【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展使我們進(jìn)入了“信息經(jīng)濟(jì)”時(shí)代�；ヂ�(lián)網(wǎng)的用戶的規(guī)模不斷增大,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬與傳輸速度的需求不斷增加。此外,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以及用戶的多樣性也在不斷提升。在這樣的時(shí)代背景下,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商同時(shí)面臨著合理分配網(wǎng)絡(luò)帶寬資源,調(diào)節(jié)負(fù)載均衡,以及提高自身利潤等問題與挑戰(zhàn)。從更廣義的視角來看,許多大型系統(tǒng)也具有網(wǎng)絡(luò)特性,例如在線電子市場、數(shù)據(jù)中心、智能電網(wǎng),等等,這些大型系統(tǒng)同樣面對(duì)著負(fù)載均衡、利潤優(yōu)化、資源配置效率優(yōu)化、資源需求與供給匹配等重大挑戰(zhàn)。鑒于這些大型系統(tǒng)的規(guī)模,傳統(tǒng)基于協(xié)議與規(guī)則的手段實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高,同時(shí)在環(huán)境的變化面前缺乏靈活性。因此,市場機(jī)制逐漸成為大型系統(tǒng)管理與優(yōu)化的重要范式。市場機(jī)制通過價(jià)格手段對(duì)大型系統(tǒng)中用戶的行為進(jìn)行調(diào)控,從而實(shí)現(xiàn)均衡負(fù)載,提高資源配置效率等目標(biāo)。與傳統(tǒng)的方法相比,基于市場的機(jī)制實(shí)現(xiàn)成本低,能靈活適應(yīng)變化,同時(shí)將用戶的利益與全局系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)在一定程度上統(tǒng)一起來。在基于市場機(jī)制的大型系統(tǒng)管理方法中,差異化定價(jià)是非常重要的價(jià)格手段,它通過充分發(fā)掘用戶特征的差異性,針對(duì)不同的用戶目標(biāo)群體設(shè)置服務(wù)或資源的價(jià)格,從而更有效地實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、利潤優(yōu)化、資源高效配置等全局目標(biāo)。本文研究差異化定價(jià)在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和資源配置管理中的應(yīng)用,具體包含兩個(gè)方面:互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中通過差異化定價(jià)最大化服務(wù)提供商的利潤;以及具有網(wǎng)絡(luò)特性的市場中對(duì)可分資源(如計(jì)算資源、電力資源等)的高效配置與管理。本文對(duì)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)定價(jià)的研究工作是首個(gè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載特性進(jìn)行建模,并以解析的方式給出最優(yōu)服務(wù)差異化定價(jià)策略的研究工作。本文第二章對(duì)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中網(wǎng)絡(luò)負(fù)載特性進(jìn)行建模,并運(yùn)用微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中的對(duì)偶變換建立了求解模型的最優(yōu)控制框架,從而對(duì)服務(wù)提供商的最優(yōu)定價(jià)策略進(jìn)行求解與分析。通過分析最優(yōu)策略的結(jié)構(gòu),本文指出當(dāng)服務(wù)提供商的帶寬資源以及市場中用戶的特性發(fā)生變化時(shí),服務(wù)提供商應(yīng)怎樣相應(yīng)地調(diào)整定價(jià)策略。此外,本文給出了服務(wù)差異化定價(jià)能顯著提升利潤的條件,并研究服務(wù)差異化定價(jià)對(duì)社會(huì)福利的影響。本文的研究可以幫助服務(wù)提供商設(shè)計(jì)有效的定價(jià)策略以提高利潤,并指導(dǎo)監(jiān)管部門制定政策以保護(hù)社會(huì)福利。本文關(guān)于可分資源配置管理的研究工作提出了能統(tǒng)一地處理資源分配與供給的逐次拍賣機(jī)制。具體地,本文第三章研究由市場中間平臺(tái),一組需求資源的用戶主體,以及一組供給資源的用戶主體所構(gòu)成的可分資源市場。我們向需求函數(shù)/供給函數(shù)拍賣機(jī)制中引入了可變參數(shù)的差異化定價(jià)方案,并設(shè)計(jì)了高效的市場運(yùn)作機(jī)制與算法,從而有效地在用戶主體具有隱藏信息和自私行為的情況下使市場達(dá)到社會(huì)福利最大化的納什均衡狀態(tài)。此外,本文第四章研究了可以調(diào)節(jié)預(yù)算分配的資源供給機(jī)制,這一機(jī)制按用戶競價(jià)等比例分配預(yù)算,在與需求側(cè)市場機(jī)制相結(jié)合的情況下可以實(shí)現(xiàn)市場中間平臺(tái)的預(yù)算均衡,同時(shí)也適用于用戶對(duì)收入有約束條件的情形。我們相信,本文中的理論模型和研究方法不僅可以運(yùn)用于論文中具體的研究場景,對(duì)其余具有網(wǎng)絡(luò)特性的大型系統(tǒng)中如何運(yùn)用價(jià)格手段進(jìn)行負(fù)載均衡、利潤優(yōu)化、資源高效配置也有一定的借鑒意義。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP393.09
【圖文】：

