Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Теория игр. Часть 2. Биматричные игры. Арбитражная схема. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
11.08.2026
Размер:
631 Кб
Скачать

 

p * 7 1 1 1 1

4

 

2

 

1

 

 

 

 

1

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

7

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

1 1

1

1

0

2

 

3

 

2 1

 

 

 

0

3

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

6 6

6

0

0

 

3

 

 

6

 

6 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

1

4

 

 

3

2 1

 

 

3 / 14

 

q

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

2

2

 

1

 

4 / 14

.

 

3

10

 

 

 

 

 

 

 

12 9

4

 

 

 

 

 

7 / 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Допустимая область игры U (рис. 2.2) является выпуклой линей-

ной оболочкой точек C11 1;2 , C12 3;1 ,

C13 1;1 ,

C 21 0;0 ,

C 22 4;2 ,

C 23 2;1 , C 31 3;1 , C 32 0;0 и

C 33 1;2 .

Точка status

quo 5 ;

7

 

изображена на рис. 2.2 символом *.

 

3

6

 

 

 

 

Рис. 2.2. Допустимая область игры

Уравнения границ

C 21 C11 : 2x y 0 ;

C11 C 22 : y 2 0 ;

C12 C 22 : x y 2 0 ; C 21 C12 : x 3y 0 ;

Каноническая форма задачи Куна – Таккера:

 

5

 

7

 

min,

x

3

 

y

6

 

 

 

 

 

 

31

2x y 0, y 2 0

x y 2 0, x 3y 0 .

Функция Лагранжа имеет вид

L x 53 y 76 1 2x y 2 y 23 x y 2 4 x 3y .

Запишем условия Куна – Таккера:

L

y

7

2 1 3 4 0 ,

x

 

6

 

L

x

5

1 2 3 3 4 0 ,

y

 

3

 

1 2x y 0 ,

2 y 2 0 ,

3 x y 2 0

4 x 3y 0 ,

i 0, i 1, 2, 3, 4 .

Очевидно, что минимум целевой функции достигается в точке C 22 4; 2 , в которой пересекаются прямые C11 C 22 и C12 C 22 . Поэтому 1 4 0, 2 0, 3 0 и

 

 

 

 

 

 

 

y

7

3 0

,

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

5

2

3 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

x y 2 0 ,

 

 

Подставляя

x 4 и

y 2 в

первые два равенства, получаем

3

 

5

,

2

 

19

. Так как в точке C 2 2 4; 2 условия Куна – Таккера

 

 

6

 

 

 

6

 

 

 

 

выполнены, она является решением задачи. Это означает, что приме-

32

няя свои вторые чистые стратегии, игроки получат максимальный суммарный выигрыш, равный шести, при этом доли игроков в этом выигрыше составят четыре и два соответственно. Совместная смешанная стратегия имеет вид

0

0

0

 

 

0

1

0

 

P

.

 

0

0

0

 

 

 

2.3. Задание № 3

Найдите доли игроков, удовлетворяющие аксиомам Нэша.

 

4

1

3

 

1

3

4

 

 

4

2

 

 

1

3

 

3.1. A

3

5

2

, B

 

2

2

1 .

3.16.

,

 

 

A

3

 

B

6

 

 

 

 

0

6

 

 

 

2

1

 

 

 

5

 

 

 

2

 

 

 

8

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5

 

3

 

2

 

 

 

4

1

3

 

 

6

1

4

3.2.

 

 

 

 

3.17. A

3

5

2

, B

 

2

2

1 .

A

3

 

, B

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

4

 

 

 

 

0

6

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

3

 

2

1

6

 

3

1

4

 

 

3

6

 

 

4

1

 

 

3.3. A

2

2

1

, B

 

2

5

3 .

3.18.

,

 

 

 

A

5

 

B

3

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

8

6

 

 

 

2

 

 

 

6

 

 

 

 

4

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

3

 

2

 

4

 

 

 

1

5

6

 

 

1

4

6

3.4.

 

 

 

 

3.19. A

4

3

0

, B

 

2

1

2 .

A

4

 

, B

 

 

 

 

 

 

6

 

7

 

3

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

1

 

2

2

1

 

1

4

3

 

 

7

5

 

 

4

6

 

 

3.5. A

1

3

4

, B

 

5

3

2 .

