Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634620)
Контекстум
.

Бескоалиционные игры (110,00 руб.)

0   0
Первый авторОрлов Владимир Петрович
ИздательствоИздательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета
Страниц36
ID242805
АннотацияНастоящее пособие посвящено приложениям теории бескоалиционных игр для ряда практических задач. Бескоалиционные игры возникают в различных сферах жизнедеятельности человека. К бескоалиционным играм относятся такие игры, в которых участники игры выбирают свои стратегии независимо друг от друга, и любые соглашения между игроками запрещены правилами игры.
Кому рекомендованоРекомендуется для студентов 1-го курса магистратуры математического факультета Воронежского государственного университета
Орлов, В.П. Бескоалиционные игры / В.П. Орлов .— Воронеж : Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2012 .— 36 с. — 35 с. — URL: https://rucont.ru/efd/242805 (дата обращения: 20.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Содержание 1 Введение 2 Бескоалиционные игры 3 Равновесие по Нэшу 4 Оптимальность по Парето 5 Смешанное расширение бескоалиционной игры 4 6 8 11 15 3 1. <...> Бескоалиционная игра n лиц определяется множествами стратегий X1,X2, . .,Xn игроков и их функциями выигрышей H1(x),H2(x), ., Hn(x), где x ∈ X1 Ч X2 Ч . <...> Задачи, возникающие в теории бескоалиционных игр, заключаются в том, чтобы рекомендовать каждомуиз игроков i, где i ∈{1, ., n}, наилучший для него ход x∗ i , обеспечивающий «наибольший» в некотором смысле выигрыш. <...> В данном случае наилучший ход обеспечивает игроку наибольший гарантированный выигрыш, то есть максимальный выигрыш, который игрок может получить независимо от ходов других участников игры. <...> В разделе «Основные понятия» даются определения бескоалиционной игры, равновесия по Нэшу, оптимальности по Парето и приводятся соответствующие примеры. <...> Также в этом разделе сформулированы правила нахождения ситуаций равновесия по Нэшу и ситуаций, оптимальных по Парето в биматричной игре. <...> В разделе «Смешанное расширение бескоалиционной игры» определяются понятия смешанной стратегии игрока, спектра смешанной стратегии, ситуации в смешанных стратегиях, функции выигрыша игрока, заданной на множестве ситуаций в смешанных стратегиях, приводятся с доказательствами 4 теорема о существовании ситуации равновесия по Нэшу в конечной бескоалиционной игре n лиц и свойства ситуаций равновесия по Нэшу. <...> Кроме того, в этом разделе решена задача о построении множества всевозможных векторов выигрышей в смешанных стратегиях в игре «Семейный спор». <...> Бескоалиционные игры Пусть заданы непустые множества Xi, где i =1, . ., n. <...> Участники игры независимо друг от друга выбирают стратегии xiXi,i = 1, ., n. <...> В результате в игре складывается набор стратегий x =(x1,x2, ., xn) ∈ X, называемый ситуацией, и i-й игрок получает выигрыш Hi(x). <...> При этом игрок i предпочитает ситуации x ситуацию x тогда и только тогда, когда Hi(x) >Hi(x). <...> Если Hi(x)= Hi(x), то ситуации x и x для игрока i равноценны <...>
_Бескоалиционные_игры.pdf
Стр.1
Стр.3
Стр.6
Стр.7
Стр.8
_Бескоалиционные_игры.pdf
 -       -    - «  » ..   - -    -     2012
Стр.1
Содержание 1 Введение 2 Бескоалиционные игры 3 Равновесие по Нэшу 4 Оптимальность по Парето 5 Смешанное расширение бескоалиционной игры 4 6 8 11 15 3
Стр.3
