Koaliční hry. Kooperativní hra dvou hráčů



Podobné dokumenty
Kooperativní hra N hráčů

5.7 Kooperativní hry Kooperativní hra 2 hráčů Kooperativní hra N hráčů 5.8 Modely oligopolu 5.9 Teorie redistribučních systémů 5.

Hry v rozvinutém tvaru a opakované hry. Hry v rozvinutém tvaru

Modely oligopolu. I. Dokonalý trh II. Nedokonalý trh 1. Modely oligopolu. Dokonalý trh. Nedokonalý trh

1. dílčí téma: Úvod do teorie her a historie

Dvou-maticové hry a jejich aplikace

1. dílčí téma: Rozhodování při riziku, neurčitosti a hry s neúplnou informací

Teorie her a ekonomické rozhodování 6. Kooperativní hry více hráčů

KOOPERATIVNÍ HRY FORMULACE, KONCEPCE ŘEŠENÍ, JÁDRO HRY, HRA VE TVARU CHARAKTERISTICKÉ FUNKCE, SHAPLEYOVA HODNOTA CO JE TO TEORIE HER A ČÍM SE ZABÝVÁ?

Rozhodování při riziku, neurčitosti a hry s neúplnou informací. Rozhodování při riziku

Úvod do teorie her ZVYŠOVÁNÍ ODBORNÝCH KOMPETENCÍ AKADEMICKÝCH PRACOVNÍKŮ OSTRAVSKÉ UNIVERZITY V OSTRAVĚ A SLEZSKÉ UNIVERZITY V OPAVĚ

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

Dva podniky vedou mezi sebou spor, k jehož vyřešení může každý z nich podniknout jednu

ANTAGONISTICKE HRY 172

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

TEORIE HER - ÚVOD PŘEDNÁŠKA. OPTIMALIZACE A ROZHODOVÁNÍ V DOPRAVĚ část druhá Přednáška 2. Zuzana Bělinová

3. ANTAGONISTICKÉ HRY

TGH13 - Teorie her I.

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


Teorie her a ekonomické rozhodování. 8. Vyjednávací hry

Stručný úvod do teorie her. Michal Bulant

KOOPERATIVNI HRY DVOU HRA CˇU

Úvod do teorie her. 6. Koaliční hry

Teorie her a ekonomické rozhodování 5. Opakované hry

Úvod do teorie her

Úvod do teorie her. David Bartl, Lenka Ploháková

Teorie her a ekonomické rozhodování. 2. Maticové hry

Úvod do teorie her a historie. Vymezení teorie her

Aplikace teorie her. V ekonomice a politice Ing. Václav Janoušek

VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMICKÁ V PRAZE. Model tahové hry s finančními odměnami

Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta. Teorie her v praxi. Katedra pravděpodobnosti a matematické statistiky

charakteristika oligopolu kartel Cournotův model duopolu oligopol s dominantní firmou Sweezyho model (se zalomenou křivkou poptávky) Nashova

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

Teorie her a ekonomické rozhodování. 4. Hry v rozvinutém tvaru


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

Kombinatorika. Michael Krbek. 1. Základní pojmy. Kombinatorika pracuje se spočitatelnými (tedy obvykle

Metodický list předmětu Ekonomické aplikace teorie her Bc

Rozhodovací procesy v ŽP HRY A SIMULAČNÍ MODELY

ŘECKÁ FINANČNÍ KRIZE Z POHLEDU TEORIE HER

HERNÍ PLÁN - VIDEO GAMES II - verze 750

Teorie her a ekonomické rozhodování. 9. Modely nedokonalých trhů


Teorie her a ekonomické rozhodování. Úvodní informace Obsah kursu 1. Úvod do teorie her

{Q={1,2};S,T;u(s,t)} (3.3) Prorovnovážnéstrategie s,t vehřesnulovýmsoučtemmusíplatit:

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

Pravděpodobnost a statistika

(Ne)kooperativní hry

4EK201 Matematické modelování. 10. Teorie rozhodování

S U P E R G A M E S HERNÍ PLÁN

MODELY OLIGOPOLU COURNOTŮV MODEL, STACKELBERGŮV MODEL

Tento výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu MatemaTech Matematickou cestou k technice.

