对策论管理运筹学李军
2020/4/9
3.对策行为的基本假设
对策行为总是假定每一个局中人都是“理智 的”决策者,不存在利用其他局中人的决策失 误来扩大自身利益的可能性或相反。
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4.对策行为的分类
静
态
对
对
策
策
策动 态 对
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结
联合对策
盟
对
策
合作对策
零和
二人 有
非零和
限
不 结
对 策
零和
盟
多人
对
策
6 5 7 5 5 0 1 -1 2 -1
Max 7 5 9 5
Min = 5
i = 1, 3 ,j = 2, 4,ai*j* = 5,四个局势均为矩 阵对策的解。
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3. 矩阵对策的混合策略
对矩阵对策G={S1,S2,A}来说,局中人甲 有把握的最小赢得是:
齐王:上、 中、 下 田忌:上、 中、 下
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2.对策行为的基本要素
1. 局中人(Player):在一个对策行为中,有权 决定自己行动方案的参加者称为局中人。 2. 策略(Strategy):一局对策中,可供局中人 选择的完整的行动方案称为策略。 3. 赢得函数(Score):一局对策中,局中人使 用每一策略都会有所得失,这种得失是全体局 中人所采取的一组策略的函数,称为赢得函数。 4. 局势:一局对策中,各局中人选定的策略所 形成的策略组称为一个局势。
aij* ai*j* ai*j 定理1:设矩阵对策G={S1,S2,A}在策略意义下
有解的充分必要条件是存在着局势( i* ,j* )
使得对于一切i与j都有aij* ai*j* ai*j成立。
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2. 矩阵对策解的问题
例:设矩阵对策G={S1,S2,A},赢得矩阵为:
Min
7 5 6 5 5 A= 2 -3 9 -4 -4 Max = 5
无
非零和
限
对 同有限对策
策
第二节:矩阵对策
1.矩阵对策的数学模型 2.矩阵对策解的问题 3.矩阵对策的混合策略 4.矩阵对策的基本定理 5.矩阵对策解的性质
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1.矩阵对策的数学模型
(1)矩阵对策的内涵:二人有限零和对策,即对策双方 的利益是激烈对抗的。
(2)矩阵对策的数学模型:
甲:有m个策略,表示为S1=( 1, 2, 3,……, m) 乙:有n个策略,表示为S2=( 1, 2, 3,……, n) 当甲选定策略i 、乙选定策略j 时,就形成了一个 局势( i , j )。可见这样的局势总共有m n个,对任 意局势( i , j )甲的赢得值为aij,即甲的赢得矩阵为
A= 4 3 5
3
8 -1 -10 -10
-3 0 6 -3
Max 3
局中人甲应选择2 ,此时不管局中人乙采取什么策略,甲的
赢得均不小于3。
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2. 矩阵对策解的问题
设矩阵对策G={S1,S2,A},其中:
S1 ={1,2,3,4}, S2 = {1 ,2 , 3}
Min
-4 2 -6 -6
A = {aij}mn ;若
Max min aij = Min max aij = ai*j*
i
j
j
i
则称ai*j*为对策G的值,局势( i* ,j* )为G的 解,i*和j*分别称为局中人的最优策略。
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2. 矩阵对策解的问题
由于ai*j*既是其所在行的最小值,又是其所在 列的最大值,于是有:
义;若抽到黑牌,甲的掷硬币已无意义,只与乙的猜红
或猜黑有关。所以,对于局势“掷硬币,猜红”甲的期 望赢得为:1/2(1/2p-1/2q)+1/2t = 1/4(p-q+2t )
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1. 矩阵对策的示例2
抽到红牌1/2
掷硬币
让乙猜
抽到黑牌1/2 让乙猜
正面 1/2
反面 1/2
猜红
猜黑
猜红
第一节:引论
1. 内涵:对策论亦称博弈论(Game Theory),具有竞争或对抗性质的 行为称为对策行为。
2. 引例 3. 对策行为的基本要素 4. 对策行为的基本假设 5. 对策行为的分类
2020/4/9
1.引例:齐王赛马
齐王:上、 中、 下 田忌:上、 中、 下
2020/4/9
1.引例:齐王赛马
1 -1 3 1 1 1 A=
-1 1 1 3 1 1
2020/4/9
1 1 -1 1 3 1
1 1 1 -1 1 3
1. 矩阵对策的示例1
例1 :甲的赢得矩阵
乙
甲
石头 剪子
布
石头
0
1
-1
剪子
-1
0
1
布
1
0
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1. 矩阵对策的示例2
例2 :从一张红牌和一张黑牌中随机抽取一张,在对乙保密的情 况下拿给甲看。若甲看到的是红牌,他可以选择掷硬币或让乙猜; 若甲选择掷硬币,出现正面甲赢 p 元,出现反面甲输 q 元;若让 乙猜,当乙猜中是红牌时甲输 r 元,否则甲赢 s 元。若甲看到的 是黑牌,他只能让乙猜,当乙猜中是黑牌时甲输 u 元,否则甲赢 t 元。试确定甲、乙各自的策略并建立赢得矩阵。
A= 4 3 5
3
8 -1 -10 -10
-3 0 6 -3
Max 3
Max
8 36
Min 3
局中人甲应选择2 ,乙应采取2策略;结果甲赢得3,乙付
出3。
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2. 矩阵对策解的问题
定义1:设矩阵对策G={S1,S2,A},其中:
S1 ={1,2,…,m}, S2 = {1 ,2 , …, n}
Am×n={aij}。因为对策是零和的,所以乙的赢得矩阵为 -Am×n。
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1. 矩阵对策的数学模型
建立二人零和对策的模型就是要根据对实际问 题的叙述,确定甲、乙两个局中人的策略集合以 及相应的赢得矩阵。不难看出在“齐王赛马”的 例子中,齐王的赢得矩阵为:
3 1 1 1 1 -1
1 3 3 3 -1 1
猜黑
p
-q
-r
s
t
-u
乙 甲
掷硬币 让乙猜
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猜红
猜黑
1/4(p-q+2t) 1/4(p-q-2u) 1/2(-r+t) 1/2(s-u)
2. 矩阵对策解的问题
设矩阵对策G={S1,S2,A},其中:
S1 ={1,2,3,4}, S2 = {1 ,2 ,3} ,
Min
-4 2 -6 -6
抽到红牌1/2
掷硬币
让乙猜
抽到黑牌1/2 让乙猜
正面
反面
1/2
1/2
p 2020/4/9 -q
猜红 -r
猜黑
猜红
s
t
猜黑
-u
1. 矩阵对策的示例2
抽到红牌1/2
掷硬币
让乙猜
抽到黑牌1/2 让乙猜
正面 1/2
反面 1/2
猜红
猜黑
猜红
猜黑
p
-q
-r
s
t
-u
若甲决定掷硬币这个策略,则乙的猜红或猜黑已无意