工程博弈论基础及电力系统应用

工程博弈论基础及电力系统应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

梅生伟,刘锋 等 著
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  • 工程博弈论
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  • 能源经济
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出版社: 科学出版社
ISBN:9787030500106
版次:01
商品编码:12080786
包装:精装
丛书名: “十二五”国家重点图书出版规划项目
开本:32开
出版时间:2016-12-01
页数:560
正文语种:中文

具体描述

内容简介

工程博弈论主要介绍理性及非理性的决策者之间冲突与合作问题的理论,侧重于阐述利用博弈论解决工程实际问题的建模分析方法,具体内容包含以下五个方面:(1)博弈论的发展历程及其基本思想;(2)博弈论基本方法;(3)静态博弈论(一般多目标优化方法的延伸);(4)动态博弈论(控制与调度理论的延伸);(5)随机动态博弈论(随机控制、库存及物流技术和排队论的延伸);(6)演化博弈论(一般规划理论的延伸)(7)人工系统脆弱度及生命力评估(一般稳定理论、可靠性理论及风险评估方法的延伸。

目录


前言
第1章 绪论
1.1 从控制与决策的角度看工程博弈问题
1.2 博弈论基础
1.3 工程博弈论关键基础科学问题
1.4 电力系统工程应用展望
1.4.1 电力系统规划
1.4.2 电力系统调度
1.4.3 电力系统控制
1.4.4 分布式电源与微电网
1.4.5 需求响应
1.4.6 电网安全
1.4.7 电网演化
1.5 本书的主要内容
参考文献

基础篇
第2章 数学基础
2.1 函数与映射
2.2 空间与范数
2.2.1 向量范数
2.2.2 诱导矩阵范数
2.3 连续性、可微性与紧性
2.4 集值映射及其连续性
2.5 凸集与凸函数
2.6 不动点与压缩映射
2.7 单目标优化问题
2.8 动态优化与最优控制
2.9 多目标优化与Pareto最优
2.10 动态规划与近似动态规划
2.10.1 动态规划
2.10.2 近似动态规划
2.11 概率论
2.11.1 样本、事件与概率
2.11.2 概率论若干基本定理
2.11.3 条件概率与全概率公式
2.11.4 Bayes法则
2.12 随机过程
2.12.1 基本概念及统计特征
2.12.2 Poisson过程和wiener过程
2.12.3 Markov过程与Markov链
2.13 随机微分方程
2.13.1 均方连续、均方导数与随机积分
2.13.2 三类简单随机微分方程
2.13.3 Ito方程
参考文献
第3章 静态非合作博弈
3.1 博弈论的基本概念
3.1.1 博弈的基本要素
3.1.2 标准型博弈
3.1.3 博弈论的基本假设
3.1.4 博弈的基本分类
3.1.5 标准型博弈的解
3.1.6 Nash均衡
3.2 完全信息静态博弈
3.2.1 连续策略博弈
3.2.2 混合策略博弈
3.2.3 Nash均衡的存在性
3.2.4 Nash均衡的求解
3.2.5 二人零和博弈
3.3 不完全信息静态博弈
3.3.1 不完全信息
3.3.2 非对称信息的Cournot寡头竞争模型
……

