基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法及系统

1.本发明涉及综合能源系统技术领域，更具体地说，涉及一种基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法及系统。


背景技术：

2.双碳目标要求下，综合能源系统是助力能源低碳转型的重要模式，而在综合能源系统处于发展阶段，其相关技术有待进一步创新发展。政产学研协同创新作为科技创新发展的新趋势与重点，“政府监管、企业推动落地、学研机构创新研发”的模式可发挥能源企业数据资源优势和学研机构创新科研优势，有效降低综合能源技术研发难度及研发成本。
3.当前综合能源系统行业下的政产学研模式开展也属于起步阶段，亟待形成一套合理的政产学研发展模式，以激励综合能源相关企业、学研机构合作，创新相关技术，共同推动综合能源系统行业发展。本文一方面，从研究视角上分析政府、综合能源相关企业、学研机构的协同创新机制，以探究综合能源系统政产学研的发展模式。另一方面，从研究内容上通过各主体初始参与程度、违约金、激励成本等方面的仿真建模，以揭示综合能源系统政产学研模式的内在机理。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，提供一种基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法及系统，其运用演化博弈模型构建了政府、综合能源相关企业、学研机构三方组成的演化博弈系统，通过支付矩阵在理清三方博弈关系的基础上定性分析达到系统稳定时的条件，并运用系统动力学模型研究三方主体在综合能源发展中的策略选择行为，进一步分析得出政产学研系统机制对综合能源产业发展的效果，为政产学研协同创新模式在综合能源领域的应用提供政策建议和可能的合作发展模式借鉴。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种的基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法，包括以下步骤：
6.s1、设y、z为综合能源相关企业、学研机构选择合作策略的概率，则1-y、1-z为选择违约策略的概率，设x为政府选择参与综合能源产学研合作监管的概率，则1-x为选择不监管的概率，构建博弈收益支付矩阵；
7.s2、根据步骤s1的博弈收益支付矩阵分别进行政府演化稳定分析、综合能源相关企业演化稳定分析和学研机构演化稳定分析；
8.s3、结合步骤s2中的政府、综合能源相关企业和学研机构演化的稳定分析结果进行综合能源系统演化稳定分析。
9.按上述方案，所述步骤s1中，政府选择监管的期望收益π
11
和不监管的期望收益π
12
分别为：
10.[0011][0012]
其中，a和b分别为选择监管和不监管时的支付矩阵；
[0013]
由此，得到政府策略选择的期望收益为：
[0014][0015]
综合能源相关企业选择合作的期望收益π
21
和选择不合作的期望收益π
22
分别为：
[0016][0017][0018]
其中，c和d分别为选择合作和不合作时的支付矩阵；
[0019]
由此，得到综合能源相关企业策略选择的期望收益为：
[0020][0021]
学研机构选择合作的期望收益π
31
和选择不合作的期望收益π
32
分别为：
[0022][0023][0024]
其中，e和f分别为选择合作和不合作时的支付矩阵；
[0025]
由此，得到学研机构策略选择的期望收益为：
[0026][0027]
按上述方案，所述步骤s1中，还需要根据malthusian方程构建复制动态方程，对政府、综合能源相关企业以及学研机构的策略演化稳定性开展分析；
[0028]
政府策略选择的复制动态方程为：
[0029][0030]
综合能源相关企业策略选择的复制动态方程为：
[0031][0032]
学研机构策略选择的复制动态方程为：
[0033][0034]
为求得系统的局部平衡点，令式(10)～式(12)取值为0，联立得到复制动态方程
组：
[0035][0036]
按上述方案，所述步骤s2中，政府演化稳定分析方法为：
