TEORIA GIER WPROWADZENIE. Czesław Mesjasz

Podobne dokumenty
Propedeutyka teorii gier

Gry o sumie niezerowej

TEORIA GIER W EKONOMII. dr Robert Kowalczyk Katedra Analizy Nieliniowej Wydział Matematyki i Informatyki UŁ

Teoria gier matematyki). optymalności decyzji 2 lub więcej Decyzja wpływa na wynik innych graczy strategiami

TEORIA GIER W EKONOMII. dr Robert Kowalczyk Katedra Analizy Nieliniowej Wydział Matematyki i Informatyki UŁ

Teoria gier. prof. UŚ dr hab. Mariusz Boryczka. Wykład 4 - Gry o sumie zero. Instytut Informatyki Uniwersytetu Śląskiego

TEORIA GIER W NAUKACH SPOŁECZNYCH. Równowagi Nasha. Rozwiązania niekooperacyjne.

MODELOWANIE RZECZYWISTOŚCI

MODELOWANIE RZECZYWISTOŚCI

TEORIA GIER W EKONOMII WYKŁAD 6: GRY DWUOSOBOWE KOOPERACYJNE O SUMIE DOWOLNEJ

Teoria gier matematyki). optymalności decyzji 2 lub więcej Decyzja wpływa na wynik innych graczy strategiami

TEORIA GIER W EKONOMII WYKŁAD 5: GRY DWUOSOBOWE KOOPERACYJNE O SUMIE NIESTAŁEJ

Mikroekonomia. O czym dzisiaj?

Elementy Modelowania Matematycznego

11. Gry Macierzowe - Strategie Czyste i Mieszane

Teoria Gier - wojna, rybołówstwo i sprawiedliwość w polityce.

Teoria gier. Łukasz Balbus Anna Jaśkiewicz

Rozwiązania gier o charakterze kooperacyjnym

Czym zajmuje się teroia gier

Wprowadzenie do teorii gier

10. Wstęp do Teorii Gier

Czym zajmuje się teroia gier

Teoria gier. dr Przemysław Juszczuk. Wykład 2 - Gry o sumie zero. Instytut Informatyki Uniwersytetu Śląskiego

TEORIA GIER W NAUKACH SPOŁECZNYCH. Gry macierzowe, rybołówstwo na Jamajce, gry z Naturą

Teoria gier. mgr Przemysław Juszczuk. Wykład 5 - Równowagi w grach n-osobowych. Instytut Informatyki Uniwersytetu Śląskiego

Teoria gier w ekonomii - opis przedmiotu

Modelowanie sytuacji konfliktowych, w których występują dwie antagonistyczne strony.

Materiał dydaktyczny dla nauczycieli przedmiotów ekonomicznych. Mikroekonomia. w zadaniach. Gry strategiczne. mgr Piotr Urbaniak

Teoria gier. wstęp Teoria gier Zdzisław Dzedzej 1

Temat 1: Pojęcie gry, gry macierzowe: dominacje i punkty siodłowe

OPISU MODUŁU KSZTAŁCENIA (SYLABUS) dla przedmiotu Teoria gier na kierunku Zarządzanie

Optymalizacja decyzji

2010 W. W. Norton & Company, Inc. Oligopol

Dylemat więźnia jako przykład wykorzystania teorii gier

Uniwersytet Warszawski Teoria gier dr Olga Kiuila LEKCJA 3

Konkurencja i kooperacja w dwuosobowych grach strategicznych. Anna Lamek

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PODSTAWY WSPOMAGANIA PODEJMOWANIA DECYZJI W ZARZĄDZANIU BEZPIECZEŃSTWEM. cz. 6. dr BOŻENA STARUCH

Teoria Gier. Piotr Kuszewski 2018L

TEORIA GIER HISTORIA TEORII GIER. Rok 1944: powszechnie uznana data narodzin teorii gier. Rok 1994: Nagroda Nobla z dziedziny ekonomii

Modelowanie Preferencji a Ryzyko. Dlaczego w dylemat więźnia warto grać kwantowo?

