Пример 1. Произвести 0-1 нормализацию вида: .
Решение.
Нормализация производится для существенных игр, т.е. . Проверим, является ли игра существенной: или - игра существенная. Нормализация характеристической функции производится по формуле
Для рассматриваемой игры . Определим на и (по определению, ):
а) для имеем: ,
б) для имеем:
Получили вида
Пример 2. Для из примера 1 привести примеры дележей.
Решение.
По определению, вектор является дележом в условиях , если для него выполняются условия индивидуальной и коллективной рациональности:
Для 0-1 нормализации - имеем: тогда . Действуя в соответствии с этими соотношениями, получим следующие дележи: пусть тогда имеем дележ с компонентами: ; пусть тогда компоненты дележа и дележ равны: . Отметим, что дележей – бесконечное множество.
Пример 3. Для примера 1 привести примеры дележей и таких, что доминирует на коалиции - .
Решение.
Дележ доминирует дележ на коалиции (по коалиции) , если выполняются условия:
а) - условие доминирования компонент;
б) - условие реализуемости дележа.
Пусть проверим условия доминирования на :
а) или - условия выполняются;
б) или - не выполняется, т.е. дележ нереализуем.
Пусть проверим условие доминирования:
а) или - выполняются;
б) или - выполняется, значит дележ доминирует дележ на в условиях примера 1.
Пример 4. Показать, какой из двух дележей , предпочтительней другого, если условия реализуемости дележей выполняются.
Решение.
Возможные варианты доминирований: . Условия покомпонентного доминирования выполняется для для дележа :
, т.к. или Для остальных коалиций ни один из вариантов доминирования не выполняется. Геометрическая интерпретация решения приводится на рис. 12, рис. 13.
|
Рис. 12. Множества дележей, доминируемых дележом
Рис. 13. Множества дележей, доминируемых дележом
Пример 5. Игра «джаз-оркестр». Постановка задачи. Оркестр из трех человек: певец, пианист, ударник, за совместную игру в клубе может получить 1000 ден.ед.; за выступление певца с пианистом – 800 ден.ед.; за выступление ударника и пианиста – 650 ден. ед.; за выступление пианиста (соло) – 300 ден.ед. Другие дуэты не рассматриваются, т.к. присутствие пианиста обязательно. Кроме того, работая в кафе, певец и ударник могут заработать 500 ден.ед., а один певец – 200 ден.ед.; один ударник не зарабатывает ничего.
Найти справедливое распределение максимального выигрыша, с учетом приведенных возможностей оценки индивидуальной и коллективной работы.
Решение.
Имеем трех лиц: - певец, - пианист, - ударник. Примем в качестве критерия оптимальности дележей устройчивость в смысле С-ядра. По определению, дележ принадлежит С-ядру, если выполняются условия
(2.13)
Прежде чем записать условия (2.13),формализуем характеристическую функцию игры:
(2.14)
Произведем 0-1 нормализацию , по формуле
1) - по определению;
2)
Получили 0-1 нормализацию
(2.15)
Из (2.15) имеем: . Проверим необходимые условия существования непустого С-ядра
или , значит .
Запишем условия (2.13) и, используя условие коллективной рациональности, запишем ограничения на выигрыши игроков:
или или (2.16)
Дадим геометрическую интерпретацию С-ядра (рис. 14).
Рис. 14. С-ядро игры «джаз-оркестр»
В соответствии с рис. 14, любая точка заштрихованного треугольника является дележом игры. В качестве примеров дележей возьмем точки,
|
соответствующие вершинам :
1) вершина А: , тогда имеем дележ
2) вершина B: тогда имеем дележ
3) вершина С: тогда имеем дележ .
Пример 6. Показать, что для с постоянной суммой решение по Нейману-Моргенштерну состоит из трех дележей:
Решение.
По определению, множество дележей, составляющих решение по Нейману-Моргенштерну, обладает свойствами внутренней и внешней устойчивости; проверим эти свойства.
1. Внутренняя устойчивость – никакие два дележа не доминируют друг друга. Рассмотрим все возможные доминирования дележей: и наоборот - на коалициях . По определению, дележ доминирует дележ на коалиции если:
а) б)
Условие а) не выполняется ни для одного дележа, значит доминирования на коалиции нет. Аналогично проверяются доминирования на коалициях .
2. Внешняя устойчивость – множество дележей обладает внешней устойчивостью, если любой дележ , не принадлежащий множеству , доминируется дележом из . Рассмотрим следующие группы дележей .
Группа а) : дележ доминируется дележом на коалиции ; дележ доминируется дележом на коалиции ; дележ доминируется дележом на коалиции .
Группа б) одна компонента дележа больше , а сумма двух других компонент меньше : если , а , то дележ доминируется дележом на коалиции - ; если , а , то ; если , а , то .
Таким образом, указанная совокупность дележей есть решение игры по Нейману-Моргенштерну.
Пример 7. Для c найти и проверить, является ли С-ядро решением по Нейману-Моргенштерну; имеет вид:
Решение.
|
1) Произведя нормализацию получим
2) Дележ принадлежит , если
или или
Проверим условие существования непустого :
или - ядро непустое.
Геометрическая интерпретация приводится на рис. 15.
Рис. 15. Непустое С-ядро игры.
3) Если для в 0-1 редуцированной форме выполняются условия
(2.18)
то непустое и является решением по Нейману-Моргенштерну. Проверим условия (2.18):
а) - условие выполняется;
б) - условие не выполняется;
в) - условие не выполняется.
Условия (2.18) не выполняются, следовательно С-ядро не является решением по Нейману-Моргенштерну.
С-ядро не является решением по Нейману-Моргенштерну.