МО практики
.pdfРазделив левую и правую части каждого из неравенств (5.4) на цену игры γ > 0 , получим
a |
p1 |
+a |
|
p2 |
+... + a |
|
pi |
+... + a |
|
pm |
≥1, j = |
|
|
|
|
1,n. |
|||||||||||
γ |
2 j γ |
|
mj |
γ |
|||||||||
1 j |
|
|
ij γ |
(5.5) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
При использовании обозначений |
|
|
|
|
|
pi = x i =1,m. |
|
|
γ |
i |
(5.6) |
|
||
|
|
|
неравенства (5.5) примут вид |
|
a |
x |
+a |
21 |
x |
2 |
+...+a x +...+a |
m1 |
x |
m |
≥1; |
|||||||
11 1 |
|
|
|
i1 i |
|
|
|
|
|||||||||
a12 x1 +a22 x2 +...+ai2 xi +...+am2 xm ≥1; |
|||||||||||||||||
............................................................. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
x |
+a |
2n |
x |
2 |
+...+a x +...+a |
mn |
x |
m |
≥1, |
|||||||
|
1n 1 |
|
|
|
|
1n i |
|
|
|
|
|||||||
где, очевидно, все xi ≥ 0 , так как p ≥ 0, |
|
|
γ > 0. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
Из равенства
p1 + p2 +... + pm =1
и в силу определения (5.6) следует, что переменные ( xi ) удовлетворяют условию
x1 + x2 +... + xi +... + xm = γ1 .
Учитывая, что игрок I стремится максимизировать γ , получаем
линейную функцию
f (x)= x1 + x2 +... + xi +... + xm → min . |
(5.8) |
51
Таким образом, задача решения игры свелась к следующей задаче
линейной |
|
оптимизации: |
|
|
найти |
|
неотрицательные |
значения |
|||||||
переменныххi ,i = |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1,m, |
минимизирующие линейную функцию (5.8) и |
||||||||||||||
удовлетворяющие ограничениям (5.7). |
|
|
|
|
|||||||||||
Из решения задачи линейной оптимизации легко найти цену игры γ и |
|||||||||||||||
оптимальную стратегию p = ( p , |
p |
2 |
,..., p |
m |
) игрока I: |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
I |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
γ = |
1 |
|
; p = |
|
xi |
|
, i = |
|
|
|
|||||
|
|
|
1,m. |
|
|||||||||||
m |
|
m |
|
|
|||||||||||
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
∑xi |
|
∑xi |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
i=1 |
|
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
В свою очередь, оптимальная стратегия игрока II
qII = (q1 ,q2 ,...,qn )
может быть найдена из выражения
|
u j |
|
|
|
q j = |
, j =1, n, |
|||
n |
||||
|
∑u j |
|
|
|
|
j=1 |
|
|
где u j - неотрицательные переменные задачи линейной оптимизации
f (u)=u1 +u2 +... +u j +... +un → max; a11u1 +a12u2 +... +a1 ju j +... +a1nun ≤1; a21u1 +a22u2 +... +a2 ju j +... +a2nun ≤1;
.................................................................
am1u1 +am2u2 +...+amju j +... +amnun ≤1,
которая является двойственной по отношению к задаче, представленной условиями (5.7) и (5.8).
В этой системе неравенств переменные u j = qγj , j =1, n.
Таким образом, оптимальные стратегии
52
pI = ( p1 , p2 ,..., pn ) и qII = (q1 , q2 ,..., qn )
игры с платежной матрицей aij ( m ×n) могут быть найдены путем
решения симметричной пары двойственных задач линейной оптимизации.
Исходная задача |
Двойственная задача |
|||||||||
m |
|
|
|
|
f (u)= ∑n u j → max; |
|||||
f (x)= ∑xi |
→ min; |
|||||||||
i=1 |
|
|
|
|
j=1 |
|||||
n |
|
|
|
|
m |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||||
∑aiju j ≤1,i |
=1,m; |
∑aij xi ≥1, j =1, n; |
||||||||
j=1 |
|
|
|
|
i=1 |
|||||
xi ≥ 0, i = |
|
. |
u j ≥ 0, j = |
|
|
|||||
1, m |
|
|
||||||||
1,n. |
Цена игры и вероятности применения стратегий игроками I и II равны
γ = |
1 |
= |
1 |
; |
|
f (u)max |
|||
|
f (x)min |
|
pi =γ χi ,i =1,m, q j =γ u j , j =1,n.
5.6 Задачи для самостоятельного решения
Путем сведения двойственных задач линейного программирования найти оптимальные смешанные стратегии и цену игры матричных игр с такими платежными матрицами:
1) |
|
-8 |
|
2 |
|
2) |
|
-2 |
|
|
-5 |
|
3) |
|
-1 |
|
5 |
|
4) |
5 |
-6 |
5) |
-3 |
1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
-8 |
|
|
|
-4 |
|
|
3 |
|
|
|
6 |
|
|
-4 |
|
|
-3 |
0 |
|
|
2 |
-1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6) |
|
-3 |
|
3 |
3 |
7) |
0 |
|
1 |
|
6 |
|
8) |
|
1 |
|
0 |
|
-1 |
|
9) |
|
1 |
|
0 |
|
-1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
-5 |
|
5 |
-3 |
|
|
7 |
|
1 |
|
3 |
|
|
|
|
0 |
|
2 |
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
2 |
|
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
3 |
|
-9 |
2 |
|
|
1 |
|
2 |
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|
-1 |
3 |
|
|
|
-2 |
|
-3 |
|
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА
1.Сборник задач по высшей математике для экономистов: Учебное пособие /Под ред. В.И.Ермакова. – М.: ИНФРА-М, 2001 (и поздние издания)
2.Кузнецов А.В., Холод Н.И., Костевич Л.С. Руководство к решению задач по математическому программированию.– Мн: Вышэйшая школа,2001
3.Налбандян Ю.С. Руководство к решению задач по линейной алгебре. Метод. указания для студентов специальности «Менеджмент организаций». - Ростов-на-Дону: 2007.
4.Общий курс высшей математики для экономистов: Учебник/Под ред. В.И.Ермакова. – М.: ИНФРА-М, 2000 (и поздние издания).
5.Исследование операций в экономике / Под ред. Н.Ш.Кремера – М.: ЮНИТИ, 1997 (и поздние издания).
6.Солодовников А.С., Бабайцев П.А., Браилов А.В Математика в экономике. Ч.1. М.: Финансы и статистика, 2001
54