EKONOMIA MENEDŻERSKA. Wykład 5 Oligopol. Strategie konkurencji a teoria gier. 1 OLIGOPOL. STRATEGIE KONKURENCJI A TEORIA GIER.

Konspekt 7. Strategie postępowania oligopolu - zastosowania teorii gier.

Plan. Prosty model aukcji: Aukcja drugiej ceny - równowaga Nasha w strategiach słabo dominujących Aukcja pierwszej ceny - równowaga Nasha

Przykład. 1 losuje kartę z potasowanej talii, w której połowa kart ma kolor czarny a połowa czerwony. Postać ekstensywna Postać normalna

TEORIA GIER DEFINICJA (VON NEUMANN, MORGENSTERN) GRA. jednostek (graczy) znajdujących się w sytuacji konfliktowej (konflikt interesów),w

Po co matematykom Jan Jakub Rousseau?

1. S³owo wstêpne Geologia gospodarcza g³ówne aspekty problematyki badawczej Zakres, treœæ i cel rozprawy...

Optymalizacją wielokryterialną nazwiemy próbę znalezienia wektora zmiennych decyzyjnych: x = [x 1

Skowrońska-Szmer. Instytut Organizacji i Zarządzania Politechniki Wrocławskiej Zakład Zarządzania Jakością r.

Tworzenie gier na urządzenia mobilne

Elementy teorii wyboru publicznego. Marek Oramus

TEORIA GIER. Wspólna wiedza dotyczy nie tylko zachowań (reguł postępowania), ale i samej gry : każdy zna jej reguły i wypłaty (swoje i uczestników).

Dr Ewa Roszkowska Wydział Ekonomiczny UwB Zakład Ekonometrii i Statystyki O TEORII GIER, EKONOMII I MATEMATYCE

NASH I JEGO HISTORIA

Stochastyczne dynamiki z opóźnieniami czasowymi w grach ewolucyjnych

Algorytmiczne Aspekty Teorii Gier Rozwiązania zadań

Wykład Ćwiczenia Laboratoriu m ,5 1,5 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI CELE PRZEDMIOTU

Pojęcia podstawowe. Teoria zbiorów przybliżonych i teoria gier. Jak porównać dwa porządki?

Teoria gier jest matematyczną teorią interakcji zachodzących między racjonalnymi graczami.

1 S t r o n a. Teoria Gier Praca domowa 1 - rozwiązania

Mateusz Topolewski. Świecie, 8 grudnia 2014

Mikroekonomia B Mikołaj Czajkowski

Punkty równowagi w grach koordynacyjnych

1. Które z następujących funkcji produkcji cechują się stałymi korzyściami ze skali? (1) y = 3x 1 + 7x 2 (2) y = x 1 1/4 + x 2

Strategie kwantowe w teorii gier

Aukcje groszowe. Podejście teoriogrowe

LEKCJA 4. Gry dynamiczne z pełną (kompletną) i doskonałą informacją. Grą dynamiczną jest każda gra w której gracze wykonują ruchy w pewnej kolejności.

DUE DILIGENCE W PROCESIE WYCENY - NEGOCJACJE

TEORIA GIER W EKONOMII WYKŁAD 2: GRY DWUOSOBOWE O SUMIE ZEROWEJ. dr Robert Kowalczyk Katedra Analizy Nieliniowej Wydział Matematyki i Informatyki UŁ

D. Miszczyńska, M.Miszczyński KBO UŁ, Badania operacyjne, gry konfliktowe 1

Hyper-resolution. Śmieciarki w Manncheim

Zasada racjonalnego gospodarowania RACJONALNE GOSPODAROWANIE. Zasada racjonalnego gospodarowania. Zasada racjonalnego gospodarowania

