Operační výzkum. Teorie her. Řešení maticových her převodem na úlohu LP.

Podobné dokumenty
Operační výzkum. Teorie her cv. Hra v normálním tvaru. Optimální strategie. Maticové hry.

Operační výzkum. Vícekriteriální programování. Lexikografická metoda. Metoda agregace účelových funkcí. Cílové programování.

Teorie her a ekonomické rozhodování. 2. Maticové hry

Lineární algebra. Soustavy lineárních rovnic

Operační výzkum. Teorie her. Hra v normálním tvaru. Optimální strategie. Maticové hry.

3. ANTAGONISTICKÉ HRY

Operační výzkum. Vícekriteriální hodnocení variant. Grafická metoda. Metoda váženého součtu.

ANTAGONISTICKE HRY 172

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) Základy lineárního programování VMAT, IMT 1 / 25

Operační výzkum. Přiřazovací problém.

4EK213 Lineární modely. 5. Dualita v úlohách LP

Úvod do teorie her

Soustavy rovnic pro učební obory

fakulty MENDELU v Brně (LDF) s ohledem na disciplíny společného základu (reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.

Soustavy rovnic pro učební obor Kadeřník

4EK213 LINEÁRNÍ MODELY

4EK201 Matematické modelování. 2. Lineární programování

M - Příprava na 1. zápočtový test - třída 3SA

MATICOVÉ HRY MATICOVÝCH HER

M - Příprava na pololetní písemku č. 1

Regresní analýza 1. Regresní analýza

Parametrické programování

Matematika (CŽV Kadaň) aneb Úvod do lineární algebry Matice a soustavy rovnic

Metody lineární optimalizace Simplexová metoda. Distribuční úlohy

Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie FEM UO Brno

Matematika pro všechny

4EK213 Lineární modely. 10. Celočíselné programování

Obecná úloha lineárního programování. Úloha LP a konvexní množiny Grafická metoda. Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie FEM UO Brno

0.1 Úvod do lineární algebry

7. přednáška Systémová analýza a modelování. Přiřazovací problém

4EK213 Lineární modely. 12. Dopravní problém výchozí řešení

Ekonomická formulace. Matematický model

4. Trojúhelníkový rozklad p. 1/20

1. července 2010

OSTRAVSKÁ UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA [ MOPV ] METODY OPERAČNÍHO VÝZKUMU

Aplikovaná numerická matematika - ANM

Řešíme tedy soustavu dvou rovnic o dvou neznámých. 2a + b = 3, 6a + b = 27,

4EK212 Kvantitativní management. 1. Úvod do kvantitativního managementu a LP

Exponenciální rovnice. Metoda převedení na stejný základ. Cvičení 1. Příklad 1.

4EK311 Operační výzkum. 1. Úvod do operačního výzkumu

2D transformací. červen Odvození transformačního klíče vybraných 2D transformací Metody vyrovnání... 2

Operační výzkum. Vícekriteriální hodnocení variant. Grafická metoda. Metoda váženého součtu cv.

FIT ČVUT MI-LOM Lineární optimalizace a metody. Dualita. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Přiřazovací problém. Přednáška č. 7

Základy umělé inteligence

3 Úloha lineární optimalizace

1 Determinanty a inverzní matice

Operační výzkum. Síťová analýza. Metoda CPM.

Digitální učební materiál

Goniometrické rovnice

Systémové modelování. Ekonomicko matematické metody I. Lineární programování

Nerovnice a nerovnice v součinovém nebo v podílovém tvaru

12. Lineární programování

KOMPLEXNÍ ČÍSLA INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Mezi firmami v oligopolu dochází ke strategickým interakcím. Při zkoumání strategických interakcí používáme teorii her.

6. Teorie výroby Průvodce studiem: 6.2 Produkční analýza v krátkém období celkový (fyzický) produkt (TP)

2. Řešení algebraické

2. Určete jádro KerL zobrazení L, tj. nalezněte alespoň jednu jeho bázi a určete jeho dimenzi.

Lineární zobrazení. 1. A(x y) = A(x) A(y) (vlastnost aditivity) 2. A(α x) = α A(x) (vlastnost homogenity)

4 Kriteriální matice a hodnocení variant

Lineární programování

Simplexové tabulky z minule. (KMI ZF JU) Lineární programování EMM a OA O6 1 / 25