[0037]
当π
11-π
12
＝-c1+r1yz(1-θ)+u+αe(z-y)-ez＝0时，f(x)＝0恒成立，即当监管和不监管策略所得收益一致，任意x值都是均衡点；
[0038]
当π
11-π
12
＝-c1+r1yz(1-θ)+u+αe(z-y)-ez≠0时，根据演化稳定理论，当且仅当f(x)＝0且时存在演化稳定策略，此时，x＝0和x＝1均为可能的均衡点，f(x)对x求导可得式(14)：
[0039][0040]
当π
11-π
12
＝-c1+r1yz(1-θ)+u+αe(z-y)-ez》0，对于x＝1有f(x)＝0且此时，x＝1为最终的政府演化策略均衡点，即当监管的收益大于不监管的收益时，政府最终会趋向于选择监管；
[0041]
当π
11-π
12
＝-c1+r1yz(1-θ)+u+αe(z-y)-ez＜0，对于x＝0有f(x)＝0且此时，x＝0为最终的政府演化策略均衡点，即当监管的收益小于不监管的收益时，政府趋向于选择不监管。
[0042]
按上述方案，所述步骤s2中，综合能源相关企业演化稳定分析方法为：
[0043]
当π
21-π
22
＝k+xeα+βqxz+z(-k+(1-γ)c2+l)-c2＝0时，f(y)＝0恒成立，即当合作和违约所得收益一致时，任意y值都是均衡点；
[0044]
若π
21-π
22
＝k+xeα+βqxz+z(-k+(1-γ)c2+l)-c2≠0，根据演化稳定理论，当且仅当f(y)＝0且时存在演化稳定策略；此时，y＝0和y＝1均为可能的均衡点，f(y)对y求导可得式(15)：
[0045][0046]
当π
21-π
22
＝k+xeα+βqxz+z(-k+(1-γ)c2+l)-c2》0，对于y＝1有f(y)＝0且此时，y＝1为综合能源相关企业最终演化策略均衡点，即当合作的收益大于违约的收益，综合能源相关企业最终会趋向于选择合作；
[0047]
当π
21-π
22
＝k+xeα+βqxz+z(-k+(1-γ)c2+l)-c2《0，对于y＝0有f(y)＝0且此时，y＝0为最终的综合能源相关企业演化策略均衡点，即当合作的收益小于违约的收益，综合能源相关企业趋向于选择违约。
[0048]
按上述方案，所述步骤s2中，学研机构演化稳定分析方法为：
[0049]
当π
31-π
32
＝l+e(1-α)x-xyq(1-β)+y((1-γ)c3+k-l)-c3＝0时f(z)＝0恒成立，即当合作和违约所得收益一致，任意z值都是均衡点；
[0050]
当π
31-π
32
＝l+e(1-α)x-xyq(1-β)+y((1-γ)c3+k-l)-c3≠0，根据演化稳定理论，当且仅当f(z)＝0且时存在演化稳定策略，此时，z＝0和z＝1均为可能的均衡点，f(z)对z求导可得式(16)：
[0051][0052]
当π
31-π
32
＝l+e(1-α)x-xyq(1-β)+y((1-γ)c3+k-l)-c3》0，对于z＝1有f(z)＝0且此时，z＝1为最终的学研机构演化策略均衡点，即当合作的收益大于违约的收益时，学研机构最终会趋向于选择合作；
[0053]
当π
31-π
32
＝l+e(1-α)x-xyq(1-β)+y((1-γ)c3+k-l)-c3《0，对于z＝0有f(z)＝0且此时，z＝0为最终的学研机构演化策略均衡点，即当合作的收益小于违约的收益，学研机构趋向于选择违约。
[0054]
按上述方案，所述步骤s3中，当(13)式成立时，各主体策略不再随时间变化，系统达到相对均衡状态，此时均衡解为以下9个：e(0,0,0)，e(1,0,0)，e(1,1,0)，e(1,1,1)，e(1,0,1)，e(0,1,0)，e(0,1,1)，e(0,0,1)和e(x
*
,y
*
,z
*
)；
[0055]
根据lyapunov稳定性理论，演化博弈系统的演化稳定策略(ess)由雅克比矩阵的局部稳定性分析得到，由(13)式得雅克比矩阵：
[0056][0057]
按上述方案，当矩阵的所有特征值的实部全部小于0时，该点作为演化均衡点，依据综合能源相关企业与学研机构的违约金、政府补贴及研发成本关系划分得到四类场景：场景一为k+αe》c2,l+(1-α)e》c3；场景二为k+αe》c2,l+(1-α)e《c3；场景三为k+αe《c2,l+(1-α)e》c3；场景四为k+αe《c2,l+(1-α)e《c3。
