Петраков С.Н. Механизмы планирования в активных системах - неманипулируемость и множества диктаторства. М., 2001. 135 с
.pdf2)i , ~ri < ri ;
3)i Λ , ~ri < ri .
1) Рассмотрим первый случай. Возможны два варианта: есть явные
диктаторы, |
такие, |
что |
"j Î E |
ω (r) |
, |
|
|
r |
j |
Î[W t, E |
,W t, E |
|
] |
и |
h(r) = r |
j |
; (б) |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t( j) |
|
t( j)−1 |
|
|
|
|
|
||||||
явных диктаторов нет, то есть "j Î Eω (r) , |
rj |
>Wtt(,jE)−1 и h(r) =Wtt(,jE)−1 . |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
а) Пусть W(r) = Xω (r ) , |
тогда для |
|
|
рассматриваемого случая выполнены |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
следующие соотношения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
"α Î W(r) , |
min (W t, E |
, r |
|
|
|
) = W t, E |
|
|
= W t |
, и r |
|
|
> W t |
, |
|
|
(П.9) |
||||||||||||||||||||||||
где λ = |
min α ; |
α −1 |
|
|
t−1(α ) |
|
|
|
|
α −1 |
|
|
|
|
|
λ −1 |
|
t−1(α ) |
|
|
λ−1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
α Ω(r) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
max min (r |
−1 |
(β ) |
,W t, E ) = r |
|
|
|
£ W t |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(П.10) |
||||||||||||||||||
β Λ |
t |
β −1 |
|
|
|
t−1(β ) |
|
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
max min (r |
−1 |
(β ) |
,W t, E ) = W t, E |
£ W t |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(П.11) |
||||||||||||||||||||
β |
t |
β −1 |
|
|
|
β −1 |
|
|
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Без потери общности предполагаем, что меняется сообщение |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
активного |
элемента |
|
|
|
W(r) |
|
|
с |
|
|
наименьшим номером |
t −1(λ) , то |
есть |
||||||||||||||||||||||||||||
rt−1(λ −1) |
~ |
−1(λ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
t |
|
|
|||
£ rt |
£ rt−1(λ) . Для случая (а) верно, что rt −1(λ) Î[Wδ ,Wλ−1] . |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
I) Считаем |
|
сначала, |
что |
|
rt−1(λ −1) |
|
|
|
~ |
|
При |
этом |
|
порядок |
активных |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
< rλ . |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
элементов будет задаваться той же перестановкой t , |
|
|
|
|
~ |
, для |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
а разбиение E |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
нового |
вектора |
~ |
|
|
|
~ |
|
|
|
, r−t−1(λ) ) |
|
будет |
задаваться |
следующими |
|||||||||||||||||||||||||||
r |
= (rt−1(λ) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
= Xl , l = 1,ω(r) |
|
-1, |
|
|
|
|
|
|
= W(r) \ {λ} и |
||||||||||||||||||||||||||
соотношениями: Xl |
|
|
Xω(r) = {λ}, Xω (r)+1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ω(r) +1, |
|
E |
|
. Тогда отрезки диктаторства для всех элементов |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Xl+1 = Xl , l |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
из множеств Xl , l Ï{ω(r),ω(r) +1} |
|
не изменятся, для элемента с номером |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
t −1(λ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
] = [W t |
,W t |
] , а для элементов с |
|||||||||
отрезок диктаторства [W t, E |
|
,W t, E |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ |
|
|
|
|
|
λ−1 |
|
λ |
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
номерами |
|
|
|
|
|
j :t( j) Î W \ {λ} |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отрезок |
|
|
|
диктаторства |
|||||||||||||||||||||
~ |
~ |
|
] = [W t ,W t ] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
[W t, E ,W t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
t( j) |
t( j)−1 |
~ |
|
δ |
|
|
|
λ |
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
t |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Если rt |
−1(λ) ³ Wλ |
, то rt |
−1(λ) Î[Wλ ,Wλ−1] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
~ |
−1 |
|
|
|
< h(r) = r |
−1 |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(r ) |
= r |
|
(λ) |
(λ) |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
Если |
|
|
−1(λ) |
|
|
|
t |
, |
|
|
|
|
то |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
t |
|
и, |
|||||||||
|
|
|
rt |
< Wλ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min (rt−1(λ ) ,Wλ−1 ) = rt−1(λ) |
< Wλ |
|
следовательно,
111
|
|
|
|
|
|
max min (r |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
≤ r |
|
|
, |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(β ) |
,W t, E ) = max r |
|
|
|
|
|
|
|
|
−1(λ) |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
β Λ |
|
|
t−1 |
|
|
|
β −1 |
|
|
|
|
β Λ |
t−1(β ) |
|
|
t |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
