Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2. Модели теории игр.doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
15.11.2019
Размер:
538.11 Кб
Скачать

9.3. Задачи теории статистических решений

Игры с природой.

В рассмотренных выше задачах теории игр предполагалось, что в них принимают участие игроки, интересы которых противоположны.

Поэтому действия каждого игрока направлены на увеличение выигрыша (уменьшение проигрыша).

Однако во многих задачах, приводящих к игровым, неопределенность вызвана отсутствием информации об условиях, в которых осуществляется действие.

Эти условия зависят не от сознательных действий другого игрока, а от объективной действительности, которую принято называть «природой».

Такие игры называются играми с природой.

Человек А в играх с природой старается действовать осмотрительно, используя, например, минимаксную стратегию, позволяющую получить наименьший проигрыш.

Второй игрок В (природа) действует совершенно случай-но, возможные стратегии определяются как ее состояния.

В некоторых задачах для состояний природы может быть задано распределение вероятностей, в других — оно неизвестно.

Условия игры задаются матрицей

А=(aij)= .

Элемент aij равен выигрышу игрока А, если он использует стратегию Аi, а состояние природы — Pj.

В ряде случаев рассматривают матрицу риска R.

Элементы матрицы риска rij представляют собой разность между выигрышем, который получил бы игрок А, если бы знал состояние Pj, и выигрышем, который он получит в тех же условиях, применяя стратегию Аi, т. е.

rij =j - aij , где j = .

Критерии принятия решений.

Рассмотрим ряд критериев, используемых при решении игр с природой.

При известном распределении вероятностей различных состояний природы критерием принятия решения является максимум математического ожидания выигрыша (минимум математического ожидания риска).

Критерий Байеса. Если вероятности состояния природы Pj равны qj (j=1...n), =1, то выбор i-стратегии обеспечивает математическое ожидание выигрыша, равное .

Принимается решение об использовании стратегии, для которой имеет место

.

Если вопрос распределения вероятностей состояний природы не решен, то используют следующие критерии.

Максиминный критерий Вальда. Этот критерий совпадает с критерием выбора стратегии, позволяющим получить нижнюю цену игры для двух лиц с нулевой суммой

С огласно этому критерию выбирается стратегия, гарантирующая при любых условиях выигрыши, не меньше, чем

К ритерий минимального риска Сэвиджа. Этот критерий рекомендует выбирать в качестве оптимальной ту стратегию, при которой величина риска минимизируется в наихудших условиях, т.е. обеспечивается

Критерии Вальда и Сэвиджа основаны на самой пессимистической оценке обстановки.

Критерий Гурвица является критерием пессимизма-оптимизма.

За оптимальную принимается та стратегия, для которой выполняется соотношение

, где .

При =0 имеем критерий крайнего оптимизма, а при =1 — критерий пессимизма Вальда.

При желании подстраховаться в данной ситуации принимают близким к единице.

П р и м е р 1 Найти решении статистической игры, используя несколько различных критериев.

5

2

8

4

2

3

4

12

8

5

3

10

1

4

2

8

Р е ш е н и е.

B1

B2

B3

B4

A1

5

2

8

4

2

A2

2

3

4

12

2

A3

8

5

3

10

3

A4

1

4

2

8

1

8

5

8

12

Согласно критерию Вальда находим, что, поэтому

р ешением данной

матричной игры является стратегия А3.

Воспользуемся критерием Сэвиджа.

Построим матрицу рисков:

3

3

0

8

8

6

2

4

0

6

0

0

5

2

5

7

1

6

4

7

С огласно критерию Сэвиджа определяем

В соответствии с этим критерием также предполагается решение А3.

Воспользуемся критерием Гурвица.

Положим =0.5; тогда

т.е. следует принять решение A2.

Если предположить известным распределение вероятнос-тей для различных состояний природы, например считать эти состояния равновероятными (q1=q2=q3=q4=1/4), то для принятия решения следует найти математические ожидания выигрыша:

M1 =

M2 =

M3 =

M4 =

Так как максимальное значение имеет М3, то следует выбрать решение А3.

Таким образом, в большинстве случаев критерии указывают на стратегию А3, поэтому разумно принять именно ее.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]