0.1 Úvod do lineární algebry

IB112 Základy matematiky

4EK201 Matematické modelování. 10. Teorie rozhodování

SOFTWARE STAT1 A R. Literatura 4. kontrolní skupině (viz obr. 4). Proto budeme testovat shodu středních hodnot µ 1 = µ 2 proti alternativní

Lineární algebra : Změna báze

Teorie her a ekonomické rozhodování. 3. Dvoumaticové hry (Bimaticové hry)

Matice. Modifikace matic eliminační metodou. α A = α a 2,1, α a 2,2,..., α a 2,n α a m,1, α a m,2,..., α a m,n

SOUSTAVY LINEÁRNÍCH ROVNIC

MANAŽERSKÉ ROZHODOVÁNÍ

1 Projekce a projektory

Řízení služeb provozu vojenské techniky a materiálu

EKONOMICKO-MATEMATICKÉ METODY

MO-ME-N-T MOderní MEtody s Novými Technologiemi

Simplexová metoda. Simplexová tabulka: Záhlaví (účelová funkce) A ~ b r βi. z j c j. z r

EXPONENCIÁLNÍ ROVNICE

GEOMETRICKÉ POSLOUPNOSTI

Spolehlivost soustav

Průvodce studiem. do bodu B se snažíme najít nejkratší cestu. Ve firmách je snaha minimalizovat

9. Soustavy rovnic DEFINICE SOUSTAVY LINEÁRNÍCH ROVNIC O DVOU NEZNÁMÝCH. Soustava lineárních rovnic o dvou neznámých je:

VYBRANÉ PARTIE Z NUMERICKÉ MATEMATIKY

Soustavy. Terminologie. Dva pohledy na soustavu lin. rovnic. Definice: Necht A = (a i,j ) R m,n je matice, b R m,1 je jednosloupcová.

7 Konvexní množiny. min c T x. při splnění tzv. podmínek přípustnosti, tj. x = vyhovuje podmínkám: A x = b a x i 0 pro každé i n.

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd. Ivana Kozlová. Modely analýzy obalu dat

DIPLOMOVÁ PRÁCE. Petra Váchová Lineární programování ve výuce na střední

Zadání semestrální práce z předmětu Mechanika 2

TEORIE HER. Základní pojmy teorie her. buď racionální (usiluje o optimální výsledek hry) nebo indiferentní (výsledek hry je mu lhostejný)

Markovské metody pro modelování pravděpodobnosti

Soustavy linea rnı ch rovnic

Úvod do lineární algebry

4EK311 Operační výzkum. 3. Optimalizační software a stabilita řešení úloh LP

VZOROVÝ TEST PRO 1. ROČNÍK (1. A, 3. C)

Změna koeficientů PDR při změně proměnných

3.3. EXPONENCIÁLNÍ A LOGARITMICKÁ ROVNICE A NEROVNICE

Lineární algebra. Matice, operace s maticemi

Soustavy lineárních rovnic

Konvexní množiny Formulace úloh lineárního programování. Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie FEM UO Brno

ALGEBRA LINEÁRNÍ, KVADRATICKÉ ROVNICE

4EK213 Lineární modely. 4. Simplexová metoda - závěr

Transkript:

Operační výzkum Řešení maticových her převodem na úlohu LP. Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu Registrační číslo projektu: CZ..07/..00/8.036

Každou maticovou hru lze definovat jako úlohu LP a řešit ji početně (simplexovou metodou, metodou umělé báze, příp. duálně simplexovou metodou). 0 a a... a n a a... a n Máme-li MH s platební maticí A = B @. C..... A, a m a m... a mn pak požadavek. hráče, aby optimální smíšená strategie x 0 = (x 0,..., x 0m) mu zajistila střední výhru nejméně v hodnotě ceny hry v bez ohledu na to, jakou strategii bude volit. hráč, lze vyjádřit soustavou nerovnic a x 0 + a x 0 + + a mx 0m v, a x 0 + a x 0 + + a mx 0m v,................................... a nx 0 + a nx 0 + + a mnx 0m v, kde x 0i 0, i =,,..., m, x 0 + x 0 + + x 0m =.