max min (r |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
≤ r |
|
|
, |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,W t, E ) |
= maxW t, E |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
t−1(β ) |
|
|
|
β −1 |
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
β −1 |
|
|
t−1(λ) |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
min (r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
) |
= W t |
< r |
|
, |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1(β ) |
,W t, E |
(λ) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
β Ω(r)\{λ} |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
β −1 |
|
|
|
|
|
|
|
λ |
|
|
|
t−1 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
−1(λ) |
|
|
|
|
|
|
t |
< rt−1(λ) . |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
min (rt−1(λ) ,Wλ −1) = rt |
< Wλ |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
≤ r |
|
|
|
|
|
|
= h(r) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(r ) |
|
(λ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
II) Рассмотрим |
|
теперь случай, |
|
|
когда |
|
|
|
rt−1(λ−1) |
|
|
|
|
|
|
< rt−1(λ) |
. |
Новое |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= rt−1(λ) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
разбиение |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
E |
таково, что Ξl |
= Ξl , l = 1,ω(r) − 2 , Ξω (r)−1 = {λ} U Ξω (r)−1 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
{λ} |
|
|
|
и |
|
|
|
|
= Ξl |
, l = ω(r) +1, |
|
E |
|
. |
|
|
Новые |
отрезки |
|||||||||||||||||||||||||||||
Ξω(r) = Ω(r) \ |
|
|
|
|
|
Ξl |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
диктаторства определятся следующим образом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
t, E |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
] , |
|
|
||||||||||
|
β Ξl , l |
= 1,ω(r) − 2 , [Wβ |
|
|
,Wβ −1 |
] = [Wβ |
|
,Wβ −1 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
β Ξω(r)−1 |
, [Wβ |
|
|
,Wβ −1 |
] = [Wβ |
,Wβ −2 ] , |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
], |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
~ |
|
β Ξω(r) , [Wβ |
|
|
|
,Wβ −1 ] |
= [Wδ |
,Wγ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
, l |
|
= ω(r) + |
1, |
E |
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
|
t, E |
] . |
|
|
||||||||||||||||
|
β Ξl |
|
, [Wβ |
|
|
|
|
,Wβ −1 |
] = [Wβ |
|
|
,Wβ −1 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таким образом, для всех γ {ω(r),ω(r) −1} отрезки диктаторства |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
останутся без изменений. Тогда будут верны следующие утверждения: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
~ |
|
|
|
|
~ |
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
max |
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
= r −1 |
|
|
|
≤ r |
−1 |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
(П.12) |
|||||||||||||
min (r −1 |
( |
β ) |
,Wβ −1 ) = r −1 |
( |
β ) |
(β ) |
(λ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
β Λ\Ξω(r)−1 |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
~ |
|
|
|
|
~ |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
,W |
t, E |
) = W |
|
t, E |
= W |
≤ r |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(П.13) |
|||||||||||||||||
max min (r |
β ) |
β −1 |
β −1 |
β −1 |
|
−1 |
(λ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
β |
t−1( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ξω (r) |
|
|
Ξω(r)−1 , |
|||||||||||||||||
Чтобы определить подобные соотношения для |
|
|
|
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
рассмотрим два случая: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
||||||||||
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
~ |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
−1(β ) = |
|||||||||||
|
- если rt −1(λ) |
< Wλ |
|
, то β Ξω(r)−1 , |
|
min (rt |
−1(β ) ,Wβ −1 ) = rt |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= rt −1 (β ) |
< rt −1 (λ ) |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
) |
|
−1(λ) . При этом из |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
β Ξω(r) , |
|
min (rt−1(β ) ,Wβ −1 |
= rt |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(П.12) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
≤ r −1 |
|
|
= h(r) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(r ) |
(λ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
112
min min
(rt−1
~
(rt−1
|
t |
~ |
|
t |
|
~ |
|
t |
~ |
|
- если |
|
, то |
−1(λ) |
t, E |
] |
|||||
Wλ−1 ³ rt |
−1(λ) ³Wλ |
rt |
Î[Wλ |
,Wλ−1 |
||||||
t |
~ |
−1(β ) |
< rt−1(λ) |
, |
|
|
а |
|
|
|
(β ) ,Wβ −1) = rt |
|
|
|
|
~
(β ) ,Wβt,−E1
Таким
= ~
) rt−1(λ) . Тогда из (*),
h(~r ) = ~rt−1(λ) = h(r) .
