（管理科学与工程专业论文）神经网络博弈组合决策模型构建及应用研究.pdf

程蜜建篮秘按太学疆士诧文 ,i, i lu l l l l l , l , l l , l , l , ：l 神经网络一博弈组合决策模型构建及应用研究 专韭：簿理稀学与工程 姓名：是海燕 指导老师：荧光球教授 摘要 随着社会生产力的提高和市场竞争环境的变化，在现代社会中，市场营销已经越 来越受到人们的匿视。中国加入w t o 以后，面对激烈的市场竞争，我国企业不仅需 要在市场营销理论上寿更深入瓣谈识和躐念更薪，蔼鼹燹震要套蕊范化、实瓣化、 高效率的技术手段和方法。必就，急需开殿先迸的市场蒋销分析工凝和营销决策方法 来掇高企业营销管理和决策的科学化水平。 本文主要馊用神经网络秘博弈论来分析市场萤销中的一些坎策，其中主要 针对金韭、庆繁，使瘸豹方法主要是遥过建立毒孛经潮络模鍪模登酾薅弈模登来模 拟企业的各种决策过程，并将模型应用于实际的市场营销决策中。在文中利用 神缀网络的b p 算法以及采集的数据预测企业未来的市场占有率，企业可以根 攥疆壅输窭结粱煞不霜霹疆采致不嗣豹镶臻来撵瓷露凌占育警。同薅综会耱经 网络中的b p 簿法和线性网络及博弈理论预测寡头市场中企业未来时间段内最 健的生产产量，以使达到众业利润的最大化，其中用博弈思想分析了寡头市场 孛众遵霹链翳嚣萄蓑珞，魄翔，独立决策、合终决燕、重复决策等等。袋羹l 毒串 经网络中的线能神经元和博奔中的“委托一一代避”机制来分析企业关于投资 者和经理人、魔员和雇主之间围绕薪资的决策。因为监督困难的存在，因此委 托入如何促馒代理人的行为聿孥台委托入鲍利益，麟霈要透过“激励极割设计” 柬实现，嚣_ l | ：绝们的关系簸转换为工资制度选择的溥弈。授爨箍謦情况不同设 计了三种激励机制，努力程度和成果成比例投资者一一经理人博弈；根撼1 二作 情况支付报酬的投资者一经理人博雾；努力程度和成果不成比例且无法监督 其工 事情嚣瀚投资者经建天溥穷。 本论文的研究工作为企业的某些决策提供了理论基础，嗣时也为以后神经 网络和博弈论练合应用开创了先河。 关键谲：势经溺络薄龚谂竞争泰场蓉镇 论文类型：应j j 研究 疆安建筑辩装麦掌联： 缝交 ! = = = = = = = = # # _ # # = = = = = = = = 嫦 i i ! , l l , m o d e lc o n s t r u c t i o na n da p p l i c a t i o n a b o u t i n t e g r a t i o no f n e u t r a ln e t w o r k g a l u et h e o r y s p e c i a l t y ：s c i e n t i s ea n dp r o j e c to fm a n a g e m e n t n a m e ：w u h a i y a n i n s t r u c t o r ：p r o f h u a n gg u a n g q i u a 瑟s 警鼗a c 零 w i t ht h e r a p i di m p r o v e m e n to fp r o d u c t i v i t y a n dt h e l a r g ec h a n g e o ft h e m a r k e te n v i r o n m e n t ，m a r k e t i n gb e c o m e sm o r ea n dm o r ei m p o r t a n t ，s i n c ec h i n a h a d j o i n e dw t o ，t h eh o m ee n t e r p r i s e sm u s tf a c et ot h eh o tc o m p e t i t i o nt h a tt h e y h a v en e v e rm e t 。t h e yn o to n l yh a v e 协s t u d ym u c hm o r et h e o r i e so nm a r k e t i n g d e e pa n dr e n o v a t et h e i ri d e a s ，b u ta l s or e q u i r eas e r i e so fs t a n d a r d ，p r a c t i c a la n d e f f i c i e n tt e c h n i q u e s s or e s e a r c h i n ga n dm a k i n g a 犍a n a l y t i c a lt o o lf o rm a r k e t i n g ， d o i n g s o l n em e a n st o i m p r o v e t h el e v e lo fs c i e n t i f i c m a n a g e m e n t i s v e r y n e c e s s a r y ，t h em a i no b j e e t 穗t h i sa r t i c l e ：j st oa n a l y z es o m ed e c i s i o n so n m 甜k e t i a gw i t h n n ( n e u r a ln e t ) a n dg a m et h e o r y , s p e c i a l l yo ne n t e r p r i s ed e c i s i o n s 。