Файл: Теория_игр_УП_ЭК_ЭлРесурс.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.07.2021

Просмотров: 677

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

81

в

) 0

 

р

1 (X=|

р

, 1 – 

р

|). 

В

 

соответствии

 

с

 

выражением

 (5.12) 

или

 

в

 

развернутом

 

виде

 (5.19) 

получаем

 

q

a

a

a

a

a

a

 

  

22

12

11

22

12

21

1 2

10 1 2 3

3

14

.

 

Приемлемые

 

ситуации

 

для

 

игрока

 2 

в

 

соответствии

 

с

 

выражениями

 

(5.26), (5.27) 

и

 (5.27) 

следующие

а

(

р

, ),

р

;

1

1 1

5 1 2 1

2
9

22

21

11

22

12

21

где

b

b

b

b

b

b

  

 

б

(

р

, ),

р

;

0

2
9

где

      

в

(

р

, ),

р

.

q

где

2
9

 

Множества

 

всех

 

приемлемых

 

ситуаций

 

игрока

 1 

и

 

игрока

 2 

изображены

 

на

 

рис

. 5.5 (

для

 

игрока

 2 

соответствующее

 

множество

 

показано

 

пунктиром

). 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис

. 5.5. 

 

Зигзаги

 

приемлемых

 

ситуаций

 

пересекаются

 

в

 

единственной

 

точке

 

(

,

)

2
9

3

1 4

которая

 

и

 

оказывается

 

единственной

 

ситуацией

 

равновесия

Эта

 

ситуация

 

равновесия

 

является

 

ситуацией

 

равновесия

 

в

 

смешанных

 

стратегиях

Таким

 

образом

оптимальными

 

стратегиями

 

по

 

Нэшу

 

являются

 

9

7

;

9

2

X

 

и

 

14

11

;

14

3

Y

При

 

этом

 

цена

 

игры

 

для

 

игрока

 1  



i

j

j

ij

i

T

A

y

a

x

XAY

63

71

14

11

)

1

(

9

7

14

11

2

9

2

14

3

1

9

7

14

3

)

10

(

9

2

Цена

 

игры

 

для

 

игрока

 2  



i

j

j

ij

i

T

B

y

b

x

XBY

3

1

14

11

1

9

7

14

11

)

2

(

9

2

14

3

)

1

(

9

7

14

3

5

9

2

р

 

2/9 

3/14 


background image

 

82

5.6. 

Метастратегии

 

и

 

метарасширения

 

Смешанные

 

стратегии

 

определяются

 

как

 

случайные

 

величины

реализующиеся

 

в

 

виде

 

чистых

 

стратегий

Дальнейшее

 

расширение

 

понятия

 

стратегии

 

сводится

 

к

 

пониманию

 

новых

обобщенных

 

стратегий

как

 

функции

в

 

которой

 

исходные

 

стратегии

 

принимаются

 

константами

В

 

качестве

 

аргументов

от

 

которых

 

целесообразно

 

рассматривать

 

функции

 – 

стратегии

можно

 

брать

 

стратегии

 

других

 

игроков

Далее

 

мы

 

ограничимся

 

случаем

когда

 

каждый

 

раз

 

рассматривается

 

функция

 

от

 

стратегии

 

только

 

одного

 

игрока

 

Определение

 9.

 

В

 

бескоалиционной

 

игре

 

всякая

 

функция

 F

k

ij

 : X

 X

j

 

(

которая

 

исходя

 

из

 

стратегии

 X

k

 

игрока

 

k

 

определяет

 

стратегию

 X

j

 

игрока

 

j

 

называется

 

метастратегией

 

игрока

 

j

 (

в

 

ответ

 

на

 

стратегию

 

игрока

 

k

). 

