Využití teorie her v odpadovém hospodářství

Abstract

V této práci je vytvořen model rozhodovací situace v odpadovém hospodářství využívající metody teorie her. Model tvoří nekooperativní hra pro reprezentaci konfliktu zpracovatelů odpadu a kooperativní hra pro reprezentaci konfliktu producentů odpadu. Pro konflikt zpracovatelů odpadu je k nalezení strategií při volbě cen na bráně využit koncept Nashovy rovnováhy, takto nalezené stabilní strategie mohou sloužit jako předpověď budoucí situace. Pro zpřesnění množin strategií jsou určeny dolní a horní meze. Pro konflikt producentů odpadu se uvažuje spolupráce všech producentů a určuje se pro ni přerozdělení nákladů pomocí Shapleyho hodnoty a nucleolu. Pro konflikt více producentů jsou vyvinuty aproximační algoritmy pro Shapleyho hodnotu i nucleolus. Tyto algoritmy jsou založeny na předpokladu, že se vzdálení hráči vzájemně neovlivňují. Model je aplikován na situaci v České republice. Pro konflikt zpracovatelů odpadu je nalezen jeden bod Nashovy rovnováhy. Pro konflikt producentů odpadu jsou určeni někteří producenti s vysokým kooperativním potenciálem.

In this thesis, a game-theoretic model representing a decision-making situation in the waste management is created as a noncooperative game representing the conflict of waste processors and a cooperative game representing the conflict of waste producers. For the conflict of waste processors, the Nash equilibria are used to find stable strategies on gate fee values, which serve as a good prediction for the future. To specify the strategy sets, a lower bound and an upper bound are determined. For the conflict of waste producers, assuming a cooperation among all of them, a cost distribution is determined using the Shapley value and the nucleolus. For more producers, approximation algorithms for the Shapley value and the nucleolus are developed. These algorithms are based on an assumption that distant producers can not influence each other. The model is applied to a situation in the Czech Republic. For the conflict of waste processors, one Nash equilibrium is found. For the conflict of waste producers, some producers with high potential in cooperation are recognized.