i t sp r i m a r y w o r ki st ob u i l ds o m em o d e l sa n du s et h e mi np r a c t i c e b pa sak i n do fa r i t h m e t i c i nn n ，w h i c hc a np r e d i c tt h em a r k e tp o s s e s s i n gr a t ei nt h ef u t u r ew i t hs o m e c o r r e l a t i v ed a t a ，a n da c c o r d i n gt ot h i s r e s u l t ，e n t e r p r i s e st a k es o r e em e a n st o i m p r o v et h e i rm a r k e tp o s s e s s i n gr a t e i no r d e rt oo b t a i nt h ef u r t h e s tp r o f i t ，w eu s e t h el i n e a r - n e t ( a n o t h e j ：a r i t h m e t i ci nn n ) a n dg a m e t h e o r yt o f o r e s e et h eb e s t p r o d a c f i v i t yi no l i g a r # hm a r k e t 徽t h es a r o et i m e 。 一。：、。“。 。“f w i t hg a m et h e o r y 。w e a n a l y z e t h e p o s s i b l e 翡舔每i t yt a c t i c ! s ：, ：s t e h + a s i n d e p e n d e n tt a c t i c ，c o o p e r a t i v et a c t i c ，r e p e a t e dt a c t i ca n ds 6 o n w i t ht h el i f i e a r n e r v ee e l la n dt h ec o m m i s s i o n - a g e n tp a t t e r n ，w e ，a n a l y z ef h ed e c i s i o n gb e t w e e h i n v e s t o ra n dm a n a g e r , e m p l o y e ea n d e m p l o y e r i nt h i sc o b r s e ，b e c a u s eo ft h e d i f f i c u l t yo fs u p e r v i s i o n ，w em u s tu s ei n s p i r i n gp a t t e r nt o a d a p tt h em a n a g e r s a c t i v i t yt ot h ei n v e s t o r sp r o f i t ，i nt h i sw a yt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e m c h a n g e s t ow a g ec h o i c eg a m e t h e o r y 蘸安建筑秘鼓夫攀骥圭连熏 a c c o r d i n gt ot h ev a r i o u ss u p e r v i s i o n s ，t h r e e s o r t so fi n s p i r i n gp a t t e r nh a v e b e e nd e s i g n e d 。t h e ya r ei n v e s t o r m a n a g e rg a m et h e o r y ，o i a e 。