2. Бескоалиционные игры Пусть заданы непустые множества Xi, где i =1, . .., n. Рассмотрим множествоX = X1×...×Xn, то естьX = {x =(x1,. . .,xn)| xi ∈ Xi,i =1,. . .,n}. Для каждого i =1, ..., n определим функцию Hi : X1×X2×...×Xn →R1. Процесс бескоалиционной игры кратко можно описать следующим образом. Участники игры независимо друг от друга выбирают стратегии xi ∈ Xi,i = 1, ..., n. В результате в игре складывается набор стратегий x =(x1,x2, ..., xn) ∈ X, называемый ситуацией, и i-й игрок получает выигрыш Hi(x). В качестве исхода игры рассматривается вектор H(x)=(H1(x), ..., Hn(x)). При этом игрок i предпочитает ситуации x ситуацию x тогда и только тогда, когда Hi(x) >Hi(x). Если Hi(x)= Hi(x), то ситуации x и x для игрока i равноценны. Определение 1. Система Γ=(N, {Xi}i∈N, {Hi}i∈N), в которой N = {1, 2, 3, ..., n} - множество игроков, Xi - множество стратегий игрока i, Hi - функция выигрыша игрока i, определённая на декартовом произведении множеств стратегий игроков X = Xi (множество i=1 n ситуаций игры), называется бескоалиционной игрой. Рассмотрим теперь частные случаи бескоалиционной игры n лиц. Определение 2. Если множества стратегий игроков Xi, где i ∈{1, ..., n} конечны, то игра называется конечной бескоалиционной игрой n лиц. Определение 3. Бескоалиционная игра Γ, в которой принимают участие два игрока, называется игрой двух лиц (Γ = (X1,X2,H1,H2)). Определение 4. Конечная бескоалиционная игра двух лиц называется биматричной. 6
Стр.6
При этом удобно считать, чтоX1 = {1, ..., m},X2 = {1, ..., n}, а функции H1 и H2 записываются в виде матриц   A =     α11 ... α1n ... . .. ... αm1 ... αmn      и B =     β11 ... β1n ... . .. ... βm1 ... βmn      . Здесь элементы αij = H1(i, j) и βij = H2(i, j) матриц A и B являются соответственно выигрышами игроков1и2в ситуации (i, j),i ∈ X1,j ∈ X2. Замечание 1. В процессе биматричной игры игрок 1 выбирает номер i-й строки, а игрок 2 (одновременно и независимо) - номер j-го столбца матрицы (A, B). В результате в игре образуется ситуация (i, j), причём игрок 1 получает выигрыш αij, а игрок 2 - выигрыш βij. Часто биматричную игру записывают в виде  (A,B)=     (α11,β11) ... ... (α1n,β1n) . .. ... (αm1,βm1) ... (αmn,βmn)      . В качестве примера бескоалиционной игры рассмотрим биматричную игру «Семейный спор». Пример 1 (Игра «Семейный спор»). Рассматривается биматричная игра (игра двух лиц) с матрицей II1 (A,B)= I1 (4, 1) (0, 0) I2 (0, 0) (1, 4)   II2  . Муж (игрок 1) и жена (игрок 2) могут выбрать одно из двух развлечений: футбольный матч или театр. Таким образом множество стратегий игрока 1 имеет вид X1 = {I1,I2}, где I1 - футбольный матч, I2 - театр, а множество 7
Стр.7
стратегий игрока 2 X2 = {II1,II2}, где II1 - футбольный матч, II2 - театр. Муж (игрок 1) предпочитает футбольный матч, а жена (игрок 2) - театр. Поэтомув случае появления ситуации (I1,II1) игрок 1 выигрывает больше чем игрок 2 (вектор выигрышей (4, 1)), а в ситуации (I2,II2) игрок 2 выигрывает больше чем игрок 1 (вектор выигрышей (1, 4)). Однако обоим важнее быть вместе, чем участвовать в развлечении (хотя и предпочтительном) одному, так как если они имеют разные желания (ситуации (I1,II2) или (I2,II1)), то в обоих случаях выигрыши игроков 1, 2 равны нулю. Как уже отмечалось, решить игруозначает рекомендовать каждомуигроку наилучший (оптимальный) в некотором смысле ход (стратегию). Однако в теории бескоалиционных игр нет единого подхода к выработке понятия оптимального хода, так как известно целое множество принципов оптимальности, дающих различные решения игры. При этом выбор определённого принципа оптимальности приводит к различным постановкам задачи, что надо искать. По существу, за одним названием скрываются разные задачи. Для бескоалиционных игр будут рассмотрены два основных принципа оптимальности: равновесие по Нэшу, и оптимальность по Парето. 3. Равновесие по Нэшу Рассмотрим понятие равновесия по Нэшудля бескоалиционной игры n лиц. Пусть x =(x1, ..., xi−1,xi,xi+1, ..., xn) - произвольная ситуация в бескоалиционной игре Γ,а xi - некоторая стратегия игрока i. Построим ситуацию, которая отлична от x только тем, что стратегия xi игрока i заменена на стратегию xi. В результате мы получаем ситуацию (x1, ...,xi−1,xi,xi+1, ..., xn), которую будем обозначать через (xxi)= x. Определение 5. Ситуация x∗ =(x∗ 1,. . .,x∗ i , ..., x∗ n) называется ситуацией равновесия по Нэшу, если для всех xi ∈ Xi и i =1, . .., n имеет место 8
Стр.8