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    ojapps
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    <journal-title>
     Open Journal of Applied Sciences
    </journal-title>
   </journal-title-group>
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    2165-3917
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   <issn publication-format="print">
    2165-3925
   </issn>
   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
   </publisher>
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   <article-id pub-id-type="doi">
    10.4236/ojapps.2025.1511222
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    ojapps-146971
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     <subject>
      Articles
     </subject>
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     <subject>
      Biomedical 
     </subject>
     <subject>
       Life Sciences, Chemistry 
     </subject>
     <subject>
       Materials Science, Computer Science 
     </subject>
     <subject>
       Communications, Engineering, Physics 
     </subject>
     <subject>
       Mathematics
     </subject>
    </subj-group>
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   <title-group>
    Control Values of Connected Components in Graph Games
   </title-group>
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    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Letian
      </surname>
      <given-names>
       Chen
      </given-names>
     </name>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Guang
      </surname>
      <given-names>
       Zhang
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     </name>
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     aBusiness School, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, China
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     31
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     10
    </month>
    <year>
     2025
    </year>
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   <volume>
    15
   </volume> 
   <issue>
    11
   </issue>
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    3451
   </fpage>
   <lpage>
    3461
   </lpage>
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      13,
     </day>
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      October
     </month>
     <year>
      2025
     </year>
    </date>
    <date date-type="published">
     <day>
      2,
     </day>
     <month>
      October
     </month>
     <year>
      2025
     </year> 
    </date> 
    <date date-type="accepted">
     <day>
      2,
     </day>
     <month>
      November
     </month>
     <year>
      2025
     </year> 
    </date>
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    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
    </copyright-statement>
    <copyright-year>
     2014
    </copyright-year>
    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
     </license-p>
    </license>
   </permissions>
   <abstract>
    This paper studies an allocation rule for graph games with a control structure. In such graph games, a virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
      C
     </mi> 
    </math> is introduced as the control structure; only sub-coalitions that combine with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
      C
     </mi> 
    </math> can obtain the coalition payoff. Based on this model, we propose three novel axioms-null player property, control fairness, and linearity of loss-and introduce the control value as the allocation rule. The control value first assigns a Shapley payoff to every player, and the Shapley payoff of the virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
      C
     </mi> 
    </math> is then evenly redistributed among all players. We prove that the control value is the unique allocation rule satisfying efficiency, representative null player property, control fairness, and linearity of loss.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Cooperative Games
    </kwd> 
    <kwd>
      Graph Structure
    </kwd> 
    <kwd>
      Single-Layer Restriction
    </kwd> 
    <kwd>
      Allocation Rule
    </kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
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 <body>
  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>The central question in cooperative game theory is how to allocate the worth of coalitions in a fair and reasonable manner. When the payoff of any coalition can be transferred among its members without loss, one speaks of a cooperative game with transferable utility, briefly a TU game <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-1">
     [1]
    </xref>.</p>
   <p>In a TU game every subset of players may form a coalition and earn the associated worth; real-world interaction, however, is often subject to frictions that render some coalitions infeasible. This observation motivated the study of TU games with restricted cooperation. Myerson (1977) initiated this line of research by introducing graph games <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-2">
     [2]
    </xref>. In his model, only players who are connected in an undirected communication graph may cooperate; disconnected coalitions earn the sum of the worths of their connected components. Myerson used the Shapley value <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-3">
     [3]
    </xref> to define the Myerson value and characterised it by component efficiency and fairness <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-2">
     [2]
    </xref>. Subsequent work extended Myerson’s framework to hypergraphs <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-4">
     [4]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-5">
     [5]
    </xref>, networks <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-6">
     [6]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-7">
     [7]
    </xref>, union stable systems <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-8">
     [8]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-9">
     [9]
    </xref>, and directed graphs <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-10">
     [10]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-11">
     [11]
    </xref>, yielding a rich family of graph-restricted cooperative games.</p>
   <p>Parallel to these structural extensions, a variety of allocation rules have been proposed. Besides the Myerson value, the two-step Shapley value <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-12">
     [12]
    </xref>, Owen value <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-13">
     [13]
    </xref>, and position value <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-14">
     [14]
    </xref> adapt the Shapley idea to different informational settings. More egalitarian approaches, such as the r-Shapley value (Yokote et al., 2018) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-15">
     [15]
    </xref> and the Shley-egalitarian hybrid solution (Li &amp; Shan, 2024) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-16">
     [16]
    </xref>, have also been axiomatically characterised. Yet, the literature has paid little attention to control structures inside the graph environment. Dietzenbacher et al. (2017) took a first step by embedding a network-control mapping into communication games <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-17">
     [17]
    </xref>; the worth of a coalition is then the aggregate worth of the components it controls. Their work, however, treats the control mapping as an exogenously given partition, leaving open the question of how to allocate the surplus when the controller itself is a strategic virtual player.</p>