反饋可以由算法來實(shí)時(shí)計(jì)算而得到。逡逑我們下面介紹機(jī)制設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)學(xué)建模的一些基本知識(shí)。特別地，我們以如逡逑圖１．２？所示的云計(jì)算資源分配機(jī)制為例介紹機(jī)制設(shè)計(jì)的各要素。與實(shí)際中云服務(wù)逡逑商部署的資源分配機(jī)制相比，圖１．２中的機(jī)制缺少用戶預(yù)算、計(jì)算資源生命周期、逡逑計(jì)費(fèi)模式等要素，但這一簡化的機(jī)制有助于讀者快速理解機(jī)制設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。逡逑￥圖１．２由［８］中的圖１稍作修改得到。逡逑５逡逑

斂性質(zhì)的分布式競價(jià)算法來幫助用戶主體達(dá)到納什均衡。逡逑１＿８本文組織結(jié)構(gòu)逡逑如圖１．３所示，本文組織結(jié)構(gòu)如下。第一章中我們介紹了相應(yīng)的背景知識(shí)。在逡逑第二章中，我們研究互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商在帶寬資源有限的前提下，應(yīng)如何實(shí)行服逡逑務(wù)差異化定價(jià)從而最大化利潤。在第三章中，我們提出了可分資源市場中的雙邊逡逑拍賣機(jī)制，通過差異化定價(jià)實(shí)現(xiàn)資源的高效分配和供給。在第四章中，我們提出逡逑了能實(shí)現(xiàn)預(yù)算平衡的資源供給機(jī)制。為方便讀者的閱讀，我們?cè)谧珜懜髡聲r(shí)加入逡逑了足夠的背景知識(shí)鋪墊以保證內(nèi)容的完備性，讀者可以將每一章作為獨(dú)立的工逡逑作來閱讀。在第五章中，我們對(duì)本文的研宄成果進(jìn)行總結(jié)，并討論了本文的不足逡逑之處以及未來的工作方向。逡逑１１逡逑

數(shù)５１？的影響。在本小節(jié)中，若無特殊說明，我們?cè)谧鲌D時(shí)均假設(shè)用戶估值為逡逑隊(duì)１］區(qū)間上的均勻分布；／丨０，１］，以排除用戶群體帶來的影響。逡逑首先，我們研宄前一個(gè)問題。圖２．１描繪了不同帶寬上限下，最優(yōu)服務(wù)逡逑差異化定價(jià)策略（左圖）和相應(yīng)的用戶選擇（右圖）。圖中每一條曲線對(duì)應(yīng)于一逡逑個(gè)Ｃｍ值，而＇表示該帶寬上限下面，服務(wù)提供商的最大利潤。左圖中，最優(yōu)逡逑策略下全體擁塞集合即為曲線的定義域，即橫軸ｇ的范圍，而曲線本身繪制的逡逑是相應(yīng)的定價(jià)映射。右圖中，我們只畫出了使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的用戶，即本例中的逡逑０邋ｅ丨０．５，１］這部分用戶。我們觀察到，當(dāng)服務(wù)提供商的帶寬上限Ｃｍ增大時(shí)，丨）逡逑服務(wù)提供商的定價(jià)曲線和用戶選擇曲線均整體向下移動(dòng)；２）只有估值大于０．５逡逑的用戶選擇網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；３）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬充裕時(shí)，估值最高的小部分用戶均選擇擁逡逑塞為０的服務(wù)類，出現(xiàn)聚集現(xiàn)象；４）服務(wù)提供商的最大利潤上升。第二項(xiàng)觀察逡逑３１逡逑

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本文編號(hào)：2782751