TEORIE HER NA GRAFECH GAME THEORY ON GRAPHS

0.1 Úvod do lineární algebry

Teorie her a ekonomické rozhodování. 7. Hry s neúplnou informací

12 HRY S NEÚPLNOU INFORMACÍ

Specifický cíl: kooperace ve skupině, hledání vhodných argumentů, pochopení toho, že nemusí existovat jen jedno správné řešení

UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA EKONOMICKO - SPRÁVNÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

Universita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta RIGORÓZNÍ PRÁCE. Mgr. Martin Chvoj. Pokročilé partie teorie her a jejich aplikace

TEORIE HER, FORMOVÁNÍ KOALIC A KONCENTRACE POLITICKÉ MOCI V ZASTUPITELSTVU HLAVNÍHO MĚSTA PRAHY

TEORIE HER Meta hry PŘEDNÁŠKA. OPTIMALIZACE A ROZHODOVÁNÍ V DOPRAVĚ část druhá Přednáška 4. Zuzana Bělinová

Politická síla. Semestrální práce MAB. Jakub Štaif A08B0116P

Náhodný jev a definice pravděpodobnosti

STRATEGICKÁ HRA MAGNETIC CHALLENGE

Zlepšení studentů po 4 hraních zážitkové hry FINANČNÍ SVOBODA

Teorie her jako formální teorie racionálního rozhodování Michal Peliš *

Polynomy. Mgr. Veronika Švandová a Mgr. Zdeněk Kříž, Ph. D. 1.1 Teorie Zavedení polynomů Operace s polynomy...

Karavana CESTA OBCHODNÍKA

Funkce, funkční závislosti Lineární funkce

WORKSHOP III. Téma: Vzory herních plánů Vytvořeno: Odborem 34 Státní dozor nad sázkovými hrami a loteriemi Praha 4. srpna 2016

Teorie her. Kapitola Základní pojmy Základní pojmy

K možnosti provozování tzv. LIVE DEALER GAMES

HERNÍ PLÁN. Případné reklamace hráče budou řešeny provozovatelem.

Dokažte Větu 2(Minimax) ze třetího dílu seriálu pro libovolnou hru s nulovým součtem, ve kterémákaždýhráčnavýběrprávězedvoustrategií.

Rozhodovací procesy 1

Teorie informace a kódování (KMI/TIK)

odboru veřejné správy, dozoru a kontroly Ministerstva vnitra

Charakteristika oligopolu

PŘÍKLADY DVOJMATICOVÉ HRY

SEMINÁRNÍ PRÁCE Z MATEMATIKY

Gymnázium, Praha 6, Arabská 14. předmět Programování, vyučující Tomáš Obdržálek. Počítačová hra Fotbalový Manažer. ročníkový projekt.

RED GAMES MOD elektronik, s.r.o., Bělisko 1386, Nové Město na Moravě

Vysoká škola finanční a správní, o.p.s. Teorie her pro manažery

Složitost her. Herní algoritmy. Otakar Trunda

Teorie her. RNDr. Magdalena Hykšová, Ph.D. online prostředí, Operační program Praha Adaptabilita, registrační číslo CZ.2.17/3.1.00/31165.

Náhodný pokus Náhodným pokusem (stručněji pokusem) rozumíme každé uskutečnění určitého systému podmínek resp. pravidel.

Vektory a matice. Obsah. Aplikovaná matematika I. Carl Friedrich Gauss. Základní pojmy a operace

Přednáška #8. Základy mikroekonomie TEORIE HER

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

Úvod do teorie her

Dva kompletně řešené příklady

B) EX = 0,5, C) EX = 1, F) nemáme dostatek informací.

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Modernizace studijního programu Matematika na PřF Univerzity Palackého v Olomouci CZ.1.07/2.2.00/28.

POSLOUPNOSTI A ŘADY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Metodické listy pro kombinované studium předmětu Evropské politické systémy

POSLOUPNOSTI A ŘADY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

MATEMATICKÁ TEORIE ROZHODOVÁNÍ

Školení pro místní samosprávu

Množiny. množinové operace jsou mírně odlišné od

Transkript:

