多人合作對策與分配問題

管理中的數(shù)量方法多人合作對策與分配問題本節(jié)課的內(nèi)容安排多人合作對策與分配問題囚徒難題與NASH均衡點改考試多人合作對策與分配問題MS-OR第一部分 多人合作對策模型問題引入多人結(jié)盟對策的基本概念多人結(jié)盟對策的解常用解法多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例多人合作對策與分配問題MS-OR一、問題引入例1：（爵士樂隊對策，AJazzBandGounce）

一位歌手（S），一位鋼琴家（P）和一位鼓手（D）組成一個小樂隊在俱樂部同臺演出能得到演出費1000元，若歌手和鋼琴家一起演出能得800元。而只有鋼琴家和鼓手一起演出能得到650元，鋼琴獨奏表演能得300元，鋼琴家沒有其它收入。然而，歌手和鼓手在地鐵中表演能掙500元，歌手獨奏可以從TheTerasses掙200元，而鼓手單獨什么也掙不到。問題：如何在這三人爵士樂隊中合理分配共同演出費1000元？多人合作對策與分配問題MS-OR一、問題引入

例2：成本分?jǐn)倖栴}（ACostGame） 三個城鎮(zhèn)A，B，C欲與附近的一座電站連接起來，其可能的線路及其成本如下網(wǎng)絡(luò)圖表示：這三個鎮(zhèn)可相互聯(lián)合建設(shè)，試問如何在這三個小鎮(zhèn)合理分?jǐn)傔@筆建設(shè)費？多人合作對策與分配問題MS-OR二、多人結(jié)盟對策的基本概念多人結(jié)盟對策：局中人多于二人時的對策稱為多人對策。這種對策中如果局中人可以和其它局中人聯(lián)合成一體統(tǒng)一行動與其它局中人對抗，這種對策稱為多人結(jié)盟對策。這種對策有三個基本要素:局中人N＝{1,2,…,n}；結(jié)盟S；特征函數(shù)V（S）。一般可用<N,V>表示一個多人結(jié)盟對策。多人合作對策與分配問題MS-OR1、局中人與結(jié)盟（1）N＝{1,2,…,n}表示局中人集合。（2）結(jié)盟S，表示一個聯(lián)盟，即一局多人對策中，一部份局中人聯(lián)合成一體像一個“局中人”一樣選擇策略，這種聯(lián)合稱為結(jié)盟。顯然結(jié)盟S是局中人集合N

的子集，SN。（3）2n是局中人可能形成結(jié)盟的個數(shù)。多人合作對策與分配問題MS-OR2、特征函數(shù)（1）V(S)表示當(dāng)若干局中人聯(lián)合成一個結(jié)盟S時,在這局對策中能獲得的最大收益值,即當(dāng)形成結(jié)盟S,只要S內(nèi)每一個局中人共同策略,選擇相應(yīng)策略結(jié)盟S能保證獲得,而與聯(lián)盟外局人采用什么策略無關(guān)。若S=,V()=0。（2）超可加性 若一個多人對策的特征函數(shù)具有下列性質(zhì),即對任意結(jié)盟S,T

N,S∩T=,滿足 V(S∪T)≥V(S)+V(T). 稱這個多人對策具有超可加性。如果特征函數(shù)不滿足超可加性，對策中的結(jié)盟是不穩(wěn)定的。多人合作對策與分配問題MS-OR例1：（爵士樂隊對策，AJazzBandGounce）一位歌手（S），一位鋼琴家（P）和一位鼓手（D）組成一個小樂隊在俱樂部同臺演出能得到演出費1000元，若歌手和鋼琴家一起演出能得800元。而只有鋼琴家和鼓手一起演出能得到650元，鋼琴獨奏表演能得300元，鋼琴家沒有其它收入。然而，歌手和鼓手在地鐵中表演能掙500元，歌手獨奏可以從TheTerasses掙200元，而鼓手單獨什么也掙不到。問題：如何在這三人爵士樂隊中合理分配共同演出費1000元？多人合作對策與分配問題MS-OR例1：（爵士樂隊對策，AJazzBandGounce）這個問題可歸為一個三人合作對策，它的特征函數(shù)V（S）為：很容易驗證此對策是具有超可加性的。結(jié)盟S{S,P,D}{S,P}{S,D}{P,D}{S}{P}{D}V(S)10008005006502003000多人合作對策與分配問題MS-OR例2:（產(chǎn)品對策AProductionGame） 從M1、M2、M3、M4四種原材料中各取一個單位能生產(chǎn)1個單位的某種產(chǎn)品，這個產(chǎn)品的價格要比它的原材料成本高出1000元，現(xiàn)有三個人，他們擁有這四種材料情況如下表:問：若這三人聯(lián)合起來生產(chǎn)這種產(chǎn)品，他們之間該如何分配所得利潤？原材料人M1M2M3M411/21/20021/2010301/201多人合作對策與分配問題MS-OR例2:（產(chǎn)品對策AProductionGame）將此問題轉(zhuǎn)化為三人對策，其特征函數(shù)如下：局中人2，3，通過合作生產(chǎn)，但由于他們共有四種原材料只能生產(chǎn)1/2個單位產(chǎn)品，所以能掙500元。S{1}{2}{3}{1,2}{1,3}{2,3}{1,2,3}V(S)0000005001000多人合作對策與分配問題MS-OR例3：成本分?jǐn)倖栴}（ACostGame） 三個城鎮(zhèn)A，B，C欲與附近的一座電站連接起來，其可能的線路及其成本如下網(wǎng)絡(luò)圖表示：這三個鎮(zhèn)可相互聯(lián)合建設(shè)，試問如何在這三個小鎮(zhèn)合理分?jǐn)傔@筆建設(shè)費？多人合作對策與分配問題MS-OR例3：成本分?jǐn)倖栴}（ACostGame）這個問題的合作對策對<N,C>，N={A,B,C}，成本分?jǐn)倢Σ叩奶卣骱瘮?shù)V(S)如下表第二行：相應(yīng)的，表中第三行為成本節(jié)省對策<W,V>的特征函數(shù)值V(S)，由下式得出S＝{A}{B}{C}{A,B}{A,C}{B,C}{A,B,C}V(S)＝0100140130150130160150C(S)＝000090100110220多人合作對策與分配問題MS-OR22090110100Ａ0Ｂ0Ｃ0150150130160Ａ100Ｂ140Ｃ130例3：成本分?jǐn)倖栴}（ACostGame）多人合作對策與分配問題MS-OR3、等價性與標(biāo)準(zhǔn)化(valenceandnormalization)（1）S-等價設(shè)<N,V>和<N,W>是兩個n人對策，假設(shè)存在實數(shù)a1,a2,……，an，及k>0，并對所有S