образом, |
если |
rt−1(λ) = h(r) , |
~
и "β ÎXω(r)−1 ,
~
"β Î Xω(r) ,
для всех
|
~ |
−1(λ) |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
rt−1(λ −1) £ rt |
£ rt−1(λ) , h(r ) £ h(r) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
б) Теперь |
рассмотрим |
случай, |
когда |
явных |
диктаторов |
нет, |
то |
есть |
||||||||
"j Î Eω (r) , |
rj |
t, E |
|
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|
||
>Wt( j)−1 |
и h(r) =Wt( j)−1 . Тогда выполнены следующие |
|||||||||||||||
соотношения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
"α Î W(r) , min (W t, E , r |
|
) = W t, E |
= W t |
, |
и r |
> W t |
|
, |
где |
|||||||
λ = |
min α , |
α −1 |
t−1(α ) |
|
α −1 |
λ −1 |
|
t−1(α ) |
λ−1 |
|
|
|||||
(П.14) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
α Ω(r) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max min (r |
−1(β ) |
,W t, E ) = r |
£ W t |
|
, |
|
|
|
|
|
(П.15) |
|||||
β Λ |
t |
β −1 |
t−1(β ) |
|
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
max min (r |
−1(β ) |
,W t, E ) = W t, E |
£ W t |
. |
|
|
|
|
|
|
(П.16) |
|||||
β |
t |
β −1 |
β −1 |
|
|
λ−1 |
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим сначала |
|
случай, |
rt−1(λ) |
При |
|
этом, |
|||||||||
|
|
< rt −1(λ) £ rλ . |
|
rt−1(λ−1)
W(r) ¹
I) Если
< Wλt−1 . Иначе, если rt−1(λ−1) |
³ Wλt−1 , то min (rt−1(λ) ,Wλt−1) ³ Wλt−1 и |
|||
Argmax min (rt−1(α ) ,Wαt,−E1 ) . |
|
|
|
|
α Θ |
~ |
|
|
|
t |
t |
t |
и при новом разбиении |
|
Wλ−1 |
< rt−1(λ ) , то min (rt−1(λ) |
,Wλ −1) |
= Wλ−1 |
~ |
перестановка t |
сохранится. Новое разбиение |
||||
E |
||||||
~ |
|
|
|
~ |
|
|
= Xl , l = 1, λ -1, |
= {λ}, |
|||||
Xl |
Xω(r) |
~
E будет таким, что
~
Xω (r)+1 = W(r) \ {λ} ,
~
Xl+1 = Xl , l = ω(r) +
~
диктаторства [Wδt, E
1, |
|
E |
|
. Для элементов из множества |
~ |
отрезок |
||||
|
|
Xω (r)+1 |
||||||||
~ |
= [W t ,W t ]. Так как W t |
£ W t |
, то |
|
||||||
,W t, E ] |
|
|||||||||
|
|
δ −1 |
δ λ |
~ |
λ |
λ−1 |
|
|
||
|
|
max min (r |
£ W t |
|
|
|
||||
|
|
,W t, E ) |
|
|
|
|||||
|
|
α Λ |
t−1(α ) |
α −1 |
λ−1 |
|
|
max min (r |
|
~ |
|
|
,W t, E ) £ W t |
||||
α |
t−1(α ) |
|
α −1 |
λ−1 |
max |
min (r |
|
~ |
|
|
,W t, E ) £ W t |
|||
α Ω\{λ} |
t−1(α ) |
α −1 |
λ−1 |
113
|
|
|
|
|
|
|
|
max min (r |
|
|
|
|
|
|
~ |
|
) < W t |
= W t |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,W t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
α{λ} |
t−1(α ) |
|
|
α −1 |
|
|
|
λ |
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Поэтому |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
h(r ) |
= Wλ−1 = h(r) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
II) |
|
|
t |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Если Wλ−1 ³ rλ ³ Wλ , то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
~ |
1 |
|
|
£ W |
t |
= h(r) |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(r ) = r |
λ) |
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
− |
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III) |
Если |
|
|
t |
, |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
~ |
|
|
|
t |
|
|
t |
|
|
и верны следующие |
||||||||||
r |
< Wλ |
то min (rλ ,Wλ ) = rλ < Wλ |
£ Wλ−1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
соотношения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max min (r |
|
|
|
|
|
|
|
|
£ W t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
(α ) |
,W t, E ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α Λ |
|
t |
|
|
α −1 |
|
|
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max min (r |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
£ W t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
(α ) |
,W t, E ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
t |
|
|
α −1 |
~ |
|
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
min (r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(α ) |
,W t, E ) £ W t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α Ω\{λ} |
|
|
t−1 |
~ |
|
α −1 |
|
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
max min (r |
|
|
|
|
|
|
|
) < W t |
£ W t |
|
. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,W t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
α{λ} |
t−1(α ) |
|
|
α −1 |
|
|
|
λ |
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(r ) |
£ Wλ−1 = h(r) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Резюмируя случай 1), получаем, что если |
t(i) ÎW(r) , |
то при |
|||||||||||||||||||||||||||||||
ri |
|
~ |
£ h(r) , |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ri |
|
|
~ |
³ h(r) , |
||||||
|
£ ri |
h(r ) £ h(r) . Симметричный случай: |
(r )+1 |
³ ri |
|||||||||||||||||||||||||||||||
ω (r )−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ω |
|
|
|
|
||
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(r ) ³ h(r) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ rt−1(α ) |
£ rt−1(α ) . |
|
|||||||||
2) |
Рассмотрим случай, когда α Î Xl Î D и rt−1(i ) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
Пусть |
rt |
−1(i |
) |
|
−1(α ) £ rt−1(α ) . |
|
При |
|
этом, |
отрезок |
диктаторства |
при |
||||||||||||||||||||||
< rt |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
l−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[W t |
,W t |
|
|
|
|
W t |
|
£ W t |
|
|||||
новом разбиении |
|
определяется |
|
|
как |
|
|
] |
|
и |
|
и |
|||||||||||||||||||||||
min (r ,W t |
|
) = W t |
|
£ W t £ h(r) . Тогда |
|
|
|
α |
α −1 |
|
|
|
α −1 |
|
δ |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
α |
α −1 |
|
|
α −1 |
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(~r ) = h(r) .
б) Если rt−1(il−1) = ~rt−1(α ) £ rt−1(α ) , то новое разбиение будет таким, что
Xl = Xl , l
~ìïXω(r) Xω (r) = íïX
îω(r)
= 1, (ω(r) -1) ;
U{α},α Î Xω (r)+1;
,α Ï Xω (r)+1.
114
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
ìX |
l |
|
U{α},α Î X |
l |
+1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ï |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
X |
ω (r) |
= |
í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
,α Ï X |
|
, l = ω(r), |
|
E |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ïX |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
î |
|
l |
|
|
|
|
l+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим l такой, что α Î Xl−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,W |
t, E |
) |
= max min (r |
|
|
|
|
|
|
,W |
) . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
max min (r |
|
−1(α ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
α Λ |
|
|
t |
|
|
α −1 |
|
α Λ |
|
|
|
t−1(α ) |
|
|
|
α −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
I) |
Если l −1 = ω(r) , |
то новый |
|
отрезок диктаторства для элементов из |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
множества Xω (r) будет следующим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
~ |
] = [W t ,W t |
|
] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
[W t, E |
,W t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
α −1 |
|
|
α |
|
|
λ−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
,W |
t, E |
) |
= |
max min (r |
|
|
|
|
|
,W |
) . |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
min (r |
−1 |
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
~ |
|
|
t |
(α ) |
|
|
|
α −1 |
|
α Ξω (r ) |
|
|
|
|
t |
(α ) |
|
α −1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
α Ξω (r ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Так как множество D \ {α} |
беднее множества |
|
|
, то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
,W |
|
t, E |
) |
£ max min (r |
|
|
|
|
|
,W |
) . |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
min (r |
−1(β ) |
β −1 |
−1(β ) |
β −1 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
α \{α} |
|
t |
|
|
|
|
β \{α} |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
= h(r) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(r ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
II) Если |
l −1 > ω(r) , |
|
значит |
|
меняется |
|
|
нижняя |
|
граница |
отрезка |
||||||||||||||||||||||||||||||||
диктаторства для элементов из |
|
|
Xl−1 и верхняя граница диктаторства для |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
элементов |
из множества |
Xl−2 . Так |
как при |
этом |
