Слайд 1Тема Теория игр
1 Основные понятия теории игр
2 Классификация игр
3 Формальное
представление игр
4 Решение матричных игр в чистых стратегиях
5 Решение матричных
игр в смешанных стратегиях
6 Игры с природой
Слайд 21 Основные понятия теории игр
Всякая претендующая на адекватность математическая модель
социально-экономического явления должна отражать присущие ему черты конфликта, т.е. описывать:
а) множество
заинтересованных сторон, именуемых игроками ;
б) возможные действия каждой из сторон, именуемые также стратегиями или ходами;
в) интересы сторон, представленные функциями выигрыша (платежа) для каждого из игроков.
Слайд 3Теория игр впервые была систематически изложена Дж.фон Нейманом и О.
Моргенштерном в 1944 г.
Формализация содержательного описания конфликта представляет собой
его математическую модель, которую называют игрой.
Слайд 42 Классификация игр
В зависимости от числа игроков различают игры с
двумя, тремя и более участниками. В принципе возможны также игры
с бесконечным числом игроков.
По количеству стратегий - различают конечные, и бесконечные игры.
В конечных играх игроки располагают конечным числом возможных стратегий. Сами стратегии в конечных играх нередко называются чистыми стратегиями (смешанная стратегия в которой все компоненты кроме одной равны 0).
Соответственно, в бесконечных играх игроки имеют бесконечное число возможных стратегий
Слайд 53 По свойствам функций выигрыша (платежных функций) различают:
игры
с нулевой суммой - когда выигрыш одного из игроков равен
проигрышу другого (антагонистическая игра)
игры с постоянной разностью, в которых игроки и выигрывают, и проигрывают одновременно, так что им выгодно действовать сообща.
игры с ненулевой суммой, где имеются и конфликты, и согласованные действия игроков.
Слайд 64 от возможности предварительных переговоров между игроками различают
Кооперативные игры.
Игра
называется кооперативной, если до начала игры игроки образуют коалиции и
принимают взаимообязывающие соглашения о своих стратегиях
Некооперативные игры.
Игра, в которой игроки не могут координировать свои стратегии подобным образом, называется некооперативной.
Слайд 73 Формальное представление игр
Множество всех игроков, обозначаемое I, в случае
конечного их числа может задаваться простым перечислением игроков
Множество стратегий игрока
i обозначим через Хi
В каждой партии игрок выбирает некоторую свою стратегию xiXi в результате чего складывается набор стратегий х = {x1,x2,.., хп}, называемый ситуацией.
Слайд 8Заинтересованность игроков в ситуациях проявляется в том, что каждому игроку
i в каждой ситуации х приписывается число, выражающее степень удовлетворения
его интересов в данной ситуации. Это число называется выигрышем игрока i и обозначается через hi(x), а соответствие между набором ситуаций и выигрышем игрока i называется функцией выигрыша (платежной функцией) этого игрока Нi
В случае конечной игры двух лиц функции выигрыша каждого из игроков удобно представлять в виде матрицы выигрышей, где строки представляют стратегии одного игрока, столбцы - стратегии другого игрока, а в клетках матрицы указываются выигрыши каждого из игроков в каждой из образующихся ситуаций.
Слайд 11Бесконечная игра
Если функцию спроса в зависимости от цены на
товар обозначить как d(p), то функция выигрыша 1-й фирмы П1(р1,р2)
будет иметь вид
Аналогично выглядит функция выигрыша 2-й фирмы П2(р1,р2)
Слайд 124 Решение матричных игр в чистых стратегиях
Оптимальная стратегия Игрока
1, которая обеспечит ему наибольший из возможных выигрышей:
Это значение называется
нижней ценой игры – . Данная стратегия называется максиминной.
Игрок 2 выберет j-ю (минимаксную)
Это значение называется называемого верхней ценой игры– .
В итоге, если Игрок 1 придерживается избранной стратегии (называемой максиминной стратегией), его выигрыш в любом случае составит
Соответственно, если Игрок 2 придерживается своей минимаксной стратегии, его проигрыш будет
Слайд 13Пример
α = max αi = max (2; -3; -5) =
2
β = minβj; = min (9; 2; 3; 2) =
2, так что v = α = β = 2
Слайд 145 Решение матричных игр в смешанных стратегиях
Смешанной стратегией игрока называется
полный набор чистых стратегий, применённых в соответствии с установленным распределением
вероятностей. Доказано, что для всех игр со смешанным расширением существует оптимальная смешанная стратегия, значение выигрыша при выборе которой находится в интервале между нижней и верхней ценой игры: hн V hв .
При этом условии величина V называется ценой игры.
Для игр без седловых точек оптимальные стратегии игроков находятся в области смешанных стратегий.
Слайд 16Сведение решения задачи в смешанных стратегиях к ЗЛП
Слайд 22Пример
Задача. Небольшая частная фирма производит молочную продукцию. Один из ее
продуктов — творожная масса. Необходимо решить, какое количество творожной массы
следует производить в течение месяца, если вероятность того, что спрос составит 100, 150 или 200 кг равна соответственно 0,2; 0,5; 0,3. Затраты на производство 1 кг равны 1 тыс. ден. ед. Фирма продает массу по цене 1 тыс. 200 ден. ед. за 1 кг. Если масса не продается в течение месяца, то она снимается с реализации и фирма не получает дохода. Дать рекомендации, сколько творожной массы производить фирме.
γ =0,5