N，且S≠Φ，滿足則稱<N,V>對于<N,W>是S-等價，記為，K可理解為匯率。當(dāng)ai>0時，可理解為對W對策中每個局中人應(yīng)分得的紅利，而當(dāng)ai<0時，可認(rèn)為是W對策的局中人應(yīng)交的費用，該對策中的收益值依匯率K而變化，同時又涉及局中人的紅利或應(yīng)交費。多人合作對策與分配問題MS-OR3、等價性與標(biāo)準(zhǔn)化(valenceandnormalization) S-等價是在一組n人對策中的一種等價關(guān)系，并具有下列性質(zhì)。彈性（Reflexivity）：對稱性：若，則（若，則）傳遞性（Transitivity）：若且則多人合作對策與分配問題MS-OR3、等價性與標(biāo)準(zhǔn)化(valenceandnormalization)（2）標(biāo)準(zhǔn)型0-標(biāo)準(zhǔn)型：一個多人對策<N,V>，若滿足V({i})=0，i∈N，則稱該對策為0-標(biāo)準(zhǔn)型。0-1標(biāo)準(zhǔn)型：對策<N,V>是0-標(biāo)準(zhǔn)型，且滿足V(N)=1，則稱該對策為0-1標(biāo)準(zhǔn)型。（α，β）型：對策<N,V>，若滿足V({i})=α，i∈N,且V({N})=β,α、β是實數(shù)，稱此對策為（α，β）型，顯然（0，1）標(biāo)準(zhǔn)型是（α，β）型之特殊情況。定理：每一個必要結(jié)盟得超可加性對策均能S-等價于一個0-1標(biāo)準(zhǔn)型對策<N,W>，且這個S-等價是唯一的。多人合作對策與分配問題MS-OR三、多人結(jié)盟對策的解多人結(jié)盟對策的解的概念： 多人結(jié)盟對策中，每個局中人都希望通過結(jié)盟的形式去得到更多，而對策解的問題是如何合理確定這局對策中每個局中人的分配收益，對策解一般用 X＝(x1,x2,…xn) 表示n個局中人的得失向量，xi表示第i個局中人之所得。多人合作對策與分配問題MS-OR1、合理分配（Imputation）作為一個對策的解X，即在對策中對N隔局中人得失的合理分配，至少應(yīng)滿足兩個條件：（1）（個人合理性）（2）（集體合理性）條件（1）稱為：“個人合理性”（IndividualRationality），表示局中人i所分配值xi不小于特征函數(shù)中規(guī)定他至少能得到的值V(i)。條件（2）稱為“集體合理性”條件（GroupRationality），表示對于一個對策解，所有局中人分配得失之和應(yīng)等于所有局中人聯(lián)合起來形成一個大聯(lián)盟時得到的收益值，也就是這局對策中的最大收益值V(N)。多人合作對策與分配問題MS-OR1、合理分配（Imputation）我們把滿足上述兩種條件的分法X=(x1……xn)稱為“合理分配”，即有顯然，作為多人結(jié)盟對策的一個解X，至少必須是一個合理分配，即多人合作對策與分配問題MS-OR1、合理分配（Imputation）例4：一局對策，<N,V>，N={1,2,3}，特征函數(shù)如下：