Содержательно

 

всякую

 

метастратегию

 F

k

ij

 

можно

 

понимать

 

как

 

способ

 

выбора

 

игроком

 

j

 

некоторой

 

своей

 

стратегии

 

в

 

зависимости

 

от

 

получаемой

 

им

 

информации

 

о

 

стратегии

выбираемой

 

игроком

 

k

Если

 

рассматривать

 

ситуацию

 

в

 

бескоалиционной

 

игре

 

как

 

некоторое

 

соглашение

некоторый

 

договор

 

между

 

игроками

а

 

общую

 

стратегию

 – 

как

 

принимаемое

 

на

 

себя

 

в

 

договоре

 

обязательство

то

 

метастратегию

 

можно

 

понимать

 

как

 

своего

 

рода

 

условное

 

обязательство

: “

в

 

случае

 

если

 

игрок

 

поступит

 

так

-

то

я

игрок

 

і

выбираю

 

такую

-

то

 

свою

 

стратегию

а

 

если

 

этак

-

то

то

 

такую

-

то

”. 

Очевидно

множество

 

всех

 

метастратегий

 

і

 

в

 

ответ

 

на

 

стратегию

 

k

 

можно

 

изобразить

 

в

 

степени

 

множеств

 

j

k

 

Определение

 10

Бескоалиционные

 

игры

 G, 

с

 

тем

 

же

 

множеством

 

игроков

 N, 

что

 

и

 

игра

 

 

называется

 

метаигрой

 

над

 

игрой

 

 

(

метарасширением

 

игры

 

Г

), 

если

 

для

 

некоторых

 

j

k



,

,

j

i

для

j

i

для

Y

k

X

i

j

i

 

и

 

для

 

любой

 

метастратегии

  

y

i

Y

i

 

и

 

любого

 

игрока

 

і

G

y

H x y

i

i

i

i x

k

(

/

)

( /

)

(

)

,         

где

 

x

k

 – 

стратегия

 

игрока

 

k

входящая

 

в

 

ситуацию

 

Н

 – 

функция

 

выигрышей

 

в

 

игре

 

Г

Очевидно

процесс

 

образования

 

метаигр

  (

метарасширений

 

игр

поддается

 

неограниченному

 

интегрированию

от

 

метаигры

 

можно

 

переходить

 

к

 

ее

 

метаигре

 (

называемой

 

второй

 

метаигрой

), 

от

 

нее

 

к

 

третьей

  

метаигре

 

и

 

т

.

д

В

 

этом

 

отношении

 

метарасширения

 

игр

 

отличаются

 

большим

 

разнообразием

чем

 

смешанные

 

расширения

Для

 

метастратегических

 

расширений

 

доказаны

 

следующие

 

важные

 

теоремы


background image

 

83

 

Теорема

 3

Каждая

 

конечная

 

бескоалиционная

 

игра

 

двух

 

лиц

 

имеет

 

в

 

своем

  

первом

 

метарасширении

 

ситуации

 

равновесия

Доказанная

 

теорема

 

не

 

противоречит

 

той

 

возможности

что

 

ситуацией

 

равновесия

 

может

 

обладать

 

уже

 

сама

 

исходная

 

игра

 

Г

Теорема

 4

Каждая

 

конечная

 

бескоалиционная

 

игра

 

двух

 

лиц

 

имеет

 

в

 

своем

 

третьем

 

метарасширении

 

ситуацию

которая

 

является

 

одновременно

 

ситуацией

 

равновесия

 

и

 

оптимальной

 

по

 

Парето

Пример

Биматричная

 

игра

  2

х

имеет

 

следующие

 

матрицы

 

выигрышей

 

игроков

 

А

 

и

 

В

А


8

0

10

1

,

,

1

0

10

8

B

 

В

 

соответствии

 

с

 

выражениями

 (5.17), (5.18) 

и

 (5.19) 

находим

 

приемлемые

 

ситуации

 (X,Y) 

игрока

 1: 

а

( , ),

,

1

1 0

8 1 10

1

22

12

11

22

12

21

q

где

q

a

a

a

a

a

a

 

  

 

 (q 

может

 

быть

 

в

 

любом

 

интервале

 [0, 1]; 

б

( , ),

0

1

q

где

q

 

 (

ситуация

 

невозможна

); 

в

(

р

, ),

q

где

q

 

1

 (

ситуация

 

невозможна

). 