i se f f o r tp r o p o r t i o n t op r o d u c t i o n ，o n ei se f f o r tp r o p o r t i o nt o w a g e s ，h eo t h 秘妇t h ee f f o r t a n dt h e p r o d u c t i o no u to fp r o p o r t i o nt h a tw i t h o u ts u p e r v i s i o n i naw o r d ，t h i sa r t i c l e s u p p o r t st h e o r i e s f o rt h er e s e a r c h i n go fe n t e r p r i s e d e c i s i o n - m a k i n g ，a n dd ot h ef i r s ts t u d yo nt h es y n t h e s i z i n go fn na n dg a m e t h e o r y k e y w o r d s ： n ng a m e t h e o r yc o m p e t i t i o nm a r k e t i n g a r t i c l et y p c ： r e s e a r c h i n g 声明 本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他 人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同 志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：关边垂 日期：以幺 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 论文作者签名：缓沟磅导师签名： 注：请将此页附在论文首页。 嚣安建筑科援犬学鹾圭论文 1 。1 理论基础檄述 1 。1 1 博弈论鬣述 。绪论 博弈论( g a m et h e o r y ) ，是研究备方策略相甄影响的条件下，理性决策人的决策行 荛懿一静壤论。1 9 4 4 霉y o nn e u m a n n 琴羹m o r g e n s t e r m 会蓑懿麟弈论与经浇嚣戈一书 的出版标恣着系统的博弈理论的初步形成。五六十年代是博奔论研究、发袋最重要的阶 段，些滋要的博弈论的概念就是谯这个阶段发展起来的，如“纳什均衡”。不过，博弈 论真正得到重视还是_ i 琏十多年的事。现在麟弈论正在提到越来越多经济学科教接受和运 鞠，贯穿了几乎整个徽蕊经济学，并盈已扩震瑙宏鼹经济学，产业维织理论，在环境、 劳动、福利经济学等方赠的研究也都占有重要的地位，大有“褥噬”整个隧方现代经济 理论的趋势。1 9 9 4 年n a s h 、s e l t e n 、h a r s a n y i 三位“媾弈论”巨匠共圊获褥诺贝尔经 济学奖，粼雯镬霉套谂佟为重要懿缝济学稀分支熬遣位帮终爨褥剿了爱吴投藏懿袁定。 博弈论的应用范围不仪包括经济学，政治学、军豢、外交、国际关系、公必选择，还有 犯罪学等铸，都涉及到博弈论。 薅奔谂，葵交名为g a m et h e o r y ，是骚究稳鋈缀簇、糖誊黟臻豹决繁圭俸鹣理缝决 策行为以及这些决策的均衡结果的爨论。现在，我们来给博弈下一个定义；博弈即一些 个人、对、组或者其他组织，面对定的环境条件，在一定的规则下，同时躐先后，一 次或多次，默各自允诲选择鲍行为或策略中进霉滤耩并加以实摊，势臻中各爨取爨穗应 结果的遭耩。 从上述定义可以看出，舰定一个完熬的博弈应包含如下四项要索： ( 1 ) 博弈的参加铹( p l a y e r ) 。也称局中人竣憾弈方。楚搬博弈孛能独立决策、独 立 亍葫势承整决蒙结莱豹令大或缝绫。夺虱一个久，太翻一个跨国公司乃至一个国家， 只要能独囊决策和行动，都可视作个博弈方。 ( 2 ) 策略空间( s t r a t e g ys p a c e ) 。是指各博弈方各自可选撵的全部策略或行为的 集合，不阉静薅弈中可镞选择薄雾穷选择豹篆路袋行受熬鼗鬈攘不糖瓣，奁灏一建弈中， 不同博弈方的可选策略躐行为也常不同，有时只有有限的几种，甚至只有一种，而有时 又可能有许多种，甚至龙限多种可选策略或行为。每一个策略都对应一个相t 陵的结果。 ( 3 ) 避行蹲弈的次廖( t h eo r d e ro fp l a y ) 。建蠢孛各簿雾方嚣囊毂蹶_ 擎鼹子薅雾 豹缩采建非鬻重要静。同样的搏奔方、同样的策昭空间，先焉捩策并行动和阕时决策行 西安建筑科技丈学硕士论文 一= = = = = = = = # = ；= = = = = 。= = = = = ! _ = ! ! _ 动，其络聚是大相径聪的，不同的次序必然是不嗣的博弈。 ( 4 ) 博弈方的得髓( t h ep a y o f fo fp l a y e r ) 。也称支付，是指博弈穷策略实施后 数结果，溉定一个博奔必须对褥益骰滋规定。褥靛靼收入、利润、损失、爨纯瓣效瘸、 社会效鬻酾经济福利等，可以是茁德，也可戳莛负僮。理性的搏弈方总是逡耩能後自己 获得最大得益的策略。 博芬的划分可以从两个角度进行。第一个角废是参与人行动的先后顺序。从这个角 度，薅雾簿滋翻分灸静态薅窭( s t a t i cg a m e ) 葶薅动态薄弈( d y n a m i cg a m e ) 。静态薄雾 指的是博弈中参与人同时选择行动绒凰非同时但爝行动者并不知道前行动者聚取了什么 具体行动；动态博弈指的是参与人的行动有先后顺序，且后行动者能够观察到先行动者 爨选择的弦蘸。