Ξl−1 , |
|
|
|
Xl−2 |
Í D |
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||
~ |
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
−1(α ) |
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
t, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
rt |
> min (rλ ,Wλ−1 |
) ³ Wα −1 |
, то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
= h(r) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(r ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Резюмируя случай два и симметричный ему случай, получаем: если α |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
и |
|
rt−1(i |
|
~ |
−1(α ) £ rt−1(α ) , |
|
|
то |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
если |
α Λ |
и |
||||||||||||||||||||
|
|
) £ rt |
|
|
|
h(r ) = h(r) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
l−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
rt |
−1(i |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= h(r) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
) ³ rt |
−1(α ) ³ rt−1(α ) , то h(r ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
l+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3) Рассматривается |
|
аналогично |
|
случаю |
|
2). |
|
Если |
|
если |
α |
и |
|||||||||||||||||||||||||||||||
rt |
−1(i |
~ |
−1(α ) ³ rt−1(α ) , |
|
|
то |
|
|
|
|
|
~ |
= h(r) |
|
|
|
и |
|
|
|
|
если |
|
|
|
α Λ |
и |
||||||||||||||||
) ³ rt |
|
|
|
|
|
h(r ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
rt |
l+1 |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
= h(r) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
−1(i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
) £ rt |
−1(α ) £ rt−1(α ) , то h(r ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
l−1 |
Пусть необходимо показать, что если |
ri > h(r) , то |
~ |
³ h(r) , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
~ |
"ri |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
~ |
< h(r) , |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если |
ri |
> h(r) , |
|||||||||||||||||
h(ri , r−i ) = h(r) |
|
ri |
|
h(ri , r−i ) < h(r) . |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
рассмотрим произвольный |
~ |
³ h(r) . |
Пусть |
|
m = {l Î{1,..., |
|
E |
|
}: t(i)ÎXl } . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ri |
|
|
|
Тогда m > ω(r) .
115
|
|
|
Если |
ω(r) = m -1 , то из случая 2) получаем утверждение. Если |
||||||||
ω(r) < m -1 , |
то |
|
1 |
= rim−1 , по случаю |
2) |
1 |
~ |
|||||
рассматриваем ri |
"ri |
£ ri £ ri , |
||||||||||
~ |
, r−i ) = h(r) . |
Далее, если ω(r) < m - 2 , рассмотрим |
2 |
= rim−2 . Из 2), |
||||||||
h(ri |
ri |
|||||||||||
2 |
£ |
~ |
£ |
1 |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
"ri |
ri |
ri |
, будет выполнено h(ri , r−i ) = h(r) и т.д., пока ω(r) = m - k , и |
|||||||||
k |
£ |
~ |
£ |
k−1 |
, |
~ |
|
|
|
утверждение: |
||
"ri |
ri |
ri |
|
h(ri , r−i ) = h(r) . Таким образом доказано |
||||||||
если ri |
|
|
|
|
|
~ |
~ |
|
|
|
|
|
> h(r) , то "ri |
³ h(r) , h(ri , r−i ) = h(r) . |
|
|
|
||||||||
|
|
|
Аналогично |
доказываются |
остальные утверждения |
леммы. |
Q. E. D.
Лемма 2.1.14. ММ выполнено.
Доказательство. Следует из определения ММ, при условии, что функции полезности элементов являются однопиковыми и леммы 2.1.13.
Q. E. D.
Лемма 2.1.15. НСМ выполнено.
Доказательство: очевидно из определения ММ, при условии, что функции полезности элементов являются однопиковыми и леммы 2.1.13.
Q. E. D.
Лемма 2.1.16. ОПВ выполнено.
Доказательство: Рассмотрим тождественную перестановку t T , то есть такую, что t(i) = i и разбиение E такое, что E1 = {1, ...,n -1} и E2 = {n} . При этом отрезки диктаторства определятся следующим образом:
[W t, E ,W t, E ] = [W t |
−1 |
,1] |
и [W t, E ,W t, E ] = [0,W t |
] . |
|
|||||||
j |
j−1 |
n |
|
|
n |
n−1 |
n−1 |
|
|
|||
При этом либо (а) W t |
|
> 0 |
, либо (б) W t |
< 1. Рассмотрим случай |
||||||||
|
|
n−1 |
|
|
|
|
n−1 |
|
|
|
||
а). Положим r = 0, i = |
|
|
|
|
и |
r |
= W t |
. Тогда r Î[W t, E ,W t, E ] и |
||||
1, n -1 |
|
|
||||||||||
i |
|
|
|
|
|
|
n |
n−1 |
|
n |
n |
n−1 |
h(r) = rn ¹ ri , i = 1, n -1 .