-Teoria gier zajmuje się logiczną analizą sytuacji konfliktu i kooperacji

STRUKTURY RYNKU I ICH REGULACJE. Wykład 4: Oligopol. Wrocław

D. Miszczyńska, M.Miszczyński KBO UŁ 1 GRY KONFLIKTOWE GRY 2-OSOBOWE O SUMIE WYPŁAT ZERO

Lista zadań. Równowaga w strategiach czystych

WYKORZYSTANIE TEORII GIER W MODELOWANIU NEGOCJACJI GRECJI Z WIERZYCIELAMI W 2015 ROKU

Tworzenie gier na urządzenia mobilne

ur. 28 Czerwca 1928 w Bluefield w Wirginii, matematyk i ekonomista, profesor Uniwersytetu Princeton

Mixed-UCT: Zastosowanie metod symulacyjnych do poszukiwania równowagi Stackelberga w grach wielokrokowych

a) Znajdź równowagi Nasha tej gry oraz wypłaty w równowadze obu tenisistek...

Schemat sprawdzianu. 25 maja 2010

Wprowadzenie do teorii gier Ryszard Paweł Kostecki

GRY DWUOSOBOWE O SUMIE NIEZEROWEJ. Równowaga Nasha Rozwiązania niekooperacyjne

Historia ekonomii. Mgr Robert Mróz. Mikroekonomia w XX wieku

Teoria Gier i Optymalne Wykorzystanie Wspólnych Zasobów p. 1/4

Wyznaczanie strategii w grach

Elementy teorii gier. Badania operacyjne

Nazwa przedmiotu. pierwsza

Egzamin z Wstępu do Teorii Gier. 19 styczeń 2016, sala A9, g Wykładowca: dr Michał Lewandowski. Instrukcje

Daria Sitkowska Katarzyna Urbaniak

Parę stron internetowych.

Wstęp do Teorii Gier 5 X Tadeusz P/latkowski

Gry wieloosobowe. Zdzisław Dzedzej

WPROWADZENIE DO KOMUNIKACJI NEGOCJACJE

13. Teoriogrowe Modele Konkurencji Gospodarczej

Oligopol. Jest to rynek, na którym niewielka liczba firm zachowuje się w sposób b strategiczny i ają niezależnie od siebie, ale uwzględniaj

Podejmowanie decyzji gospodarczych

Historia ekonomii. Mgr Robert Mróz. Leon Walras

Transkrypt:

TEORIA GIER WPROWADZENIE Czesław Mesjasz 2010 1

GENEZA TEORII GIER Próby budowy matematycznych modeli konfliktów i negocjacji podejmowane były już przez A. Cournota, F. Edgewortha i F. Zeuthena. Koncepcje dwóch pierwszych autorów do dzisiaj stosowane są w mikroekonomii - równowaga Cournota czy też prostokąt Edgewortha Czesław Mesjasz 2010 2

GENEZA TEORII GIER Rozwój teorii gier nastąpił po ukazaniu się w 1944 roku pracy J. von Neumanna i O. Morgensterna Theory of Games and Economic Behavior W pracy tej dokonali oni systematyzacji istniejącej wiedzy dotyczącej racjonalnego zachowania podejmujących decyzje ekonomiczne i wskazali na interakcyjny charakter tych decyzji. Wprowadzili oni pojęcie gier kooperacyjnych oraz rozwinęli w formie aksjomatycznej teorię oczekiwanej użyteczności. Czesław Mesjasz 2010 3

TEORII GIER DEFINICJA TEORIA GIER = INTERAKCYJNA TEORIA DECYZJI Dotyczy ona zachowania racjonalnych decydentów (graczy), których decyzje nawzajem wpływają na siebie. Nazwa jej wynika z tego, że początkowo stosowana była ona w analizie takich gier jak szachy czy poker. Oprócz teorii decyzji, teoria gier wykorzystywana jest w opisie i badaniu konfliktów i negocjacji międzynarodowych, międzygrupowych a także pomiędzy indywidualnymi osobami Czesław Mesjasz 2010 4