V(φ)=0，V(1)=V(2)=V(3)=0

V({1,2})=V({1,3})=V({2,3})=0

V({1,2,3})=1合理分配集合而就是其中兩合理分配。多人合作對策與分配問題MS-OR2、支配（Domination）多人結(jié)盟對策求解問題實際是在合理分配集I(V)滿足對所有局中人不可能存在一個合理分配優(yōu)于另一個合理分配，即有但是對于某一個聯(lián)盟S，只要滿足成立（這是可能的），則對S聯(lián)盟而言可認(rèn)為X分配優(yōu)于Y分配，即得出支配概念多人合作對策與分配問題MS-OR2、支配（Domination）定義：對于兩個合理分配X，Y，若對于某一聯(lián)盟S，有（1）（2） 則稱合理分配X通過聯(lián)盟S支配Y，記為解釋： 條件（1）表示對于聯(lián)盟S來講，X優(yōu)于Y。 條件（2）表示聯(lián)盟S有足夠的能力保證它的局中人I通過合作能獲得合理分配定義：在對策中，只要存在某一聯(lián)盟S，且X通過S支配Y，則也稱X支配Y，記為多人合作對策與分配問題MS-OR四、常用解法穩(wěn)集法核法Shaply值法值法多目標(biāo)規(guī)劃方法多人合作對策與分配問題MS-OR1、穩(wěn)集穩(wěn)集的基本思想 是選擇這樣一個合理分配的集合作為對策的解，而不在這集合內(nèi)的任何合理分配總能被這個集合中某個合理分配所支配，且這個集合內(nèi)的合理分配互相不被支配。定義：對于一個對策，存在一組合理分配滿足（1），則X，Y互相不被支配。（2）對任合理分配，則必有 則稱這樣一組合理分配S(V)為此對策的穩(wěn)集。穩(wěn)集被看作多人結(jié)盟對策的一種形式。多人合作對策與分配問題MS-OR1、穩(wěn)集例5：有一三人結(jié)盟對策<N,V>，N={1,2,3}，V(S)為 V(φ)=V(1)=V(2)=V(3)=0 V({1,2})=V({1,3})=V({2,3})=V({1,2,3})=2很容易證明：

S(V)={(1,1,0),(1,0,1),(0,1,1)}是此對策的一個穩(wěn)集。多人合作對策與分配問題MS-OR1、穩(wěn)集（1）先驗證這三個合理分配間不相互支配。對任一個不可能成立。例如對在三個分配中任兩個之間不可能同時成立。（2）設(shè)任一的合理分配分別討論的情況。多人合作對策與分配問題MS-OR1、穩(wěn)集把穩(wěn)集作為解，從支配角度而言是有其合理性，但必須指出對多數(shù)結(jié)盟對策可能有多個穩(wěn)集，而且并不是每一個對策都一定有穩(wěn)集，Lucas早在1968年就舉出一個無穩(wěn)集的10人對策例子，以后1980年Lucas和Rboie又舉出一個無穩(wěn)集的13人對策的例子。多人合作對策與分配問題MS-OR2、核（TheCore）核的主要思想也是基于支配概念，即從合理分配集I(V)中選擇一組合理分配，它們對任何聯(lián)盟來說都不被其他合理分配所支配，把這組合理分配，稱為“核”，作為對策的一種解的形式。定義：對策<N,V>，若存在一組合理分配，對任何聯(lián)盟S，滿足稱這組合理分配為對策的核，并用C(V)表示，記為多人合作對策與分配問題MS-OR2、核（TheCore）例6：對一三人對策<N,V>，N={1,2,3}，V(S)為V({1,2})=2，V({1,2,3})=1，V(S)=0對S≠{1,2}對此對策有：（注意，此對策不是超可加的）注：若一個對策的核C(V)=φ，則可能通過先行規(guī)劃的單純形法找到核的元素。多人合作對策與分配問題MS-OR2、核（TheCore）并非每一個對策均有非空的核，這也是將核作為對策解的一個很大缺點，實際問題中，經(jīng)濟問題的對策通常是有核的，而在政治科學(xué)的一些多人對策問題常常是沒有核存在，為了解決此問題，提出弱核的概。多人合作對策與分配問題MS-OR2、核（TheCore）通過求解下列LP問題，求得一個非空弱核。s.t.稱根據(jù)合理分配、穩(wěn)集、核的定義有下面關(guān)系成立，

即核必定在穩(wěn)集內(nèi)，穩(wěn)集必定在合理分配集合內(nèi)。

多人合作對策與分配問題MS-OR3、沙波利值（TheShapleyValue）多人結(jié)盟對策的TheShapleyValue解的概念是Shapley在1953年提出的，這個解的概念不同于前面介紹的核和穩(wěn)集的概念。用核作為對策解的思想是基于選擇不被支配的合理分配去作對策的解，而穩(wěn)集是基于選擇能支配一切不在這個集合內(nèi)的合理分配的合理分配作為對策的解，而Shapley則是基于期望邊際收入思想上提出的，他從局中人角度分析在對策之前，每個局中人應(yīng)該期望得到多少。多人合作對策與分配問題MS-OR3、沙波利值（TheShapleyValue） 在一局對策<N，V>中，如果局中人i所得是則首先要滿足下述三條公理：對稱性，全局合理性、可加性。這三個公理確立之后，Shapley值由下式給出：

對于一個n人合作對策<N,V>，存在唯一的一個向量函數(shù)其中，|S|表示聯(lián)盟S中人的個數(shù)，則稱為Shapley值。多人合作對策與分配問題MS-OR3、沙波利值（TheShapleyValue）Shapely法是一種期望邊際收入思想。

表示由于局中人參加了聯(lián)盟而帶來的數(shù)值，即局中人i對聯(lián)盟S的邊際貢獻，而

表示局中人參加S的概率。（局中人i在（n-s）個局中人前，（s-{i}）個局中人之后參加s的概率。）

多人合作對策與分配問題MS-OR3、沙波利值（TheShapleyValue）例7：該對策的特征函數(shù)如下

V({1})=a

V({2})=V({3})=V({2,3})=0

V({1,2})=b

V({1,3})=V({1,2,3})=c求Φi(V)，先把包括局中人1的聯(lián)盟抄列如下：

S={1},{1,2},{1,3},{1,2,3}多人合作對策與分配問題MS-OR3、沙波利值（TheShapleyValue）多人合作對策與分配問題MS-OR3、沙波利值（TheShapleyValue）多人合作對策與分配問題MS-OR4、τ值法τ值法是1981年提出，它的主要思想是首先確定解X的一個上界和一個下界L＝滿足然后，求出L點與U點連線與超平面之交點，即通過求解得解值