方法篇
应用篇
《工程博弈论基础及电力系统应用》 引言 在当今复杂多变的工程领域,尤其是电力系统这样高度交互、资源有限且涉及多方利益的环境下,传统的优化方法往往难以应对层出不穷的非合作博弈、信息不对称以及动态决策等挑战。博弈论作为一门研究理性决策者之间战略互动行为的数学分支,为分析和解决这类问题提供了强大的理论框架和工具。《工程博弈论基础及电力系统应用》正是基于此背景,旨在系统性地介绍博弈论的核心概念、模型和分析方法,并将其精妙地应用于分析和解决电力系统中的关键问题,推动电力系统向着更高效、更稳定、更具韧性的方向发展。 本书内容概述 本书分为两大部分:第一部分为“工程博弈论基础”,第二部分为“电力系统应用”。 第一部分:工程博弈论基础 本部分将为读者构建坚实的博弈论理论基础,循序渐进地介绍从最简单的博弈模型到更复杂的动态和不完全信息博弈。 第一章 绪论: 介绍博弈论的起源、发展及其在现代科学技术,尤其是工程领域的重要性。 阐述博弈论在分析复杂系统、预测决策者行为、优化资源配置等方面的独特优势。 强调其在电力系统等分布式、市场化、智能化系统中的应用潜力。 第二章 博弈论基本概念: 博弈的定义与构成要素: 详细介绍参与者、策略(行动)、支付(收益)以及信息等基本概念。 博弈的类型: 区分静态博弈与动态博弈,完全信息博弈与不完全信息博弈,合作博弈与非合作博弈,以及零和博弈与非零和博弈。 理性假设与决策: 探讨理性决策者在博弈中的行为假设,以及如何理解其目标函数和约束。 第三章 静态博弈与纳什均衡: 表示方法: 介绍矩阵博弈(支付矩阵)等表示静态博弈的标准方法。 占优策略: 定义占优策略和劣优策略,以及在简单博弈中寻找占优策略解。 纳什均衡: 深刻阐述纳什均衡的概念,即所有参与者都选择了最优策略,使得任何参与者在其他参与者策略不变的情况下,都无法单方面改变自己的策略以获得更好的收益。 混合策略纳什均衡: 讲解在纯策略不存在纳什均衡时,如何通过引入概率来寻找混合策略纳什均衡。 经典静态博弈模型: 深入分析囚徒困境、古诺模型、斯塔克尔伯格模型等经典博弈模型,并探讨其在工程决策中的借鉴意义。 第四章 动态博弈与子博弈完美纳什均衡: 博弈树表示: 介绍如何使用博弈树来表示包含时间顺序和信息集的动态博弈。 逆向归纳法: 讲解如何利用逆向归纳法求解有限重复博弈和序贯博弈。 子博弈完美纳什均衡: 引入子博弈完美纳什均衡的概念,强调其在动态博弈中排除不可信策略的普适性。 重复博弈: 分析无限重复博弈和有限重复博弈在不同条件下博弈结果的变化,以及合作与背叛的动态。 第五章 不完全信息博弈: 贝叶斯纳什均衡: 讲解在参与者信息不对称的情况下,如何引入信念(概率分布)和期望收益来定义贝叶斯纳什均衡。 信号博弈: 介绍信号博弈模型,分析信息传递、信号发送者和接收者之间的博弈关系。 信息经济学相关模型: 探讨道德风险和逆向选择等在不完全信息博弈中的体现。 第六章 合作博弈与机制设计基础: 合作博弈概述: 区分合作博弈和非合作博弈,介绍合作博弈中的核心概念,如特征函数、值域等。 Shapley值: 详细介绍 Shapley 值,作为一种公平的收益分配方法,以及其在解决多方协作收益分配问题中的应用。 核: 介绍合作博弈中另一个重要的解概念——核,及其性质。 机制设计简介: 引入机制设计的概念,即如何设计游戏规则(机制)来激励参与者做出符合设计者期望的行为。 第二部分:电力系统应用 本部分将把前一部分建立的理论基础应用于分析和解决电力系统中的实际问题,涵盖发电、输电、配电以及电力市场等多个环节。 