Teoria gier to dział
matematyki
zajmujący się badaniem optymalnego zachowania w przypadku konfliktu interesów. Teoria gier wywodzi się z badania gier hazardowych i taka jest też jej terminologia, jednak zastosowanie znajduje głównie w
ekonomii
,
biologii
(szczególnie w
socjobiologii
),
socjologii
oraz
informatyce
(patrz:
sztuczna inteligencja
). Zastosowanie teorii gier w biologii przez
Johna Maynarda Smitha
zaowocowało pojawieniem się ewolucyjnej teorii gier i
memetyki
, a także nowymi zastosowaniami w naukach, które wcześniej bazowały na teorii gier.
Badania w zakresie teorii gier i jej zastosowań wielokrotnie zostały uznane przez komitet
Nagrody Nobla
.
Herbert Simon
otrzymał tę nagrodę w
1978
roku za wkład w rozwój ewolucyjnej teorii gier, w szczególności za koncepcję ograniczonej racjonalności. Komitet nagrody określił te rezultaty jako przełomowe badania nad procesem podejmowania
decyzji
wewnątrz organizacji gospodarczych oraz teorię ich podejmowania. W
1994
roku tę nagrodę otrzymali
John Nash
,
Reinhard Selten
i
John Harsanyi
za rozwój teorii gier i jej zastosowania w ekonomii.
William Vickrey
i
James Mirrlees
w 1996 zostali uznani za stworzenie modeli przetargów i badanie konfliktów z niesymetryczną informacją uczestników. W
2005
Thomas C. Schelling
i
Robert J. Aumann
otrzymali
Nagrodę Nobla w dziedzinie ekonomii
za zastosowanie teorii gier w naukach społecznych i
mikroekonomii
(dot. zachowania jednostek i rozwiązywania
konfliktów
). W roku
2007
nagrodę Nobla z ekonomii za kolejne zastosowania teorii gier w tej dziedzinie dostali
Leonid Hurwicz
,
Eric S. Maskin
,
Roger B. Myerson
.
Chociaż zarówno teoria gier, jak i
teoria decyzji
analizują sposoby podejmowania optymalnych decyzji w rozmaitych sytuacjach, te dwie dziedziny nauki istotnie się między sobą różnią. Główna różnica jest taka, że w teorii gier działania podejmowane przez każdego z uczestników mają wpływ na pozostałych uczestników gry, dodatkowo gdy gracze podejmują decyzję co do wyboru swoich strategii biorą te interakcje pod uwagę. W teorii decyzji, decyzje mogą być podejmowane w warunkach ryzyka lub niepewności, ale nie zależą one od strategicznych działań osób innych niż decydent.
O teorii gier
Gra
to dowolna sytuacja konfliktowa, gracz natomiast to dowolny jej uczestnik. Graczem może być na przykład człowiek, przedsiębiorstwo lub zwierzę. Każda strona wybiera pewną strategię postępowania, po czym zależnie od strategii własnej oraz innych uczestników każdy gracz otrzymuje wypłatę w jednostkach użyteczności. Zależnie od gry jednostki te mogą reprezentować
pieniądze
, wzrost szansy na przekazanie własnych
genów
czy też cokolwiek innego, z czystą satysfakcją włącznie. Wynikowi gry zwykle przyporządkowuje się pewną wartość liczbową.
Teoria gier bada jakie strategie powinni wybrać gracze żeby osiągnąć najlepsze wyniki.
Gry dzielą się na:
-
gry o sumie stałej
(gdy suma wypłat obu graczy jest stała - szczególnym przypadkiem są
gry o sumie zerowej
) i na gry o sumie zmiennej
-
gry sprawiedliwe
(gdy wartość oczekiwana wypłaty każdego z graczy jest taka sama) oraz gry niesprawiedliwe (gdy wartość oczekiwana wypłaty graczy jest różna - najwyższa wygrana jednego z graczy przewyższa najwyższą wygraną drugiego gracza)
- dwuosobowe i
wieloosobowe
Teoria gier dwuosobowych o sumie stałej jest najlepiej rozwinięta i daje najbardziej konkretne wyniki.
Macierz wypłat
Przykład normalnej formy macierzy wypłat dla gry dwuosobowej i dwóch możliwych strategii | Gracz 2 wybiera lewą kolumnę | Gracz 2 wybiera prawą kolumnę |
---|
Gracz 1 wybiera górny wiersz | 4, 3 | -1, -1 |
---|
Gracz 1 wybiera dolny wiersz | 0, 0 | 3, 4 |
---|
Zwykle grę obrazuje się za pomocą
macierzy
wypłat, reprezentującej graczy, ich strategie i wypłaty przypisane tym strategiom. Najogólniej grę można zobrazować za pomocą funkcji wypłat, która przypisuje graczowi wypłatę i jest określona dla wszystkich możliwych
kombinacji
strategii gracza i strategii jego przeciwników. W przykładzie gry po prawej mamy dwóch graczy; pierwszy może wybrać wiersz, drugi może wybrać kolumnę przedstawionej tablicy. Każdy gracz ma zatem dwie możliwe strategie (dwa wiersze dla Gracza 1 i dwie kolumny dla Gracza 2). Wypłaty określone są w komórkach tablicy, przy czym pierwsza wypłata jest wypłatą gracza wybierającego wiersze (Gracz 1), zaś druga jest wypłatą gracza wybierającego kolumny (Gracz 2). Jeżeli, na przykład, Gracz 1 wybierze górny wiersz, podczas gdy Gracz 2 wybrał lewą kolumnę, Gracz 1 otrzyma wypłatę w wysokości 4, a Gracz 2 wypłatę w wysokości 3.
Zobacz też
Linki zewnętrzne