ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2

Поясним метод на примерах.

Пример 1.

Рассмотрим игру, заданную платёжной матрицей.

ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru

На плоскости хОy введём систему координат и на оси Ох отложим отрезок единичной длины А1, А2, каждой точке которого поставим в соответствие некоторую смешанную стратегию игрока 1 (х, 1 - х). В частности, точке А1 (0;0) отвечает стратегия А1, точке А2 (1;0) – стратегия А2 и т.д.

y

М N 5

2 u 2

ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru x

В точках А1 и А2 восстановим перпендикуляр и на полученных прямых будем откладывать выигрыш игроков. На первом перпендикуляре (в данном случае он совпадает с осью 0y) отложим выигрыш игрока 1 при стратегии А1, а на втором – при стратегии А2. Если игрок 1 применит стратегию А1, то выиграет при стратегии В1 игрока 2 – 2, при стратегии В2 – 3, а при стратегии В3 – 11. Числам 2, 3, 11 на оси 0х соответствуют точки В1, В2 и В3.

Если же игрок 1 применит стратегию А2, то его выигрыш при стратегии В1 равен 7, при В2 – 5, а при В3 – 2. Эти числа определяют точки В¢1, В2¢, В3¢ на перпендикуляре, восстановленном в точке А2.Соединяя между собой точки В1 и В¢1, В2 и В¢2, В3 и В¢3 получим три прямые, расстояние до которых от оси 0х определяет средний выигрыш при любом сочетании соответствующих стратегий. Например, расстояние от любой точки отрезка В1В¢1 до оси 0х определяет средний выигрыш u1 при любом сочетании стратегий А1 А2 (с частотами х и 1–х) и стратегией В1 игрока 2. Это расстояние равно

1 + 6(1 - х2) = u1

(Вспомните планиметрию и рассмотрите трапецию А1 B11 A2). Таким образом, ординаты точек, принадлежащих ломанной В1 M N В¢3 определяют минимальный выигрыш игрока 1 при применении им любых смешанных стратегий. Эта минимальная величина является максимальной в точке N; следовательно этой точке соответствует оптимальная стратегия Х* = (х, 1-х), а её ордината равна цене игры u. Координаты точки N находим как точку пересечения прямых В22 и В33.

Соответствующие два уравнения имеют вид

ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru .

Следовательно Х = ( ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ; ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ), при цене игры u = ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru . Таким образом мы можем найти оптимальную стратегию при помощи матрицы

ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru

Оптимальные стратегии для игрока 2 можно найти из системы

ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru

и, следовательно, Y = (0; ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ; ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ). (Из рисунка видно, что стратегия B1 не войдёт в оптимальную стратегию.

Пример 2. Найти решение игры, заданной матрицей

ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru

 
 
4

x 8

 
 
3

       
 
A1
 
2
 

6 К 6

1
5

 
 
A2

A3
u

A4
1

B2
B1
ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru y

Решение. Матрица имеет размерность 2 х 4. Строим прямые, соответствующие стратегиям игрока 1. Ломанная А1 K А¢4 соответствует верхней границе выигрыша игрока 1, а отрезок N K –цене игры. Решение игры таково

U = ( ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ; ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ); Х = ( ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ; 0; 0; ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru ); u = ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ИГР 2 хn И m х 2 - student2.ru .

СВЕДЕНИЕ МАТРИЧНОЙ ИГРЫ К ЗАДАЧЕ

Наши рекомендации