[0058]
本发明还提供了一种基于演化博弈论的综合能源系统发展分析系统，包括：
[0059]
博弈收益支付矩阵构建模块，用于构建博弈收益支付矩阵，博弈收益支付矩阵中设y、z为综合能源相关企业、学研机构选择合作策略的概率，则1-y、1-z为选择违约策略的概率，设x为政府选择参与综合能源产学研合作监管的概率，则1-x为选择不监管的概率；
[0060]
第一演化稳定分析模块，用于博弈收益支付矩阵分别进行政府演化稳定分析、综合能源相关企业演化稳定分析和学研机构演化稳定分析；
[0061]
第二演化稳定分析模块，用于结合政府、综合能源相关企业和学研机构演化的稳定分析结果进行综合能源系统的演化稳定分析。
[0062]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器实现所述的方法。
[0063]
实施本发明的基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法及系统，具有以下有益效果：
[0064]
本发明中政产学研协同创新作为科技创新发展的新趋势与重点，“政府监管、企业推动落地、学研机构创新研发”的模式可发挥能源企业数据资源优势和学研机构创新科研优势，有效降低综合能源技术研发难度及研发成本。鉴此，本发明可提出综合能源政产学协同创新机制，基于演化博弈结果给出相应的综合能源系统政产学研发展策略与发展建议，进一步促进综合能源产业发展与落地。
附图说明
[0065]
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0066]
图1是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的结政府演化相位图；
[0067]
图2是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的综合能源相关企业演化相位图；
[0068]
图3是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的学研机构演化相位图；
[0069]
图4是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的三主体系统动力学示意图；
[0070]
图5是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的参数x的改变对系统演化的影响示意图；
[0071]
图6是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的参数y的改变对系统演化的影响示意图；
[0072]
图7是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的参数z变化对系统演化的影响示意图；
[0073]
图8是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的参数y，z变化对系统演化的影响示意图；
[0074]
图9是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的违约金为0对系统演化的影响示意图；
[0075]
图10是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的参数k、l改变对系统演化的影响示意图；
[0076]
图11是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的违约金动态改变对系统演化的影响示意图；
[0077]
图12是本发明基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法的参数e改变对系统演化的影响示意图。
具体实施方式
[0078]
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明
