Löst Nullsummenspiele 2–6 × 2–6 (die Auszahlungsmatrix gehört zum Zeilenspieler, dem Maximierer; der Spaltenspieler zahlt): zuerst der Sattelpunkttest (gleicht das Maximin der Zeilenminima dem Minimax der Spaltenmaxima, existiert ein Gleichgewicht in reinen Strategien und alle Sattelzellen werden aufgelistet); andernfalls wird die Matrix verschoben, sodass alle Einträge ≥ 1 sind, und ein einphasiger Simplex (Schlupfbasis, Bland-Regel) löst max Σz u. d. N. Bz ≤ 1: das Primal liefert die gemischte Strategie q des Spaltenspielers, und die dualen Schattenpreise sind exakt die Lösung y des Zeilenspielers; der Wert wird zurückverschoben, x, q und v werden numerisch verifiziert (xᵀA ≥ v, Aq ≤ v) samt Minimax-Gleichheit. Klassiker: Münzwurf [[1,-1],[-1,1]] → Wert 0 mit 0.5/0.5-Mischungen.
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Wichtige Fakten
Kategorie
Math & Numbers
Eingabetypen
textarea, number
Ausgabetyp
text
Sample-Abdeckung
4
API bereit
Ja
Überblick
Dieser Nullsummenspiel-Löser analysiert strategische 2–6 × 2–6 Auszahlungsmatrizen zwischen zwei Spielern nach spieltheoretischen Grundsätzen. Das Werkzeug prüft die Matrix zunächst auf reine Gleichgewichte über einen Sattelpunkttest (Maximin versus Minimax) und löst Spiele ohne Sattelpunkt automatisch mittels linearer Programmierung (Simplex-Algorithmus) in gemischten Strategien.
Wann verwenden
Wenn Sie ein Zwei-Personen-Nullsummenspiel auf Sattelpunkte in reinen Strategien prüfen möchten.
Wenn kein Sattelpunkt vorliegt und die optimalen Wahrscheinlichkeitsverteilungen (gemischte Strategien) für Zeilen- und Spaltenspieler berechnet werden müssen.
Wenn Sie den exakten Spielwert sowie die Minimax-Sicherheitsniveaus für Matrizen bis 6×6 bestimmen wollen.
So funktioniert es
1Matrixeingabe verarbeiten: Die eingegebene Auszahlungsmatrix (Gewinne für den Zeilenspieler, Verluste für den Spaltenspieler) wird zeilenweise eingelesen.
2Sattelpunkttest: Das Werkzeug berechnet die Zeilenminima und Spaltenmaxima; stimmen Maximin und Minimax überein, werden die Sattelpunkt-Zellen als reine Nash-Gleichgewichte ausgegeben.
3Lineare Programmierung: Liegt kein Sattelpunkt vor, wird die Matrix positiv verschoben und per einphasigem Simplex-Verfahren gelöst, wobei die primale Lösung die Spaltenstrategie und die dualen Schattenpreise die Zeilenstrategie liefern.
4Rückverschiebung und Verifikation: Der Spielwert wird berechnet, die gemischten Strategien normalisiert und die Bedingungen xᵀA ≥ v sowie Aq ≤ v numerisch überprüft.
Anwendungsfälle
Lösen von klassischen spieltheoretischen Problemen wie Münzwurf (Matching Pennies) oder Schere-Stein-Papier.
Analyse von wettbewerbsorientierten Entscheidungsmodellen in Operations Research und Wirtschaftswissenschaften.
Überprüfung von Minimax-Theoremen und Sicherheitsstrategien in Nullsummen-Konfliktsituationen.
Beispiele
1. Klassischer Münzwurf (Matching Pennies)
Mathematikstudent
Hintergrund
Analyse eines symmetrischen 2×2-Nullsummenspiels ohne reinen Sattelpunkt.
Aufgabe
Bestimmung der optimalen Randomisierung und des Spielwerts für beide Spieler.
Verwendung
Geben Sie die Matrix `1, -1` und `-1, 1` in das Eingabefeld ein und setzen Sie die Dezimalstellen auf 4.
matrix: "1, -1\n-1, 1"
decimalPlaces: 4
Ergebnis
Kein Sattelpunkt; LP ermittelt gemischte Strategien von 50 % zu 50 % für beide Spieler mit einem Spielwert von 0.
2. Schiefsymmetrische 3×3-Matrix
Operations-Research-Dozent
Hintergrund
Demonstration von Spielwerten bei schiefsymmetrischen Matrizen in der Spieltheorie.
Aufgabe
Nachweis, dass das Spiel fair ist (Wert = 0) und Ermittlung der Gleichgewichtsverteilung.
Verwendung
Tragen Sie `0, 1, -2`, `-1, 0, 3` und `2, -3, 0` zeilenweise in das Matrixfeld ein.
FAQ
Welche Matrixgrößen werden unterstützt?
Das Tool unterstützt rechteckige und quadratische Matrizen von 2×2 bis 6×6.
Wie wird die Auszahlungsmatrix interpretiert?
Die Werte stellen die Auszahlung an den Zeilenspieler dar (positiv = Gewinn für Zeile, Verlust für Spalte).
Was passiert, wenn mehrere Sattelpunkte existieren?
Alle zutreffenden Sattelpunkt-Zellen mit identischem Gleichgewichtswert werden vollständig aufgelistet.
Wie wird bei gemischten Strategien gerechnet?
Das Tool nutzt ein lineares Programm mit Simplex-Algorithmus und Bland-Regel zur Ermittlung von Wahrscheinlichkeiten und Schattenpreisen.
Kann die Ausgabegenauigkeit angepasst werden?
Ja, über die Option für Dezimalstellen kann die Rundungsgenauigkeit zwischen 0 und 8 Nachkommastellen gewählt werden.