Основные положения теории принятия решений. Принятие решений в условиях неопределенности природы. Принятие решения при неопределенности целей. Принятие решений в условиях конфликта, страница 29

Чтобы найти оптимальные стратегии второго игрока, оставим в первоначальной матрице только те стратегии второго игрока, которые образуют точку пересечения (p1,n). Остальные стратегии II игрока будут неактивными, т.к. значения среднего проигрыша в точке р1 для других стратегий (прямые ni) лежат выше. Полученную матрицу 2х2 решим любым удобным способом и найдем вероятности (q1,q2). Рассмотрим пример.

 Пример. Решить игру: А=.

В этой игре =1,  =3. Будем решать ее с точки зрения I игрока.

n1=2р1+4р2=2р1+4(1-р1)=4-2р1      

n2=3р12=1+2р1

n3= р1+6р2=6-5р1                      

n4=5р1+0р2=5р1

На рис.3.1 изображены графики линейных функций ni. Их область определения – интервал (0,1). Следуя процедуре, отметим нижнюю границу семейства прямых (выделена красным цветом).                                            

        n

6  n4

4

n                                        n2

n1                                     

n3         

0                       р*1       1                р1

Рис. 3.1. Средний выигрыш I игрока.

 

Верхняя точка границы образована пересечением прямых n3 и n2 , т.е. (р*1, n)În3 Çn2. Координаты точки пересечения найдем из равенства    1+2р1=6-5р1,

Отсюда   7р1=5  и    р*1=, р2= Þ    n=1+ 2*=.

Для 2-го игрока стратегии y1 и y4 – неактивные, т.к. не используются  в смешанной стратегии. Тогда смешанную стратегию второго игрока найдем из

q1= ==Þ Q= (0;;;0).

Ответ: P=(5/7;2/7), n=17/7; Q=(0;5/7;2/7;0).

Рассмотрим игру m´2 – у 1-го игрока m стратегий, у 2-го игрока – 2 стратегии.

Решаем с точки зрения того игрока, который имеет 2 стратегии – с точки зрения второго.

Р= (р1,¼,  рm) – смешанная стратегия 1-го игрока

Q= (q1, q2) – смешанная стратегия  2-го игрока

q1,   q2

 
 Матрица игры:

.

Средний проигрыш 2-го игрока:

n1= a11 q1+a12 q2=a11+(a11-a12)q1;

nm= am1 q1+am2 q2=am1+(am1-am2)q1.

Решаем, как и в первом случае, графически. Гарантированный результат второго игрока

.

Поэтому в семействе прямых, описывающих средний проигрыш 2 игрока, отмечаем верхнюю границу и выбираем на ней самую нижнюю точку. Ее координаты определяют искомую вероятность q1 и цену игры n. Тогда активными стратегиями первого игрока будут те, которые соответствуют прямым, образующим точку пересечения (q1,n). Оптимальные стратегии первого игрока определим из матрицы 2х2.

 Пример. Решить матрицу игры: А=

Средний проигрыш второго игрока  зависит от вероятности q1:

n1=4q1+2q2=4q1+2(1-q1)=2+2q1   - при первой стратегии 1 игрока,   

n2=2q1+5q2=5-3q1                            - при второй стратегии 1 игрока,

n3=3q1+4q2=4-q1                             - при третьей стратегии 1 игрока.

5

4  n1

n                                   n3

2                                   n2

0                 q*1         1            q1

Рис. Графическое решение игры

Верхняя граница семейства прямых выделена жирной линией. Искомая точка образована пересечением прямых   n1  и n3:    (q*1, n) Î n1 Çn3 Þ 2+2q1=4-q1, 3q1=2.                                   

q*1=, q2= Þ n=2+ 2*=.

Оптимальную стратегию первого игрока найдем изматрицы  A=:

AT= Þ p1= ==Þ P= (; 0; ).

Ответ: Q=(2/3; 1/3), n=10/3, P=(1/3; 0; 2/3).

Смешанная стратегия игрока в разных случаях имеет разный смысл. Иногда конфликт должен быть разрешен всего за один ход противников. Например, решение строить в регионе крупное производство или размещение заказа на разных предприятиях, или установление цены на продукцию, или оснащение производства современным оборудованием, или ведение боевых действий с применением разных стратегий и т.д.

Далеко не всегда игры имеют размерность, допускающую аналитическое решение. Как правило, размерность задачи больше 2-х.

В этом случае решение игр возможно путем сведение ее к задаче линейного программирования.

4.7 Решение игр mxn

Пусть необходимо найти смешанные стратегии: 1-го игрока Р=(р1, р2, …, рm) и 2-го игрока - Q=(q1, q2, …, qn), причем Σpi=1, Σqj=1.