Каталог :: Экономико-математическое моделирование

Шпора: Экономическая кибернетика

                             Эк. Кибернетика.                             
     Игра – матем. Модель конфликтной ситуации.
     Стратегия игрока – это правила выбора действий в сложившейся ситуации.
     Решение игры – это нахождение оптимальной стратегии для каждого игрока,
т.е. нахождение цены игры.
     Оптимальная стратегия игрока – это стратегия, которая в среднем (настрив.
на длительную игру) дает игроку возможный наибольший выигрыш.
     Неонтогонистическая – если выигрыш одной из сторон склад. из проигрыша
др. стороны, иначе антогонистическая – выигрыш одного равен проигрышу
др.
                          Матричные игры.                          
     - самые простые игры. Играют 2 чел. У каж конечное число стратегий.
Список стратегий известен каж играющему, т.е. игра с полной инф. Игра
одноходовая.
Величина выигрыша известна заранее, опис. В числовых единицах. Оба дейст.
Сознательны, никто не поддается. Игра яв-ся антогонистической. Правила
определяют победителя.
     Игры с седловой точкой обладают св-м устойчивости – если один игрок
примен оптим стратегию, то др. игроку не выгодно отклон-ся от своей оптим
стратегии.
                Первонач сведен по т. вероятности.                
     Случайные событие – это событие, которое может произойти или не произойти
в данной ситуации.
     Вероятность – это количественная характеристика, мера появ-я событий.
     P(А)=(число благопр. событий)/(общее число событий).  
     М(х)=åi хipi матем. ожидание.
     D(x)=åi х2ipi (M(x))2 дисперсия.
     s(x)=ÖD(x) – средне квадратичное отклонение – показывает
степень разбросанности значений случайной величины относительно матем.
ожидания.
     Правило 3 сигм (s): 
     PíM(x)-3s(x)<x<M(x)+3s(x)ý= 0,997
     ÷Вероятность того, что сличайная величина х попадает в интервал с
концами матем. ожидания -3s(х) и +3s(х) равняется 0,997.
     Многоуголь. распределение – ломанная линия соед-я последовательно точки с
коор-ми (хi;pi).
                       Смешанные стратегии.                       
- распределение вероятностей на множестве его чистых стратегий, обобщение
обычной стратегии.
     Чистая стратегия – это стратегия, которая применяется с вероятностью 1.
     Теорема Неймана: Любая матричная игра имеет оптимальное
решение возможно среди смешанных стратегий.
     Стратегия Аi активная первого игрока – если вероятность
исполь-я в оптим стратегии больше нуля (Аi-акт, если р*
i>0); S*A- оптим стратегия.
     Стратегия Вj активная второго игрока – если вероятность
исполь-я ее в опти стратегии больше нуля (Bi-акт, если q*
i>0); S*B - оптим стратегия.
     Неактивная стратегия – вероятность применения, которой в оптим стратегии
равна нулю.
     Теорема устойчивости: Если один игрок применяет свою оптим
стратегию, то 2 игроку не выгодно выходить за рамки своих активных стратегий.
     Теорема: В матр. игре количество активных стратегий у каж игрока одинаковое.
            Применение решений в усл. неопределенности.            
Рассмотрим игру человек и природа. Человек – лицо принимающее решение. 
Природа – экон-я среда в состоянии рынка.
     Отличия от матричной игры: Активные решения принимает только чел,
он хочет найти наиболее оптим решение. У природы стихийное поведение и она не
стремится к выигрышу. Считается, что чел знает список сост природы, но не знает
какое из них будет фактическим. В игре с природой чел труднее сделать свой
выбор, поэтому сущ несколько подходов нахождения оптимального решения.
Подход определяется склонностью чел к риску.
     Риск – это может быть упущенная выгода или необход понести дополнит
произв-е затраты.
     Элементы матрицы – это ожидание резуль. Деятельности в завис от сост природы.
     1) Подход махмах “оптимистический”: В каж точке мы находим макс элемент и
после этого находим макс из полученных чисел. gi=maxj a
ijÞg=maxigi=gi0Þ выб Аi0
.
Выбираем макс значение. Чел ориентир на самый лучший возмож результат, не
обращ внимание на возмож неудачи.
     2) Критерий Вальда – критерий пессимизма: Находим в каж строчке миним
элемент и выбираем ту стратегию, которая дает макс гарантируемый доход.
ai=minj aijÞa=maxi ai=ai Þ выб Аi0.
     3)Критерий Гурвица (l) – ур пессимизма: Человек выбирает
0£l£1. Находим число ai=lai+(1-l)gi 
Þamaxiai=ai0 Þвыб Аi0
. Если l=1 – кр Вальда (пессимизма), если l=0 – кр оптимизма. Конкретная
величина  l опред-ся эк-ой ситуацией.
     4) Критерий Сэвиджа – кр минимального риска: Состав март риска по формуле 
rij=bjij. bij=max a
ij Þ rij=bj-aij.