   <p>In most existing graph games, cooperation is assumed to emerge spontaneously among connected agents. In practice, however, the architecture often matters economically: trading platforms, supply-chain orchestrators, or system operators must be present for transactions to occur. We therefore treat the graph structure as a virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math> and posit that a coalition generates its worth only if it includes 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math>. This single-layer control idea gives rise to a new graph game with control structure:We introduce a single-layer control structure, where a virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math> must be included in any coalition for it to generate worth, modeling real-world controllers like platforms or regulators, and to a natural allocation rule-the control value-whose axiomatic foundation is the subject of the present paper.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>2. Theoretical Foundations</title>
   <p>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-"></xref>A pair 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> denotes a cooperative game with transferable utility (TU game), where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> ( 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>) is the set of players, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msup> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        R 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is the characteristic function satisfying 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mo>
         ∅ 
       </mo> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Any subset 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is called a coalition, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is the worth of coalition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>. Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> be the set of all TU games on player set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       N 
     </mi> 
    </math>. Whenever no confusion arises, we identify a game by its characteristic function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       v 
     </mi> 
    </math>, i.e., 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>. For every non-empty coalition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, the unanimity game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is defined by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, otherwise 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Moreover, if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then the characteristic function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is a zero-normalised game on player set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       N 
     </mi> 
    </math>. For any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, denote 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> as the cardinality of set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>, i.e., the number of elements in set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>.</p>
   <p>It is well known that the Shapley value is the unique solution on TU games satisfying efficiency, additivity, symmetry and the null player property. For a given 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, its Shapley value is defined as:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munder> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ⊆ 
        </mo> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ! 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mi>
             S 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ! 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ! 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             { 
           </mo> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             } 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (1)</p>
   <p>A pair 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> represents an undirected graph, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       N 
     </mi> 
    </math> denotes the node set (player set), the edge set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          ≠ 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is an edge indicating that players 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       i 
     </mi> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       j 
     </mi> 
    </math> have bilateral communication. For simplicity, we usually refer to the graph 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and the edge 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> by the edge set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       L 
     </mi> 
    </math> and the symbol 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, respectively. Likewise, we use the symbol 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> to denote the set of all graphs on node set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       N 
     </mi> 
    </math>. A graph 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> is called complete if there exists an edge between every pair of distinct nodes.</p>
   <p>For any non-empty subset 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> denotes the subgraph of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       L 
     </mi> 
    </math> induced by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is the set of edges incident to player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       i 
     </mi> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is the set of edges not incident to player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       i 
     </mi> 
    </math>.</p>
   <p>A sequence of distinct nodes 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, is called a path from node 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> to node 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       L 
     </mi> 
    </math> if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> for every 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        h 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. If there exists a path between every pair of nodes in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       L 
     </mi> 
    </math>, the graph is said to be connected; if, in addition, every pair of nodes is connected by exactly one path, the connected graph is a tree.</p>
   <p>If a non-empty subset 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is connected, then its induced subgraph 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is connected. In a graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, a largest connected subset is called a (connected) component: a non-empty subset 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is a component of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       L 
     </mi> 
    </math> if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       T 
     </mi> 
    </math> is connected and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is disconnected for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. The set of all connected components of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       L 
     </mi> 
    </math> is denoted by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>; for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we use 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        / 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> to denote the set of all connected components of the subgraph 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, and if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         ϕ 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Moreover, for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, the connected component containing 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       i 
     </mi> 
    </math> is denoted by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>A triple 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> defines an undirected graph game on player set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       N 
     </mi> 
    </math>. We use the symbol 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> to denote the set of all undirected graph games defined on player set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       N 
     </mi> 
