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.