Введение 5
1 История возникновения метода поиска равновесия Нэша и задачи,
решаемые этим методом 6
1.1 История возникновения метода 6
1.2 Задачи, решаемые методом поиска равновесия Нэша 8
2 Методы и алгоритмы поиска равновесия Нэша в смешанных стратегиях .. 12
2.1 Основные определения 12
2.2 Биматричные игры 13
2.3 Теорема Нэша 14
2.4 Решение игры 3x3 17
2.5 Равновесие Нэша в игре 2x2 20
2.6 Примеры биматричной игры 2x2 23
2.7 Актуальность равновесий Нэша в реальном мире 28
3 Реализация и тестирование методов поиска равновесия Нэша в смешанных
стратегиях 33
3.1 Описание алгоритма 33
3.2 Тестирование программы 38
Заключение 44
Список используемых источников 45
Приложение А Программный код
В выпускной квалификационной работе рассматривается равновесие по Нэшу в смешанных стратегиях.
Актуальность работы обусловлена тем, что равновесие Нэша является одним из главных инструментов в маркетинге и экономике, на его основе решаются задачи по неорганизованным рынкам, теоретико-игровым моделям олигополистической конкуренции и многие другие.
Объектом исследования являются игровые методы оптимизации.
Предметом исследования является равновесие Нэша.
Целью работы является анализ и реализация равновесия Нэша в смешанных стратегиях.
Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать методы поиска равновесия Нэша в смешанных стратегиях,
- выполнить анализ технологий проектирования методов для поиска равновесия Нэша в смешанных стратегиях,
- выполнить программную реализацию метода поиска равновесия Нэша в смешанных стратегиях,
- протестировать программную реализацию методов поиска равновесия Нэша в смешанных стратегиях.
В первой главе рассматривается история возникновения методов поиска равновесия Нэша в смешанных стратегиях, а также представлено решение задач с применением данных методов.
Во второй главе рассматриваются математические методы и алгоритмы решения задач по поиску равновесия Нэша в смешанных стратегиях.
В третьей главе выполнена программная реализация методов равновесия Нэша в смешанных стратегиях. Программа протестирована на основе задач, решенных во второй главе.
Во время выполнения выпускной квалификационной работы на тему «Методы поиска равновесия Нэша в смешанных стратегиях», рассматривались игровые методы оптимизации, которые повсеместно используются в экономике, политологии, маркетинга и во многих других отраслях.
Теоретические основы теории игр, математическая модель равновесия Нэша, а также методы его нахождения на протяжении многих лет не теряют свою актуальность и продолжают распространяться на новые отрасли.
Цель работы заключалась в реализации алгоритма нахождения равновесия Нэша в смешанных стратегиях.
Для достижения поставленной цели были рассмотрены: история возникновения равновесия Нэша, его применение в разных сферах жизни и ситуациях, основные понятия. Также в работе много внимания уделялось решению биматричных игр и выводу формул для поиска равновесия Нэша в игре. Так были выведены формулы для игры 2 X 2, 3 X 3, и обобщенная формула п X п.
С помощью существующей математической модели был реализован алгоритм поиска равновесия Нэша в смешанных стратегиях для игр 2 X 2. Этот алгоритм был разработан на языке программирования Java с применением Swing в современной и удобной среде для создания приложений IntelliJ IDEA. Для работы с реализованной программой и анализа ее эффективности использовалась операционная система Windows. Так же ввиду мультиплатформенности языка программирования java и его jvm программа была протестирована на операционной системе Linux mint 22.
Стоит отметить, что в реализованной программе можно не только искать коэффициенты для решения равновесия Нэша в смешанных стратегиях, но также программа показывает на оптимальную стратегию в чистых стратегиях и высчитывает средний выигрыш для обоих случаев
1. Алескеров Ф.Т. Индексы влияния, учитывающие предпочтения участников по созданию коалиций - Доклады Российской академии наук. 2007. Т. 414. № 5. С. 594-597.
2. Блекуэл Д., Гиршик М. Теория игр и статистических решений. - М.: Иностранная литература, 1958.
3. Васин А.А., Морозов В.В. Теория игр и модели математической экономики:Учебное пособие. - М.: Макс-Пресс, 2005. - 272 с.
4. Воробьёв Н. Н. Теория игр для экономистов-кибернетиков. — М.: Наука, 1985
5. Гермейер Ю.Б. Введение в теорию исследования операций. - М.: Наука, 1971.