第七章 电力市场中的博弈分析: 电力市场结构: 介绍不同类型的电力市场(批发市场、零售市场、辅助服务市场等)及其特点。 发电企业间的竞争: 古诺模型在发电成本和产能决策中的应用: 分析发电企业如何在既定产能下竞争电力批发市场价格。 斯塔克尔伯格模型在领导者-追随者市场中的应用: 分析具有规模优势或战略优势的发电企业如何影响市场价格。 电力市场出清机制的博弈分析: 价格从量法(Pay-as-bid)与统一价格法(Uniform Price)的比较: 分析不同市场出清机制下,发电企业的竞价策略差异及其对市场效率的影响。 招投标机制设计: 探讨如何设计公平有效的电力市场招投标机制,以实现成本最小化和系统可靠性。 第八章 考虑不确定性的电力系统博弈: 可再生能源发电的不确定性: 风电、光伏发电的随机性对电力市场的影响: 分析天气变化导致的可再生能源出力波动如何引入不确定性,以及如何通过博弈模型进行风险管理。 备用容量的博弈: 分析在可再生能源占比较高的情况下,发电企业如何博弈提供备用容量,以应对不确定性。 负荷预测误差的博弈: 分析负荷预测误差带来的不确定性,以及参与者如何通过信息披露或风险分担来应对。 第九章 智能电网中的博弈论应用: 需求侧响应(D)的博弈: 用户与电网运营商之间的激励博弈: 分析如何设计激励机制,引导用户参与需求侧响应,实现削峰填谷。 电动汽车充电调度博弈: 分析电动汽车用户、充电运营商和电网之间的博弈,以优化充电时间和负荷。 分布式能源(DER)的接入与协调博弈: 微电网内部的协调博弈: 分析微电网内分布式电源、储能设备和负荷之间的合作与竞争。 分布式能源与主网的互动博弈: 分析分布式能源参与电力市场、提供辅助服务时的策略选择。 储能系统的优化配置与运行博弈: 分析不同类型的储能系统在电力市场、电网调度中的博弈行为,以最大化其价值。 第十章 电力系统可靠性与安全性的博弈: 网络攻击与防御博弈: 网络攻击者与电力系统防御者的对策博弈: 分析攻击者如何选择攻击目标和策略,以及防御者如何进行网络安全防护。 信息安全与系统稳定性: 探讨信息不对称和信任机制在网络安全博弈中的作用。 极端事件下的合作与协同博弈: 分析在自然灾害或其他极端事件发生时,各利益相关者(电网运营商、政府、用户、应急响应部门)如何进行协同,以恢复电力供应。 电力基础设施投资的博弈: 分析不同参与者(政府、私营企业、金融机构)在电力基础设施建设和升级中的投资决策博弈。 第十一章 结论与展望: 总结本书的主要内容,回顾博弈论在电力系统各领域的核心作用。 指出当前研究中存在的挑战和未来可能的研究方向,如更精细化的模型、大规模系统的博弈计算、人工智能与博弈论的结合、以及面向未来能源系统(如综合能源系统)的博弈分析等。 展望博弈论在推动电力系统向更智能化、更绿色化、更市场化、更具韧性的未来发展中的重要贡献。 本书特色 《工程博弈论基础及电力系统应用》不仅提供了扎实的理论基础,更注重理论与实践的紧密结合。书中通过大量的电力系统实际案例,生动地展示了博弈论是如何分析和解决复杂工程问题的。理论部分讲解深入浅出,数学推导严谨,同时配以直观的图示和清晰的语言,力求让读者理解博弈论的精髓。电力系统应用部分则紧扣当前行业发展的热点和难点,如可再生能源接入、智能电网建设、电力市场化改革等,为相关领域的研究人员、工程师和决策者提供有价值的参考。本书适合作为高等院校相关专业(如电气工程、自动化、控制科学与工程、能源工程、经济学等)的教材或参考书,也可供从事电力系统规划、运行、管理及政策研究的专业人士阅读。