3.20.

,

 

 

 

A

6

 

B

9

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

6

0

 

 

 

8

 

 

 

 

5

 

 

 

 

6

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

 

5

 

1

 

 

 

2

5

3

 

 

2

1

2

3.6.

 

 

 

 

3.21. A

8

6

0

, B

 

3

4

1 .

A

5

 

, B

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

6

 

 

 

 

3

1

 

 

 

 

 

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

2

 

3

4

1

 

6

2

1

 

 

2

6

 

 

5

3

 

 

3.7. A

2

3

5

, B

 

1

2

2 .

3.22.

,

 

 

 

A

4

 

B

1

 

 

 

 

 

 

8

0

 

 

 

4

1

 

 

 

1

 

 

 

 

7

 

 

 

 

6

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

6

4

 

 

3

 

5

 

 

0

4

3

 

2

1

2

, B

 

 

3.23. A

6

1

5

, B

 

1

3

2 .

3.8. A

 

 

 

8

 

 

 

 

5

7

 

 

 

 

4

 

 

 

8

3

 

 

 

6

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

5

 

3

2

 

1

 

2

2

 

2

4

5

3

 

3.9. A

6

 

0

8 , B

4

1

3 .

3.24.

 

 

A

 

,

B

4

 

 

 

1

 

4

 

 

 

 

6

2

 

 

7

3

 

6

 

 

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

3

 

5

 

 

3

4

1

 

6

1

4

 

, B

 

 

3.25. A

2

3

5

, B

 

2

2

1 .

3.10. A

 

 

 

 

 

 

 

 

1

5

 

 

4

 

1

 

 

 

8

0

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

3

 

4

3

 

0

 

 

1

2

2

 

3

1

3

5

 

3.11. A

 

1

5

 

6

, B

 

3

2

1 .

3.26.

 

 

A

 

,

B

7

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

4

1

 

 

2

6

 

2

 

 

 

 

8

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2

 

 

1

 

3

 

 

1

4

3

 

1

2

2

 

, B

 

 

3.27. A

5

3

2

, B

 

4

3

1 .

3.12. A

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5

 

 

6

 

2

 

 

 

6

0

 

 

 

6

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

2

 

2

2

 

1

 

 

3

2

8

 

1

3

4

2

 

3.13. A

 

1

2

 

3

, B

 

1

5

6 .

3.28.

 

 

A

 

,

B

3

 

 

 

 

6

1

 

 

 

 

 

4

3

 

 

6

2

 

5

 

 

 

 

4

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

 

 

3

 

4

 

 

2

1

2

2

5

3

 

, B

 

 

3.29. A

1

3

2

, B

8

6

0 .

3.14. A

 

 

 

 

 

 

 

 

2

6

 

 

6

 

1

 

 

 

6

4

 

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

4

 

5

6

 

1

 

 

1

4

6

 

5

3

2

6

 

3.15. A

 

3

0

 

4

, B

 

2

1

2 .

3.30.

 

 

A

 

, B

4

 

 

 

 

2

8

 

 

 

 

 

2

3

 

 

1

6

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

Библиографический список

Вентцель Е.С. Исследование операций. – М.: Сов. радио, 1972. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, мето-

дология. – М.: Дрофа, 2004.

Волк В.Я. Курс высшей математики для горных вузов: Учеб. пособие. – М.: Горная книга, 2009. – Т. 2. – 146 с.

Воробьев Н.Н. Теория игр: Лекции для экономистовкибернетиков. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1974.

Исследование операций в экономике: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Н.Ш. Кремера. – М.: Банки и биржи; ЮНИТИ, 1997.

Калихман И/ Л. Сборник задач по математическому программированию. – М.: Высш. шк., 1975.

Мадера А.Г. Моделирование и принятие решений в менеджменте: Руководство для будущих топ-менеджеров. – М.: ЛКИ, 2010.

Математические методы и модели исследования операций: Учеб. для вузов / Под общ. ред. В.А. Колемаева. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2008.

Хачатрян С.Р., Пинегина М.В., Буянов В.П. Методы и модели решения экономических задач: Учеб. пособие. – М.: Экзамен, 2005.

