scala 实现 Shapley-Value
时间: 2024-05-17 18:12:51 浏览: 11
Shapley-Value是一种用于解决合作博弈中成员收益分配问题的方法。在Scala中,可以通过以下步骤来实现Shapley-Value的计算:
1. 定义一个表示玩家的类,包括以下属性:名称、对其他玩家的贡献函数、玩家的价值。
2. 定义一个表示游戏的类,包括以下属性:玩家列表、游戏收益函数。
3. 实现Shapley-Value的计算方法,该方法接受一个游戏对象和一个玩家名称作为参数。该方法通过对每个玩家进行排列组合,计算每个玩家在不同的联合决策中的贡献,并将其加权平均,得出该玩家的Shapley-Value。
下面是一个简单的Scala实现:
```scala
case class Player(name: String, contribution: List[Int], value: Int)
class Game(val players: List[Player], val payoffFunction: List[Int] => Int) {
def shapleyValue(playerName: String): Double = {
val player = players.find(_.name == playerName).get
val n = players.length
val permutations = (1 to n-1).flatMap(i => (0 to n-2).combinations(i))
val contributions = permutations.map { indices =>
val subset = players.filter(p => indices.contains(players.indexOf(p)))
val subsetPayoffFunction = (list: List[Int]) => payoffFunction(indices.map(list(_)))
subsetPayoffFunction(indices.map(player.contribution(_))).toDouble
}
contributions.sum / factorial(n)
}
private def factorial(n: Int): Int = if (n == 1 || n == 0) 1 else n * factorial(n-1)
}
```
在这个实现中,我们首先定义了一个Player类,其中包含玩家的名称、对其他玩家的贡献函数和玩家的价值。然后,我们定义了一个Game类,其中包含玩家列表和游戏收益函数。最后,我们实现了Shapley-Value的计算方法shapleyValue,该方法接受一个玩家名称作为参数,并返回该玩家的Shapley-Value。
在shapleyValue方法中,我们首先找到了要计算Shapley-Value的玩家。然后,我们使用排列组合的方法计算每个玩家在不同联合决策中的贡献,并将其加权平均得到该玩家的Shapley-Value。我们还实现了一个私有方法factorial,该方法计算阶乘,用于计算排列组合数。
注意:以上代码仅为示例,具体实现可能需要根据实际需求进行调整。