Аналогично рассматривается случай (б). ОПВ не выполнено.
Q. E. D.
Лемма 2.1.17. ПО выполнено.
Доказательство: Очевидно ПО эквивалентно утверждению, что
h(r)Î[min ri , max ri ] .
i I i I
116
Допустим, ПО не выполнено, тогда без потери общности предполагаем,
что |
~ |
Î[d, D] |
n |
~ |
Î[d, D] |
n |
такой, что |
|
h(r) < min ri , тогда рассмотрим r |
|
r |
|
|||||
|
i I |
|
|
|
~ |
~ |
|
|
rj = min ri . Из леммы III.1.13 получаем, что |
|
|
j I . С |
|||||
h(r ) |
= h(r) < rj , |
|||||||
|
i I |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
~ |
другой стороны, [Wjt, E |
,Wjt−, 1E |
] = [0,1] и h(~r ) = ~rj , j I . Получили
противоречие, ПО выполнено. |
|
|
Q. E. D. |
|
Утверждение 3.2.1. Совокупность множеств |
{Sρ }ρn есть разбиение |
|||
Rn . |
|
|
|
|
Доказательство: Необходимо доказать, |
что "s Î Rn |
существует |
||
единственный вектор ρ ÎÃn такой, что s ÎSρ |
и "ρ ¹ ρ′ s Î Sρ′ . |
|||
|
|
определим |
ρi , i Î I по |
|
Пусть "s Î Rn . Для каждого i =1, n |
следующей процедуре. Возможны три взаимоисключающих случая: (1) si < 0 ; (2) si Î[0;1] ; (3) si >1. В первом случае положим ρi = a , во
втором - ρi = c , в третьем - ρi = m .
117
Эта процедура однозначно определяет |
ρ ÎÃn . |
Из определения |
|||||||||||||||||||||
вектора ρ следует, что s |
A(ρ) |
< sρ |
|
, s |
M (ρ) |
> sρ |
и |
s |
|
Î[0,1] |
|
C(ρ ) |
|
. |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
A(ρ) |
|
|
M (ρ) |
|
C(ρ) |
|
|
|
|
|
|
|||||
Значит s Î Sρ . Пусть |
существует |
два |
различных |
вектора ρ1, ρ 2 ÎÃn |
|||||||||||||||||||
такие, что s Î S |
ρ |
1 , s Î S |
ρ |
2 . Вектора |
ρ1, ρ2 |
|
отличаются хотя бы в одной |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
компоненте |
j I |
так |
|
что |
ρ1j ¹ ρ 2j . |
С |
точностью |
до перестановки |
|||||||||||||||
номеров векторов возможны |
лишь три случая: (1) |
ρ1j |
= a, ρ j2 = c ; |
(2) |
|||||||||||||||||||
ρ1j = a, ρ j2 = m ; (3) |
ρ1j |
= c, ρ 2j |
= m . В первом случае из значений ρ1, ρ2 |
||||||||||||||||||||
следует, что |
s j |
< 0, s j Î[0,1] . Аналогично |
|
получаем |
противоречия |
во |
|||||||||||||||||
втором и третьем случаях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q. E. D. |
|||||||||||
Утверждение 3.2.2. Для любого s Î Rn |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
существует множество векторов |
|||||||||||||||||||||||
состояний |
Æ ÌÃ0 ÍÃ |
и |
|
число |
|
|
ε0 > 0 |
|
такие, |
что |
|||||||||||||
"ε Î(0, ε0), "ρ ÎÃ0,Uε (s) I Sρ ¹ Æ и "ρ ÏÃ0,Uε (s) I Sρ ¹ Æ . |
|
|
|
Доказательство: Рассмотрим произвольную точку s Î Rn и произвольное
ε > 0 . Обозначим Uε (s) |
- ε |
- окрестность точки s . |
|
|
|
||||||||||
|
Для |
каждой точки |
|
~ |
ÎUε (s) |
найдется единственный вектор |
|||||||||
|
|
s |
|||||||||||||
~ |
n |
|
что |
~ |
|
|
~ |
. |
Обозначим |
через Ã |
совокупность |
||||
ρ(s ) |
ÎÃ |
такой, |
s Î S |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ρ(s ) |
|
|
|
|
ε |
|
|
|
~ |
~ |
|
Множество |
n |
|
конечно |
и Ãε |
n |
при |
любых ε > 0 . |
|||||
{ρ(s )}s U . |
à |
|
ÍÃ |
||||||||||||
Поэтому, Ãε |
конечно для любых ε > 0 . |
|
|
~ |
|
|
|||||||||
|
Единственность вектора |
|
~ |
|
|
|
|
||||||||
|
ρ(s ) для каждого |
s ÎUε (s) позволяет |
|||||||||||||
записать "ρ ÎÃε ,Uε (s) I Sρ ¹ Æ и "ρ ÏÃε ,Uε (s) I Sρ = Æ . |
|
||||||||||||||
|
Обозначим |
Ã0 = IÃε . |
Докажем, что |
$ε0 > 0 |
такой, |
что |
|||||||||
|
|
|
|
|
ε >0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"ε Î(0, ε0), "ρ ÎÃ0,Uε (s) I Sρ ¹ Æ |