本发明的具体实施方式。
[0079]
如图1-12所示，本发明的基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法运用演化博弈模型构建的政府、综合能源相关企业、学研机构三方组成的演化博弈系统。
[0080]
政府相关假设：政府有监管与“不监管”两种行为策略，监管策略意味着政府将引导和推动综合能源相关企业综合能源相关企业与学研机构的合作，并对两主体的合作情况及义务履行情况开展监督，监管需要付出监管成本c1与激励成本e。其中，激励成本将按照α与1-α分别对参与合作的综合能源相关企业与学研机构进行补贴。综合能源相关企业此外，综合能源产学研合作可以为政府提供更为优质综合能源服务，有效提升社会能源治理水平与综合化效益，进而为政府带来收益r1。因监管综合能源产学研将获得直接收益u，体现为公信力提升和社会效益提高等方面。当政府不进行监管时，若综合能源产学研合作也将给政府带来收益θr1(0《θ《1)。
[0081]
综合能源相关企业相关假设：综合能源相关企业具有“同学研机构合作”(简称“合作”)或“违约”两种行为策略。综合能源相关企业主要通过向用户提供能效诊断、节能咨询、用能方案设定等服务获取利润。当综合能源相关企业与学研机构合作时可在一定程度上实现成本压缩和效益提升。设合作前综合能源相关企业收益为r2，研发成本为c2。合作后研发成本为γc2，获得额外协同创新收益βq及政府补贴αe。若签订合同之后发生违约行为，综合能源相关企业需要支付给学研机构违约金l。
[0082]
学研机构相关假设：学研机构具有“同综合能源相关企业合作”(简称“合作”)或“违约”两种行为策略。学研机构依托产学研模式与综合能源相关企业合作，通过技术成果转化与应用以获取收益。当学研机构与综合能源相关企业合作时，可压缩成本为γc3获得协同创新收益(1-β)q、政府补贴(1-α)e。若合作之后发生违约行为，学研机构需要付给综合能源相关企业违约金k。三方博弈中涉及到的变量与参数说明见表1。
[0083]
表1三方博弈中涉及到的变量与参数说明
[0084][0085]
本发明还提供一种的基于演化博弈论的综合能源系统发展分析方法，包括以下步骤：
[0086]
s1、设y、z为综合能源相关企业、学研机构选择“合作”策略的概率，则1-y、1-z为选择“违约”策略的概率，设x为政府选择参与综合能源产学研合作“监管”的概率，则1-x为选择“不监管”的概率，结合基本假设及参数设定得到三方博弈收益支付矩阵，如表2所示。
[0087]
表2三方博弈收益支付矩阵
[0088][0089]
根据构建的博弈收益支付矩阵分析各主体参与博弈演化的收益情况。
[0090]
政府选择监管的期望收益π
11
和不监管的期望收益π
12
分别为：
[0091][0092][0093]
其中，a和b分别为选择监管和不监管时的支付矩阵；
[0094]
由此，得到政府策略选择的期望收益为：
[0095][0096]
综合能源相关企业选择合作的期望收益π
21
和选择不合作的期望收益π
22
分别为：
[0097][0098][0099]
其中，c和d分别为选择合作和不合作时的支付矩阵；
[0100]
由此，得到综合能源相关企业策略选择的期望收益为：
[0101][0102]
学研机构选择合作的期望收益π
31
和选择不合作的期望收益π
32
分别为：
[0103][0104][0105]
其中，e和f分别为选择合作和不合作时的支付矩阵；
[0106]
由此，得到学研机构策略选择的期望收益为：
[0107][0108]
根据malthusian方程构建复制动态方程，对政府、综合能源相关企业以及学研机构的策略演化稳定性开展分析；
[0109]
政府策略选择的复制动态方程为：
[0110][0111]
综合能源相关企业策略选择的复制动态方程为：
[0112][0113]
学研机构策略选择的复制动态方程为：
[0114][0115]
为求得系统的局部平衡点，令式(10)～式(12)取值为0，联立得到复制动态方程组：
[0116][0117]
s2、分别进行政府演化稳定分析、综合能源相关企业演化稳定分析和学研机构演化稳定分析；
[0118]
政府演化稳定分析：