多人合作對策與分配問題MS-OR4、τ值法多人合作對策與分配問題MS-OR4、τ值法2）確定下界首先對任一i∈S聯(lián)盟，取稱為聯(lián)盟S中局中人i的剩余值（remainder），表示當(dāng)聯(lián)盟中除i外的其他局中人均按其邊界貢獻（上界值）UK去分配V(S)時，留給i的剩余值。取為下界向量，其中是局中人i的最大可能剩余值。如果，則必有這里τ值表示一個在“理想點”u和“不同意點”

(disagreement)之間的一個可行的協(xié)調(diào)(compromise)多人合作對策與分配問題MS-OR4、τ值法一個多人對策<N,V>的值解有下列性質(zhì)。

（1）個人合理性

（2）有效性

（3）對稱性

（4）若，則,虛設(shè)局中人性質(zhì)。（5）,平衡性質(zhì)。

但應(yīng)指出τ值解并不總是在核內(nèi)。

多人合作對策與分配問題MS-OR4、τ值法例8：有一三人對策<N,V>，N={1,2,3} V(φ)=V({1})=V({2})=V({3})=0 V({1,2})=7，V({1,3})=V({2,3})=5，V({N})=9則上界向量U=(U1,U2,U3)

U1=V({1,2,3})-V({2,3})=4

U2=V({1,2,3})-V({1,3})=4U=(4,4,2)

U3=V({1,2,3})-V({1,2})=2多人合作對策與分配問題MS-OR4、τ值法多人合作對策與分配問題MS-OR4、τ值法求解由于這個對策的核C(V)＝conV{(4,3,2),(4,4,1),(3,4,2)}，而τ＝1/3[(4,3,2)+(4,4,1)+(3,4,2)]剛好是這個對策核三角形頂點的重心。若用Shapley法求解，X=(10/3,10/3,7/3)，與τ值解是不同的。多人合作對策與分配問題MS-OR5、多人結(jié)盟對策的多目標(biāo)決策方法前面所述的多人對策的各種解的方法，都具有各自的特點和各自的缺點，從理論上講并不存在一個最優(yōu)或最合理的解，多人結(jié)盟對策的多目標(biāo)決策方法，是吸收了核解法,值法的思想，將求解問題轉(zhuǎn)化為一個多目標(biāo)規(guī)劃，從而各種有效的多目標(biāo)決策方法均能使用于多人結(jié)盟對策問題。多人合作對策與分配問題MS-OR5、多人結(jié)盟對策的多目標(biāo)決策方法對一個多人對策<N,V>，N={1,2,…,N}，若把每個局中人的收益值視為一個目標(biāo)函數(shù)，則此問題可看成n個目標(biāo)的多目標(biāo)決策問題，如果我們希望它的解是在核C（V）中或者僅在合理分配集I（V）中，上述多人對策求解問題轉(zhuǎn)為一個多目標(biāo)規(guī)劃：多人合作對策與分配問題MS-OR5、多人結(jié)盟對策的多目標(biāo)決策方法多人合作對策與分配問題MS-OR5、多人結(jié)盟對策的多目標(biāo)決策方法對于多目標(biāo)規(guī)劃（I），當(dāng)核C(V)為空集時，即無可行解時，可通過下面步驟建立一個“弱核”，然后求解此問題。步驟1：求解多目標(biāo)規(guī)劃（II），若無可行解，取步驟2。步驟2：求解下列LP問題。然后置，轉(zhuǎn)步驟1求解。用此方法求得解滿足整體合理性，又在核內(nèi)或至少在“弱核”內(nèi)。多人合作對策與分配問題MS-OR5、多人結(jié)盟對策的多目標(biāo)決策方法我們可以具體選擇一個適當(dāng)?shù)亩嗄繕?biāo)方法來求解，這樣可形成一類方法，稱之為多人合作對策的多目標(biāo)方法，例如使用二次規(guī)劃方法（QP）來求解，具體步驟如下：（1）首先確定一個理想分配向量U=(u1,u2,……,un）其中ui為局中人i的理想分配數(shù)，可以局中人i在大聯(lián)盟中的邊際貢獻值作為ui，Ui=V(N)-V(N-{i})（2）求解二次規(guī)劃多人合作對策與分配問題MS-OR5、多人結(jié)盟對策的多目標(biāo)決策方法（3）若上述二次規(guī)劃非可行解，轉(zhuǎn)求下列LP問題。得ε*

置轉(zhuǎn)（1）此方法可稱為“GQP”方法，它的解是指在距離意義上離理想分配向量最近，因此是在這種意義下的最優(yōu)解。多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例例9：破產(chǎn)問題一個企業(yè)破產(chǎn)了，它的剩余資產(chǎn)價值抵不上所欠下的債務(wù)總和，這時應(yīng)如何處置破產(chǎn)企業(yè)的尚留資產(chǎn)，即在所有債權(quán)人之間如何合理分配這些剩余資產(chǎn)。這就是破產(chǎn)的債務(wù)處理問題。多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例對于破產(chǎn)的債務(wù)吃力問題可以運用多人對策模型來處理，設(shè)：

E——破產(chǎn)后企業(yè)剩余資產(chǎn)值；

N——n個債權(quán)人集合{1,2,…,n}；

d1——企業(yè)欠第i債權(quán)人債務(wù)數(shù)；

D——債務(wù)總數(shù)，并有多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例然后可以建立一個多人對策模型<N，VEd>，其中

