特征函数 v(S)v(S) 给出每个联盟的价值;分配需有效(总和 v(N)v(N))且个体理性;核再加全部联盟约束——约束越多核越小,直至为空。

02

核的存在条件

平衡性(balancedness)是核非空的充要条件(Bondareva-Shapley);凸博弈(边际贡献递增)核必非空且沙普利值落入核中——结构决定稳定性。

03

竞争极限

埃奇沃思猜想:复制经济中参与者越多,核越收缩到竞争均衡集——德布勒与斯卡夫 1963 年证明:大市场中合作解与价格机制殊途同归。

03关键公式

∑i∈Nxi=v(N),∑i∈Sxi≥v(S) ∀S⊂N\sum_{i\in N}x_i=v(N),\quad \sum_{i\in S}x_i\geq v(S)\ \forall S\subset N

04历史沿革

埃奇沃思 1881 年《数学心理学》已提出核的雏形;冯·诺依曼与摩根斯特恩 1944 年定义稳定集;1960 年代核成为合作博弈论与一般均衡论的桥梁。

05应用与延伸

成本分摊(机场跑道问题)、匹配市场稳定性(稳定婚姻 = 两人核)、电力市场的核心定价、联盟形成的经济分析。

06交互演示

三人合作博弈的核调大 v({i,j}):两两联盟约束收紧,核(金色区域)缩小;核为空意味着大联盟不稳定

07相关概念