Koaliční hry Obsah kapitoly. Koalice dvou hráčů 2. Koalice N hráčů Studijní cíle Cílem tohoto tematického bloku je získání základního přehledu o kooperativních hrách a jejich aplikovatelnosti. Student bude schopen získané znalosti v praxi identifikovat a předem stanovit dostupné strategie s optimální volbou. Doba potřebná ke 3-hod studiu Pojmy k zapamatování Úvod Výkladová část maticová a dvou-maticová hra, spolupráce, jádro hry, kooperativní hra, volební hry, teorie formování koalic, politické a nepolitické teorie, index síly V tomto tematickém bloku pronikneme podrobněji do kooperativních her hráčů. Nejprve dvou hráčů a následně více hráčů. Seznámíme se s dostupnými strategiemi, podmínkami a dalšími možnostmi, které tato teorie nabízí. Dále se seznámíme s některými politologickými teoriemi. Aplikovatelnost této teorie je nejlepší právě v politice a tzv. volebních hrách. Ačkoliv je náš předmět zaměřen na firmy a manažery, politika nám nabízí nejlepší možnost pro rozklíčování herních situací a jejich využitelnost pro naši praxi je tak významnější, než kdybychom studovali tyto situace přímo v managementu. Kooperativní hra dvou hráčů Mějme stále dva hráče. Pokud tito hráči mohou před hrou uzavřít koalici a vskutku zvolí společný postup při volbě optimální strategie, pak mluvíme o kooperativní hře. Je třeba zdůraznit, že hráči mohou spolupracovat, ale také nemusí. Spolupracují jen tehdy, když jim kooperace přinese větší výhru, než kdyby nespolupracovali. Pokud hráči nespolupracují, tak rovněž dostanou nějakou výplatu. Ta se nazývá zaručená výhra. Zaručená výhra prvního hráče má hodnotu v() a druhého v(2). Pokud hráči spolupracují, tak celková částka, kterou si mohou rozdělit, je v(,2). Nutnou podmínkou kooperace je, aby platilo v(,2) > v() + v(2). To, že kooperací musí hráči získat více než nekooperací však nestačí. Klíčové je rovněž rozdělení částky získané kooperací mezi jednotlivé hráče. Pro částky a a a2, které si hráči rozdělí mezi sebe (a je odměna prvního hráče tedy, to co první hráč dostane, a2 je odměna druhého hráče tedy, to co druhý hráč dostane), musí platit: a + a2 = v(,2) a v() a2 v(2) Množina všech rozdělení (a,a2), které vyhovují daným podmínkám, se nazývá jádrem hry.

Příklad: Hráč má matici A s výplatami: 3-3 Hráč 2 má matici B s výplatami: 5 - Pokud by hráči nespolupracovali, lze sestrojit následující společnou matici: Hráč 2 X X2 Hráč X 3 5-3 - X2 Bez kooperace by Nashovo rovnovážné řešení nastalo v bodě (2;2) s výplatami (;). Hráč má vždy (ať hráč 2 udělá cokoliv) jako nejvýhodnější strategii X2. Hráč tedy vždy zvolí tuto strategii. Hráč 2 je informovaný a racionální danou skutečnost, že hráč má strategii X2 jako nejvýhodnější a že tuto strategii hráč tedy zvolí, hráč 2 ví. Logicky potom hráč 2 zvolí jako svoji strategii také strategii X2. Pokud však hráči budou spolupracovat, tak hodnoty obou matic sečteme a dostaneme následující řešení: Hráč 2 X X2 Hráč X 3 + 5 = 8-3 = - X2 + = 5 + = 5 V kooperativní hře tedy mohou oba hráči zvolit lepší strategii a polepší si ve výplatě na společnou hodnotu výplaty 8. Zaručená výhra je hodnota výplat v rovnovážném řešení za situace, když hráči nespolupracují (viz předcházející tabulka). V takovém případě tedy hráč obdrží výplatu (v() = ) a hráč 2 dostane výplatu (v(2) = ). Společnou výplatu v případě spolupráce (tj. 8) si tedy 2

hráči musí rozdělit tak, že hráč nesmí dostat méně než a hráč 2 méně než. Matematicky musí platit, že a a a2. Rozdělení, které vyhovují daným podmínkám, se nazývají jádro hry. Graficky je jádro hry našeho příkladu znázorněno na obrázku. Obrázek.: Jádro hry při kooperativní strategii Jádrem hry, jsou rozdělení na červené úsečce. Konkrétně mohou nastat tyto varianty rozdělení výplat (uvažujeme celočíselná dělení): (a,a2) => (;7) nebo (2;6) nebo (3;5) nebo (;). Kooperativní hra N hráčů Kooperativní hrou N hráčů rozumíme situaci, kde je více hráčů, kteří mohou mezi sebou uzavírat koalice. Kde N je množina hráčů = {, 2,, N}, koalice jsou podmnožinou S, množiny hráčů N. Jestliže S = N, pak se hovoří o velké koalici. Množina všech utvořených koalic se nazývá koaliční struktura. Příklad.: Mějme pět hráčů. Uvažujme tyto koalice: ({,}, {2,3},{5}) => množina pěti hráčů kde spolupracují a, dále 2 a 3 a hráč 5 jedná samostatně. Úkol: Sestavte vlastní koalice ve hře 0 hráčů. V předchozím tematickém bloku jsme se seznámili s kooperativní hrou dvou hráčů. Ta má pouze dvě řešení. Pokud začneme počet hráčů zvyšovat, získáme mnohem více řešení. Například hra o třech hráčích přinese pět možných řešení. První hráč s druhým, první s třetím, druhý s třetím, všichni tři a každý sám. Celkový počet koalic lze vypočítat jako. Každý hráč tak může být členem koalic. Příklad: Pokud máme tři hráče, je celkem možných pět různých řešení, ale sedm koalic. Dosadíme-li do 3