6. Гермейер Ю.Б. Об играх двух лиц с фиксированной последовательностью ходов. ДАН, 1971, v. 198, т. 5, с. 1001-1004.
7. Горелик В.А. Теория игр и исследование операций. - М: Издво МИНГП, 1978.
8. Губко М.В., Новиков Д.А. Теория игр в управлении организационными системами: Учебное пособие. - М.: Синтег, 2005 - 138 с.
9. Давыдов Э.Г. Исследование операций. - М.: Высшая школа, 1990.
10. Захаров, А. В. Теория игр в общественных науках: учебник для вузов — М.:НИУ ВШЭ, 2015
11. Мазалов В. В. Математическая теория игр и приложения. — Изд во Лань, 2010, 446 с.
12. Меньшиков И.С. Лекции по теории игр и экономическому моделированию. - М., МЗ Пресс, 2006. - 208 с.
13. Оуэн Г. Теория игр. - М.: Вузовская книга, 2007. - 216 с.
14. Петросян Л. А., Зенкевич Н. А., Шевкопляс Е. В. Теория игр. — СПб: БХВ-Петербург, 2012, 432 с.
15. Петросян С.Н., Зенкевич Н.А., Сёмина Е.А. Теория игр. М.: Высшая школа, 1998. - 304 с.
16. Протасов И.Д. Теория игр и исследование операций: Учебное пособие. _М.: Гелиос АРВ, 2003. - 368 с.
17. Романьков, В А Введение В Теорию Игр: Учебное Пособие / Романьков В А. - Москва: РГГУ, 2014. - 699 с.
18. Самаров К.Л. Математика. Учебно-методическое пособие по разделу «Элементы теории игр», ООО «Резольвента»,2011.-211с.
19. Смольяков, Э. Р. Теория антагонизмов и дифференциальные игры / Э.Р. Смольяков. - М.: Едиториал УРСС, 2016. - 160 с.
20. Сушко, Софья Стратегическое управление и теория игр в индустрии моды / Софья Сушко. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2016. - 116 с.
21. Теория игр и экономическое поведение. Нейман фон Дж., Моргенштерн О. Издательство: Москва, Наука, 1970 г.
22. Теория игр. - М.: Наука, 2017. - 224 c.
23. Шагин, В.Л. Теория игр: Учебник и практикум / В.Л. Шагин. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 223 c.
24. Amsterdam Proc., 1909, v. 11, continued in 1910, v. 12,13.
25. B. D. Bernheim; B. Peleg; M. D. Whinston (1987), "CoalitionProof
Equilibria I. Concepts", Journal of Economic Theory, 42: 1-12,
doi:10.1016/0022-0531 (87)90099-8.
26. Bogomolnaia A., Le Breton M., Savvateev A., Weber S. Stability of jurisdiction structures under the equal share and median rules - Economic Theory. 2008. V. 34(3). P. 525-543.
27. Bogomolnaia A., Le Breton M., Savvateev A., Weber S. Stability under unanimous consent, free mobility and core - International Journal of Game Theory. 2007. V. 35(2). P. 185-204.
28. Borel E. Econometrica, 1953, v. 21, №1, p. 97-117.
29. Brouwer L.E.J. On continuous vector distributions of surfaces.
30. Dreze J., Le Breton M., Savvateev A., Weber S. "Almost" subsidy-free spatial pricing in a multi-dimensional setting - Journal of Economic Theory. 2008. V. 143. P. 275-291.
31. Dreze J., Le Breton M., Savvateev A., Weber S. A Problem of Football Bars: Vertically and Horizontally Differentiated Public Goods - X Международная научная конференция по проблемам развития экономики и общества. Т. 2. М.: ИД ГУ ВШЭ. 2010. С. 8.
32. Gilles D.B. Solutions to general non-zero-sum games. Contributions to the theory of games. IV (Kuhn H.W., Tucker A.W. eds.). Ann. Math. Studies, №40, - Princeton: Princeton Univ. Press, 1959, p. 47-86.
33. Kakutani S. A generalisation of Brower's fixed-point theorem. Duke Math. J., 1941, v. 8, №3, p. 457-459.
34. Kreps, D. M. A course in microeconomic theory / D. M. Kreps. — Princeton University Press, 1990.
35. Osborn, M.J. An introduction to game theory / M. J. Osborn. — N. Y. : Oxford University Press, 2004.