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Erschienen in: Journal of Combinatorial Optimization 3/2020

13.01.2020

Marginal contributions and derivatives for set functions in cooperative games

verfasst von: Daniel Li Li, Erfang Shan

Erschienen in: Journal of Combinatorial Optimization | Ausgabe 3/2020

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Abstract

A cooperative game (Nv) is said to be monotone if \(v(S)\ge v(T)\) for all \(T\subseteq S\subseteq N\), and k-monotone for \(k\ge 2\) if \(v(\cup _{i=1}^k S_i)\ge \sum _{I:\,\emptyset \ne I\subseteq \{1,\ldots , k\}} (-1)^{|I|-1} v(\cap _{i\in I} S_i)\) for all k subsets \(S_1,\ldots ,S_k\) of N. Call a set function v totally monotone if it is monotone and k-monotone for all \(k\ge 2\). To generalize both of marginal contribution and Harsanyi dividend, we define derivatives of v as \(v^{(0)}=v\) and for pairwise disjoint subsets \(R_1,\dots ,R_k\) of N, \(v'_{R_1}(S)=v(S\cup R_1)-v(S)\) for \(S\subseteq N\setminus R_1\), and \(v^{(k)}_{R1,\dots ,R_k}(S)=(v^{(k-1)}_{R_1,\dots ,R_{k-1}})'_{R_k}(S)\) for \(S\subseteq N\setminus \cup _{i=1}^k R_i\). We generalize the equivalence between convexity and monotonicity of marginal contribution of v to total monotonicity and higher derivatives of v from several aspects. We also give the Taylor expansion of any game (set function) v.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Marginal contributions and derivatives for set functions in cooperative games
verfasst von
Daniel Li Li
Erfang Shan
Publikationsdatum
13.01.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Combinatorial Optimization / Ausgabe 3/2020
Print ISSN: 1382-6905
Elektronische ISSN: 1573-2886
DOI
https://doi.org/10.1007/s10878-020-00526-y

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