Прикладная математика. шпоры по прикладной математике. 1. слау основные определения, каноническая форма записи слау
Скачать 0.72 Mb.
|
Т аблица 2
Таблица 3
Т аблица 4
Таблица 5
Таблица 6
33. Матричная игра как модель конфликтной ситуации. Матричная игра двух лиц с нулевой суммой. Нижняя и верхняя цена игры, седловая точка. Чистые и смешанные стратегии игроков. В экономике часто встречаются ситуации, в которых сталкиваются 2 или более стороны, преследующие различные цели, причем результат, полученный каждой из сторон при реализации, причем результат, полученный каждой из сторон при реализации определенной стратегии, зависит от действий других сторон. Такие ситуации называются конфликтными. Например: борьба фирм за рынок сбыта, аукцион, спортивные состязания, карточная игра. Рассмотрим конфликт двух участников с противоположными интересами. Математической моделью такого конфликта является игра с нулевой суммой. Участники это – игроки. Стратегия игрока – это осознанный выбор одного из множества возможных вариантов его действий. Рассмотрим конечные игры, в кот. множества стратегий игроков конечны; стратегии первого игрока пронумеруем от 1 до m, а стратегии второго игрока – от 1 до n. Если первый игрок выбрал свою i-ю стратегию, а второй игрок свою j-ю стратегию, то результатом такого совместного выбора будет платеж aij второго игрока первому. Таким образом, игра с нулевой суммой однозначно определяется платежной матрицей. а11 а21 а1n П= а21 а22 а2n аm1 аm2 аmn Строки - соответствуют стратегиям первого игрока, столбцы -второго игрока. Игра происходит партиями. Если выбор игрока не меняется от партии к партии – это чистая стратегия. У 1-го игрока m чистых стратегий, у 2-го n. При любой стратегии первого игрока, второй игрок будет выбирать стратегию обеспечивающий ему наибольший выигрыш, поэтому с точки зрения первого игрока надо выбирать такую стратегию, при которой второй игрок, действуя разумно заплатит наибольшую сумму. Такая стратегия первого игрока называется максиминной, а величина = max min aij называется нижней ценой игры. i j Т.е. первый игрок, применяя свою максиминную стратегию обеспечивает себе выигрыш не меньше . Аналогично (с точки зрения второго игрока) определяется верхняя цена игры =minmaxaij j i и соответствующая ей минимаксная стратегия второго игрока. То есть, принимая свою минимаксную стратегию второй игрок проиграет не больше . Всегда . Если , то игра имеет седловую точку. При этом цена игры: = , а стратегия игроков соответствующие седловой точке называются оптимальными чистыми стратегиями (наиболее выгодные для обеих игроков) 34. Ряд распределения выигрышей в матричной игре. Средний ожидаемый выигрыш и риск. Оптимальные стратегии игроков и цена игры. Смешанной стратегий первого игрока называется вектор P (p1, p2,…pm ), где все pi 0 (i=1,2,…,m), а p =1. при этом p - вероятность, с которой первый игрок выбирает вою i-ю стратегию. Аналогично определяются смешанные стратегии и Q (q1, q2,…qn)второго игрока. Чистая стратегия также попадает под определение смешанной – если все вероятности равны нулю, кроме одной, равной единице. Пусть игроки – Первый и Второй, играют в матричную игру с матрицей . Пусть стратегия Первого есть , а Второго – . Тогда выигрыш Первого есть случайная величина (с.в.) с рядом распределения:
Если игроки применяют свои смешанные стратегии P (p1, p2,…pm )и Q (q1, q2,…qn) соответственно, Выигрыш первого: выигрыш aij Вероятность pi qj. То есть первый игрок с вероятностью pi gj. выигрывает aij.. Математическое ожидание выигрыша первого игрока равно М(P,Q)= pi qj aij есть средний выигрыш. И это равно математическому ожиданию проигрыша второго игрока. Пусть есть дисперсия этой случайной величины. Естественно назвать среднее квадратическое отклонение с.в. , т.е. риском для первого при игре со стратегиями . Поскольку выигрыш первого есть проигрыш для второго, то есть случайный проигрыш второго и вполне естественно можно назвать риском игры с такими стратегиями и для второго. Предположим сначала, что игроки озабочены только максимизацией среднего дохода за партию игры – обычная цель в таких играх. Тогда игроки будут играть со своими оптимальными стратегиями: – Первый игрок и – второй, стратегии оптимальны, если М(P,Q*) М(P*,Q*) М(P*,Q) Пара (P*,Q*) – решение игры. Математическое ожидание с. в. называется ценой игры, обозначим ее . |