用户评价

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这本书的章节组织结构,我个人认为是非常合理的。作者并没有急于进入复杂的应用部分,而是首先花费了大量的篇幅,系统地梳理和介绍了博弈论的基本概念和核心理论。从静态博弈到动态博弈,从纯策略到混合策略,再到完全信息和不完全信息下的博弈,每一个概念的引入都循序渐进,层层递进。他用大量经典的博弈论例子,比如囚徒困境、智猪博弈等,来帮助读者建立直观的理解。我之前对博弈论的印象,可能仅仅停留在一些简单的游戏理论层面,但通过这本书的系统学习,我才真正认识到它的广阔和深邃。作者在讲解每一个理论点时,都非常注重其背后的逻辑推导和数学基础,但这并不意味着它就成了晦涩难懂的理论堆砌。相反,作者始终保持着一种清晰的思路,将复杂的数学语言转化为易于理解的逻辑链条。这种扎实的理论基础,为后续的电力系统应用部分奠定了坚实的基础。我感觉,即使是没有接触过博弈论的读者,只要认真阅读前面的基础部分,也能够逐步掌握核心概念,并为理解后面的内容做好准备。这种严谨的学术逻辑和循序渐进的教学方法,是我对这本书评价很高的一点。

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这本书在数学工具的应用上,给我带来了惊喜。虽然我并非数学系的背景,但作者在引入复杂的数学模型和推导时,并没有让我感到望而却步。他巧妙地将数学语言与直观的解释相结合,使得那些复杂的公式和定理,不再仅仅是冷冰冰的符号,而是蕴含着深刻的逻辑和含义。例如,在讲解“次优纳什均衡”时,作者并没有直接抛出复杂的证明,而是先用一个生动的例子,描述了一个并非全局最优但却是各方都能接受的稳定状态,然后再逐步引入数学工具来支持和量化这一概念。他对于矩阵博弈、序贯博弈等不同类型博弈的数学建模,都进行了详细的阐述,并且在每一步的推导过程中,都提供了清晰的逻辑脉络。这让我感到,学习这些数学工具,并非是为了炫技,而是为了更精确、更全面地分析和解决实际问题。作者对于数学工具的运用,既严谨又灵活,他知道何时需要严密的数学证明,何时需要直观的解释和类比。这种平衡,使得这本书在理论深度和可读性之间找到了一个极佳的平衡点,让我感到既受到了挑战,又获得了成长。

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这本书的排版布局,简直堪称艺术品。每一个章节的标题都醒目而清晰,副标题则进一步引导读者进入具体的内容。我尤其喜欢它在公式推导和定理证明部分的处理方式,大量的空白区域让重要的数学表达式得以“呼吸”,避免了信息过载带来的压迫感。同时,作者巧妙地在公式旁边插入了简洁的文字解释,如同在幽深的山谷中点亮一盏盏明灯,指引着我理解那些看似晦涩难懂的符号和逻辑。我不是数学系的科班出身,但面对这些清晰的阐述,我感到前所未有的轻松。特别是书中的一些图示,那些精心绘制的博弈树、收益矩阵,以及电力系统示意图,都以一种直观的方式,将抽象的概念具象化,让我能够更轻松地把握各个理论要点之间的联系。例如,在解释纳什均衡时,作者所配的图例,生动地展示了不同策略组合下各方的最优选择,以及最终达到稳定状态的过程。这种图文并茂的呈现方式,无疑极大地降低了阅读门槛,也提升了学习效率。我时常在阅读过程中,停下来反复揣摩这些图示,仿佛置身于一个生动的教学课堂,由一位经验丰富的老师循循善诱。这种精雕细琢的呈现,让我感受到了作者对读者的尊重,以及他希望将深奥知识普及的良苦用心,这让我对本书的整体质量有了更高的评价,也更坚定了继续深入阅读的决心。

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书中对“信息不对称”这一概念的探讨,让我印象特别深刻。作者在阐述博弈论如何应用于电力系统时,多次强调了信息不对称在市场机制设计和运行中的关键作用。他详细分析了在电力交易中,发电企业、用户、运营商等不同主体所掌握信息的不完全性,以及这种不完全性如何影响其决策行为,并可能导致市场效率的低下甚至失灵。为了更清晰地解释这一点,作者构建了一些具体的博弈模型,例如,他通过一个简化模型,展示了当卖方比买方更了解产品质量时,可能出现的“逆向选择”问题,并进一步将其延伸到电力系统中,分析了这种现象可能如何影响发电成本的传递和用户福利。我感觉,作者在处理这个复杂问题时,并没有回避其内在的困难,而是以一种非常务实和深入的方式,将其分解并逐一分析。他提出的解决思路,例如通过信息披露机制的设计、信号传递、信用机制的建立等,都具有很强的实践指导意义。这种对现实世界复杂性的高度关注,以及能够从中提炼出深刻的理论洞察,让我对作者的专业能力和研究深度赞叹不已。这本书不仅仅是理论的搬架,更是对现实问题的深刻反思和智慧的启迪。