и |
"ρ ÏÃ0,Uε (s) I Sρ ¹ Æ . |
Для |
этого необходимо показать, что одновременно верны следующие утверждения:
1)$ε10 > 0 :"ε Î(0, ε10 ), "ρ ÎÃ0 Uε (s) I Sρ ¹ Æ ;
2)$ε02 > 0 :"ε Î (0, ε02 ), "ρ ÏÃ0 Uε (s) I Sρ = Æ .
118
Из определения Ã0 = IÃε , любой ρ ÎÃ0 принадлежит всем
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ε >0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ãε , ε > 0 |
|
и |
поэтому |
"ρ ÎÃ0, "ε > 0ε Î(0, ε 0) $ρ ÎÃ0 :Uε (s) I Sρ ¹ Æ . |
||||||||||||||||||||||||
Первое утверждение доказано. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Допустим |
|
не |
|
|
верно |
второе |
|
|
утверждение |
|
и |
|||||||||||||||||
"ε0 > 0 $ε Î(0, ε0 ) $ρ ÎÃ0 :Uε (s) I Sρ ¹ Æ . Это эквивалентно тому, |
что |
|||||||||||||||||||||||||||
"ε0 > 0, $ε Î(0, ε0) |
такое, что Ã0 |
строго принадлежит Ãε . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Положим |
|
ε0 |
(k) = |
1 |
, k = 1, 2, ... |
Для |
любого |
|
ε0(k) |
найдется |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
ρ k |
|
|
|
|
|
|
|
ρk может |
||||||
ε(k)Î(0, ε |
0 |
(k)) |
такое, что найдется |
\ . Так как |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ε (k) 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
принимать |
|
|
лишь |
|
конечное |
|
множество |
|
значений |
из |
Ãn , |
|||||||||||||||||
последовательность |
|
ρ |
k |
принимает |
некоторое |
значение |
~ |
|
n |
|||||||||||||||||||
|
|
ρ ÎÃ |
||||||||||||||||||||||||||
бесконечное число раз. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Существует |
|
подпоследовательность |
|
{ρ k j |
} |
|
такая, |
|
что |
|||||||||||||||||||
j N, ρ |
k j |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
найдется |
|||||
|
|
|
= ρ . Рассмотрим произвольный j N . Для ε0 (k j ) |
|||||||||||||||||||||||||
ε(k j )Î(0, ε0 (k j )) |
|
|
|
такое, |
|
что |
|
~ |
|
|
|
|
\Ã0 . |
Тогда |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
ρ ÎÃε (k j |
) |
||||||||||||||||||||||
"j Î N,Uε (k j )(s) I Sρ~ ¹ Æ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
, то найдется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Так как ρ ÏÃ0 = IÃε |
ε′ > 0 такое, что ρ ÏÃε′ . |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e>0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Возможно |
|
|
лишь |
|
ε′ < ε(k j ) |
|
иначе, |
|
Uε (k j ) (s) Ì Uε ′(s) |
и |
|
из |
||||||||||||||||
Uε (k j ) (s) I Sρ~ ¹ Æ будет следовать, что Uε ′(s) I Sρ~ ¹ Æ |
~ |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
и ρ ÎÃε′ . |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
В силу того, |
что |
1 |
стремится к нулю при |
j |
стремящемся к |
|||||||||||||||||||||||
k j |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
бесконечности, |
для |
данного |
ε′ |
найдем |
номер |
l |
|
такой, |
что |
ε¢ > |
1 |
. |
||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kl |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Обозначим |
|
δ |
= |
|
. |
Вектор |
ρ ÎÃ |
) |
и |
U |
ε (kl ) |
(s) I S ~ |
¹ Æ . |
|
Из |
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
kl |
|
|
|
|
|
|
|
ε (kl |
|
|
|
|
|
ρ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
неравенства |
ε′ > δ |
следует, |
что |
Uδ (s) Ì Uε′(s) . |
|
Поэтому из того, |
|
что |
||||||||||||||||||||
Uε (kl ) (s) I Sρ~ ¹ Æ |
вытекает |
Uε ′(s) I Sρ~ |
¹ Æ . |
Получили противоречие. |
Вторая часть утверждения доказана и справедливо утверждение 3.2.2.
