КнигоПровод.Ru25.05.2022

/Наука и Техника/Математика

Игры и решения. Введение и критический обзор — Льюс Р. Д., Райфа Х.
Игры и решения. Введение и критический обзор
Льюс Р. Д., Райфа Х.
год издания — 1961, кол-во страниц — 643, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 770 гр., издательство — Иностранной литературы
цена: 2000.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

GAMES AND DECISIONS
Introduction and critical survey

R. DUNCAN LUCE AND HOWARD RAIFFA
Harvard University
JOHN WILEY AND SONS
1957


Пер. с англ. И. В. Соловьёва

Формат 60x92 1/16
ключевые слова — игров, полезност, стратег, соперничеств, минимакс, кооперативн, арбитраж, неопределён, незнан, статистическ, симплекс, покер, выживан, дивиденд, разорен

Книга Льюса и Райфы посвящена математической теории игр и её приложениям. Кроме изложения классических методов анализа, игр, в ней много внимания уделяется различным аспектам теории игр с ненулевой суммой и решениям в условиях неопределённости.

Характер изложения — неформальный, качественный. Основное внимание уделяется критическому обсуждению основных идей теории игр и анализу возможных приложений этой теории к различным реальным ситуациям. Как пишут авторы в своём предисловии, это книга о теории игр, а не изложение самой теории.

Благодаря этому книга заинтересует не только специалистов-математиков, но и специалистов всех отраслей науки, где применяется теория игр. Среди приложений, обсуждаемых в книге, значительное место занимают приложения к различным вопросам экономики и других общественных наук. Критическое ознакомление с этим материалом будет интересно и для специалистов в этих науках.


Теория игр — это математическая дисциплина, которая устанавливает правила поведения в конфликтных ситуациях, обеспечивающие достижение лучших (в некотором заранее заданном смысле) результатов. Эта дисциплина, сложившаяся в течение последних десятилетий, привлекла интересы исследователей своими самыми разнообразными применениями к экономике, организации производства, военному делу и пр. Несомненно, что в ближайшем будущем теория игр будет развиваться ещё интенсивнее и получит новые применения.

За последнее десятилетие вышло в свет большое количество монографий и статей, посвящённых этой дисциплине и её приложениям. Для удобства читателя мы приведём здесь краткое описание литературы, уже имеющейся на русском языке или готовящейся к печати.

Читатель, далёкий от математики и желающий ознакомиться с элементами теории игр в самом популярном изложении, может начать с книги Дж. Д. Вильямса «Совершенный стратег или Букварь по теории стратегических игр» (Советское радио, 1960). Лицам, интересующимся математическим аппаратом теории игр, можно рекомендовать книгу Е. С. Вентцель «Элементы теории игр», а также статью Г. Боненбласта, включённую в сборник «Современная математика для инженеров» под редакцией Э. Ф. Беккенбаха (ИЛ, 1958) и перепечатанную в журнале «Математическое просвещение» (№ 4, 1959). Для более полного изучения теории игр может служить книга Дж. Мак-Кинси «Введение в теорию игр» (Физматгиз, в печати), а также книга Д. Блекуэлла и М. А. Гиршика «Теория игр и статистических решений» (ИЛ, 1958). В Государственном издательстве физико-математической литературы готовится к печати перевод книги К. Бержа «Общая теория игр нескольких лиц». Для ознакомления советских читателей с новейшими результатами, относящимися к теории игр, то же издательство планирует издание серии сборников по теории игр под общей редакцией Н. Н. Воробьёва. Первый из этих сборников, «Матричные игры», уже готовится к печати.

