Теория игр: Игры с нулевой и положительной суммой

Изучение основ теории игр: от конфликта к сотрудничеству

Игра с нулевой суммой: Игра в монетку

В играх с нулевой суммой выигрыш одного игрока точно уравновешивается потерей другого. Общий выигрыш всегда равен нулю.

Математическая формула: uA + uB = 0

Управление игрока

Статистика игры

Раунды: 0
Счёт игрока: 0
Счёт компьютера: 0
Общий счёт: 0 (должен быть нулевым)

Матрица выигрышей (вид игрока)

Компьютер: Орёл
Компьютер: Решка
Игрок: Орёл
+1
-1
Игрок: Решка
-1
+1
Игрок побеждает (+1)
Компьютер побеждает (-1)

График накопленных очков

Анализ стратегии

Частота орла: 0%
Оптимальная стратегия: Смешанная стратегия (50% орёл, 50% решка)
Равновесие Нэша: Оба игрока рандомизируют с вероятностью 50%

Игра с положительной суммой: Дилемма заключённого

В играх с положительной суммой сотрудничество может создать дополнительную ценность. Общий выигрыш может быть больше нуля.

Сотрудничество лучше предательства: uA(合作) + uB(合作) > uA(背叛) + uB(背叛)

Управление игрока A

Статистика игры

Раунды: 0
Счёт игрока A: 0
Счёт игрока B: 0
Общий счёт: 0 (выше при сотрудничестве)
Уровень сотрудничества: 0%

Матрица выигрышей (вид игрока)

B: Сотрудничать
B: Предать
A: Сотрудничать
(3, 3)
(0, 5)
A: Предать
(5, 0)
(1, 1)
Взаимное сотрудничество (3, 3)
Взаимное предательство (1, 1)
Искушение (5, 0)/(0, 5)

График накопленных очков

Анализ стратегии

Равновесие Нэша: Оба игрока предают (1, 1)
Оптимум Парето: Оба игрока сотрудничают (3, 3)
Дилемма: Индивидуальная рациональность ведёт к коллективной иррациональности

История ходов

Сравнение нулевой и положительной суммы

Сравните характеристики и результаты обоих типов игр.

Игра с нулевой суммой

Орёл
Решка
Орёл
+1 / -1
-1 / +1
Решка
-1 / +1
+1 / -1
Общий выигрыш 0
Ценность сотрудничества: Нет
Характер: Чистый конфликт

Игра с положительной суммой

Сотрудничать
Предать
Сотрудничать
(3, 3)
(0, 5)
Предать
(5, 0)
(1, 1)
Общий выигрыш 6 (合作时)
Ценность сотрудничества: Значительный
Характер: Конфликт и возможность

Ключевые различия

Характеристика Нулевая сумма Положительная сумма
Общий выигрыш Всегда ноль Может быть положительным
Сотрудничество Нет пользы Может быть полезным
Выигрыш-выигрыш возможен Невозможно Возможно
Классический пример Игра в монетку Дилемма заключённого

Визуализация равновесия Нэша

Исследуйте пространство смешанных стратегий и концепцию равновесия Нэша.

Пространство смешанных стратегий

Вероятности стратегий

50%
50%

Ожидаемый выигрыш

Игрок A: 0.00
Игрок B: 0.00
Точка равновесия Нэша: p = 50%, q = 50%
Почему это равновесие?

Ни один игрок не может улучшить свой выигрыш, односторонне изменив стратегию. В играх с нулевой суммой равновесие Нэша является решением минимаксной стратегии.

Функции наилучшей реакции

Синяя линия: лучшая реакция A на B | Красная линия: лучшая реакция B на A | Пересечение - равновесие Нэша

Реальные приложения

Различные приложения теории игр в реальном мире.

Приложения нулевой суммы

Спортивные соревнования

Отношения победа-поражение в конкурентных спортах, где победа одной стороны означает поражение другой.

Торговля фьючерсами

В краткосрочной торговле выигрыши покупателя и продавца суммируются до нуля (игнорируя транзакционные издержки).

Покер

Передача фишек между игроками с сохранением общей суммы.

Гонка вооружений

Конкуренция за относительное преимущество, где выигрыш одной стороны является потерей другой.

Приложения положительной суммы

Международная торговля

Торговля приносит пользу обеим сторонам, создавая ценность через сравнительное преимущество.

Климатические соглашения

Глобальное сотрудничество может избежать катастрофических потерь и достичь результатов выигрыш-выигрыш.

Совместные предприятия

Компании делят ресурсы через сотрудничество для создания большей рыночной стоимости.

Переговоры о разоружении

Обе стороны, сокращающие вооружения, экономят ресурсы и повышают безопасность.

Интерактивный пример: Торговая игра

Две страны решают, открывать ли торговлю. Свободная торговля может достичь выигрыш-выигрыш, но протекционизм может предложить краткосрочные преимущества.

Страна B: Открыть
Страна B: Защищать
Страна A: Открыть
(4, 4)
Выигрыш-выигрыш
(2, 3)
B эксплуатирует
Страна A: Защищать
(3, 2)
A эксплуатирует
(1, 1)
Проигрыш-проигрыш

В этой игре свободная торговля является парето-оптимальным выбором, но искушение протекционизма может привести к субоптимальным результатам.