N——債權(quán)人（局中人）集合，N={1,2,…,n}

VEd——特征函數(shù)V(S)

V(S)=Max{(E-d(E-S)),0} =[E-d(N-S)]+

特征函數(shù)V(S)表示部分債權(quán)人組成聯(lián)盟S時至少能分到的資產(chǎn)數(shù)，其中d(S)表示S聯(lián)盟所擁有債務(wù)總數(shù)，即：

則mi為債權(quán)人i最少應(yīng)得的資產(chǎn)數(shù)。

多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例很容易驗證<N，VEd>滿足超可加性。這樣，一個破產(chǎn)后剩余資產(chǎn)分配問題就轉(zhuǎn)化為一個對策模型<N，VEd>的求解問題，即要求一個合理分配方案X=(x1,x2,…,xn)，它至少滿足

其中xi是債權(quán)人分到的資產(chǎn)數(shù)。

多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例進一步求解方程組得代入得將有關(guān)數(shù)據(jù)代入，得到按τ值法計算的分配方案X*=(13.88,24,21,31.91)多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例例10某企業(yè)宣告破產(chǎn)，其剩余資產(chǎn)為70萬元，而企業(yè)有三個債權(quán)人甲、乙、丙，他們分別擁有債權(quán)數(shù)21.5萬,33.5萬,41.2萬，企業(yè)的總債務(wù)數(shù)為96.2萬。問題是如何在三個債權(quán)人之間合理分配企業(yè)的剩余破產(chǎn)。多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例首先建立對策模型<N,EEd>，其中d1=21.5，d2=33.5，d3=21.5，D=d1+d2+d3=96.2>E=70局中人集合N={1,2,3}特征函數(shù)V(S)=[E-d(N-S)]+V(1)=[70-(33.5+41.2)]+=0(=m1)V(2)=[70-(21.5+41.2)]+=7.3(=m2)V(3)=[70-(21.5+33.5)]+=15(=m3)V(1,2)=70-41.2=28.8,V(2,3)=70-21.5=48.5V(1,3)=70-33.5=36.5,V(1,2,3)=70多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例(2)按值法求解首先取上界U=(u1,u2,…,un)，其中

u1=V(N)-V(N-i)=E-[E-di]+然后按值法規(guī)則計算下界向量L=(l1,l2,…,ln),經(jīng)推導(dǎo)以此模型有l(wèi)i=mi多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例(2)按GQP方法計算步驟一：首先確定理想分配響亮U=(u1,u2,u3)，其中

u1=V(N)-V(2,3)=70-48.5=21.5u2=V(N)-V(1,3)=70-36.5=33.5u3=V(N)-V(1,2)=70-28.8=41.2多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例步驟二，求解二次規(guī)劃

minZ=(x1-21.5)2+(x2-33.5)2+(x3-41.2)2

轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃用單純型法求解，得分配方案

X*=(12.83,24.63,32.53)多人合作對策與分配問題MS-OR五、多人結(jié)盟對策應(yīng)用案例2、建設(shè)工程投資分?jǐn)倖栴} 某項工程的投資總費用應(yīng)由從這項工程建成后受益的各部門共同合理分?jǐn)?，投資分?jǐn)倖栴}是一個典型的費用分配問題，因此同樣可以使用多人對策模型來處理。 例19某大型綜合水利工程建成后主要效益表面在防洪、發(fā)電、航運三方面。工程總投資費用為163.04億元（折現(xiàn)費用）。經(jīng)有關(guān)部門反復(fù)分析估算，防洪、發(fā)電、航運三方面等同效益的替代方案費用分別為：防洪51.03億元，發(fā)電179.27億元，航運24.7億元，進一步根據(jù)工程的具體情況估算各部門的可分離費用（某部門可分離費用系指綜合工程的投資總費用減去該部門不參加綜合利用時此工程的投資費用），三個部門的可分離費用分別為：防洪3.53億元，發(fā)電87.60億元，航運14.34億元。問如何在三個部門分?jǐn)傎M用。多人合作對策與分配問題MS-OR第二部分 囚犯難題與NASH均衡Prisoner’sDilemmaandNASHEquilibriumNash均衡點是非合作對策分析中的一個重要概念，基于沖突分析理論中的一些概念及其F-H穩(wěn)定性分析方法的基礎(chǔ)上，提出一個考慮局中人二步行為的Nash均衡概念。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ （一）納什均衡的概念 （二）囚犯難題與納什均衡的缺陷 （三）納什均衡的改進

（四）使用F-H方法求解囚徒問題多人合作對策與分配問題MS-OR（一）納什均衡的概念

1、一般非合作對策模型可用〈N，{Xi}，{ui}〉來描述。其中 N－為局中人集合 Xi表示局中人i的一個策略 X={X1,X2,……Xn

}為局勢，即由各個局中人選擇一策略后形成的； ui表示各局中人對局勢的支付函數(shù)ui（X）；

多人合作對策與分配問題MS-OR2、Nash均衡Nash均衡就是指這樣一個局勢X*，在這個局勢X*中每個局中人都不會單獨改變自己的策略。因為在局勢中，當(dāng)其他局中人不改變策略而僅一個局中人單獨改變策略，只能使自己的支付函數(shù)減少。這個局勢X*是一個僵局，用數(shù)學(xué)符號表示