В

 

соответствии

 

с

 

выражениями

 (5.25), (5.27) 

и

 (5.28) 

находим

 

приемлемые

 

ситуации

 (X,Y) 

игрока

 2: 

а

,

1

0

10

1

8

0

1

р

),

1

,

(

21

12

22

11

21

22

b

b

b

b

b

b

где

р

(

р

 

может

 

быть

 

любым

 

в

 

интервале

 [0, 1]; 

б

(

р

, ),

р

0

1

где

 

  (

ситуация

 

невозможна

); 

в

(

р

, ),

р

q

где

 

1

  (

ситуация

 

невозможна

); 

Для

 

наглядности

 

на

 

рис

. 5.6 

изображены

 

зигзаги

описывающие

 

и

 

невозможные

 

ситуации

 

за

 

пределами

 

допустимых

 

изменений

 

вероятностей

 

p,q). 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис

. 5.6. 

 
 
 

-1 

-1 

1

р

 

1

q

 


background image

 

84

Единственной

 

ситуацией

 

равновесия

 

в

 

рассматриваемой

 

игре

 

оказывается

 

ситуация

 (1,1). 

В

 

этой

 

ситуации

 

каждый

 

из

 

участников

 

теряет

 

8. 

Вместе

 

с

 

тем

 

очевидно

что

 

в

 

ситуации

 (0,0) 

каждый

 

игрок

 

теряет

 

лишь

 

по

 

единице

Однако

 

эта

 

ситуация

 

неустойчива

каждый

 

игрок

изменяя

 

в

 

ней

 

произвольным

 

образом

 

свою

 

стратегию

увеличивает

 

свой

 

выигрыш

Множество

 

всех

 

реализуемых

 

векторов

 

выигрышей

 

для

 

рассматриваемой

 

игры

 

имеет

 

вид

изображенный

 

на

 

рис

. 5.7. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис

. 5.7. 

Очевидно

что

 

ситуации

 

с

 

выигрышами

 (–1, –1), (–10,0), (0,–10) 

являются

 

оптимальными

 

по

 

Парето

При

 

этом

 

первая

 

из

 

них

в

 

которой

 

получаются

 

наибольшие

 

выигрыши

 (–1,–1) 

для

 

каждого

 

из

 

игроков

 

лучше

чем

 

равновесная

Противоречие

 

между

 

осуществимостью

 

ситуации

выражаемой

 

в

 

виде

 

равновесности

 

и

 

ее

 

выгодности

которой

 

соответствует

 

оптимальность

 

по

 

Парето

имеет

 

по

 

существу

 

ту

 

же

 

природу

что

 

и

 

противоречие

 

между

 

максиминным

 

и

 

минамаксным

 

выигрышами

Поэтому

 

оно

 

должно

 

разрешаться

 

при

 

помощи

 

аналогичных

 

приемов

состоящих

 

в

 

расширении

 

уже

 

имеющихся

 

стратегий

т

.

е

переходу

 

к

 

метарасширениям

Первая

 

метастратегия

 

игрока

 2 

состоит

 

в

 

выборе

 

им

 

своей

 

второй

 

стратегии

 

в

 

ответ

 

на

 

вторую

 

стратегию

 

игрока

 1 

и

 

первой

 

стратегии

 

в

 

ответ

 

на

 

первую

Вторая

 

метастратегия

 

игрока

 1 

состоит

 

в

 

выборе

 

им

 

второй

 

своей

 

стратегии

если

 

игрок

 2 

выберет

 

ту

 

же

 

стратегию

что

 

и

 1 

и

 

в

 

выборе

 

им

 

своей

 

первой

 

стратегии

 

во

 

всех

 

остальных

 

случаях

Содержательно

 

это

 

можно

 

представить

 

себе

 

так

что

 

игрок

 2 

исходит

 

из

 

тезиса

  “

око

 

за

 

око

”, 

а

 

игрок

 1 – 

из

 

более

 

изощренных

 

соображений

которые

 

можно

 

расценить

 

как

 

эгоцентризм

 (“

поддерживать

 

тех

кто

 

действует

 

так

 

же

как

 

я

и

 

ксенофобию

 (“

выступаю

 

против

 

всех

 

тех

кто

 

действует

 

иначе

чем

 

я

”). 