Ke všem prvkům platební matice přičteme nějaké (libovolné) číslo c 0 tak, aby platilo b ij = a ij + c 0. Optimální strategie v MH s platební maticí B jsou stejné jako v MH s maticí A, jen ceny hry je v = v + c > 0. Po této úpravě obdržíme soustavu nerovnic a x 0 + a x 0 + + a mx 0m v, a x 0 + a x 0 + + a mx 0m v,................................... a nx 0 + a nx 0 + + a mnx 0m v, kde x 0i 0, i =,,..., m, x 0 + x 0 + + x 0m =. Každou nerovnici předchozí soustavy vydělíme číslem v > 0 a provedeme substituci x 0i v = t i, i =,,..., m.

Obdržíme soustavu nerovnic: Přitom b t + b t + + b mt m, b t + b t + + b mt m,.............................. b nt + b nt + + b mnt m, kde t i 0, i =,,..., m. x 0 + x 0 + + x 0m = v mx t i = = i= mx t i = v. Maximalizovat cenu hry v (resp. v ) znamená totéž jako minimalizovat hodnotu = t + t + + tm v (= t). i=

Shrnutí : Řešení libovolné MH z hlediska. hráče lze nalézt pomocí minimalizační úlohy LP t = t + t + + t m min s podmínkami b t + b t + + b mt m, b t + b t + + b mt m,.............................. b nt + b nt + + b mnt m, t i 0, i =,,..., m. Cenu hry pak stanovíme následovně: v = v c, t i, v = mp =. t t min i Optimální strategii. hráče x 0 = (x 0,..., x 0m) stanovíme ze vztahů i= x 0i = t iv, i =,,..., m.

Shrnutí : (Analogicky lze formulovat úlohu LP také z pohledu. hráče.) Řešení MH z hlediska. hráče lze nalézt pomocí maximalizační úlohy LP s podmínkami z = z + z + + z n max b z + b z + + b nz n, b z + b z + + b nz n,.............................. b mz + b mz + + b mnz n, z j 0, j =,,..., n. Cenu hry pak stanovíme následovně: v = v c, t i, v = np =. z z max j Optimální strategii. hráče y 0 = (y 0,..., y 0n) stanovíme ze vztahů j= y 0j = z jv, j =,,..., n.

Závěr: Obě úlohy LP, které jsme vytvořili (viz Shrnití, resp. Shrnutí ), jsou duálně sdružené úlohy. To znamená, že řešením jedné z nich vyřešíme i druhou, tj. pro určení optimálních strategií obou hráčů, i stanovení ceny hry, stačí řešit jednu (kteroukoli) z těchto úloh LP. Z hlediska efektivnosti řešení je vhodnější zaujmout postoj. hráče, tj. řešit maximalizační úlohu, viz Shrnutí.

Př: MH s platební maticí A = «řešte převodem na úlohu LP. Řešení: Ke každému prvku matice A přičteme číslo c = 3. Získáme matici «4 B =. Úloha LP z hlediska. hráče je z = z + z max s podmínkami 4z + z, z + z, z, z 0. Úlohu LP řešíme simplexovou metodou v tabulce

Z.p. z z z z b i p = b i a ik pro a ik > 0 z 4 0 z () 0 z 0 0 0 max z ( 8 ) 0 z 0 z 3 0 0 z 0 z 0 9 z 0 0 8 8 9 6 6 4 9 max 9 9 3 MAX Tabulka: Simplexová tabulka při řešení MH

Z optimálních řešení primární a duální úlohy získáme optimální strategie obou hráčů a cenu hry: z max = v = = 3 v = v c = 3 3 = 0, 3 z max z = 9, z = y 0 = 9 9 3, «9 3 = 3, «, 3 t = 6, t = x 0 = 6 6 3, «6 3 =, «.

Obecný postup řešení MH Je-li α = β, v matici existuje sedlový bod a existuje optimální řešení v oboru čistých strategií. Je-li α < β, a lze-li uplatnit princip dominování, uplatníme jej v maximální možné míře. Tím zmenšíme rozměr platební matice. 3 Je-li α < β, a nelze-li (již) uplatnit princip dominování. Je-li matice typu, použijeme příslušné vzorce. 4 Je-li α < β, a nelze-li (již) uplatnit princip dominování. Je-li matice typu n, n 3, resp. typu m, m 3, použijeme grafickou metodu řešení. Je-li α < β, a nelze-li (již) uplatnit princip dominování. Je-li matice typu 3 3 nebo většího, nezbývá než použít metodu řešení MH převodem na úlohu LP. Tato metoda je univerzální metodou řešení MH, tedy funguje vždy.