
- •Задачи теории игр в экономике и в области финансов.
- •Основные понятия и определения теории игр.
- •3. Игра – математическая модель антогонистической ситуации
- •4. Классификация игр по различным признакам
- •5. Матрица выигрышей. Представление игр в нормальной форме
- •6. Максиминный принцип игры
- •7. Минимаксный принцип игры
- •8. Показатели эффективности чистых стратегий. Максиминные и минимаксные стратегии.
- •9. Нижняя и верхняя цены игры в чистых стратегиях. Доказательство теоремы о сравнении нижней и верхней цен игры в чистых стратегиях. Цена игры в чистых стратегиях.
- •10. Понятие игровой ситуации. Игровая ситуация, удовлетворительная для игрока , и доказательство ее критерия. Алгоритм поиска игровых ситуаций, удовлетворительных для игрока .
- •11. Понятие игровой ситуации. Игровая ситуация, удовлетворительная для игрока , и доказательство ее критерия. Алгоритм поиска игровых ситуаций, удовлетворительных для игрока .
- •12. Ситуация равновесия. Седловая точка игры. Седловая точка матрицы выигрышей.
- •13. Доказательство теоремы о свойстве равнозначности седловых точек
- •14. Доказательство теоремы о свойстве взаимозаменяемости седловых точек.
- •Стратегии, оптимальные во множестве чистых стратегий. Полное (общее) и частное решение игры в чистых стратегиях.
- •Соотношения между множествами оптимальных, максиминных и минимаксных стратегий. Доказательство.
- •Понятие смешанной стратегии.
- •Геометрическая интерпретация множества смешанных стратегий.
- •Выигрыш-функция в смешанных стратегиях и различные формулы ее представления.
- •Показатель эффективности смешанной стратегии игрока относительно множества смешанных стратегий игрока и доказательство теоремы о его существовании.
- •Показатель эффективности смешанной стратегии игрока относительно множества смешанных стратегий игрока и доказательство теоремы о его существовании.
- •24. Нижняя и верхняя цены игры в смешанных стратегиях.
- •25. Доказательство теоремы о существовании любой конечной матричной игре нижней и верхней цен в чистых стратегиях
- •26. Доказательство теоремы о сравнении нижних и верхних цен игры в чистых и смешанных стратегиях.
- •32. Доказательство теоремы о геометрической интерпретации множества стратегий игрока , оптимальных во множестве смешанных стратегий.
- •33. Доказательство теоремы о геометрической интерпретации множества стратегий игрока , оптимальных во множестве смешанных стратегий.
- •37. Определение активных и пассивных чистых стратегий и доказательство теоремы об активных стратегий.
- •38.Определение смесей активных стратегий и доказательство теоремы о смесях активных стратегий.
- •39. Принцип доминирования. Теорема о доминирующих стратегиях и следствия из нее.
- •40. Доказательство критерия седловой точки матрицы игры размерности на основании принципа доминирования.
- •41. Доказательство критерия седловой точки матрицы игры размерности в терминах пассивных стратегий.
- •42.Доказательство теоремы о признаке (достаточном условии) существования седловой точки матрицы игры размерности.
- •Вывод формул для нахождения оптимальных смешанных стратегий игрока и цены игры размерности без седловой точки.
- •Вывод формул для нахождения оптимальных смешанных стратегий игрока и цены игры размерности без седловой точки.
- •Аналитическое решение игры без седловой точки, задаваемой симметрической и двоякосимметрической матрицей второго порядка.
- •Геометрический метод нахождения оптимальных смешанных стратегий игрока и цены игры в смешанных стратегиях в игре размерности без седловой точки.
- •Геометрический метод нахождения оптимальных смешанных стратегий игрока и цены игры в смешанных стратегиях в игре размерности без седловой точки.
- •Геометрический метод нахождения оптимальных смешанных стратегий игрока и цены игры в смешанных стратегиях в игре размерности .
- •Доказательство формул для нахождения цены игры в смешанных стратегиях и стратегий игрока , оптимальных во множестве смешанных стратегий, в игре размерности .
- •Теорема о необходимом и достаточном условии оптимальности смешанной стратегии игрока в игре размерности .
9. Нижняя и верхняя цены игры в чистых стратегиях. Доказательство теоремы о сравнении нижней и верхней цен игры в чистых стратегиях. Цена игры в чистых стратегиях.