–10 

–10 

Н

2

 

Н

1

 

-1

-1 


background image

 

85

 

ТЕСТЫ

 

(

В

 – 

Верно

Н

 – 

Неверно

 

1.

 

В

 

бескоалиционных

 

играх

 

могут

 

рассматривать

 

конфликты

 

двух

 

и

 

более

 

игроков

2.

 

В

 

бескоалиционных

 

играх

 

могут

 

рассматриваться

 

конфликты

 

только

 

с

 

нулевой

 

суммой

3.

 

Конечная

 

бескоалиционная

 

игра

 

двух

 

игроков

 

с

 

ненулевой

 

суммой

 

называется

 

биматричной

 

игрой

4.

 

В

 

бескоалиционных

 

играх

 

принцип

 

максимина

 

не

 

всегда

 

является

 

принципом

по

 

которому

 

находится

 

решение

 

игры

5.

 

Ситуация

 

в

 

бескоалиционной

 

игре

приемлемая

 

для

 

всех

 

игроков

называется

 

ситуацией

 

равновесия

 (

оптимальной

 

по

 

Нэшу

). 

6.

 

В

 

бескоалиционных

 

играх

 

как

 

оптимальные

 

следует

 

квалифицировать

 

не

 

действия

 

того

 

или

 

иного

 

игрока

а

 

совокупность

 

действий

 

всех

 

игроков

7.

 

В

 

бескоалиционной

 

игре

 

решение

 

игры

 – 

это

чаще

нахождение

 

ситуаций

 

равновесия

8.

 

Игроку

 

в

 

бескоалиционной

 

игре

 

может

 

быть

 

выгодным

 

информировать

 

противника

 

о

 

своей

 

стратегии

9.

 

В

 

оптимальной

 

по

 

Парето

 

ситуации

 

игроки

 

могут

 

совместными

 

усилиями

 

увеличить

 

выигрыш

 

какого

-

либо

 

из

 

игроков

сохранив

 

выигрыши

 

всех

 

остальных

 

игроков

10.

 

Ситуации

 

равновесия

 

не

 

отличаются

 

от

 

ситуаций

 

оптимальных

 

по

 

Парето

11.

 

Ситуации

 

оптимальные

 

по

 

Парето

 

находить

 

труднее

чем

 

ситуации

 

равновесия

 

в

 

той

 

же

 

бескоалиционной

 

игре

12.

 

В

 

бескоалиционной

 

игре

 

кооперация

 

игроков

 

может

 

быть

 

им

 

выгодна

13.

 

В

 

теореме

 

Нэша

 

утверждается

что

 

в

 

каждой

 

бескоалиционной

 

игре

 

существует

 

хотя

 

бы

 

одна

 

ситуация

 

равновесия

14.

 

Любая

 

конечная

 

бескоалиционная

 

игра

 

имеет

 

конечное

 

и

 

четное

 

число

 

ситуаций

 

равновесия

15.

 

Метастратегия

 

понимается

 

как

 

способ

 

выбора

 

игроком

 

j

 

своей

 

стратегии

 

в

 

зависимости

 

от

 

получаемой

 

им

 

информации

 

о

 

стратегии

выбираемой

 

игроком

 

k

16.

 

Каждая

 

конечная

 

бескоалиционная

 

игра

 

двух

 

лиц

 

имеет

 

в

 

своей

 

первом

 

метарасширении

 

ситуации

 

равновесия

17.

 

Каждая

 

конечная

 

бескоалиционная

 

игра

 

двух

 

лиц

 

имеет

 

в

 

своей

 

третьем

 

метарасширении

 

ситуацию

которая

 

является

 

одновременно

 

ситуацией

 

равновесия

 

и

 

оптимальной

 

по

 

Парето

 

(

Ответы

:

 1 - 

В

; 2 - 

Н

; 3 - 

В

; 4 - 

В

; 5 - 

В

; 6 - 

В

; 7 - 

В

; 8 - 

В

; 9 - 

Н

; 10 - 

Н

; 11 

Н

; 12 - 

В

, 13 - 

В

, 14 - 

Н

, 15 - 

В

, 16 - 

В

, 17 - 

В

).