    </math>, and write 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> for short. If any undirected graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is assigned a unique payoff vector 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, we call 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> a single-valued solution for undirected graph games. The earliest solution for undirected graph games was proposed by Myerson (1977) and is therefore referred to as the Myerson value; it is defined by:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mi>
        h 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (2)</p>
   <p>where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> is the graph-restricted game (briefly, the graph game); for any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, one has 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msub> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mo>
           / 
         </mo> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>. Moreover, the Myerson value is the unique solution satisfying component efficiency and fairness.</p>
   <p>Component Efficiency. For every graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> and every component 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, the following holds:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (3)</p>
   <p>Fairness. For every graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> and every edge 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, the following holds:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (4)</p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>3. Single-Layer Restricted Game and Control Value</title>
   <p>In the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, we postulate a single-layer control structure (hereafter, control structure) outside the player set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       N 
     </mi> 
    </math> whose role is to regulate the connectivity among players. Specifically, this control structure enters the game as a virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math>, and only coalitions that contain 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math> can generate the worth prescribed by the characteristic function; any coalition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> that does not include 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math> earns merely the sum of stand-alone payoffs of its members. Such control structures are ubiquitous in practice. Consider a large manufacturer: the firm acts as the control structure (virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math>) overseeing its suppliers (players in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       N 
     </mi> 
    </math>). A group of suppliers ( 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>) obtains stable orders and profits (coalition worth) only if it cooperates with the firm (forming 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>) and satisfies the firm’s purchasing standards, quality requirements and delivery schedules. Suppliers who bypass the firm (thus failing to form 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>) face uncertain demand and fierce competition, so their earnings are reduced to stand-alone levels.</p>
   <p>Definition 3.1 In the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, the single-layer restricted game is defined as 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, where for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> we have:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtable columnalign="left"> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mstyle displaystyle="true"> 
             <msub> 
              <mo>
                ∑ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 R 
               </mi> 
               <mo>
                 ∈ 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   S 
                 </mi> 
                 <mo>
                   \ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   C 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
               <mo>
                 / 
               </mo> 
               <mi>
                 L 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
            </mstyle> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               R 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mi>
              S 
            </mi> 
            <mo>
              ∩ 
            </mo> 
            <mi>
              C 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mi>
              C 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mstyle displaystyle="true"> 
             <msub> 
              <mo>
                ∑ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 i 
               </mi> 
               <mo>
                 ∈ 
               </mo> 
               <mi>
                 S 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
            </mstyle> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mi>
              S 
            </mi> 
            <mo>
              ∩ 
            </mo> 
            <mi>
              C 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               { 
             </mo> 
             <mo>
               ∅ 
             </mo> 
             <mo>
               } 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              . 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
        </mtable> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> (5)</p>
   <p>In the single-layer restricted game, the grand coalition is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, which contains 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> players. Any sub-coalition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> consists of members from the original player set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       N 
     </mi> 
    </math> and the virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math>. Equation (5) shows that the control structure is determined by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. When 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, players 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> can form connected components; otherwise, if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mo>
         ∅ 
       </mo> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, every player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> remains isolated. Consequently, in the single-layer restricted game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, only sub-coalitions that include the virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math> earn the coalition worth, while any coalition without 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math> receives merely the sum of stand-alone payoffs.</p>
   <p>We first present the definition of the control value 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math> (hereafter referred to as the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value):</p>
   <p>Definition 3.2 For any graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value assigned to player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         φ 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (6)</p>
   <p>We interpret the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value in two steps. First, the single-layer restricted game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> yields a Shapley value for every real player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and for the virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math>, denoted by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, respectively. Second, the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value is the solution assigned to each real player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> in the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> and is given by the sum of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Hence, the Shapley payoff of the virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math> is equally divided among all real players 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Consequently, the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value is built on the Shapley value and simultaneously embodies the idea of equal division.</p>