Q. E. D.
119
Утверждение |
3.2.3. |
|
Пусть |
|
s1 ¹ s2 Î Rn. |
s1 Î Sρ1 |
|
и |
s2 Î Sρ 2 |
|
|
и |
||||||||||||||
ρ1 ¹ {c, ..., c}, тогда α > 0 и ρ′: t (0,α ) s(t) = s1(1− t) + s2t Sρ′ |
|
и |
||||||||||||||||||||||||
ρ′ ¹ {c,..., c} . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Доказательство: |
|
Пусть |
s1, s2 Î Rn , s1 Î Sρ1 , ρ1 ¹ {c, ..., c}, s2 Î Sρ2 . |
|||||||||||||||||||||||
Найдем ρ¢ÎÃn |
и α > 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
s1 Î Sρ1 = {s Î Rn : sM (ρ1) |
= sMρ1(ρ1), sA(ρ1) = sAρ(1ρ1), sC(ρ1) Î[0,1] |
|
C(ρ1) |
|
} . |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
Компоненты si , i ÎC(ρ1) |
могут располагаться либо строго внутри |
||||||||||||||||||||||||
отрезка [0,1] , либо на его концах. Введем обозначения: |
Z Í C(ρ1) – |
|||||||||||||||||||||||||
множество |
всех |
АЭ |
|
i ÎC(ρ1) |
таких, |
что |
s1 |
= 0 ; |
|
|
аналогично |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O = {i ÎC(ρ1) : s1i |
= 1} и K = {i ÎC(ρ1) : s1i |
Î(0,1)}. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Множество координат i таких, |
что |
si2 |
лежит левее |
s1i |
|
обозначим |
|||||||||||||||||||
через |
L . |
Для любого |
j L |
любая точка отрезка |
[s1, s2 ] |
лежит левее |
||||||||||||||||||||
точки s1 |
по |
j |
- координате. Аналогично определим R = {i Î I : si1 < si2} |
и |
||||||||||||||||||||||
E = {i Î I : si1 = si2}. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Пусть |
i I |
такова, что |
si1 Ï{0,1} , то есть i Î K U (-C(ρ1)) , тогда |
||||||||||||||||||||||
очевидно найдется ε > 0 |
такое, что "i Î K U (-C(ρ1)) Uε (s1i ) I{0,1} = Æ . |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
min(ε,1) |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Положим α = |
|
|
|
|
|
и возьмем |
ρ такой, что |
при малых t |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
2 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
max |
si - si |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
si (t) |
|
|
|
|
|
|
i I |
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
остается |
|
внутри |
|
|
|
|
|
То |
|
|
|
есть |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
(0,1), i ÎC(ρ) . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
= (O I R) U M (ρ |
1 |
) |
||||||||
C(ρ) |
= (Z I R) U (O I L) U K U (Z I E) U (O I E) . M (ρ) |
|
||||||||||||||||||||||||
состоит из всех координат i |
таких, |
что либо i Î M (ρ1) |
либо |
s (t) |
при |
|||||||||||||||||||||
t > 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
si |
|
|
|
|
i |
|
|
|
||
уходит вправо от точки 1 и попадает в область |
>1. Аналогично |
|||||||||||||||||||||||||
~ |
= (Z I L) U A(ρ |
1 |
) . |
|
Легко |
показать, |
что |
такое |
задание |
|
~ |
|||||||||||||||
A(ρ) |
|
|
|
ρ |
||||||||||||||||||||||
соответствует |
некоторому возможному |
вектору |
состояний, |
то |
есть |
|||||||||||||||||||||
~ |
|
~ |
|
|
~ |
= I . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
M (ρ) U A(ρ) U C(ρ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120