（Nash均衡），X*，u(X*)=Max[ui(X1…Xj…Xn)](Xi)

ui(X*)≥ui(X1…Xi…Xn)

在經(jīng)濟學(xué)中，人們給納什均衡是這樣定義的：“在給定它的競爭者的行為以后，各廠商采取它能采取的最好行為”。多人合作對策與分配問題MS-OR（二）囚犯難題與納什均衡的缺陷1、Nash均衡的缺陷 Nash均衡描述了對策中的一種平衡。但這種平衡點并沒有完全反映對策中動態(tài)意義上的均衡，實質(zhì)上Nash均衡只是考慮局中人一步行動的均衡，它是在其他局中人均不變的前提下的結(jié)論。由于這種局限，在非合作對策分析中并不完全，甚至出現(xiàn)與實際不符的情況。 例如：在對策中著名的囚徒問題中若僅僅使用基于Nash均衡念的非合作對策(又稱Nash對策)分析方法，由于這種分析只考慮了在其他局中人策略不變的情況下，局中人自己單方面改變略自己策略的結(jié)果，而并未考慮沖突的最終結(jié)果的影響，便導(dǎo)致了悖論的出現(xiàn)?！扒舴鸽y題”便是典型的一個。多人合作對策與分配問題MS-OR2、囚犯難題求其Nash平衡解的結(jié)果(-5，-5)?？梢姟扒舴鸽y題”中追求最優(yōu)目標(biāo)的動機和實際達到低劣結(jié)果之間的矛盾便是該悖論的焦點。追求個人的“最優(yōu)”策略往往導(dǎo)致全局的劣等解，從而又將損害個人的利益，這就是“囚犯悖論”的社會意義。支付囚犯II供認(rèn)頑抗囚犯I供認(rèn)（-5，-5）（0，-10）頑抗（-10，0）（-1，-1）多人合作對策與分配問題MS-OR2、囚犯難題使用非合作對策分析方法求其囚犯難題的Nash平衡解，結(jié)果囚犯Ⅰ、囚犯Ⅱ的穩(wěn)定策略均為“供認(rèn)”，其各自的支付為(-5，-5)，但這一結(jié)果顯然劣于他們共同“頑抗”的結(jié)果(-1，-1)?？梢姟扒舴鸽y題”中追求最優(yōu)目標(biāo)的動機和實際達到低劣結(jié)果之間的矛盾便是該悖論的焦點。這個問題還有著廣泛的社會背景，追求個人的“最優(yōu)”策略往往導(dǎo)致全局的劣等解，從而又將損害個人的利益，這就是“囚犯悖論”的社會意義。用對策分析策略分析，得出（坦白，坦白）這個平衡點。但根據(jù)定義（抗拒，抗拒）不是一個Nash均衡點。而顯然（抗拒，抗拒）這個局勢對雙方均為最有利，這正是因為Nash均衡只是考慮一步的原故。多人合作對策與分配問題MS-OR（三）F－H沖突分析方法與二步Nash均衡概念F-H在沖突分析中，提出了必然制裁和相繼穩(wěn)定性的概念，并在此基礎(chǔ)上了建立的平衡點概念實際上就是一種擴展的Nash平衡點。在F-H穩(wěn)定性分析概念的基礎(chǔ)上，下面提出一個考慮局中人二步行為的Nash均衡概念。1、局中人的單方移動與單方改進用數(shù)學(xué)符號表示為：局中人i，單方改進策略，其他局中人不變，使得而多人合作對策與分配問題MS-OR（三）F－H沖突分析方法與二步Nash均衡概念2、必然制裁對某個局中人單方改進后的局勢，其它局中人又擁有一個單方改進，使得經(jīng)其它局中人進一步改進后的沖突局勢對該局中人而言反不如其未做單方改進時的局勢，我們便稱為該局中人的這個單方改進存在一個必然制裁。即局中人i有一單方改進，使X0→X1，而在局中X1中其它至少有一個局中人j有一個單方改進，使X1→X2，而有稱為一個必然制裁。

