Матричные игры (продолжение - 2)

ПРИБЛИЖЕННЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ МАТРИЧНЫХ ИГР Иногда можно ограничиться приближенным решением матричной игры. В основе приближенного метода лежит предположение, что игроки выбирают свои стратегии в очередной партии, руководствуясь накапливающимся опытом уже сыгранных партий..  
Номер партии Игрок А Игрок В Приближенные значения игры  
Стратегия Накопленный выигрыш при различных стратегиях игрока В Стратегия Накопленный выигрыш при различных стратегиях игрока А  
матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru  
В1 В2 В3 А1 А2 А3  
А1 В1  
А2 В3 15/2 17/2  
А2 В2 23/3 24/3 47/6  
А2 В2 30/4 32/4 62/8  
А1 В3 38/5 39/5 77/10  
А1 В3 45/6 47/6 92/12  
А2 В3 53/7 55/7 108/14  
А2 В3 61/8 63/8 124/16  
А2 В2 69/9 71/9 140/18  
А3 В2 7,7 7,9 7,8  

ПРИМЕРЫ   6.Найдем приближенное решение матричной игры, смоделировав 10 партий матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru Игрок А начинает со своей 1-й стратегии. Соответствующие выигрыши (1-я строка матрицы) запишем в столбцы В1, В2, В3 и определим среди них минимальный (выделен в строке 1). Он соответствует стратегии В1 игрока В. Поэтому его соответствующие выигрыши (первый столбец матрицы) запишем в столбцы А1, А2, А3 и определим среди них максимальный (выделен в строке 1). Он соответствует стратегии А2. Поэтому во второй партии игрок А ответит стратегией А2. Соответствующие выигрыши (2-я строка) надо прибавить к числам в столбцах В1, В2, В3 предыдущей строки и определить среди них минимальный (выделен в строке 2), что соответствует стратегии В3 игрока В. Поэтому его соответствующие выигрыши (3-й столбец) надо прибавить к числам в столбцах А1, А2, А3 предыдущей строки игрока В и определить среди них максимальный, что соответствует стратегии А2 игрока А. И т.д. Приближенное значение нижней цены игры в каждой партии: α=(выделенное число в столбцах В1, В2, В3)/(номер партии) Приближенное значение верхней цены игры в каждой партии: β=(выделенное число в столбцах А1, А2, А3)/(номер партии) После десяти партий v≈7,8. Поэтому для исходной матрицы v≈7,8/10=0,78. pi ≈(число использования стратегии Аi)/(число партий) qj ≈(число использования стратегии)/(число партий) Число использования стратегииАi =число отмеченных элементов в столбце Аi Число использования стратегииBj =число отмеченных элементов в столбце Bj После десяти партий: p1=3/10, p2=6/10, p3=1/10 (за десять партий игрок А три раза воспользовался стратегией А1, шесть раз – стратегией А2, и один раз стратегией А3). q1=1/10, q2=4/10, q3=5/10 (за десять партий игрок B один раз воспользовался стратегией В1, четыре раза – стратегией В2, и пять раз стратегией В3).    

БИМАТРИЧНЫЕ ИГРЫ



БИМАТРИЧНАЯ ИГРА 2×2: ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ВОЗМОЖНЫЕ СТРАТЕГИИ ИГРОКОВ
матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru
Встречаются ситуации, когда интересы игроков матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru и матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru не являются противоположными матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . В этом случае у каждого игрока будет своя платежная матрица. Такие игры называют биматричными. Ограничимся рассмотрением биматричных игр 2×2, когда у каждого игрока всего по две стратегии: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru и матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru соответственно. Матрицы игры в этом случае – квадратные матрицы 2-го порядка

СРЕДНИЕ ВЫИГРЫШИ ИГРОКОВ. РАВНОВЕСНАЯ СИТУАЦИЯ

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru
Припишем стратегиям матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru вероятности матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru и матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , а стратегиям матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru вероятности матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru и матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru соответственно.

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru .

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Пара чисел матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru определяет равновесную ситуацию, если

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru для всех матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru .

То есть отклонение от оптимальной стратегии одного из игроков при условии, что другой придерживается своей оптимальной стратегии, уменьшает средний выигрыш отклонившегося игрока.

ТЕОРЕМА НЕША

Любая биматричная игра имеет хотя бы одну равновесную ситуацию (точку равновесия) в смешанных стратегиях.

НАХОЖДЕНИЕ РАВНОВЕСНЫХ СИТУАЦИЙ

Введем обозначения: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru с учетом которых средние выигрыши игроков запишутся в виде: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru .

Пусть игрок матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru придерживается своей оптимальной стратегии матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . Запишем условие равновесия для среднего выигрыша игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru : матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . Откуда получаем систему матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ,

решение которой дает матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Аналогично, если игрок матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru придерживается своей оптимальной стратегии, из условий равновесия для выигрыша игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru получим систему и ее решение

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Изобразим обе полученные линии в координатах матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . Точки пересечения этих линий, лежащие в квадрате матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , и определяют равновесные ситуации. Для каждой равновесной ситуации определяют средние выигрыши игроков матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru и матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru .

ПРИМЕР   7.Решение и графическая иллюстрация матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru биматричной игры  
 
 
матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru а) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . Получим систему: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , решение которой дает

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru б) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . Получим систему: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , решение которой дает

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

 
  матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Совместим оба графика.

Получилась одна точка пересечения

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , то есть одна равновесная ситуация матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru .

 
 
матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен:

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен:

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

ПОЗИЦИОННЫЕ ИГРЫ

ПОЗИЦИОННЫЕ ИГРЫ: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Позиционные игры – бескоалиционные игры, моделирующие процессы последовательного принятия решений игроками в условиях меняющейся по времени и, вообще говоря, неполной информации. Позиции – это состояния игры, альтернативы – это возможный выбор в каждой позиции. Для наглядности в позиционных играх используют схему "дерево решений". В позиционных играх с полной информацией игрок перед своим ходом знает ту позицию дерева игры, в которой он находится. В позиционных играх с нгеполной информацией игрок перед своим ходом не знает точно ту позицию дерева игры, в которой он фактически находится. Нормализация позиционной игры – это процесс сведения позиционной игры к матричной или биматричной играм.   ПРИМЕР   8.Нормализация и решение позиционной игры матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru Фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru контролирует рынок некоторого товара. Фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru решает, стоит ли выходить на рынок этого товара. Стратегии фирмы матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru : выходить ( матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ), не выходить ( матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ). В свою очередь фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru решает, стоит ли снижать объем производства этого товара. Стратегии фирмы матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru : сохранить объем производства ( матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ), сократить объем производства ( матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ). Изобразим дерево игры и выигрыши игроков. матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru Матрицы биматричной игры запишутся в виде:  
       
 
матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru
    матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru
 

а) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . Получим систему: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ,

решение которой дает матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru б) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . Получим систему: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ,

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru решение которой дает матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Совместим оба графика.

Получилась три точки пересечения, то есть три равновесных ситуации:

1) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru (фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru сокращает объем производства, фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru выходит на рынок )

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

2) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru (фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru сохраняет объем производства, фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru не выходит на рынок )

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

2) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru (фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru с вероятностью 10/13 сохраняет объем производства, фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru c вероятностью 4/5 выходит на рынок )

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

ПОЗИЦИОННЫЕ ИГРЫ: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Позиционные игры – бескоалиционные игры, моделирующие процессы последовательного принятия решений игроками в условиях меняющейся по времени и, вообще говоря, неполной информации. Позиции – это состояния игры, альтернативы – это возможный выбор в каждой позиции. Для наглядности в позиционных играх используют схему "дерево решений". В позиционных играх с полной информацией игрок перед своим ходом знает ту позицию дерева игры, в которой он находится. В позиционных играх с нгеполной информацией игрок перед своим ходом не знает точно ту позицию дерева игры, в которой он фактически находится. Нормализация позиционной игры – это процесс сведения позиционной игры к матричной или биматричной играм.   ПРИМЕР   8.Нормализация и решение позиционной игры матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru Фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru контролирует рынок некоторого товара. Фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru решает, стоит ли выходить на рынок этого товара. Стратегии фирмы матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru : выходить ( матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ), не выходить ( матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ). В свою очередь фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru решает, стоит ли снижать объем производства этого товара. Стратегии фирмы матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru : сохранить объем производства ( матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ), сократить объем производства ( матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ). Изобразим дерево игры и выигрыши игроков. матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru Матрицы биматричной игры запишутся в виде:  
       
 
матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru
    матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru
 

а) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . Получим систему: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ,

решение которой дает матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru б) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru . Получим систему: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru ,

матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru решение которой дает матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Совместим оба графика.

Получилась три точки пересечения, то есть три равновесных ситуации:

1) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru (фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru сокращает объем производства, фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru выходит на рынок )

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

2) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru (фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru сохраняет объем производства, фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru не выходит на рынок )

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

2) матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru , матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru (фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru с вероятностью 10/13 сохраняет объем производства, фирма матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru c вероятностью 4/5 выходит на рынок )

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Средний выигрыш игрока матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru равен: матричные игры (продолжение - 2) - student2.ru

Наши рекомендации