   <p>We now provide an example to demonstrate that the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value is a novel allocation rule distinct from existing solutions for graph games.</p>
   <p>Example 3.1 We consider the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> with player set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and characteristic function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mn>
            5 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. As shown in <xref ref-type="fig" rid="fig1">
     Figure 1
    </xref>, the graph is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mn>
            5 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Applying the definition of the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value, the Shapley payoffs allocated to players 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> in the single-layer restricted game</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> are 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, while the Shapley payoff assigned to the virtual</p>
   <p>player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math> is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Consequently, the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value for the players is</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        φ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mn>
            15 
          </mn> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mn>
            15 
          </mn> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mn>
            15 
          </mn> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mn>
            15 
          </mn> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mn>
            15 
          </mn> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, whereas the Myerson value of this game is</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Comparing the two solutions shows that player 3, whose</p>
   <p>marginal contribution is zero, receives zero payoff under the Myerson value. In contrast, the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value equally distributes the virtual player’s payoff 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> among all players, yielding a more even allocation across the coalition.</p>
   <fig id="fig1" position="float">
    <label>Figure 1</label>
    <caption>
     <title>
      <xref ref-type="bibr" rid="scirp.146971-"></xref>Figure 1. The graph structure (N, L) in Example 3.1.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/2313455-rId341.jpeg?20251105015956" />
   </fig>
  </sec><sec id="s4">
   <title>4. Axiomatic Characterization of the φ-Value</title>
   <p>In the single-layer restricted game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, we assume that the payoff vector assigned to the virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math> is given by a function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> that depends on the characteristic function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       v 
     </mi> 
    </math> and the edge set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       L 
     </mi> 
    </math>. Note that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is not necessarily unique; it is an unknown quantity we introduce to facilitate the axiomatic characterization of solutions for the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Before presenting the formal definition, we note that subtracting a fraction of the control player’s payoff is meaningful because it isolates the contribution of each real player, independent of the control surplus redistribution.</p>
   <p>Definition 4.1 The representative payoff 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> assigned to each player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> in the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is defined as</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (7)</p>
   <p>It is easy to see that the representative payoff 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> implies that the payoff vector 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is equally distributed among every player in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       T 
     </mi> 
    </math>. When the payoff vector 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is known, the player payoff vector 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> depends only on the representative payoff 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Therefore, we propose two new axioms based on the representative payoff 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>:</p>
   <p>Definition 4.2 For any graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> and any edge 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, if the following equation holds, then the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is said to satisfy control fairness:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(8)</p>
   <p>Control fairness requires not only that the two players incident to a removed edge experience identical gains or losses in their representative payoffs, but also that these gains or losses match the change in the payoff vector 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Thus, control fairness is an edge-deletion axiom analogous to fairness, yet strictly more demanding. Unlike standard fairness, which only balances payoffs between two players, control fairness further links their payoff changes to the control player’s gain or loss, making it strictly more demanding.</p>
   <p>Notice that if deleting edge 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> does not create any new connected component, control fairness reduces to the standard fairness property.</p>
   <p>This axiom captures the idea that when an edge is removed, the total loss of unaffected components should scale proportionally to the control player’s loss, reflecting a systemic risk-sharing principle.</p>
   <p>Definition 4.3 For any graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, any edge 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> with 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, and any connected component 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
         <mo>
           / 
         </mo> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, if the following equality holds, then the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is said to satisfy linearity of loss:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
           <mo>
             / 
           </mo> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             { 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             } 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (9)</p>
   <p>Linearity of loss states that after edge 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is removed, the aggregate loss of any connected component not containing 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is proportional to the loss incurred by the representative payoff 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, with the proportion equal to the ratio of the cardinality of that component to the cardinality of the grand coalition. This axiom complements control fairness by specifying the quantitative relationship between the losses of components unaffected by the edge deletion.</p>
   <p>Definition 4.4 For any player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> in a graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           { 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           } 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, if the following equality holds, then the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is said to satisfy the representative null-player property:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0. 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> (10)</p>