划分拣奔懿第二个楚发楚参与入慰骞关其毽参蓐人( 对手) 瓣特 歪、战 略空闻及支付丽数的知识。从这个角度，博弈可以划分为完全倍感博弈和不完全信息博 弈。完全信息指的是每一个参与人对所有其他参与人( 对手) 的特征、战略空间及支付 函数有准确的知识；兹赠，裁是不是垒售惠。 将上述两个受度豹划分结合起来，我稻就褥戮四种不两类黧的溥奔，这赣是：完全 信息静态博奔，完全信息动态博弈，不完全信息静态博弈，不究企信息动态博弈。与上 述四类璐弈檑对应的怒飚个均衡概念，即：纳仟均德( n a s he q u i l i b r i u m ) ，予博奔糖炼 纳手 均鬻( s u b g a r a e p e r f e c t e q u i l i b r i u m ) ，哭孽薪缀行均衡( b e y s i a nn a s h e q u i l i b r i u m ) ，及精炼腮叶斯纳什均衡( p e r f e c tb e y s i a nn a s he q u i l i b r i u m ) 。图1 - 1 概括了上顾所讲的匹种撼弈及对应的四个均衡概念。 1 、动顺烨静态 渤态 学尊 完全信息完全僖慧静态麟弈；完全信患动态蹲弈： 纳什均衡子博弈耪炼纳什均衡 不完全信息不完全信息静态博弈：不完全信息动态博弈： 贝叶斯纳竹均豁鞲炼贝燃4 颠绒仟均篱 1 。2 毒枣缝网络溉逑 蜜t - t 博弈豹分类及对应鲍均衡概念 人工神经网络( n e u r a ln e t w o r k ) 是对生物神缀网络系统的模拟。它通过模仿生物的 神经网络构架，以链接的方式来建构，因此其本身就是计算一些舆有内在的、复杂相关的 系统，嚣爨这些瘛在豹撩关是我餐无法褥知，或楚缀难缮甄熬，粥么罄鼙入王季枣经疆终羲 3 秀安建筑辩技走学 霾圭论文 可以在未知这些内在的实际相关情形之下，由系统缀由学习而仿真这些复杂的内在相关 性，进丽褥蹬我们所要的输出。在6 0 簪代，由于缺乏凝思想秘髑予实验的赫帔能计算机， 曾一度动箍了入稍对辛串经隧络酶磷究兴趣。零健由于诗算枫披零酶高速袋震，入们对 神经网络的研究热情空前高涨。1 9 8 8 年，在d a r p a 的“神经嗣络研究报告” d a r p 8 8 中 列举了各种神经网络的应用。其中第一个应用就怒大约在1 9 8 4 年的自适应频道均衡器。 这令设簧褒蘸盈上取缮了掇丈戆盛渤。塞d a r p a 羧告淹整鞋采，耱经舞终蠢被瘸予拜多 领域，丽姐这些应用领域在不断扩大，它不仅可以广泛应用于工程、科学和数学领域， 也可广泛威用于医学、商业、金融和文学领域。神经网络在许多领域的广泛应用，使其 极其吸s l 力。同对，蘩子裹速计算壤秘抉速募法，瞧可鼓用毒枣经耀终簿决遘去诲多诗算 量很大的复杂工业闻灏。 1 2 摸弈论和神缀网络研究意义 从分析方法上看，博弈论”在缎济分析中的应用，改变了传统经济分析的那种以个 人孤克决策为基础的分析方法，而侧重于经济活动中多个利益主体的行为所产生的相互 俸惩的影嚷戆分橱，麸露傻经济分据嚣麓反映经游系统浆本矮。薄宾论突掇7 经济分榜 中理性入的缝位。“理性入”假设是新古典经济学的重要基础，新古典经济学的整个理论 大厦，可以说就是建立在理性人这个基础之上的。博弈论方法腰通过把集体理性建立在 个人理性的基础上，来孵开个人理性与集体理性的矛盾。两且媾弈论的基本“解概念”， 不论v o nn e u m a n n 和m o r g e n s t e r m 豹“最小最大解”，还是爱慕静“缡手 均衡”及箕耩 化，都魁以个人理性为綦础的。但熄，在现实中，个人的非理性行为是客观存在的，即 使就坚持个人理性的博弈理论家而京，他们也不霹认理性人“偶尔”也会犯锚误，理性 火在透露壤链选耩露，毽襄l 豹手遣会“颤辩”。戮筵，经济分髫荦巾应簿令久豹牙惫富一个 正确的假定，应同时考虑个人的理性倾向和非理性倾向，应注意到个人理髋所受到的限 制，深刻分析限制个人理性的各种因素，以寻求拓展人类理性的具体途径。在这个意义 上，我键赞露理性分掇秘菲理牲分掇戆综会运髑，琵不主张二嚣戆缝怼对立酾要相蓑 蓐。 在这一点上，博弈论强调通过学习过程扩展个人理性的态度怒积极豹。博辩论应用于经 济分析，拓展了经济学的研究领域。比如，博弈论的引入，创造了适宜于爨头垄断分析 匏方法，拓展了市场缝梅分析的范围，极大地撩麓了产、盐组织壤论效发展。 神经嗣络应爱其鑫囊鹣学习瓿制已在航空、锻行、电子、娱乐等狠多领域得到应嗣， 神经网络应用的数量、投入到神经网络软硬件上的资金和公众对这些设计的兴趣都在快 速增长。 嚣褥经弼络帮 毒癸瓣综会斑瑙使企渣霹寒袈豹某项数字骰臻颈溺蠢蠢裰摇颈滚数据 3 霹安建筑辩拄大学磺士论文 应用博弈模烈为企业作决策提供理论数据指导。 1 3 本文的主要研究内容 本课蹶主要应用神缀网络和博弈溅论来解决关于企业内部和外部的各种决策，我们 将缝会金渡将会磁到的器耪阕题建立零弱豹模型泉勰决淹蘧。 对一个生产企业来说，它的主簧利润来源于所售出豹产品，但是同一稃般会有很多 的厂家，因此只有自己产品的市场占宵率较高才会获得更多的利润。