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总而言之,这本书给我的感觉,就像一位经验丰富的导师,耐心地引导着我一步步探索工程博弈论的奥秘,并将其巧妙地应用于电力系统这一复杂而至关重要的领域。它不仅仅是一本技术性的著作,更是一本充满智慧和启迪的书籍。我从中学到的,不仅仅是理论知识和计算方法,更重要的是一种分析问题、解决问题的思维方式。在阅读过程中,我常常会停下来,思考作者提出的观点,并尝试将其与我所了解的现实世界进行对照。我发现,原来那些在电力系统中看似平常的现象,背后都可能隐藏着深刻的博弈逻辑。这本书让我对电力系统有了更深层次的理解,也让我对博弈论的强大力量有了全新的认识。它就像一扇窗户,为我打开了一个全新的认知世界,让我看到了工程领域中那些更为宏观和系统性的问题。我深信,这本书对于任何希望深入了解电力系统运行机制,或者对博弈论在工程领域应用感兴趣的读者来说,都将是一笔宝贵的财富。它让我对未来的学习和研究方向,有了更清晰的认识和更坚定的信心,也让我对这本书的作者,充满了敬意。

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这本书的书写风格,给我留下了深刻的印象。它并非那种照本宣科、枯燥乏味的教科书,而是充满了作者个人的思考和洞见。在解释一些核心概念时,作者常常会引用一些现实生活中的例子,甚至是近期的电力市场事件,这让那些原本可能显得遥远的理论,瞬间变得鲜活而接地气。比如,在讲解信息不对称在电力交易中的影响时,作者没有仅仅停留在理论层面,而是详细分析了某次电力拍卖中,信息披露不充分是如何导致市场失灵的,以及博弈论如何能够为我们提供分析和解决此类问题的工具。这种将理论与实践紧密结合的叙事方式,极大地增强了阅读的趣味性和启发性。我发现,随着阅读的深入,我不仅在学习知识,更是在学习一种思考问题的方法,一种看待复杂系统的新视角。作者的语言风格,在严谨的学术性之外,又带有一丝人文关怀,他在字里行间透露出的对电力系统稳定运行的关切,以及对公平高效市场机制的追求,都让我感受到了作者的真诚和热情。这不仅仅是一本技术书籍,更是一本充满思想火花的著作,它让我开始审视身边的世界,思考那些我们习以为常的现象背后,可能隐藏的博弈逻辑,这种启迪性的阅读体验,是我之前很少从技术类书籍中获得的。

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这本书的参考文献和索引部分,也给我留下了深刻的印象。虽然我还没有来得及逐一查阅所有的参考文献,但仅仅是看到这份庞大的列表,就足以证明作者在撰写此书时所付出的巨大努力和所查阅的广泛资料。这份列表涵盖了从经典博弈论著作到最新电力系统研究论文,显示了作者在相关领域的深厚积累。这让我感觉,这本书不仅仅是作者个人知识的结晶,更是他站在巨人的肩膀上,对这个领域进行的一次系统性梳理和贡献。而精心编排的索引,更是为我这样的读者提供了极大的便利。当我想要回顾某个概念或者某个应用的具体内容时,只需翻阅索引,便能迅速找到对应的页码,极大地节省了查找时间。我尤其喜欢索引中对一些关键词的详细解释,这在一定程度上也起到了复习和巩固的作用。一本好的学术著作,不仅在于其内容本身,更在于其严谨的学术态度和为读者提供的便利。这本书在这方面做得非常出色,让我感受到了作者对学术研究的认真态度,以及他对读者需求的充分考虑。这种细致入微的设计,让这本书的实用性和可读性都得到了进一步的提升。