   <p>Representative null-player property is inspired by the standard null-player property of the Shapley value. It requires that a player who contributes nothing to any coalition should receive zero representative payoff; however, such a player may still obtain a share of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. This is the key distinction between representative null-player property and the usual null-player property.</p>
   <p>Definition 4.5 For any single-layer restricted game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, the game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> after edge 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is removed is defined for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> by</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtable columnalign="left"> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mstyle displaystyle="true"> 
             <msub> 
              <mo>
                ∑ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 R 
               </mi> 
               <mo>
                 ∈ 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   S 
                 </mi> 
                 <mo>
                   \ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   C 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
               <mo>
                 / 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   L 
                 </mi> 
                 <mo>
                   \ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   e 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
            </mstyle> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               R 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mi>
              S 
            </mi> 
            <mo>
              ∩ 
            </mo> 
            <mi>
              C 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mi>
              C 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr columnalign="left"> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mstyle displaystyle="true"> 
             <msub> 
              <mo>
                ∑ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 i 
               </mi> 
               <mo>
                 ∈ 
               </mo> 
               <mi>
                 S 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
            </mstyle> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
          <mtd columnalign="left"> 
           <mrow> 
            <mi>
              S 
            </mi> 
            <mo>
              ∩ 
            </mo> 
            <mi>
              C 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               { 
             </mo> 
             <mo>
               ∅ 
             </mo> 
             <mo>
               } 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              . 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
        </mtable> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> (11)</p>
   <p>Lemma 4.1 In the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value satisfies efficiency, representative null-player property, control fairness and linearity of loss.</p>
   <p>Proof We first prove that the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value satisfies efficiency. For any graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> and the virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         φ 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munder> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Since the Shapley value satisfies efficiency, we obtain</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msub> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Hence the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value</p>
   <p>satisfies efficiency.</p>
   <p>To prove that the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value satisfies control fairness, set</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>; then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. It suffices to show that</p>
   <p>for every graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> and every edge 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             w 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             w 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <msub> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             w 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math> (12)</p>
   <p>By additivity and symmetry of the Shapley value, Equation (11) holds provided that for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        ∉ 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Simplifying gives</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Because 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        ∉ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>; thus by the definition of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       w 
     </mi> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Similarly, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, so (11) holds.</p>
   <p>Equation (12) is verified by distinguishing two cases: 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mo>
         ∅ 
       </mo> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> or 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. When 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mo>
         ∅ 
       </mo> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, the definition of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       w 
     </mi> 
    </math> yields 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>; when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> always holds. Hence</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ∪ 
          </mo> 
          <mi>
            C 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0. 
        </mn> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Additivity and symmetry of the Shapley value then imply that the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value satisfies control fairness. Linearity of loss and the representative null-player property follow directly from additivity and the null-player property of the Shapley value.</p>
   <p>Lemma 4.3 In the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, there exists a unique payoff vector 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and a unique payment vector 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> that satisfy efficiency, representative null-player property, control fairness and linearity of loss.</p>
   <p>Proof To prove Lemma 4.3, it suffices to show that for any graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> there is at most one allocation rule and one payment vector 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> satisfying the four properties. We proceed by contradiction. Assume that two distinct allocation rules with associated payment vectors 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        g 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        d 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> all satisfy efficiency, representative null-player property, control fairness and linearity of loss. For an edge 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, applying efficiency and linearity of loss to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       f 
     </mi> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       g 
     </mi> 
    </math> gives</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <munder> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            ∈ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </munder> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <munder> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            ∈ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </munder> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               T 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mi>
             N 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Subtracting the two equations and substituting</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> yields</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <munder> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            ∈ 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </munder> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mtext>