TEORII GIER DEFINICJA TEORIA GIER = INTERAKCYJNA TEORIA DECYZJI Podstawowym założeniem przyjmowanym w modelach konfliktów i negocjacji opartych o teorię gier jest istnienie obiektywnej, jednoznacznie zdefiniowanej funkcji użyteczności dla każdego zagadnienia cząstkowego (issue) wyrażającej w sposób abstrakcyjny interesy dwu albo więcej stron Funkcja użyteczności może być reprezentowana za pomocą macierzy wypłat Czesław Mesjasz 2010 5

TEORII GIER DEFINICJA TEORIA GIER = TEORIA DECYZJI INTERAKCYJNYCH Teoria gier stała się obecnie jednym z podstawowych narzędzi współczesnej ekonomii oraz teorii konfliktów i negocjacji Czesław Mesjasz 2010 6

CECHY GRY W opisie każdej gry należy uwzględniać następujące elementy: uczestnicy gry, czasem określani jako gracze" (indywidualne osoby, zespoły ludzkie, automaty, gatunki, osobniki) możliwości postępowania każdego z uczestników gry informacje dostępne dla każdego uczestnika gry Czesław Mesjasz 2010 7

CECHY GRY W opisie każdej gry należy uwzględniać następujące elementy: cele uczestników gry kryteria wyboru, którymi posługują się uczestnicy gry Czesław Mesjasz 2010 8

TYPY GIER Gry o sumie zerowej (gry o sumie stałej) maja charakter antagonistyczny; przyrost użyteczności jednego uczestnika (osiągnięcie korzyści) równa się zmniejszeniu użyteczności drugiego gracza (zmniejszenie korzyści) Gry o sumie niezerowej (gry o sumie zmiennej) - nie mają charakteru ściśle antagonistycznego, czyli, że istnieją w nich takie wyniki, które są dla wszystkich uczestników lepsze od jakichś innych Czesław Mesjasz 2010 9

TYPY GIER Gry niekooperacyjne - są to takie gry, w których niedozwolone jest jakiekolwiek porozumiewanie się. Dla takich gier wdrożenie wyniku jest efektem samej struktury gry oraz założenia o racjonalności uczestników w sensie ekonomicznym. Uczestnicy nie współpracują ze sobą w trakcie gry Gry kooperacyjne (negocjacyjne) - (gry targu) - są to gry, w których dopuszcza się pełną swobodę porozumiewania Czesław Mesjasz 2010 10

STRATEGIA Strategia - kompletny plan postępowania obejmujący wszystkie posunięcia, które gracz powinien wybrać w każdym etapie gry Strategie, które wybierane są w sposób jednoznaczny określa się jako strategie czyste, natomiast te, dla których określone jest jedynie prawdopodobieństwo ich wyboru określa się jako strategie mieszane Czesław Mesjasz 2010 11

RÓWNOWAGA W GRZE Optymalność (równowaga) w sensie Pareto - ( rozsądek grupowy ) - jest to taki wynik gry, który nie jest dominowany przez żaden inny wynik (dla obydwu graczy). Innymi słowy, każdy inny wynik można poprawić co najmniej dla jednego gracza, nie czyniąc przy tym szkody drugiemu Inna definicja tej optymalności mówi, że jest to taki stan, w którym sytuacja jednego uczestnika nie może być poprawiona bez powodowania straty innych uczestników Czesław Mesjasz 2010 12

Vilfredo Pareto Teoria gier wprowadzenie RÓWNOWAGA W GRZE (OPTYMALNOŚĆ W SENSIE PARETO) Czesław Mesjasz 2010 13

RÓWNOWAGA W GRZE STRATEGIE W RÓWNOWADZE (RÓWNOWAGA NASHA) Dla żadnego z graczy nie jest korzystna zmiana strategii, o ile drugi gracz nie zmienia swej strategii Czesław Mesjasz 2010 14

