- •Раздел 4. Теория игр.
- •4.1. Понятие об игровых моделях.
- •4.2. Классификация игр.
- •4.3. Решение матричных игр в чистых стратегиях.
- •4.4. Смешанное расширение матричной игры.
- •4.5. Свойства решений матричных игр.
- •4.6. Графический метод решения игр и .
- •4.7. Сведение матричной игры к задаче линейного программирования.
- •4.8. Принятие решения в условиях неопределённости
- •4.8.1. Понятие о статистических играх
- •4.8.2. Критерии принятия решения
- •4.8.2.1. Критерий максимального математического ожидания выигрыша
- •4.8.2.2. Критерий недостаточного основания Лапласа
- •4.8.2.3. Максиминный критерий Вальда
- •4.8.2.4. Критерий минимаксного риска Сэвиджа
- •4.8.2.5. Критерий пессимизма-оптимизма Гурвица
- •4.8.2.6. Критерий Ходжа-Лемана
- •Пример.
- •4.9. Определение экономического эффекта информации с использованием методов теории игр
- •Пример.
- •4.10. Моделирование банковской деятельности «играми с природой».
- •A). Критерии, основанные на известных вероятностях условий
- •Б). Критерии, основанные на субъективной основе
- •В). Критерии крайнего пессимизма
- •4.11. Использование методов теории игр в предпринимательской деятельности.
- •4.12. Кооперативные игры.
- •4.12.1. Природа и структура кооперативных игр
- •4.12.2. Некоторые понятия решения кооперативной игры
- •4.12.2.1. С-ядро
- •4.12.2.2. Вектор Шепли
A). Критерии, основанные на известных вероятностях условий
Иногда неопределенность ситуации удается в некоторой степени ослабить. Это достигается нахождением вероятностей состояний на основе данных статических наблюдений.
Предположим, что вероятности состояний «природы» известны:
.
Тогда среднее значение (математическое ожидание) выигрыша , которое игрок 1 стремится максимизировать, определяется по формуле:
.
В качестве оптимальной стратегии выбирается та из стратегий , которая соответствует максимальному среднему значению выигрыша:
.
Оптимальную стратегию при известных состояниях «природы» можно найти, используя показатель риска. Для этого необходимо определить среднее значение риска:
.
Рис.1.
В качестве оптимальной стратегии в данном случае выбирается та, которая обеспечивает минимальное среднее значение риска:
.
Замечание. Применение критериев среднего выигрыша и среднего риска для одних в тех же исходных данных приводит к одному и тому результату.
Отметим еще одно важное положение, что когда известны вероятности состояний природы . игроку 1 нет смысла использовать смешанные стратегии.
Б). Критерии, основанные на субъективной основе
В случаях, когда объективные оценки состояний получить невозможно, оценки вероятности состояний природы могут быть сделаны на субъективной основе. В этом случае используются следующие принципы.
1. Принцип недостаточного основания Лапласа:
,
который применяется тогда, когда ни одного состояние природы нельзя предпочесть другому.
Для задачи о покупки банком валюты, принцип недостаточного основания Лапласа будет иметь следующий вид:
.
2. Убывающая арифметическая прогрессия:
Этот прием применяется, если можно расположить состояния «природы» в порядке убывания их правдоподобности (вероятности свершения);
Для нашей задачи получим:
3.Получение средних значений вероятностей состояний используя оценки группы экспертов.
Рассчитаем матрицу риска .
Получим:
В). Критерии крайнего пессимизма
Кроме, рассмотренных подходов к решению игр с «природой», субъективно назначенных вероятностей состояний «природы» существуют и другие подходы к нахождению оптимального решения в полной неопределенности, основанные на применении других критериев.
Нахождение оптимального решения в условиях полной неопределенности. Максиминный критерий Вальда - критерий крайнего пессимизма. В соответствии с критерием крайнего пессимизма в качестве оптимальной рекомендуется выбирать ту стратегию, которая гарантирует в наихудших условиях максимальный выигрыш, т.е. максиминную стратегию:
.
Оптимальной стратегии соответствует стратегия .
Критерий Сэвиджа или минимаксного риска, также как и критерий Вальда, является критерием крайнего пессимизма. Согласно этому критерию рекомендуется выбирать ту стратегию, при которой в наихудших условиях величина риска принимает наименьшее значение:
что соответствует оптимальной стратегии .
Критерий Гурвица. Этот критерий называется критерием обобщенного максимума или пессимизма-оптимизма. Он имеет вид:
Очевидно, что при критерий Гурвица превращается в пессимистический критерий Вальда, а при - в критерий крайнего оптимизма. Коэффициент выбирается на основании субъективных соображений (опыта, здравого смысла и т.д.).
Если, например, взять:
, что соответствует стратегии .
Рассчитаем оптимальные стратегии на основе известных вероятностей «природы», валютного рынка:
Пусть , тогда
,
.
, что соответствует стратегии , а , что также соответствует стратегии .
Пусть тогда
Оптимальной стратегии соответствует .