所以首先耍解决产 盛市场占农搴问题，其次要考虑企数阏的竞争，这生要是鳃决企渡外部的决策闯题。蔼 对于企照内部来说，一个企韭静发震燕离不开入静，针对久来说我们氇考虑两个方面， 一是企业投资者和企业缀理人之间的博弈，二是众业的员工和众业的雇主围绕薪资的博 弈问题。 第二鬻髑孺e p 算法瓣决金翌枣场占有率海麓。涛影璃金照枣场占寿率懿溪素终走耪 经网络的输入，训练出市场的占有率。根据输入和输出的关系，分析出采用何种办法可 以有效的掇高产品的市场占有率。 在凌嶷经济生活中，诲多产监豢滋基形残赛爻蓬瑟枣缓。莲寒头垄藜大裙集中在基 础产业和制造业中，这赋产业的经济产值在整个瀚民经济中徒镪占有举足轻熏的地位， 因此进一疹研究寡头垄断市场上的企姚行为及垄断结构与企业之间盈利性的荚系具有重 要的现实意义。金避之间的竞争涉及价揍、产量、广告等诲多穷霹静决策。麟弈论中， 个入效蔫溺数不仅取决予纯童己静选择，丽且依赖于德入的选择。这就要求企业一方西 要根据实际情况了解到对企业的某项决策的影响因索有那些，释因素对这项决策的影响 程度；另方面还要考虑到同行业的觉争情况，那么需要考虑到如果企业在做出某项决 策薅，箕黠手褥爱应怒季 么，综合爨穗熬颓疑及瓣手静毒藐爱藏行动来徽密企堑熬最终 决策。从逡个意义上泉说，对寡头市场上企业行为和最终市场结构的研究也就成了神经 网络和博弈论的一个综食的应用领域。所以第三章利用神经网络和博弈来解决寡头市场 戆竞争霹手之闼豹决繁，营走逶避誊鍪缝秘终寒聚瓣姿蘸露阕羧豹产螽稔疆，考瘗产晶蛰 格和产晶数量问的函数关系，建立备种博弈模型来模拟实际企姚将会遇到的情况，设定 各种参数涞帮助企业进行决策。其中模型有古诺攒魁、合作模型、无限次重复古诺模型、 市场领先蠢及追随者模型、不完全傣惠吉诺模型等。 我 f 蹋博弈论可以解决企业决策的闯题，那么我们还可以斓它来解决个人决策问题。 它主要是通过博弈各方的行动来决定絮一方究竟该采取什么措施，或者说采取什么样的 褥行动彳+ 灸对自己最鸯利。 在簿鹈章，赍绍“黉托一代理”辍裁靛基本理论及三静不潮情况下豹“投资者经 毒 话安建筑释援大学壤土论文 理人”模型。投资者考虑经理人可能的行为决定婺托或者不委托，经理人综含投资者的 决燕窝量穗的成本决定竣受工作或不接受，如果接受霉选择努力还是偷懒。程第五章， 介绍了企照和雇员之掏的动态博弈，企业根据瘫爨豹行为决策，雇员根据企渡静待遇选 择工作或不工作、努力绒偷懒。 耋 嚣安建筑辩拄太学颤圭论文 ：；= = = = = = = = = ! = ! = = = = = = = ! 1 2 2 市场占有率模型 2 。1 神经网络基本理论 神经潮络系统是由大量结构和功能十分简单豹处理单元帮神经元广泛麓连而戒的高 度复杂的日e 线性动力学系统。虽然它只是对人脑神经网络系统的某种简化、抽苏和模拟， 面非其真实写照，但它反映了人脑功憩的谗多基本特征。这是当虢对脑神经及英智能枫理 鹣硪突水平秘超大规模絮畿电疆( v l s i ) 静技术求警茨髓达到戆成果，是强麓神经阚络研 究的基本出发点。神经网络系统除了具有一般非线性系统的共憔外，还具有其自身的特点， 如高维性、神经元之间广泛的互连性、自适应性或自组织性等。在神经网络中发生的动 力学过程蠢拿孛经网络瓣诗箕过程窝攀霹蓬程。嚣髯遭摇是毒聿经潮终活跃状态麓模式交换 过程，神经网络在输入的影响下进入一定的状态，由于神经元之间相互联系以及神经元本 身的动力学性质，这种外界刺激的兴资模式会迅速地演变而进入平衡状态，它是短期记忆 戆基础，。藏怒组近邻豹辕入态映射到阉一孚鸳态巾。襻经嚣络只有遥过学麓方缝逐步实 现其计算过程，在神经喇络的学习过程中，神经元之间的连接强壤将根据环境信息发生缓 慢的变化，把环境信息逐步地存储于神经网络之中，形成长期记忆。学习过程希望形成一 个具有一定结构的自缎级系绕与珏壤交互佟用，从终赛环境中获取知识。神经潮络理论磷 究势兔学砑糖经霹络模蕊帮自组织貘袋。静者静奎甏特点是把计算过程秘学习过程分开， 它把计算过程看成是一个自治的动力学过程，而把学习过程看成是一个外加的对神经网 络的连接强度进行系统调整的过程：聪者则把学习过程看成是岛计算过程弼对进行两又 穗蔓影醺鹣一令鑫缝缓_ i 篷程，它恕耱缀藏终麓连辕疆塞迄番俸蘧动力学系绫靛交显露饕 参数，在外界环境的不断相互作用中选到自组织，潮此而积累知识和经验，通过这种自组 织，系统可以不断地修正自己的知识，修正神经网络中的知识编码。 毒孛经弱终系统由诲多毒孛经元互逡凝形成的互连模式反映了榜经鼷终的绪狡，宅决定罄 这个网络的缝力。最初研究的神经嘲络结构只是由输入神经单元组成的输入层和由输出 神经单元组成的输出层组成的，这种双层结构的神缀网络的能力极为有限，后来引入了由 隐含单元维成的中闻隐含层，形成了三层神经霹络模型，这静秘缀网络模型霹戬实褒任铐 爵数浃囊雩，极大遗挺赢了神经网络懿艉力。在神经嘲络中修改救傻的规刘称为学习算法。 人们已经丌发出从环境中自动模型化结构的无监督学习算法、多层次网络模测的加强信 号学习算法和解决层次网络学习的误溅修正算法。神经网络在避幸亍计算操作时，具有串行 搡捧模式秘并芎亍撵终摸式，审行操终模式是捂耱经阚络述行诤箨搽律对每一步只有一个 疆安建筑辩菝夫掌磺士论交 神经单元的状态发生改变，反之则为并行操作模式。 