John F. Nash Jr 15

Nash Equilibrium Nash Equilibrium is the strategy that leads to the most preferred outcome. It`s a set of strategies such that each strategy is a best response to all the others. Nash equilibrium maximizes each person`s expected utility given that every other person is choosing a Nash Equilibrium strategy. 16

Nash Equilibrium 17

DYLEMAT WIĘŹNIA (PRISONER S DILEMMA) Dwóch odizolowanych więźniów podejrzewa się o dokonanie przestępstwa zagrożonego wysoką karą 25 lat. Oskarżenie posiada dowody dotyczące jedynie niewielkiego przestępstwa. Jeżeli żaden z nich nie przyzna się do winy, wówczas obydwaj dostaną łagodny wyrok - 2 lata. Oznacza to. że każdy z więźniów bierze pod uwagę interesy drugiego. Można tę sytuację opisać symbolem (WW). Jeżeli jeden z więźniów zdradzi a drugi nie przyzna się do winy, wówczas ten, który przyznał się zostanie zwolniony - brak współpracy i współpraca (BW), natomiast drugi z więźniów otrzyma ciężki wyrok 25 lat - współpraca i brak współpracy (WB). Jeżeli przyznają się obydwaj to dostaną wyrok, który można określić jako umiarkowany, np. 7 lat - obopólny brak współpracy (BB). Czesław Mesjasz 2010 18

DYLEMAT WIĘŹNIA (PRISONER S DILEMMA) (Macierz wypłat) W B W 3,3 1,4 (RP) B 4,1 2,2 (RN) Czesław Mesjasz 2010 19

DYLEMAT WIĘŹNIA (PRISONER S DILEMMA) Porządek preferencji dla każdego z uczestników tego konfliktu jest następujący: 4 (wolność)» 3 (2 lata)» 2 (7 lat)» 1 (25 lat) Czesław Mesjasz 2010 20

DYLEMAT WIĘŹNIA (PRISONER S DILEMMA) Porządek preferencji dla każdego z uczestników tego konfliktu jest następujący: BW» WW» BB» WB WW równowaga Pareto BB równowaga Nasha Czesław Mesjasz 2010 21

TCHÓRZ ( POKER DROGOWY )( CHICKEN ) Dwóch kierowców, sprawdza swoją odwagę w ten sposób, że jadą samochodami naprzeciwko siebie. Jeżeli jeden z nich skręci wcześniej, czyli gdy bierze pod uwagę interesy drugiego, wówczas zostanie on tchórzem, Chicken - (WB), natomiast drugi uznany zostanie za bohatera (BW). Jeżeli żaden z nich nie stchórzy, czyli gdy nie wezmą pod uwagę interesów drugiej strony, to wówczas dojdzie do zderzenia (BB). Jeżeli obydwaj skręcą wcześniej, czyli gdy uwzględniają interesy swego oponenta, wówczas ich reputacja nie ucierpi za bardzo (WW). Czesław Mesjasz 2010 22

TCHÓRZ ( POKER DROGOWY )( CHICKEN ) (Macierz wypłat) W B W 3,3 2,4 B 4,2 1,1 Czesław Mesjasz 2010 23

DYLEMAT WIĘŹNIA (PRISONER S DILEMMA) Porządek preferencji dla każdego z uczestników tego konfliktu jest następujący: BW» WW» WB» BB WW równowaga Pareto Brak dominującej równowagi Nasha Czesław Mesjasz 2010 24

Games of Chicken Chickie Run James Dean Rebel Without a Cause 25

Game of Chicken 26

GRA KOOPERACYJNA - KONFLIKT MAŁŻEŃSKI ( THE BATTLE OF THE SEXES ) Wprowadzenie możliwości porozumiewania się stron wydaje się na pierwszy rzut oka ułatwiać sytuację negocjatorów. Dokładniejsza analiza tego problemu pokazuje, że rozwiązanie zadowalające jest trudne do znalezienia. Sytuację taką ilustruje gra konflikt małżeński Czesław Mesjasz 2010 27

