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Cómo encontrar equilibrios de Nash mixtos en un $3\times 3$ Juego

Tengo la tarea de encontrar todos los equilibrios de Nash (puros o mixtos) en el siguiente juego:

$$\begin{array} \\&L&C&R\\ T&2,2&2,3&1,2\\ M&0,3&3,2&1,1\\ B&3,1&0,2&0,3\end{array}$$

Ya he deducido que aquí no hay equilibrios de estrategia pura utilizando el método de "subrayar la mejor respuesta". Para encontrar estrategias mixtas, sé que uno debe ser indiferente a todas sus propias opciones dada una distribución de probabilidad del otro jugador, es decir, la utilidad esperada de cualquiera de sus opciones es la misma dado lo que su oponente podría jugar.

Para ello, empecé por encontrar la utilidad esperada de cada una de las estrategias puras asignando probabilidades a cada una de sus acciones. Para el jugador $1$ , $T$ , $M$ y $B$ tiene probabilidades de $x$ , $y$ y $1-x-y$ , respectivamente; hice algo similar para Player $2$ con $p$ , $q$ y $1-p-q$ . A continuación, calculé la utilidad de cada jugador dado que su oponente eligió una estrategia pura; para el jugador $1$ :

$$U_1((x,y,1-x-y),L)=3-x-3y$$ $$U_1((x,y,1-x-y), C)=2x+3y$$ $$U_1((x,y,1-x-y), R)=x+y$$

y para el jugador $2$ :

$$U_2(T, (p,q,1-p-q))=q+2$$ $$U_2(M, (p,q,1-p-q))=2p+q+1$$ $$U_2(B, (p,q,1-p-q))=3-2p-q$$

Con ellas, esperaba poder ver si alguna de las estrategias puras estaba o no estrictamente dominada por alguna otra estrategia mixta (por ejemplo $M$ está estrictamente dominado por alguna combinación de $t$ y $B$ ). Sin embargo, no estoy seguro de que esta sea la mejor manera de hacer este problema. Cualquier sugerencia sobre dónde ir/qué método emplear sería sinceramente apreciada. Saludos.

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Alexandros B Puntos 131

Supongamos que la estrategia pura $s_i$ está estrictamente dominado por $s_i'$ . Esto significa que $s_i$ no es la mejor respuesta a ninguna de las estrategias puras del adversario. Para cualquier estrategia que el otro jugador esté jugando, la estrategia $s_i'$ se obtendría una mayor recompensa. Incluso si $s_i'$ es una estrategia mixta, para cualquier estrategia que el oponente esté jugando se puede seleccionar un componente puro de $s_i'$ con una recompensa mayor que $s_i$ como el pago de $s_i'$ es la media de los pagos de sus componentes puros.

Una inversión de esto es que si una estrategia pura es la mejor respuesta a cualquier estrategia pura del oponente, no puede ser estrictamente dominada.

Del método de "subrayar la mejor respuesta" se desprende que todas las estrategias de todos los jugadores son la mejor respuesta a al menos una estrategia del adversario, por lo que ninguna de ellas está estrictamente dominada.

Por desgracia, esto sigue sin decir mucho sobre los equilibrios mixtos. Con diferentes soportes es posible tener más de uno.


Un ejemplo:

En el juego $$ \begin{array} \\&L&C&R\\ T&1,1&0,0&0,0\\ M&0,0&1,1&0,0\\ B&0,0&0,0&1,1 \end{array} $$ el perfil de estrategia en el que se mezclan todas las estrategias con probabilidad $1/3$ es un equilibrio mixto, pero el perfil de estrategia en el que el jugador de la fila mezcla $T$ , $M$ mientras el jugador de la Columna mezcla $L$ y $C$ con probabilidad $1/2$ es también un equilibrio mixto. (Hay otros dos equilibrios mixtos y tres puros).


Por lo tanto, no hay un método trivial para encontrar todos los equilibrios mixtos, normalmente hay que utilizar un truco o trabajar a través de los diferentes casos para todos los soportes.

El teorema de la imparidad de Wilson dice que hay un número impar de equilibrios, excepto en casos especiales "degenerados".

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Xenon Puntos 219

El siguiente método funciona si ya se sabe o al menos se puede suponer con seguridad que el juego es no degenerado, es decir, que todos los equilibrios de Nash (NE) están aislados:

(a) Compruebe si hay NE puro. (Ninguna en su caso).

(b) Compruebe que el NE está completamente mezclado. Esto significa resolver la correspondiente $3\times 3$ sistema de ecuaciones. (Ninguno en su caso.)

(c) Para cada uno de los $9$ pares $(s_1,s_2)$ de las estrategias puras hacen lo siguiente:

  1. Eliminar $s_1$ del jugador de la fila y $s_2$ de la conjunto de estrategias del jugador de la columna. Para el resto de $2\times 2$ - juego, encontrar el NE puro.

  2. Si hay $1$ pura NE, sigue adelante.

  3. Si hay $0$ o $2$ NE pura, también debe haber una mixta. Calcúlala resolviendo la correspondiente $2\times 2$ sistema de ecuaciones.

  4. Calcule los pagos de ambos jugadores en el NE mixto.

  5. Comprobar si la estrategia pura que falta de un jugador le da una mayor recompensa contra la mezcla del oponente que su recompensa NE.

  6. Si este es el caso de uno de los dos jugadores, sigue adelante.

  7. Si este es el caso de ninguno de los dos jugadores, ha encontrado un ¡(parcialmente mezclado) NE del juego completo! (Sólo hay que añadir una probabilidad cero para la estrategia pura que falta). Siga adelante.

En su ejemplo, al eliminar $(B,R)$ encontrará el único NE $E=((1/2,1/2,0),(1/3,2/3,0))$ .

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