R=(rij) –матр риска; ri=maxj rijÞ mini ri=ri0 Þ выб Аi0.
Если бы мы знали, то мы бы выбрали наиболее эф-е решение. Для самого эф-го
решения: rij=0 (если Пj) Þ Аi. Риск =
величине упущенной возможности.
У каж критерия есть свои особенности применения. Если  мы оценив ситуацию по
разным критериям, то мы можем принять более обоснован решение. Трудность
обоснования яв-ся, что природа не стремится к выигрышу.
                   Принятие решения в усл риска.                   
Рассотрим вариант игры чел и природы в случаи, когда нам известно сост
природы. Природа к выигрышу не стремится. Находим стратегию, которая приносит
макс средний доход. Средний доход расчитывается по правилу теории
вероятности.
Величина среднего дохода равна матем ожиданию при этой стратегии.
1) М(Ai)=nåj=1aijpj  Находим макс maxi M(Ai)
2) Правило минималь среднего риска. R=(Ai)=nå
j=1rijpj. Находим наимень mini R(Ai
).
     Лемма: Указ выше 2 критерия в результате всегда приводят к
выбору одной и той же оптим стратегии.
Док-во: Найдем миним сред риска mini R(Ai)= mini 
åjrijpj= minij
(bjij)pj)= minij
bj pjjаijpj
)={åjbj pj – не зависит от переменной i,
значит это const С}= mini (С-åjаijp
j)Þ минимум разности соот-ет максимуму вычитаемого.
maxi åjаijpj=M(Ai).
Номера стратегий, на которых достиг миним среднего риска, равны номерам
стратегий обеспеч наиболь средний выигрыш.
        Бейссовский подход нахождения оптимального решения.        
     Бейсовский подход: Если первонач распредел вероятности мы получ доход `Q
`. Если мы можем провести эксперемент дающий новое распред вероятности в
завис от первонач `Q`и нового `Q’ , мы делаем свой выбор стратегии.
p'Þ`Q’`.
                  Некоторые св-ва матричной игры.                  
     Замеч№1 О масштабе игр: Пусть даны 2 игры одинаковой
размерности с платежной матрицей р(1) и р(2). При чем при
любых i и j выпол (а(2)ij=aa(1)ij
+b), некоторые числа a и b. Тогда: 1) опт стратегии 1 игрока в 1 и 2 игре
одинаковые. Опт стратегии 2 игрока одинаковы в обеих играх.
2) Цена второй игры V2=aV1+b.
Для некот методов решений все элементы матр должны быть не отрицательными.
     Заме№2 О доминировании стратегий: Этот прием применяется
для умень размерности игры.
     А: Аi доминирует над Акiк
), если для любого j выпол нерав-во аij>akj и хотя бы
одно из этих нерав-в строгое.
Ак – заведомо невыгодна; сред размер выигрыша меньше; р*
к=0, стратегия пассивная.
     В: Вj доминирует над Вtjt
), если для любого i выпол нерав-во аij>ait и хотя бы
одно из этих нерав-в строгое.
Bt – невыгодна Þ q*t=0 – актив стратегия.
Доминир стратегии вычеркиваются и получ матр меньшей размерностью.
     Замеч№3 Сравнение операций по методу Парето: Допустим
есть операции Q1, Q2,. Qn. Для каж опер-и
расчит 2 параметра: 1) E(Q) – эффективность (доход);
2) r(Q) – степень риска (s-сред квадратич отклон).
Самая лучшая операция – это опер с наилуч эф-ю и с наимень риском. 
F(Q)=kE(Q)-r(Q), где k - это склонность к риску (не мат проблема). Находим
макс из этих критериев maxi F(Qi). Операция Qi
>Q, если эф-ть не менее E(Qi)³E(Qj), а
риск опер r(Qi)£r(Qj) и хотя бы одно из нерав-в
строгое.
Доминир страт отбрас, как заведомо невыгодные.
     Множ Парето – это все недоминир-е операции. Наиболее эф-е среди них.
                    Понятие о позиционных игр.                    
У каж игрока своя платежная матрица. Выигрыш одного не означ проигр др. Таким
способом можно высчитывать взаимные интересы игроков, а также возможность
образования коалиции. Можно расчит динамические игры учитывая фактор времени
и т.д.
     Позиционные игры –возникает в случаи, когда надо принимать последо-но
несколько решений, при чем выбор решения опираются на предыдущ-е решения.
Рассотрим простейш случ позиц-й игры с природой. Решение изобр в виде дерева
решений.
     Дерево решений – граф-е изобр-е всех возможных альтернатив игрока и сост
природы с указ вероятности соответ-х состояний и размеров выигрыша в каж
ситуации.
     Альтернатива игрока изобр квадратом – список возможных стратегий в соот-й
ситуации. Сост-е природы кружочком, чел на них влиять не может. Делается оценка
каж вершины и наход макс оценка ситуаций соот-х каж ветви дерева решений.
     EMV – денежное решение; EMV=åi(отдача в i-ом сост-и)pi
     maxвершина (EMV)=?