多人合作對策與分配問題MS-OR（三）F－H沖突分析方法與二步Nash均衡概念3、局勢的一步穩(wěn)定性對某局中人而言，對該局勢不存在單方改進，則稱該局勢對這個局中人具有一步穩(wěn)定性。4、局勢的二步穩(wěn)定性對某局中人而言，對于該局勢的每一個單方改進，其他局中人均存在必然制裁。則稱該局勢對這個局中人具有二步穩(wěn)定性。多人合作對策與分配問題MS-OR（三）F－H沖突分析方法與二步Nash均衡概念5、二步Nash均衡局勢X*對每個局中人而言都是一步，或二步穩(wěn)定，則稱局勢X*為一個二步Nash均衡。實際上原Nash平衡點的定義是，X*i對每個局中人都是一步穩(wěn)定的。二步均衡實際上是考慮了局中人二步行動的均衡。在這個定義下，囚徒問題中局勢[抗拒，抗拒]也是一個二步意義Nash均衡點。`可以使用F－H穩(wěn)定性分析方法找出所有二步Nash均衡。多人合作對策與分配問題MS-OR（三）F－H沖突分析方法與二步Nash均衡概念F-H沖突分析方法則從分析局勢的穩(wěn)定性入手，對于沖突的一個局勢，它考慮多個局中人中的一個通過離開目前方案達到更好的局勢了嗎?同其他局中人合作而使合作者都受益的最后方案值得嗎?沖突中的其他局中人將怎樣面對該局中人的移動和反移動；F-H沖突分析方法就是從這些方面來考查一個沖突的結(jié)果的,:F-H沖突分析方法的分析過程由建模和穩(wěn)定性分析兩部分組成，沖突分析的基本步驟及其流程圖如前面所示。多人合作對策與分配問題MS-OR（四）使用F-H方法求解囚徒問題局中人：囚犯A、囚犯B策略： 囚犯A坦白1；抗拒0 囚犯B坦白1；抗拒0局勢：（1，1），（1，0），（0，1），（0，0）代碼：3120支付：（-5，-5）（0，-10）（-10，0）（-1，-1）囚犯A局勢排序：（1，0，3，2）囚犯B局勢排序：（2，0，3，1）多人合作對策與分配問題MS-OR（四）使用F-H方法求解囚徒問題 A1010A0011 B0011B1010 ———————— 1032，A排序2031，B排序穩(wěn)定性分析 Arsru 1032局勢排序 13單方改進局勢 Brsru 2031局勢排序 23單方改進局勢 穩(wěn)定局勢：0（0，0）；3（1，1）多人合作對策與分配問題MS-OR（四）使用F-H方法求解囚徒問題用常規(guī)對策分析策略分析，只能得出（坦白，坦白）這個平衡點。但根據(jù)定義（抗拒，抗拒）不是一個Nash均衡點。而顯然（抗拒，抗拒）這個局勢對雙方均為最有利，這正是因為Nash均衡只是考慮一步的原故。應(yīng)用F-H穩(wěn)定性分析能得出（坦白，坦白）和（抗拒，抗拒）二個平衡點，在上述〈二步Nash均衡〉定義下，囚徒問題中局勢[抗拒，抗拒]也是一個二步意義下的Nash均衡點。使用F－H穩(wěn)定性分析方法可以找出所有二步Nash均衡。多人合作對策與分配問題MS-OR結(jié)束ThankYou!安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達到安全閥設(shè)定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強.能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟.重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時，一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一，然后迅速回座并再次起跳。頻跳時，閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達到需要的排放量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時，閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時，閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計不當(dāng)，造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%，是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達到完全排放，系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程，既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補償（使用內(nèi)徑較大的管道）。4、連接管過于復(fù)雜（拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。）導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài)，從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠遠大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠遠大于所需，安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快，而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解，使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳：當(dāng)系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時，閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，導(dǎo)致閥體內(nèi)機構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大：安全閥正常起跳后長時間無法回座，閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計不當(dāng)造成排氣不暢，由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累，這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素：4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足，從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母（位于閥桿頂端）的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素：7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫，在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì)，造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊，由于管道震動下環(huán)向上運動，上平面高于密封面，閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素：謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機理主要內(nèi)容疾?。?/p>

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能（包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝）的異常，歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異，而這些蛋白質(zhì)又是細胞核中相應(yīng)基因借助細胞受體和細胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答（表達）的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因：

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運：微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有：“人類所有疾病均可視為基因病”之說注：如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話，外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問：兩個不相干的人，如果他們患得同一疾病，致病基因是否相同？再問：同卵雙生的孿生兄弟，他們患病的機會是否一樣，命運是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念：英語句子中的一個字母的改變，可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替換、增添、缺失堿基對，可能會使性狀不變、變化不大或完全改變。基因的結(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句：1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性（差異性）在人群中的發(fā)生概率>1%（SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時，可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同，單個堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異，包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細胞基因突變局部形成突變細胞群（腫瘤）。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因（誘發(fā)因素）紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時二聚體對應(yīng)鏈空缺，堿基隨機添補發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似，多為酮式構(gòu)型。間期細胞用酮式5BU處理，5BU能插入DNA取代T與A配對；插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C，發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變?；瘜W(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別，以適應(yīng)不同的外界環(huán)境，是生物進化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)。基因突變的意義概述：腫瘤細胞惡性增殖特性（一）腫瘤細胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細胞受損,一旦恢復(fù)原狀，細胞就會停止增殖，但是腫瘤細胞不受這一反饋機制抑制。（二）腫瘤細胞失去了細胞分裂的接觸抑制。正常細胞體外培養(yǎng)，相鄰細胞相接觸，長在一起，細胞就會停止增殖，而腫瘤細胞生長滿培養(yǎng)皿后，細胞可以重疊起生長。（三）腫瘤細胞表現(xiàn)出比正常細胞更低的營養(yǎng)要求。（四）腫瘤細胞生長有一種自分泌作用，自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因，其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號，促進細胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達異常是細胞惡性轉(zhuǎn)化（癌變）的重要原因?！彩悄芫幋a生長因子、生長因子受體、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn)，雞肉瘤細胞裂解物在通過除菌濾器以后，注射到正常雞體內(nèi)，可以引起肉瘤，首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細胞原癌基因的研究歷程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分離出一種病毒，注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤，因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域，主流科學(xué)家開始進入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間，Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型，且引起細胞惡變程度不同，推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實屈從于理論還是堅持基于實驗的結(jié)果？VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實驗設(shè)計：實驗設(shè)計簡單而巧妙：將合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四種脫氧核苷酸，與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子，它不能被RNA酶破壞，但卻可以被DNA酶所分解，證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA，再重復(fù)上述的試驗，則不能獲得這種大分子，說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年，一個日本學(xué)者里子水谷來到Temin的實驗室，這是一個非常擅長實驗的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想，他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說，1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時，Bishop懊惱不已，因為早在1969年他就認(rèn)為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的，并且也進行了一些實驗，但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到：逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV，三個諾貝爾獎?。?！1989年，UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機制發(fā)現(xiàn)了細胞癌基因，并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示：Perutz說:“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣，都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時，工作安排要以分秒計……可是工作狂是思考的大敵，而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣，都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧！癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法，一般有下面3種分類方法：一、按結(jié)構(gòu)特點分（6）類（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按細胞增殖調(diào)控蛋白特性分成（4）類（一）生長因子（二）受體類（三）細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器（四）細胞核因子二、按產(chǎn)物功能分（8）類（一）生長因子類（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相關(guān)G蛋白（四）受體，無蛋白激酶活性（五）胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶（六）胞質(zhì)調(diào)控因子（七）核反式調(diào)控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有：cAMP（環(huán)磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（環(huán)磷酸鳥苷）DG（二酰基甘油）Ca2＋（鈣離子）CAM（鈣調(diào)素）主要機制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機制涉及到：（一）質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)（二）質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效應(yīng)酶（腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等）組成，有相似的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。（三）受體操縱的離子通道系統(tǒng)（四）受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)

