Теория игр

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Мая 2013 в 17:37, курсовая работа

Описание работы

Задача 1. Задача оптимального производства продукции.
Предприятие планирует выпуск двух видов продукции I и II, на производство которых расходуется три вида сырья А, В и С. Потребность aij на каждую единицу j-го вида продукции i-го вида сырья, запас bi соответствующего вида сырья и прибыль cj от реализации единицы j-го вида продукции заданы таблицей.

Виды
сырья Виды продукции Запасы
сырья
I II
А 5 2 30
В 1 1 9
С 2 2 18
прибыль 3 6
план (ед.) х1 х2

Для производства двух видов продукции I и II с планом х1 и х2 единиц составить целевую функцию прибыли Z и соответствующую систему ограничений по запасам сырья, предполагая, что требуется изготовить в сумме не менее n = 5 единиц обоих видов продукции.
В условиях задачи составить оптимальный план (х1; х2) производства продукции, обеспечивающий максимальную прибыль Zmax. Определить остатки каждого вида сырья. (Задачу решить симплекс-методом)
Задача 2.
Игра задана матрицей
.
Найти вероятности применения стратегий 1-м и 2-м игроком для получения цены игры. (Задачу решить аналитическим методом.)
Задача 3.
Игра задана матрицей:
.
Применяя графический метод, найти смешанные оптимальные стратегии обоих игроков и определить цену игры.

Файлы: 1 файл

Готовая работа.doc

— 240.50 Кб (Скачать файл)

при этом сырьё В и С будет использовано полностью ( , ), а остаток сырья составит ед.

 

 Задача 2.

Игра  задана матрицей

.

Найти вероятности применения стратегий 1-м и 2-м игроком для получения  цены игры. (Задачу решить аналитическим  методом.)

 

 

Решение.

Прежде, чем искать оптимальные смешанные стратегии игроков, проверим, не имеет ли игра решения в чистых стратегиях.

Находим нижнюю цену игры:

.

Находим верхнюю цену игры:

.

Так как  , то седловая точка отсутствует, и игра не имеет решения в чистых стратегиях. Следовательно, оптимальное решение будем искать в смешанных стратегиях.

В данной матрице:

.

По известным формулам находим вероятности оптимальной смешанной стратегии S1 = (р1, р2) первого игрока, вероятности оптимальной смешанной стратегии S2 = (q1, q2) второго игрока и цену игры v:

;

;

;

;

.

Ответ: .

 

 Задача 3.

Игра задана матрицей:

.

Применяя графический метод, найти смешанные оптимальные стратегии обоих игроков и определить цену игры.

 

Решение.

Прежде, чем искать оптимальные смешанные стратегии игроков, проверим, не имеет ли игра решения в чистых стратегиях.

Находим нижнюю цену игры:   .

Находим верхнюю цену игры:   .

Так как  , то седловая точка отсутствует, и игра не имеет решения в чистых стратегиях. Следовательно, оптимальное решение будем искать в смешанных стратегиях.

Две стратегии имеет второй игрок, поэтому графическим методом найдём оптимальную смешанную стратегию второго игрока.

1. В декартовой системе координат строим прямую х = 1 и по оси абсцисс откладываем отрезок длиной 1. Левый конец отрезка (точка х = 0) соответствует стратегии B1, правый (x = 1) – стратегии B2. Промежуточные точки х соответствуют вероятностям S2 = (q1,q2) некоторых смешанных стратегий (q2 = x,  q1 = 1 – x).

2. На оси ординат откладываем выигрыши стратегии B1 (левый столбец матрицы С2). На прямой х = 1 откладываем выигрыши стратегии B2 (правый столбец матрицы С2).

3. Решение игры проводим с позиции игрока B, придерживающегося минимаксной стратегии. Ей соответствует верхняя огибающая всех прямых.


                                                                                                                                             А1

 

 

                                                                                                                                             А3

 

  А2,     А4

                                                   М

 

  А3                                                                                                                                       А4

 

 

  А1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                             А2

4. Нижняя точка М ломаной находится на пересечении прямых А3А3 и А4А4. Для нахождения её координат составим систему уравнений:

;

;

.

Запишем оптимальную смешанную  стратегию второго игрока:

.

Запишем цену игры:

.

5. Находим оптимальную смешанную стратегию первого игрока.

Поскольку точка М находится  на пересечении прямых А3А3 и А4А4, то стратегии А1 и А2 исключаем как заведомо невыгодные:

.

Оптимальные вероятности стратегий  А3 и А4 найдём, решив систему уравнений:

;

по формулам Крамера:

;

;

;

,    .

Запишем оптимальную смешанную  стратегию первого игрока:

.

 

Ответ: .

 

Задача 4.

Найти оптимальные стратегии и  цену игры, заданной платёжной матрицей А:

14.  .

 

 

Решение.

Проверим, не имеет ли игра решения в чистых стратегиях.

Находим нижнюю цену игры:

.

Находим верхнюю цену игры:

.

Так как  , то седловая точка отсутствует, и игра не имеет решения в чистых стратегиях. Следовательно, оптимальное решение будем искать в смешанных стратегиях.

 

Предварительно упростим матрицу  А, убрав из рассмотрения заведомо невыигрышные (доминируемые) стратегии.

Для первого игрока 1-я стратегия  доминируется 3-й стратегией (элементы 1-й строки не больше соответствующих  элементов 3-й строки). Убираем 1-ю  строку из матрицы, поскольку вероятность выбора этой стратегии первым игроком равна нулю. Получим матрицу:

.

Далее видим, что элементы 3-го столбца не больше соответствующих элементов 1-го столбца и 4-го столбца, следовательно, у второго игрока 2-я стратегия доминирует 1-ю и 4-ю стратегии. Вычёркиваем 1-й и 4-й столбцы из матрицы. Получим матрицу:

.

В данной матрице:

.

Эту игру решим аналитически.

Находим вероятности оптимальной смешанной стратегии S1 = (р1, р2) первого игрока, вероятности оптимальной смешанной стратегии S2 = (q1, q2) второго игрока и цену игры v по формулам:

;

;

;

;

.

Поскольку при упрощении матрицы А была убрана 1-я строка, то при возвращении к исходной матрице А получаем, что есть вероятность, с которой первый игрок выбирает 2-ю чистую стратегию, а есть вероятность, с которой первый игрок выбирает 3-ю чистую стратегию. 1-ю чистую стратегию первый игрок выбирает с нулевой вероятностью. Таким образом, оптимальная смешанная стратегия первого игрока:

.

Аналогично получаем оптимальную смешанную стратегию второго игрока:

.

 

Ответ: .




Информация о работе Теория игр