2 2 产品市场占裔率 市场占有率是评价众业业绩的堂鼹指标之，众业有较大的市场占有率，规模经济效 益明显 嗣踺，市场占露察越意，投瓷报酬率也越藤。1 9 7 5 年，b u z z e l l ，g a l e i 氍s u l t a n 发现，市场占有率每稠簸l o 令百分点，赠投资铡濑率会相差5 个百分煮。将企监韵市 场占有率妫市场领导者的数据进行追踪对比，可以清楚得知公蚓的市场地位变化情况， 从而为企般竞争战略的制定提供了蠢力的基础。但是，市场占褥率受多种因豢影响丽使 交纯复杂，罐淤颈溅。鞫魏，对市绥占有率静分车螽寿一定翡裁撵条释：缀设磐在力量俸 用于行业内所有的公司：非完全垄断的市场，即不存在一个公司可以任意发右行业。在 这两个前提条件下，般认为，各个竞争者的市场占有率与其市场营销努力糨度相关。 大翻摆踅颈溺窝劳辑蠢场砉毒率，爨疆了一攒耀荚豹模型。摄攥l gc o p p e r 戆综透，这 些模型中，以b e l l ，k e e n e y 和l i t t l e 为代表的市场占有率吸引力模型和以r e f r a n k 为代表的消赞者品牌选择行为或消赞瀚个体选择杼为为基础摊辣市场占有率；以统计回 癌或概率终必预测市场蠢耷率的基零方法，但实繇瘦罴效果势不理想。 扶控制论的角度泉餐，市场占脊率是企业市弱地位的状态嶷璧，受控制燮量的期约， 所以必须黼先要找出影响它的控制炎摄，而后通过调控这些变擞，提高市场占有率，达 至4 企业经鹭目标。 2 2 1 影晌产品市场占有率的因素及其羹化指标 在前文假设前提下，产品市场占商率主要与众她的营销策略瓤促销努力祷荚。众所周 翔，枣酝鬻链学瓣蜉楚金篷枣凌藿镶缝会豹全瑟襁话。静瑟产菇蒙珞( p r o d u c t ) 、徐貉 策略( p r i c e ) 、分销策略( p l a c e ) 、很销策略( p r o m o t e ) 。税神经网络建模过程中，我 们希望找到一些量化指标来衡量企业的营销策略缀合。产品是奄业营销策略的基础，包 拯产品的瞧鹱、功能、夕 理等多项因索，缀难鸯一令单一兹、缝对窖鼹戆数擦撂拣寒鸳 量不同企舵产品之间瀚好坏。而且，消费者文纯、社会背景及心理因素的复杂性使其对 产品的评价带有强烈的主观性。这种主观性有时熙能左右消费糟的购买行为。因此，在 分析市场占寿率的产晶影响因素时。我们不必强浓察蕊斡多据栋体系，两艨叛消费者黪 认知出发。令简单鞠方法，就是卜啕法。首先，按一定标潦将消费者翔分为不弱的子 集，按一定比例抽取各个子集的消赞谨组成评价样本集。出样本集对不同企般的产品进 行打分，按最差1 分、缀优9 分这榉的标准进行主观评价，其臌傲一定的统计处理，就 可敬褥到产燕静分数，我翻甏宅称佟产瑟鹣蒺量分。 西安建筑科技大学硕士论文 产品的价格比较容易衡量，我们用产品的市场零售价格作为产品价格的量化指标。 促销有多种手段，包括广告、公共关系、人员促销等，其主要目的是与消费者沟通， 使消费者知道、了解企业产品，并产生购买欲望，从而形成产品的市场吸引力。我们可 以用品牌知名度来衡量产品的吸引力力度。但知名度如何衡量呢? 有人用企业广告投入 费用来表示企业产品品牌的知名度大小。虽然广告是企业提高产品知名度的一个主要途 径，但它不能涵盖全部促销活动，同时，广告效果也直接影响到品牌知名度。因此，我 们建议仍从消费者的角度来直接对知名度进行量化。在市场调研的实际操作中，知名度 般分成四个不同的级别：( 1 ) 第一提及知名度( t o po fm i n d ) ，就是在没有任何提示 状况下，提到某一类别就立刻想到并说出的产品品牌。例如，提到电脑芯片就想到i n t e l 。 ( 2 ) 未提示知名度( u n a i d e da w a r e n e s s ) ，即在没有提示的情况下，但消费者也会想到， 只是没有第一个想到而已。这个层次虽然没有第一提及的知名度高，但也非常重要，消 费者往往在这些品牌内做出抉择。( 3 ) 提示知名度( a i d e da w a r e n e s s ) ，这个层次是经 过提示后，表示知道该产品。这是促销沟通的基本要求，如果没达到这个层次，促销沟 通就是无效的。( 4 ) 无知名度( u n a w a r e n e s s ) ，如果没有提示知名度，就是无知名度的 品牌。对以上知名度各层次进行比较，可将第一提及知名度记为1 0 分，未提示知名度记 为7 分，提示知名度记为4 分，无知名度记为0 分。与产品质量评分一样，我们可以得 到不同企业产品品牌的知名度的得分。 如果说促销加强了产品的市场吸引力，分销则促进了产品市场推动力的形成。有的 企业往往重视广告等促销费用的投入，而忽视了分销渠道中的各级分销商的利润分配和 对分销商的支持。其实，分销商对企业产品的推动作用有时并不亚于市场吸引力对企业 扩大市场占有率的贡献。当企业销售额很大，但分销商利润很小时，说明拉力大，而推 力不够；当分销商赚钱，而企业利润率很小，说明推力大而拉力不够。企业应辨证地 掌握推力和拉力的关系，在顾客、分销商和制造商间取得动态的平衡。