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这本书所探讨的“合作博弈”在电力系统中的应用,尤其令我感兴趣。不同于“非合作博弈”侧重于个体理性下的策略选择,合作博弈更加关注多个主体之间如何通过形成联盟、进行谈判来达成共同的利益。作者在书中详细介绍了合作博弈的基本概念,如 Shapley 值、核等,并将其应用于分析电力系统中的联合调度、区域电网互联、以及跨国电力交易等问题。我被书中关于“Shapley 值”的讲解深深吸引,作者通过一个具体的电力市场场景,例如多个发电厂共同为电网提供电力,如何根据各自的贡献度来公平地分配收益,进行了生动的阐述。他并没有简单地给出一个公式,而是通过一个逐步计算的过程,让我理解了 Shapley 值背后的公平性和贡献度的理念。我开始意识到,在电力系统这样高度互联互通的领域,仅仅关注个体利益往往是远远不够的,如何促进各方之间的合作,实现整体效益的最大化,才是更为关键的课题。这本书为我提供了一个全新的视角来审视电力系统的运作,让我看到了合作博弈在其中扮演的重要角色,以及其潜在的巨大价值。

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书中对电力系统应用部分的论述,让我大开眼界。我原本以为博弈论更多地是停留在理论层面,但这本书却将它与一个如此庞大且关键的行业——电力系统——进行了深度融合。作者详尽地介绍了如何运用博弈论的工具,来分析和解决电力市场中的竞价策略、输配电网的投资决策、可再生能源发电的调度问题,甚至包括电网安全与可靠性保障等多个方面。我尤其对书中关于“虚拟电厂”和“需求侧响应”的博弈分析感兴趣,作者通过构建相应的博弈模型,清晰地展示了这些新兴电力市场机制的运行原理,以及如何通过博弈论的视角来优化参与各方的激励机制,从而提升整个系统的效率和稳定性。他并没有简单地罗列公式,而是深入浅出地解释了每一步推导的意义,以及其在实际应用中的价值。我感觉这本书就像一把钥匙,为我打开了一扇通往电力系统内部运作机制的大门,让我看到了那些隐藏在电力供应背后的复杂决策过程。作者对于不同应用场景的分析,都力求做到全面和深入,他考虑到了各种可能的因素,并且为读者提供了详细的分析框架。这种将抽象理论应用于具体工程场景的细腻处理,让我对这本书的实用价值给予了高度评价。

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这本书的封面设计,初看之下,带着一种严谨又不失深度的艺术感。标题“工程博弈论基础及电力系统应用”几个字,如同深邃的星辰,在浩瀚的知识宇宙中闪烁着智慧的光芒。我并非电力系统的专业人士,也对博弈论涉猎不深,但这本厚重的著作,却如同一个精心雕琢的宝藏,吸引着我不断去探索其内在的奥秘。翻开第一页,纸张的触感温润而厚实,散发出淡淡的油墨香,仿佛能将人瞬间带入一个沉思的国度。扉页上的文字,虽然简洁,却蕴含着作者对这个领域深厚的功底和不懈的追求。我尤其欣赏的是,作者在序言部分,并没有直接抛出枯燥的理论,而是以一种娓娓道来的方式,阐述了为何在当今这个复杂多变的工程世界中,博弈论的视角如此重要。他描绘了电力系统作为现代社会生命线的关键性,以及其在市场化改革、多主体协调、资源优化配置等方面所面临的挑战,这些挑战往往不是简单的技术问题,而是涉及利益、策略、信息不对称等诸多因素的复杂互动。这种宏观的引入,瞬间点燃了我对书中具体内容的阅读兴趣,让我对即将展开的理论探索充满了期待。我不禁思考,在那些看似有序运行的电力网络背后,是否隐藏着无数场精妙绝伦的“博弈”?每一个决策者,无论是发电企业、电网公司,还是监管机构,他们的一举一动,是否都在考量着其他参与者的反应,并以此来最大化自身的利益?这种跨学科的融合,着实令人着迷,也让我对未来阅读的深度和广度有了初步的认知,似乎能预见到书本将带给我的思维冲击和知识革新。

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东西不错的,送货上门很好很准时

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送货速度快 书的质量好

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买贵了,。。。。。哎。。。。。

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这样才会让人感觉很累

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