GRA KOOPERACYJNA - KONFLIKT MAŁŻEŃSKI ( THE BATTLE OF THE SEXES ) Pewne małżeństwo rozważa wybór między dwoma alternatywami: pójść na mecz bokserski (M1, K1), albo na balet (M2, K2). Mężczyzna wolałby pójść na mecz bokserski, kobieta zaś woli balet. Istnieje również możliwość rozdzielenia się tak, aby każde wybrało swoją ulubioną rozrywkę (M1, K2), a mogą też tak się rozdzielić, że każde z nich wybierze mniej dla siebie atrakcyjną rozrywkę (M2, K1). W obu ostatnich przypadkach satysfakcja ich będzie niewielka (mniejsza niż wspólne spędzenie czasu przy jednej bądź drugiej rozrywce), gdyż bardzo cenią sobie wspólne spędzenie czasu. Zrozumiałym jest, że najgorszym z możliwych wyników jest rozdzielenie i wybór mniej lubianej rozrywki Czesław Mesjasz 2010 28

GRA KOOPERACYJNA - KONFLIKT MAŁŻEŃSKI ( THE BATTLE OF THE SEXES ) Gdyby małżonkowie byli zmuszeni niezależnie wybierać swoje strategie (nie mając z jakichś powodów możliwości porozumienia), to mogłoby się zdarzyć wszystko, włącznie z najgorszymi wynikami (-2, - 2). Pary strategii w równowadze (M1,K1) i (M2,K2) nie są bowiem zamienne i w tym sensie gra ta nie ma rozwiązania. Problem ten staje się łatwiejszy do rozwiązania, gdy istnieje możliwość porozumiewania. Czesław Mesjasz 2010 29

GRA KOOPERACYJNA - KONFLIKT MAŁŻEŃSKI ( THE BATTLE OF THE SEXES ) (Macierz wypłat) K1 K2 M1 1,0-1,-1 M2-2,-2 0,1 Czesław Mesjasz 2010 30

GRA KOOPERACYJNA - KONFLIKT MAŁŻEŃSKI ( THE BATTLE OF THE SEXES ) Zamiast strategii czystych należy wprowadzić strategie mieszane. Strony dokonują wyboru wprowadzając możliwość losowania. Ponieważ mogą się oni porozumiewać dlatego też mogą uzgodnić, że np. będą stosowali tylko pary strategii (M1, K1) albo (M2, K2) Czesław Mesjasz 2010 31

GRA KOOPERACYJNA - KONFLIKT MAŁŻEŃSKI ( THE BATTLE OF THE SEXES ) O wartości wyniku zadecyduje wówczas prawdopodobieństwo jego wystąpienia, określone np. za pomocą rzutu monetą. Równowaga Nasha przy strategiach mieszanych odnosi się do takiego stanu, w którym każdy uczestnik gry wybiera optymalną częstość stosowania własnej strategii przy danej częstości stosowania swojej strategii przez drugiego uczestnika Czesław Mesjasz 2010 32

PRZYWÓDCA ( LEADER ) (Macierz wypłat) W B W 2,2 3,4 B 4,3 1,1 Czesław Mesjasz 2010 33

BOHATER ( HERO ) (Macierz wypłat) W B W 2,2 4,3 B 3,4 1,1 Czesław Mesjasz 2010 34

PEŁNA WSPÓŁPRCA ( HARMONY ) (Macierz wypłat) W B W 4,4 2,3 B 3,2 1,1 Czesław Mesjasz 2010 35

POLOWANIE NA JELENIA ( STAG HUNT ) (Macierz wypłat) W B W 4,4 1,3 B 3,1 2,2 Czesław Mesjasz 2010 36