Если
игрок В
придерживается
своей минимаксной стратегии
а
игрок А -
любой своей
стратегии Ak,
k = 1, ..., т,
то для
проигрыша
игрока
В в
ситуации (Ak,
),
с использованием равенств
и
,
получим неравенство
которое говорит о том, что игрок В, придерживаясь своей минимаксной стратегии, не может проиграть больше минимакса β независимо от действий противника А. В силу этого величина β называется верхней ценой игры в чистых стратегиях.
Для нахождения нижней и верхней цен игры удобно матрицу игры увеличить в размерах, приписав (n+1)-й столбец показателей эффективности αi: стратегий Аi игрока А и (т+1)-ю строку показателей неэффективности βj стратегий Bj игрока В. В результате получим следующую матрицу:
Bj Ai |
B1 |
B2 |
… |
Bn |
αi |
A1 |
a11 |
a12 |
… |
a1n |
α1 |
A2 |
a21 |
a22 |
… |
a2n |
α2 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
Am |
am1 |
am2 |
… |
amn |
αm |
Ниже представлена теорема, которая устанавливает соотношение между показателями эффективности αi стратегий Ai игрока А, показателями неэффективности βj стратегий Bj игрока В и выигрышами аij и, как следствие этого соотношения, - неравенство между нижней и верхней ценами игры в чистых стратегиях.
Теорема: Для элементов матрицы имеют место неравенства
αi ≤ aij ≤ βj, i = 1, ..., m, j = 1, ...,n,
и, следовательно, нижняя цена игры не больше ее верхней цены в чистых стратегиях:
α ≤ β.
Доказательство. По определению показателей эффективности αi стратегий Аi игрока А и определению показателей неэффективности βj стратегий Bj игрока В имеем
следовательно, неравенства αi ≤ aij ≤ βj, i = 1, ..., m, j = 1, ...,n, доказаны.
Так
как доказанное неравенство αi
≤ βj
справедливо для любых i
= 1, ..., т, j =1,
..., п, то
оно будет справедливым в частности для
номеров i =
i0
и j = j0
соответственно
максиминной и минимаксной стратегий
и
.
Тогда в силу равенств и получим требуемое неравенство α ≤ β.
Стратегии
и
игроков
А и
В,
создающие
равновесную ситуацию
,
называются
оптимальными.
Обозначим через
и
-
множества
чистых оптимальных стратегий соответственно
игроков А и
В.
Если нижняя цена игры α равна верхней цене β, то их общее значение γ = α = β называется ценой игры в чистых стратегиях.
Для того чтобы существовала цена игры в чистых стратегиях, т. е. для того чтобы нижняя цена игры α равнялась верхней цене игры β, необходимо и достаточно существование у матрицы этой игры седловой точки.
10. Понятие игровой ситуации. Игровая ситуация, удовлетворительная для игрока , и доказательство ее критерия. Алгоритм поиска игровых ситуаций, удовлетворительных для игрока .
Ситуация – набор стратегий игроков А и В.
Устойчивая ситуация или ситуация равновесия – ситуация, удовлетворительна для обоих игроков, т.е. когда игроки А и В придерживаются своих максиминной и минимаксной стратегий соответственно, то ни один из них не может увеличить свой выигрыш отступая от своей стратегии: aij0≤ai0j0≤ai0j , i=1…m, j=1,…,n, или αi0=ai0j0=βjo
Неустойчивая ситуация – ситуация, сложившаяся после первых ходов игры устраивает только одного игрока, например А, тогда игрок В следующим ходом меняет свою стратегию, приводя игру к ситуации, которая не удовлетворяет игрока А.
Теорема
Ситуация (Ai0, Bjo) будет удовлетворительна
для игрока А Тогда и только тогда, когда
его выигрыш
совпадет с показателем неэффективности
стратегии Bjo игрока В:
,
то есть будет максимальной в j-ом столбце
матрицы игры
Д-во:
Пусть ситауция (Ai0, Bjo) удовлетворительна
для игрока А. Тогда по определению
справедливо нер-во
.Из
этого неравенства и по определению
(1)
показателя неэффективности стратегии
Bj0 следует, что
,
то есть нер-во
доказано. Тогда применяя (1) при j=j0 получим
, то есть доказано
Алгоритм нахождения удовлетворительной ситуации для игрока А:
В каждом столбце Bj матрицы А найти max элемент βj
Найти строку αi, в которой находится этот элемент.
Тогда {Ai; Bj}является удовлетворительной для игрока А.
Причем количество удовлетворительных ситуаций для А больше числа столбцов, но меньше общего числа элементов (n ≤ NAудовл≤ mn)