[0119]
当π
11-π
12
＝-c1+r1yz(1-θ)+u+αe(z-y)-ez＝0时，f(x)＝0恒成立，即当监管和不监管策略所得收益一致，任意x值都是均衡点；
[0120]
当π
11-π
12
＝-c1+r1yz(1-θ)+u+αe(z-y)-ez≠0时，根据演化稳定理论，当且仅当f(x)＝0且时存在演化稳定策略，此时，x＝0和x＝1均为可能的均衡点，其演化相位图如图1(a)所示，f(x)对x求导可得式(14)：
[0121][0122]
当π
11-π
12
＝-c1+r1yz(1-θ)+u+αe(z-y)-ez》0，对于x＝1有f(x)＝0且此时，x＝1为最终的政府演化策略均衡点，即当监管的收益大于不监管的收益时，政府最终会趋向于选择监管，其演化相位图如图1(b)所示。
[0123]
当π
11-π
12
＝-c1+r1yz(1-θ)+u+αe(z-y)-ez《0，对于x＝0有f(x)＝0且此时，x＝0为最终的政府演化策略均衡点，即当监管的收益小于不监管的收益时，政府最终会趋向于选择不监管，其演化相位图如图1(c)所示。
[0124]
综合能源相关企业演化稳定分析：
[0125]
当π
21-π
22
＝k+xeα+βqxz+z(-k+(1-γ)c2+l)-c2＝0时，f(y)＝0恒成立，即当合作和违约所得收益一致时，任意y值都是均衡点；
[0126]
若π
21-π
22
＝k+xeα+βqxz+z(-k+(1-γ)c2+l)-c2≠0，根据演化稳定理论，当且仅当f(y)＝0且时存在演化稳定策略；此时，y＝0和y＝1均为可能的均衡点，如图2(a)所示，f(y)对y求导可得式(15)：
[0127][0128]
当π
21-π
22
＝k+xeα+βqxz+z(-k+(1-γ)c2+l)-c2》0，对于y＝1有f(y)＝0且此时，y＝1为综合能源相关企业最终演化策略均衡点，即当合作的收益大于违约的收益，综合能源相关企业最终会趋向于选择合作，其演化相位图如图2(b)所示。
[0129]
当π
21-π
22
＝k+xeα+βqxz+z(-k+(1-γ)c2+l)-c2＜0，对于y＝0有f(y)＝0且此时，y＝0为最终的综合能源相关企业演化策略均衡点，即当合作的收益小于违约的收益，综合能源相关企业最终会趋向于选择违约，其演化相位图如图2(c)所示。
[0130]
学研机构演化稳定分析：
[0131]
当π
31-π
32
＝l+e(1-α)x-xyq(1-β)+y((1-γ)c3+k-l)-c3＝0时f(z)＝0恒成立，即当合作和违约所得收益一致，任意z值都是均衡点；
[0132]
当π
31-π
32
＝l+e(1-α)x-xyq(1-β)+y((1-γ)c3+k-l)-c3≠0，根据演化稳定理论，当且仅当f(z)＝0且时存在演化稳定策略，此时，z＝0和z＝1均为可能的均衡点，其演化相位图如图3(a)所示，f(z)对z求导可得式(16)：
[0133][0134]
当π
31-π
32
＝l+e(1-α)x-xyq(1-β)+y((1-γ)c3+k-l)-c3》0，对于z＝1有f(z)＝0且此时，z＝1为最终的学研机构演化策略均衡点，即当合作的收益大于违约的收益时，学研机构最终会趋向于选择合作，其演化相位图如图3(b)所示。
[0135]
当π
31-π
32
＝l+e(1-α)x-xyq(1-β)+y((1-γ)c3+k-l)-c3《0，对于z＝0有f(z)＝0且此时，z＝0为最终的学研机构演化策略均衡点，即当合作的收益小于违约的收益，学研机构最终会趋向于选择违约，其演化相位图如图3(c)所示。
[0136]
s3、系统演化稳定分析。
[0137]
结合s2中，各主体的演化稳定策略都会受到其他主体决策概率的影响。当(13)式成立时，各主体策略不再随时间变化，系统达到相对均衡状态，此时均衡解为以下9个：e(0,0,0)，e(1,0,0)，e(1,1,0)，e(1,1,1)，e(1,0,1)，e(0,1,0)，e(0,1,1)，e(0,0,1)和e(x
*
,y
*
,z
*
)：
[0138]
根据lyapunov稳定性理论，演化博弈系统的演化稳定策略(ess)由雅克比矩阵的局部稳定性分析得到，由(13)式可得雅克比矩阵：
