- •1.1 Конфліктні ситуації
- •1.2 Основні поняття теорії ігор
- •1.3 Матрична град вух осіб з нульової сумою
- •1.3.1. Приклади
- •1.3.2 Розв'язність гри в чистих стратегіях
- •1.3.3 Домінування чистих стратегій.
- •1.3.4 Розв'язність гри у змішаних стратегіях.
- •1.3.5 Пошук оптимальних змішаних стратегій за допомогою задач лінійного програмування.
1.3.5 Пошук оптимальних змішаних стратегій за допомогою задач лінійного програмування.
В цьому пункті покажемо, яким чином знаходити оптимальні змішані стратегії, якщо в матриці нема сідловок точки, тобто гра не розв'язна у множині чистих стратегій.
ЗАУВАЖЕННЯ. Якщо до усіх елементів матриці А додати деяку константу або помножити всі елементи на константу, то оптимальні стратегії гравців не змінюються.
Тому, не обмежуючи спільності, можна вважати, що
Для
цього до усіх елементів матриці А треба
додати достатньо велике число С >
0(
наприклад С=max
).
При цьому виграш буде додатнім. Істинне
значення гри може бути отримане
відніманням С із модифікованого значення.
Тепер покажемо, що пошук оптимальної змішаної стратегії для кожного гравця можна звести до пошуку оптимального рішення деякої задачі лінійного програмування (ЗЛП).
Перший
гравець вибирає стратегію р таким чином,
щоб його виграш був максимальним
для
р
За визначенням
Запишемо послідовність рівностей та нерівностей
,
для усіх j=1,…,n,
де
. Нерівність справедливо, оскільки – це деяка чиста стратегія 2-го гравця, а чисті стратегії є підмножиною змішаних стратегій. Мінімум виграшу по усім стратегіям не може бути більше виграшу за довільної стратегії із цієї множини. В результаті отримаємо
,
для усіх j=1,…,n
так як
>0
(за зауваженням), то ділимо праву і ліву
частину на
j=1,…,n
і робимо заміну змінних
і=1,…,m
(1)
отримаємо
для
усіх j=1,…,n
Відмітимо,
що
>
0, і=1,…,m.
Так як
>0,
>0,
і=1,…,m.
Сумуючи праву і ліву частину рівності
(1), маємо
,
так как
А тоді,
якщо
,
то
Отримаємо ЗЛП для пошуку оптимальної змішаної стратегії для 1-го гравця виду
(2)
j=1,…,n (3)
> 0, і=1,…,m (4)
Задача (2)-(4) – це ЗЛП, в якій коефіцієнти цільової функції і праві частини обмеження дорівнюють одиниці.
Розглянемо
пошук оптимальної стратегії для 2-го
гравця. Він прагне мінімізувати свій
програш, тобто
для
q
.
Тоді
,
для усіх і=1,…,m,
де
– чиста стратегія 1-го гравця. Отримаємо
і=1,…,m
Ділимо
обидві частини нерівності
>
0 і
проводимо заміну змінних
