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¿Los equilibrios simétricos son monótonos?

Supongamos que un juego simétrico de dos jugadores viene dado por $n\times n$ matriz de pagos $A$ para el jugador de la fila (y $A^t$ para el jugador de la columna).

Dejemos que $B$ sea una matriz tal que $\forall i,j\in [n]:B_{i, j}\geq A_{i,j}$ .

Supongamos que $a$ es un equilibrio simétrico en $A$ , $b$ es un equilibrio simétrico en $B$ y que $a$ y $b$ tiene el mismo soporte.

¿Significa el pago del jugador bajo $a$ (jugando a la matriz $A$ ) no puede ser mayor que la recompensa de jugar $b$ en el juego $B$ ?


Formulación de la demanda en álgebra lineal:

Dejemos que $A,B\in [0,1]^{n\times n}$ tal que $\forall i,j\in [n]:B_{i, j}\geq A_{i,j}$ .

Denota por $\Delta $ el conjunto de distribuciones de probabilidad sobre $[n]$ .

Dejemos que $a,b\in \Delta$ sean dos vectores de distribución.

En

  1. $\forall x\in \Delta: x^tAa\leq a^tAa \ \ $ (es decir $a$ es un equilibrio para $A$ )
  2. $\forall x\in \Delta: x^tBb\leq b^tBb \ \ \ $ (es decir $b$ es un equilibrio para $B$ )
  3. $\forall i\in [n]: a_i>0 \iff b_i>0 \ \ $ ( $a,b$ tienen el mismo soporte)

Implica $$a^tAa\leq b^tBb?$$

En caso negativo, ¿cambia la respuesta si $A,B$ ¿son simétricos?


Observe que sin la condición de apoyo, la afirmación es falsa, por ejemplo-

$A= \left( \begin{array}{ccc} 1 & 0 \\ 0 & 0.1 \\ \end{array} \right) $ $B= \left( \begin{array}{ccc} 1 & 0 \\ 0 & 0.5 \\ \end{array} \right) $

$a= \left( \begin{array}{ccc} 1 \\ 0 \\ \end{array} \right) $ $b= \left( \begin{array}{ccc} 0 \\ 1 \\ \end{array} \right) $

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Alexandros B Puntos 131

Para un contraejemplo sencillo, dejemos que $$ A = B = \left( \begin{array}{cc} 1 & 0 \\ 1 & 0 \end{array} \right). $$ En este juego, cualquier par de estrategias constituirá un equilibrio de Nash. Sea $$ a^t = \left(\frac{2}{3}, \ \frac{1}{3} \right), b^t = \left(\frac{1}{3}, \ \frac{2}{3} \right). $$ Entonces los beneficios esperados son mayores en el equilibrio simétrico asociado a $a$ .

Si desea $B$ sea estrictamente mayor que $A$ puede modificar fácilmente este ejemplo, simplemente multiplique todos los $B$ con un número mayor que 1 pero menor que 2.

Un contraejemplo en el que no hay $A$ ni $B$ son singulares: $$ A = \left( \begin{array}{cc} 4 & 0 \\ 6 & -4 \end{array} \right), \ B = \left( \begin{array}{cc} 4 & 1 \\ 6 & 0 \end{array} \right) $$ $$ a^t = \left(\frac{2}{3}, \ \frac{1}{3} \right), b^t = \left(\frac{1}{3}, \ \frac{2}{3} \right). $$ $$ A \cdot a = \left( \begin{array}{c} \frac{8}{3} \\ \frac{8}{3} \end{array} \right) > \left( \begin{array}{c} 2 \\ 2 \end{array} \right) = B \cdot b $$

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