[0139][0140]
雅克比矩阵的特征值如表3所示。
[0141]
表3博弈均衡解特征值
[0142][0143]
当矩阵的所有特征值的实部全部小于0时，该点可作为演化均衡点，依据综合能源相关企业与学研机构的违约金、政府补贴及研发成本关系划分得到四类场景：场景一为k+αe》c2,l+(1-α)e》c3；场景二为k+αe》c2,l+(1-α)e《c3；场景三为k+αe《c2,l+(1-α)e》c3；场景四为k+αe《c2,l+(1-α)e《c3。
[0144]
表4博弈均衡解特征值大小分析
[0145][0146]
[0147]
注：“未知”代表正负未知；(-)代表负；(+)代表正
[0148]
以场景三为例，分析此场景下e(0,0,0)、e(1,1,1)、e(1,0,1)、e(0,1,1)和e(0,0,1)五个均衡点的演化情况。
[0149]
(1)对于均衡点e(0,0,0)，此时k-c2《0，即综合能源相关企业研发成本始终大于学研机构由于违约所赔付的违约金，且综合能源相关企业选择合作所获得的收益始终小于违约所获得的收益。当u-c1《0且l-c3《0时，该均衡解演化为稳定策略。在此条件下，政府选择监管获得的收益小于不监管获得的收益；学研机构选择合作获得的收益小于违约所获得的收益。演化最终的结果为：政府不监管、综合能源相关企业与学研机构均违约，即双方选择不合作。
[0150]
(2)对于均衡点e(1,1,1)，当-(u-c
1-e+(1-θ)r1)《0、-(l-γc2+βq+αe)《0且-(-(1-β)q+k-γc3+(1-α)e)《0时，该均衡解演化为稳定策略。在此条件下，政府选择监管获得的收益大于不监管获得的收益；学研机构选择合作获得的收益大于违约所获得的收益；综合能源相关企业选择合作所获得的收益始终大于违约所获得的收益。演化最终的结果为：在政府监管情形下，综合能源相关企业与学研机构保持合作。
[0151]
(3)对于均衡点e(1,0,1)，可知此时学研机构选择合作获得的收益始终大于违约所获得的收益，即-(l+(1-α)e-c3)《0。当-(u-c
1-(1-α)e)《0且l-γc2+βq+αe《0时，该均衡解演化为稳定策略。在此条件下，政府选择监管获得的收益大于不监管获得的收益；学研机构选择合作获得的收益大于违约所获得的收益；综合能源相关企业选择合作所获得的收益小于违约所获得的收益。演化最终的结果为：政府监管情形下，综合能源相关企业选择违约、学研机构选择合作。
[0152]
(4)对于均衡点e(0,1,1)，当u-c1+r1(1-θ)-e《0、-l+γc2《0且γc
3-k《0时，该均衡解演化为稳定策略。在此条件下，政府选择监管获得的收益小于不监管获得的收益；学研机构选择合作获得的收益大于违约所获得的收益；综合能源相关企业选择合作所获得的收益始终大于违约所获得的收益。演化最终的结果为：在政府不监管情形下，综合能源相关企业与学研机构保持合作。
[0153]
(5)对于均衡点e(0,0,1)。当u-c1+(α-1)e＜0、l-γc2＜0且c
3-l＜0时，该均衡解演化为稳定策略。在此条件下，政府选择监管获得的收益小于不监管获得的收益；学研机构选择合作获得的收益小于违约所获得的收益。演化最终的结果为：政府不监管，综合能源相关企业选择违约、学研机构选择合作。
[0154]
实施例：
[0155]
(1)定量分析补贴成本、违约金等变量对综合能源政产学研协作演化的影响，进一步构建系统动力学模型对演化博弈过程进行仿真，如图4所示。
[0156]
(2)在实验中，使用vensim ple x64软件进行仿真分析，初始条件设置为：initial time＝0，final time＝10，time step＝0.03125，units for time＝year。模型中包含的3个水平变量、3个速率变量以及16个辅助变量。变量初始值设置如表5所示。
[0157]
表5变量取值
[0158][0159][0160]
显而易见不同变量的改变决定了变量带给各主体策略的选择，下面对本实施例方法进行详细的说明。
[0161]
一、初始参数改变时，存在x、y、z初始值单独改变和y、z初始值同时改变两种情况。