35

Приложение 1

Напомним процедуру нахождения обратной матрицы. Прежде всего необходимо убедиться в том, что определитель исходной матрицы отличен от нуля.

Для матрицы второго порядка A

a11

a12

 

обратная матрица

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

21

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

a

2 2

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 1

 

 

 

 

 

 

 

12 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a21

 

a11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11

a12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

A

 

 

 

 

a11 a2 2

a12

a21 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a21

a2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11

 

a12

a13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для матрицы

 

третьего

порядка

A

 

 

 

 

a22

a23

 

обратная

 

a

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

32

33

 

 

матрица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A11

 

A21

 

 

A31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A A

22

 

 

A

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

A

23

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

33

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11

a12

 

a13

 

 

a22 a33

a23 a32 a12 a21 a33

a23 a31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

a21

a22

 

a23

 

a11

 

 

 

a13 a21

 

 

a31

a32

 

a33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a32 a22 a31 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ai j 1 i j M i

j , здесь M i j

минор элемента ai j

, т.е. определи-

тель, получаемый из определителя матрицы A после вычеркивания строки и столбца, в которых стоит этот элемент.

36

Приложение 2

4

1

 

Рассмотрим матричную игру, заданную матрицей A

2

5

.

 

 

Очевидно, эта игра не имеет решения в чистых стратегиях, так как

v 2 4

 

. Напомним,

что решение

игры размерности 2 2 в

v

смешанных стратегиях может быть найдено по формулам:

 

 

 

 

– оптимальная стратегия первого игрока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p1*

 

 

 

h22

h21

 

 

 

 

,

p2* 1 p1* ,

 

 

 

 

(П2.1)

 

 

 

 

 

h11 h22 h12 h21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– оптимальная стратегия второго игрока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q1*

 

 

 

h22

h12

 

 

 

 

,

q2* 1 q1* ,

 

 

 

 

(П2.2)

 

 

 

 

 

h11 h22 h12 h21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– цена игры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

h11 h22

h21 h12

.

 

 

 

 

 

 

 

(П2.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

h

h

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Применив формулы (П2.1) – (П2.3), найдем решение данной игры.

Для первого игрока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p1*

 

 

5 2

 

 

 

1 , p2*

1

1

 

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

5 1 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Для второго игрока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q1*

 

 

5 1

 

 

 

2

, q2*

1

2

 

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

5 1 2

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

Цена игры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

4 5 2 1

 

 

18

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 5 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак,

решение игры:

оптимальная

 

стратегия

первого

игрока

p

*

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

*

 

2

1

 

 

 

, оптимальная стратегия второго игрока

 

 

, це-

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

на игры v 3 .

37

Теперь решим игру, заданную матрицей

 

 

3

 

 

0

 

 

 

B

1

 

 

. Пользуясь

формулами (П2.1) – (П.23), найдем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 1

 

 

2

 

– оптимальную стратегию первого игрока

 

p1*

 

 

 

,

 

 

3 3 0 1

5

p2* 1 2

3 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 0

 

 

3

 

– оптимальную стратегию второго игрока

 

q1*

 

 

 

,

 

 

3 3 0 1

5

q2* 1 3

2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

3

3 3 0 1

 

 

 

9 1,8 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– цена игры v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 3 0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак, решение этой игры:

p

*

2

3

 

q

*

 

3

2

 

, v 1,8 .

 

 

 

 

 

5

,

 

 

5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

Учебное издание

Закиров Ансар Анварович Майзенберг Татьяна Львовна Семенова Наталья Вячеславовна

ТЕОРИЯ ИГР

Часть 2. Биматричные игры. Арбитражная схема

Учебное пособие

Редактор И.Е. Оратовская

Компьютерная верстка М.А. Шамарина

Подписано в печать 06.06.16

Рег. № 702

Уч.-изд. л. 2,4

Формат 60 90 1/16

Электронная версия

Заказ 5118

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4

Издательский Дом МИСиС, 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4

Тел. (495) 638-45-22

Отпечатано в типографии Издательского Дома МИСиС 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4

тел. (499) 236-76-17, тел./факс (499) 236-76-35

39

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]