无线传感器网络是一种新的信息获取和处理技术，是国内外研究的热点，有着广阔的应用前景。在无线传感器网络中，分布在观测环境中的传感器节点的能量是有限的，因此，无线传感器网络路由协议设计的首要目标是在保证正常数据采集的前提下，通过合理的路由设计尽可能降低节点的能量消耗和延长传感器网络的寿命。无线传感器网络的路由协议按网络逻辑结构可以分为平面路由协议和分层路由协议。分层路由协议将传感器节点按分簇算法分成大小相等或不等的簇，簇内成员节点将采集到的数据发送到簇首，簇首负责数据的融合和转发。分层结构可以大大减少网络通信量，具有很好的可扩展性，适合规模较大和网络拓扑易发生变化的情况。本文首先对经典的无线传感器网络分层路由协议LEACH进行了分析，然后针对其簇首分布不合理和能量消耗不均的现象，设计了一种基于博弈论的分层路由协议GEEC。其中分簇算法考虑了传感器节点的能量、与基站的距离以及邻居传感器节点的状态信息等，并应用博弈论的中一级密封价格拍卖模型进行簇首选择。仿真结果表明，本文所提出的算法在节点分布的合理性和能量消耗的均衡性方面表现突出，可以有效延长网络的生存时间。