             * 
           </mtext> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mtext>
             * 
           </mtext> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mi>
               g 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mtext>
               * 
             </mtext> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                v 
              </mi> 
              <mo>
                , 
              </mo> 
              <mi>
                L 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <msubsup> 
             <mi>
               g 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mtext>
               * 
             </mtext> 
            </msubsup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                v 
              </mi> 
              <mo>
                , 
              </mo> 
              <mi>
                L 
              </mi> 
              <mo>
                \ 
              </mo> 
              <mi>
                e 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math> (13)</p>
   <p>We now use mathematical induction to prove</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        g 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Base case: For any connected component 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       T 
     </mi> 
    </math> is an isolated node and representative null-player property gives 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        j 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        L 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> implies 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>; plugging these into control fairness and differencing gives</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msubsup> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mtext>
           * 
         </mtext> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mtext>
           * 
         </mtext> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
         <mtext>
           * 
         </mtext> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
         <mtext>
           * 
         </mtext> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            L 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
            <mo>
              \ 
            </mo> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Substituting into (13) yields 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mtext>
         * 
       </mtext> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, and control fairness then implies 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Hence for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> or 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Inductive hypothesis: For any connected component 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in the graph</p>
   <p>game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Inductive step: For any connected component 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, Equation (13), control fairness and the induction hypothesis imply 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Therefore, for every connected component 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in any graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> we have 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, i.e., 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Thus 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        g 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, contradicting the assumption. Consequently, for any graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> there exists at most one allocation rule and one payment vector 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> satisfying efficiency, representative null-player property, control fairness and linearity of loss. 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       □ 
     </mo> 
    </math></p>
   <p>Theorem 4.1 In the graph game 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, the 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       φ 
     </mi> 
    </math>-value is the unique solution that satisfies efficiency, representative null-player property, control fairness and linearity of loss.</p>
   <p>Proof This follows immediately from Lemma 4.3 and Lemma 4.3. 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       □ 
     </mo> 
    </math></p>
   <p>The four allocation rules below demonstrate the logical independence of the axioms: omitting any one of them prevents the remaining three from uniquely determining an allocation rule.</p>
   <p>Definition 4.6 Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> be an allocation rule on 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> defined by</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (14)</p>
   <p>Evidently, this rule meets representative null-player property, control fairness and linearity of loss in Theorem 4.1, but fails efficiency.</p>
   <p>Definition 4.7 Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> be an allocation rule on 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> defined by</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (15)</p>
   <p>This rule satisfies efficiency, representative null-player property and linearity of loss in Theorem 4.1, but violates control fairness.</p>
   <p>Definition 4.8 Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> be an allocation rule on 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> with, for every sub-coalition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. The expression of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> is</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtable columnalign="left"> 
       <mtr columnalign="left"> 
        <mtd columnalign="left"> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              v 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              L 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             { 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mtable columnalign="left"> 
             <mtr columnalign="left"> 
              <mtd columnalign="left"> 
               <mrow> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mfrac> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                 <mrow> 
                  <mrow> 
                   <mo>
                     | 
                   </mo> 
                   <mi>
                     N 
                   </mi> 
                   <mo>
                     | 
                   </mo> 
                  </mrow> 
                 </mrow> 
                </mfrac> 
                <msub> 
                 <mi>
                   f 
                 </mi> 
                 <mi>
                   C 
                 </mi> 
                </msub> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    v 
                  </mi> 
                  <mo>
                    , 
                  </mo> 
                  <mi>
                    L 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <mo>
                  , 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mtd> 
              <mtd columnalign="left"> 
               <mrow> 
                <mi>
                  i 
                </mi> 
                <mo>
                  ∈ 
                </mo> 
                <mi>
                  N 
                </mi> 
                <mo>
                  , 
                </mo> 
                <mtext>
                    
                </mtext> 
                <mtext>
                    
                </mtext> 
                <mi>
                  v 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    S 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ∪ 
                  </mo> 
                  <mi>
                    i 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <mo>
                  = 
                </mo> 
                <mi>