例如当产品无知 名度时，企业可考虑给予分销商较高的毛利，促使分销商积极地推销该产品，从而使产 品市场占有率上升。传统的市场吸引力模型，可能由于量化的难度或计算的复杂，没有 考虑分销的因素，因而计算结果与实际情形相差较远。这里我们用企业对分销商的支持 费用来衡量企业的分销力度，包括分销商的利润、送货、库存等多项费用。这个数据比 较容易得到，因为企业一般在制定营销策略时就制定了经销商费用计划，并实施过程中 往往严加控制，并在年终分析报告中列出。为简化计算，我们将该费用与销售额的比值 简称为分销费用率来作为衡量分销力度的指标值。 2 2 2 神经网络市场仿真模型结构 b p 网络被认为最适于模拟输入、输出的近似关系。它通常由输入层、输出层及若干 _ 莒j 西安建筑辩菝丈掌醺尘论文 隐层组成。其信息处理分为前向传播和后向学习两部分。网络的学习是一种误差从输出 层到竣入爨囱后传撵势修正权僮豹过稷，学习的粒瓣是使嬲终瓣实际竣出接邂菜个绘定 的期望输波。在此我们爝它来模拟市场占裔率与影响其的各控制交量的稳嚣关系。此处 采用三层前馈网络，有4 个输入节点，一个中间隐层，隐层节点数为7 ，一个输出节点。 具体结构如图2 - 1 产品质爨分卜 产品侩旗 产品品牌知名度卜 分销费用率o 謦2 - 1 输出模式 金数产菇枣场鑫蠢率 豳2 - 2 输入模式 输出神经元 隐含神缀元 输入神缀元 竣茸，也，矗是麓络爨臻入蕊，：，酶是网络戆鸯溪输爨僵，弼络输出为 y l , ，输入神经元i 到隐含层神经元j 的权德为既，而隐禽层神经元j 剐输出神经 元k 的权慎为，另外用q 1 h s 分别表示隐含层和输出层的偏灏值。 3 屡豁阚络熬数学模鍪，跨含屡器纂元翡竣入为： 西安建筑科技大学碗j ：论文 ! ! 一! ! = ! # ! = ! # ! g = = 2 = ! ! _ 2 = = = = ；= 叶= ，( 峋置+ q ) ，j = 1 , 2 ，j 公式2 - 1 竣出瑟肇元的输蹬必： y ，= ，( + h d ，f = 1 , 2 ，m 公式2 - 2 其中f ( ) 采用s i g m o i d 函数： f ( z 净赢 赋2 书 b p 算滋是一种有教师的学习算法，设输入学习样本为p 个，x ，x 2 ，x ，已知与其 对应嚣教鼷为f ，f 2 ，t 9 学习篓法楚戬实酝懿羧爨，y 2 ，扩与尹，f 2 ，t 9 戆误差 来修改其避接的权值和阚值，使输出y 与要求的t 尽可能接近。使用平方型误差函数，对 于p 个样本，其学习误麓为： 秀= 去暖一y 匀 公式2 - 4 其中y j 表示第1 个样本的第i 个实际输出值，t j 为对应的教师。对于给定的精度e ， 如果e o 0 0 1 恳i n ( 抽样褥数据个数) ， = f 一并 返回2 ) 。 1 1 ) 若误差e o 0 0 1 学习结束。 舔 公式2 一1 7 公式2 一1 8 嚣安建蛾辩较太学赣士逢空 以广东方便面市场为例： 广条隽缨面产品占誊率样本集 产晶旁产品矮量价格( 元)鲡名壤分镑商赞鞠 实酥市场占有搂越帘场占有 171 690 1 9 3 5 3 5 0 。 271 78o 2 3 3 l 3 0 9 6 33 0 。7 7o 1 51 7 1 7 o o 蚝 毒92 ss o 。45 掰4 。驰 541 24o 34 3 9 2 641 040 33 3 1 7 730 83o 22 1 9 8 832 。53o 。41 1 0 8 广岽方便面产品占稍率神经网络模瓤各接点搜饿和阀馕 输入节点输入蕊点输入肇点输入节点各隐屡节嚣隐屡警输蹬繁熹 i 叔值2 权馑3 扳慧4 权值点阀值疯到输出 阀值 隐层节点0 7 7 1 50 2 1 3 7- o 1 0 9 5一i 7 8 8 51 0 2 0 4 10 6 7 8 隐层节点一o 6 6 6 6 o 0 9 3 7- 0 1 7 5 35 3 6 6 7- 2 1 0 9 6 0 。6 9 6 0 豫器苇点0 。2 9咱瓣o 。2 3 7 66 。糖7 8- 0 。8 8 5 90 。0 0 5 4 0 3 9 9 隐层节点 一0 ，1 0 3 6- 0 1 7 5 3o 2 3 4 75 8 5 0 9加0 4 8 9 - o 8 2 8 4 隐层节点0 8 1 8 80 0 8 1 5- 0 0 9 9 74 6 8 3 60 9 9 6 70 3 0 0 8 隐层节点0 5 7 0 5o 5 9 0 3o 5 5 4 43 8 8 6 0一1 2 o0 ，4 8 6 5 豫基节轰 一o 。1 3 季6o 1 8 2 0o 2 2 0 91 弱5 30 3 8 1 7峭8 7 2 3 产品3 营销缎台策略及市场占有率仿真懂 方案痔号产蘸质璧债捂( 元)知名度势键齑费用攀泰场占鸯攀 原有方案3o 77o 1 51 7 方案1 6i 47 o 1 52 3 o 方案23 4o 7 77o 1 51 7 5 方赛3 3 30 ，77 ，1 5i 5 彗弼 方案4 3o 6 37o 1 5 1 5 2 方案530 78o 1 21 1 3 方案6 30 75 e 21 7 + 4 方案?4 ，5i 40 。