（一）獲得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機制

（二）染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強啟動子或增強子附近而被活化。與基因脆性位點相關(guān)。（三）基因擴增（四）點突變?nèi)?、癌基因的產(chǎn)物與功能（一）癌基因產(chǎn)物作用的一般特點1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.（二）癌基因產(chǎn)物分類1.細胞外生長因子：TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子

（三）癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實驗證明，用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細胞，可使細胞長期增殖，但不能轉(zhuǎn)化成癌細胞，在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉(zhuǎn)染細胞，則使細胞轉(zhuǎn)化成癌細胞。說明：致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用，2種onc在2條通路上發(fā)揮作用，由于細胞增殖調(diào)控是多因子，多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達幾十種之多，所以大多數(shù)人認(rèn)為：癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是調(diào)節(jié)細胞正常生長和增殖的基因。當(dāng)這些基因不能表達，或其產(chǎn)物失去活性時，細胞就會異常生長和增殖，最終導(dǎo)致細胞癌變。反之，若導(dǎo)入或激活它則可抑制細胞的惡性表型?！┗蚺c抑癌基因相互制約，維持細胞增殖正負(fù)調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學(xué)說兩個等位基因同時突變視網(wǎng)膜母細胞瘤（Retinoblastoma）RB基因變異(13號染色體)

(1)脫磷酸化Rb蛋白（活性）與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合，抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）與E2F解離，釋放E2F(3)E2F啟動基因轉(zhuǎn)錄(4)細胞進入增生階段(G1S)因此，Rb蛋白在控制細胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細胞進入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如：花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因

一對不同的等位基因稱雜合等位基因

顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問：女性的兩條X染色體基因應(yīng)如何表達？拓展知識：X染色體基因中，有65%完全處于“休眠”狀態(tài)，20%僅在部分女性身上“休眠”，15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞，還可以由另一條X染色體來糾正男性卻只有一條X染色體，一旦它遭到破壞，男性就會患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認(rèn)為，在女性的兩條X染色體中，有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中，目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個X染色體中“工作”的基因>1000個有一個這樣的故事：20年前一次意外事故，三個工人遭受鈷60（Co60)放射性核素的照射結(jié)果：一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時發(fā)現(xiàn)了什么嗎？鎖骨骨折肋骨串珠樣X光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質(zhì)缺損骨髓檢查——漿細胞比例為30%左右（正常為0.6-1.3%）(多發(fā)性骨髓瘤）因此，多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學(xué)因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease)：性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用，同時還受環(huán)境因素的影響，因此這類性狀也稱為復(fù)雜性狀或復(fù)雜疾病（complexdisease）也叫：“復(fù)雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遺傳要點數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對以上基因。這些基因之間沒有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊懞苄?稱為微效基因。微效基因具有累加效應(yīng),即一個基因?qū)Ρ硇妥饔煤苄?但若干個基因共同作用,可對表型產(chǎn)生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如：結(jié)腸癌（Coloncancer)相關(guān)基因：NGX6，SOX7，ITGB1，HSPA9B，MAPK8，PAG，

RANGAP1，SRC和CDC2等。相關(guān)信號通路：ras/MEK/ERK，JNK，Rb/E2F，PI3K/AKT及受體相互作用相關(guān)通路，免疫反應(yīng)相關(guān)通路以及細胞黏附相關(guān)通路等。①早期原發(fā)癌生長②腫瘤血管形成③腫瘤細胞脫落并侵入基質(zhì)④進入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長⑦轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴散例如：糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號染色體上可能包含至少一個對I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中，大約10個位點現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對I型糖尿病敏感其中：1)11號染色體位點IDDM2上的基因

2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關(guān)注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白，具有鈣泵特性能將高濃度細胞內(nèi)鈣泵出細胞外。精神神經(jīng)性疾病精神分裂癥基因表達改變/誘導(dǎo)增強家族史家暴基因本質(zhì)：基因組變異驚嚇—？—基因突變——精神病多基因病的遺傳：易患性(liability)易感性(susceptibility)發(fā)病閾值(threshold)易患性(liability)——在多基因病發(fā)生中，遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個個體患某種遺傳病的可能性。possibility遺傳因素(hereditaryfactors)環(huán)境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遺傳因素決定的患病風(fēng)險，僅代表個體所含有的遺傳因素，易感性完全由基因決定?！谝欢ǖ沫h(huán)境條件下，易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease發(fā)病閾值(threshold)——當(dāng)一個