                  v 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mi>
                   S 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <mo>
                  , 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mtd> 
             </mtr> 
             <mtr columnalign="left"> 
              <mtd columnalign="left"> 
               <mrow> 
                <msub> 
                 <mi>
                   φ 
                 </mi> 
                 <mi>
                   i 
                 </mi> 
                </msub> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mfrac> 
                 <mrow> 
                  <mstyle displaystyle="true"> 
                   <munder> 
                    <mo>
                      ∑ 
                    </mo> 
                    <mrow> 
                     <mi>
                       i 
                     </mi> 
                     <mo>
                       ∈ 
                     </mo> 
                     <mi>
                       N 
                     </mi> 
                     <mo>
                       : 
                     </mo> 
                     <mi>
                       v 
                     </mi> 
                     <mrow> 
                      <mo>
                        ( 
                      </mo> 
                      <mrow> 
                       <mi>
                         S 
                       </mi> 
                       <mo>
                         ∪ 
                       </mo> 
                       <mi>
                         i 
                       </mi> 
                      </mrow> 
                      <mo>
                        ) 
                      </mo> 
                     </mrow> 
                     <mo>
                       = 
                     </mo> 
                     <mi>
                       v 
                     </mi> 
                     <mrow> 
                      <mo>
                        ( 
                      </mo> 
                      <mi>
                        S 
                      </mi> 
                      <mo>
                        ) 
                      </mo> 
                     </mrow> 
                    </mrow> 
                   </munder> 
                   <mn>
                     1 
                   </mn> 
                  </mstyle> 
                 </mrow> 
                 <mrow> 
                  <mstyle displaystyle="true"> 
                   <munder> 
                    <mo>
                      ∑ 
                    </mo> 
                    <mrow> 
                     <mi>
                       i 
                     </mi> 
                     <mo>
                       ∈ 
                     </mo> 
                     <mi>
                       N 
                     </mi> 
                     <mo>
                       : 
                     </mo> 
                     <mi>
                       v 
                     </mi> 
                     <mrow> 
                      <mo>
                        ( 
                      </mo> 
                      <mrow> 
                       <mi>
                         S 
                       </mi> 
                       <mo>
                         ∪ 
                       </mo> 
                       <mi>
                         i 
                       </mi> 
                      </mrow> 
                      <mo>
                        ) 
                      </mo> 
                     </mrow> 
                     <mo>
                       ≠ 
                     </mo> 
                     <mi>
                       v 
                     </mi> 
                     <mrow> 
                      <mo>
                        ( 
                      </mo> 
                      <mi>
                        S 
                      </mi> 
                      <mo>
                        ) 
                      </mo> 
                     </mrow> 
                    </mrow> 
                   </munder> 
                   <mn>
                     1 
                   </mn> 
                  </mstyle> 
                 </mrow> 
                </mfrac> 
                <mo>
                  , 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mtd> 
              <mtd columnalign="left"> 
               <mrow> 
                <mi>
                  i 
                </mi> 
                <mo>
                  ∈ 
                </mo> 
                <mi>
                  N 
                </mi> 
                <mo>
                  , 
                </mo> 
                <mtext>
                    
                </mtext> 
                <mtext>
                    
                </mtext> 
                <mi>
                  v 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    S 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ∪ 
                  </mo> 
                  <mi>
                    i 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ≠ 
                </mo> 
                <mi>
                  v 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mi>
                   S 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <mo>
                  . 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mtd> 
             </mtr> 
            </mtable> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </mrow> 
    </math> (16)</p>
   <p>This rule satisfies efficiency, control fairness and linearity of loss in Theorem 4.1, but fails representative null-player property.</p>
   <p>Definition 4.9 Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> be an allocation rule on 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi mathvariant="script">
         G 
       </mi> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> defined component-wise: for each connected component 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mstyle displaystyle="true"> 
         <msub> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             ∈ 
           </mo> 
           <mi>
             T 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             φ 
           </mi> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mstyle> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <msub> 
       <mi>
         φ 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (17)</p>
   <p>This rule satisfies efficiency, control fairness and representative null-player property in Theorem 4.1, but violates linearity of loss.</p>
  </sec><sec id="s5">
   <title>5. Conclusions and Suggestions</title>
   <p>This paper introduces an allocation rule and the control value for graph games with a control structure, and proposes three new axioms-representative null-player property, control fairness and linearity of loss. We prove that the control value is the unique solution satisfying efficiency, representative null-player property, control fairness and linearity of loss. These results not only provide a solid theoretical foundation for analysing graph games, but also offer practical insights for applications in airport runway cost sharing. For instance, the airport authority acts as the virtual player 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       C 
     </mi> 
    </math>, and airlines (real players) can only form effective coalitions for cost sharing if they coordinate through the authority. Future research will focus on multi-layer control structures and the axiomatic characterization of the control value in that richer framework, so as to broaden both the applicability and the theoretical depth of graph games.</p>
  </sec>
 </body><back>
  <ref-list>
   <title>References</title>
   <ref id="scirp.146971-ref1">
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     Branzei, R., Dimitrov, D. and Tijs, S. (2008) Models in Cooperative Game Theory. Springer Science&amp;Business Media. 
    </mixed-citation>
   </ref>
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    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Myerson, R.B. (1977) Graphs and Cooperation in Games. Mathematics of Operations Research, 2, 225-229. &gt;https://doi.org/10.1287/moor.2.3.225
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