vzorce za N=3, získáme celkem sedm koalic, protože jednou z variant koalic je koalice kdy každý hraje sám za sebe, tedy tři jednotlivce, to lze zjednodušit na jedno řešení, pak tedy máme pouze pět řešení, ale sedm možných koalic. Ve hře s pěti hráči máme opět, tedy po dosazení N=5, získáme 3 možných koalic, ale pouze 27 možných řešení. Opět si zjednodušíme variantu, kdy hraje každý sám za sebe (pět koalic) na jedno řešení. Definujme základní předpoklady hry: Volná disjunktní koaliční struktura => jsou přípustné jakékoliv koalice a hráč může být pouze členem jedné koalice. Hra s konstantním součtem => koalice bere vše a hráči mimo koalici tratí na úkor koalice => opakem je hra s nekonstantním součtem. Příkladem hry s konstantním součtem je například volební hra. Princip kolektivní racionality => v prvním kole by se měla sestavit koalice s největší celkovou výhrou. Princip skupinové stability => mezi hráče je vždy rozdělena celá výhra koalice; každá podkoalice musí mít zajištěný minimální podíl, který je roven podílu, který si může zajistit vystoupením ze stávající koalice. Množina všech takových rozdělení se nazývá jádrem hry. Speciálním případem kooperativních her jsou volební hry, které jsou pro pochopení nejlépe demonstrovatelné. Úkol: Nastudujte teorie formování koalic např. v kapitole 6 v DLOUHÝ M., FIALA P. Úvod do teorie her. 2. přepracované vydání. Praha 2009. VŠE Oeconomica. ISBN 978-80 80-25-609-7. (nebo. vydání z roku 2007). Dále pak sami nastudujte co je to index síly. Rozšiřující text Shrnutí Kontrolní otázky a úkoly Studijní literatura Pro podrobné nastudovaní si prostudujte kapitolu 6 v DLOUHÝ M., FIALA P. Úvod do teorie her. 2. přepracované vydání. Praha 2009. VŠE Oeconomica. ISBN 978-80 80-25-609-7. (nebo. vydání z roku 2007) Využijte databáze ProQuest a jako klíčová slova uvádějte "cooperative games" a z autorů například "Axelrod". V tomto tematickém bloku jsme se seznámili s kooperativní teorií. Nejprve pro dva hráče a následně pro více hráčů. Je obecně výhodnější kooperace nebo ne? Nalezněte v PD Games model, ve kterém lze k řešení použít kooperaci, respektive, který nakonec ke kooperaci povede. Jaké znáte teorie formování koalic? Základní literatura: DLOUHÝ M., FIALA P. Úvod do teorie her. 2. přepracované vydání. Praha 2009. VŠE Oeconomica. ISBN 978-80 80-25-609-7. (nebo. vydání z roku 2007) MAŇAS, M. Teorie her a konflikty zájmů.. vydání. Praha 2002. VŠE - Oeconomica. ISBN 80-25- -050-2. (nebo pozdější vydání) Dále doporučuji prostudovat:

BUCHANAN M. James. Politika očima ekonoma. Liberální institut, Praha 2002. 36s. ISBN: 80-86389-2-9. HEISSLER H, VALENČÍK R., WAWROSZ P. Mikroekonomie středně pokročilý kurz. Praha 200. VŠFS EUPRESS. NOVÁK, M. 2000. The Relevance of Small Parties: From a General Framework to the Czech Opposition Agreement. Czech Sociological Review, 8, : 27 7. PELEG, BEZALEL. SUDHÖLTER, PETER. Introductionto the Theory of Cooperative Games. Springer Berlin Heidelberg New York 2007. ISBN: 978-3-50-729-0. SARTORI, GIOVANNI. Strany a stranické systémy; Schéma pro analýzu. CDK, Brno 2005. ISBN: 80-7325-062-. 5