23 9 。4 方案85i 47o 3 3 1 3 方案9 3077o 2 2 7 1 方案1 04o 。77o 1 5 1 3 方寰1 13o ，870 1 8 2 喜。8 方案i 25o 76o 1 5 3 1 两蜜建筑辩技火学顿= = 论文 产晶3 的市场占脊率居第三位，属于市场追随者，但对市场领导者有一定的挑战力。 该公司糟想成为市场强有力的挑战衡就必须掇高公司产品的市场占有率。从上表中可 翔，姣嚣降徐或提惑产品质量等方法，嚣不改变其它营销繁螓，枣场占骞率不会有联挝 高，如方案3 、4 和方案1 0 ；单独加大广告投入，提高产品知名度的做法也不会有任何效 果，而鼠，如果因促销费用的增多而降低分销商的利润，则市场占有率会照著下降，如 方案5 橱反，如果谯其它条件不变的情况下，加强对分销齑的支持，则带场占有率显蒜 升蓠，魏方案l l 。这说鞠企韭产菇的市场推力不够，应考虑绘予分销商燹怒豹裂澜，藏 更多的支持，从而提黼产品的市场销售额。从众多方案中可以看出，企业只有发展禽质 量的产黼，并以较高的价格出售，间时，加大广告投入来提斑知名度，弗配合给予分销 囊会理戆礴滤，方胃熬镬产鑫帝场占有率超过3 0 戳上，黧方案7 ，成为奄场载撬箴者 或领导糟这涉及到念业的经营战略层次，是企业的长期努力方向。综上所述，我们缭 该企业的建议是： 瀵娄提毫分链囊豹裂润，熬大怼努链袁豹瘁存、送赞支持； 避免降价策路，因为降价可熊不会使销馁额上升，反黼有可能降低市场占有率； 着力开发高档产品，并高价销售，使企她难出低档产晶生产商的阴影，同时，配 合新产黯的广告投入，改善企业菇黪形象。 1 3 西安建筑科技大学硕士论文 3 寡头市场的产量决策 设寡头市场中有n 个厂商，他们生产的产品相同因为这个市场的容量有限，因此在一 定的价格水平上该市场只能销出有限数量的产品，如果向该市场投放超出一定数量的产 品，则必须要降低价格才能将它们全部销售假设这n 个厂商的产量决策是各自独立的，他 们可各自自由选择自己喜欢的有能力生产的任何产量，厂商之间既没有相互的协商，也都 不受任何的限制，并同时决定各自的产量这就构成了n 个厂商之间关于产品产量的博弈， 并且是一个静态博弈 在此博弈中，博弈方就是n 个厂商：他们可以选择的策略就是自己要生产并投放到市 场的产品产量q 。( i = 2 ，r 1 ) ，因为产量受生产能力的限制，因此理论上产量是有个上限 的，但如果假设产量是连续可分的，则他们各自都有无限的各种可选策略：n 个厂商的总 产量为q = g 。+ + 吼= 吼，根据前面的讨论，我们可知市场出清价格p ( 可以将产品全 l - 1 部卖出去的价格) 是总产量的减函数，即 尸= ，( q ) = 3 1 产量和价格关系分析 柱a l j = lj 公式3 - 1 根据经济学研究，市场出清价格不仅与市场总产量有关，而且与国家政策、季节、 市场环境等众多因素有关。而在经济学中又有市场出清价格与市场总产量的函数关系为 p = p ( q ) 2 a 咱q ，其中a 、b 为常数，对市场出清价格和市场总产量、国家政策、季节、市场 环境等的数据抽样，利用神经网络模型通过这些数据来训练a 、b 的值。由于影响价格的 因素很多是很难量化的，对于这些难以量化的因素采用专家打分法。 建立的神经网络模型为： 薅安建筑辩技夫擎蠖士论文 豳3 - 1 图3 - 1 酝示的神经瞒络模型分为薅部分，第部分鼷b p 箕法模拟价楱粒其影噙因 素静关系，第二部分粥突出价格和产鬟豹关系。x 。x 。，x ，是潮络的输入篷，u 。，u “，u ，u ；是网络隐含层输出值，网络输出为p ；输入神缀元i 到隐禽层神经元j 的权值为w m 丽隐含鼷霉申经元j 到输出神经元的权值为v ，另外尾0 。和h 分别表示隐 含屡秘输蕊震戆壤饕缓+ 3 层b p 网络的数学模型，隐含层秭单元的输入如公式3 - 2 所示： ，、 鲜j = ，l 吩墨+ 兜l ，j = t ，2 ，s 公式3 - 2 f # l 输出鼷单元韵输出如公式3 - 3 所承： 厂，、 p = ，l 喙+ 靠l 公式3 - 3 扫l 箕中f0 采用翔公式3 5 所示s i g m o i d 函数： 1 f ( z ) 2 丽1 公式3 4 b p 冀法楚一耱寿教帮觳学习算法，学习算法楚虢实际秘输爨p 与期望静输密t 静误差 来修改其溅接的权值和阈值，使输出p 与要求的t 尽可能接近。使用平方型谈差函数，其 学习误差为e ；( p - t ) 。 “ 对予飨定懿鞲痍s ，翔莱e e ，粼鼹终嚣冀傍囊。整令稠络豹攀习逶疆分为嚣个酴裴， 第一阶段怒从网络的巍都向上进行计算，如果网络的结构和权值融设定，输入已知的学习 样本，可按公式3 3 、公式3 4 计算每一层的神经元输出：第二个阶段是对权值和偏置值的 骖改，这怒放最毫屡自下进嚣计算翻修改，歇已熟爨藏屡的误菱修改寒调整激褒豢稷袋黪 权值，然聪修改各层的投值和偏置值，两个过程反复交管，童到收敛为止。第_ = = 部分网络是 博 西安建筑科技大学硕： 论文 一个线性网络，网络的期望输入输出为 ( 只，tz ) ，( 岛，t ：) ，( 只