[0162]
本实施例中进行了对政府、综合能源相关企业及学研机构在固定y＝z＝0.5不变、固定x＝z＝0.5不变和固定x＝y＝0.5不变三种情形下的对比，实验所得的各主体策略选择如图5、6和7所示。从三幅图中可以看出，验证结论与实际情况符合，可以很好的预测各主体的策略选择。同时可以发现综合能源相关企业的策略选择受到x、y、z初始值影响最为明显，各参数初始值越高，综合能源产学研演化为合作的概率也越大，并可能最终演化至理想的均衡点(0，1，1)。且不论x、y、z初始值如何变化，学研机构都趋向选择合作策略，且各参数初始值越高，学研机构最终的合作概率越大。同时从图7可以发现z较低的初始值将可能导致政府在演化初期增加监管力度，以促进综合能源相关企业和学研机构进行合作。
[0163]
固定x＝0.5不变，分析y、z初始值同时改变对系统演化趋势的影响，如图8所示。从图8可以看出学研机构较高的合作初始概率可促进综合能源相关企业选择合作的概率提升，而较高的综合能源相关企业初始合作概率y对学研机构往合作发展的带动作用相对较小。还可以看出综合能源产学研双方较大的初始合作意愿能够产生正向作用，引导两主体趋向于合作的均衡点。
[0164]
二、违约金改变时，存在违约金k、l变化和动态违约金两种情况。
[0165]
当其他条件不变，设定x＝y＝z＝0.5，违约金k、l设定为0时，系统演化趋势如图9所示。从图9可以看出，为实现社会的治理水平与综合化效益提升的目的，政府一直趋向于选择监管策略，但由于没有违约金约束，综合能源相关企业与学研机构双方合作概率直线下降，且最终演化为不合作状态。
[0166]
设定x＝y＝z＝0.5，当违约金k分别取13，14，
…
，18，l分别取15，16，
…
，20时，三方主体策略选择演化趋势如图10所示。从图10可以看出，k，l随机组合可能会使得系统处于波动状态，在10年内均无法收敛达到稳定。
[0167]
在对s2-1的验证中，考虑根据三方策略选择概率不同设置不同演化阶段的动态违约金制度。违约金具体公式如下所示；
[0168]
k'＝15*(1-z)+5y-z2+12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(18)
[0169]
l'＝18*(1-y)+5z-y2+14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(19)
[0170]
当初始值为x＝0.5，y＝0.2，z＝0.8、x＝0.5，y＝0.5，z＝0.5、x＝0.5，y＝0.8，z＝0.2时，利用动态违约金机制得到的系统演化趋势，如图11所示。可以看出，采用动态违约金制度较固定违约金而言演化趋势更为稳定，各主体演化过程不再波动变化，通过式(18)-(19)可使系统在不同初始值情况下最终均能稳定于(0，1，1)，达到政府不监管、综合能源产学研机制演化至稳定合作的状态。同时可以看出，在设置违约金时考虑三方主体初始策略选择概率，通过违约金与主体初始合作意愿的关联，促进实现综合能源产学研合作，使违约金设置更具合理性。
[0171]
三、激励成本e改变时，设定x＝y＝z＝0.5，l＝20，k＝18，政府补贴e取0，5，10，20系统的演化趋势如图12，显而易见，e越大，综合能源产学研机制演化至稳定合作状态的速率越快。同时从图12中可以看出，在违约金设置可以保证系统演化稳定的前提下，政府提高激励成本对综合能源产学研合作发展有一定促进作用，但产生的边际效益比较有限。
[0172]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0173]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0174]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0175]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0176]
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。