Одним из методов анализа так называемых «игр против природы» — ситуаций, в которых приходится принимать решения, оптимальные с той или иной точки зрения, при наличии ряда неполностью известных объективных обстоятельств — является линейное программирование. Методы линейного программирования изложены в книге С. Вайды «Теория игр и линейное программирование», перевод которой включён в сборник под редакцией Г. У. Куна и А. У. Таккера «Линейные неравенства и смежные вопросы» (ИЛ, 1959). Освещение того же круга вопросов, рассчитанное на читателей с более высоким уровнем математической подготовки, содержится в книге Д. Б. Юдина и Е. Г. Гольдштейна «Задачи и методы линейного программирования» (Советское радио, в печати). Приложение методов линейного программирования к задачам экономики подробно разобрано в книге «Экономический расчёт наилучшего использования ресурсов» (Изд. АН СССР, М., 1959) Л. В. Канторовича, которому и принадлежит открытие этих методов. Другой вид «игр против природы», когда приходится иметь дело с непрерывно меняющейся обстановкой, рассмотрен в монографии Р. Беллмана «Динамическое программирование» (ИЛ, 1960).

Наконец, во многих случаях возникают такие игровые ситуации, в которых количественная теория игр, основанная на использовании понятия «цены игры», оказывается неприменимой ввиду того, что действия игроков могут затрагивать качественно различные обстоятельства, и судить об эффективности этих действий приходится лишь по качественному сопоставлению результатов. Однако и в таких случаях возможны точные постановки вопросов и точные методы для их решения. При этом особенно большое значение имеет выбор специальных критериев, позволяющих оценивать то или иное действие. Этому кругу вопросов посвящена книга Ф. М. Морза и Дж. Е. Кимбелла «Методы исследования операций» (Советское радио, 1956).

Таким образом, современная литература на русском языке в значительной степени отражает многие аспекты теории игр. Однако до сих пор в этой литературе существовал значительный пробел, относящийся к анализу возможностей приложений теории игр к конкретным задачам. Теперь этот пробел в известной мере заполняется книгой Льюса и Райфы, перевод которой предлагается вниманию читателей. Данная книга занимает среди других работ в этом направлении совершенно особое положение. Она не столько излагает теорию игр как таковую, сколько описывает её применения к различным областям человеческой деятельности и даёт анализ этих применений. Поэтому книга Льюса и Райфы более, чем какая-либо другая, даёт представление как о богатстве содержания теории игр и многообразии её приложений, так и о многочисленных трудностях, возникающих при переходе от исследования абстрактных игр к анализу реальных ситуаций.

Нам представляется, что круг читателей этой книги будет весьма широк. В самом деле, она безусловно доступна читателям, интересующимся лишь принципиальными возможностями применения теории игр и не собирающимся вникать в тонкий математический аппарат высших разделов этой теории. Эти читатели могут прочитать основной текст, вовсе не обращаясь к приложениям, в которых излагаются вопросы, требующие формального подхода.

Читатель, интересующийся математическими вопросами, найдёт в книге прежде всего большое количество иллюстраций применения методов теории игр к конкретным задачам. Кроме того, он найдёт в ней систематическое (правда, весьма краткое) изложение методов решения матричных игр и описание перспективных путей анализа некоторых важных для приложений частных классов игр.

Помимо изложений классических методов анализа игр, которые подробно изучены и в ранее опубликованной литературе, в книге уделяется много внимания различным аспектам теории игр с ненулевой суммой и решениям в условиях неопределённости. Эти наиболее трудные и в то же время наиболее интересные для приложений вопросы теории игр также не нашли отражения в отечественной и уже переведённой зарубежной литературе.

Однако многие вопросы, такие, как основы теории игр с нулевой суммой или методы линейного программирования, излагаются в книге довольно конспективно, и она вряд ли пригодна для первоначального ознакомления с этими вопросами и обстоятельного их изучения. Для этой цели лучше использовать литературу, о которой уже говорилось выше.

Авторы поставили перед собой две задачи. Первая из них — ей посвящена большая часть книги — систематическое изложение и критика основных идей и результатов теории игр. Особенностью этого изложения является его качественный, неформальный характер.

Постановка задач и их критика, анализ возможностей и перспектив развития теории игр проведены весьма искусно, без математических подробностей, загромождающих текст и сокращающих круг читателей. Тем не менее нет оснований упрекать авторов в нестрогом подходе к изложению материала. Все принимаемые допущения чётко оговариваются. Читатель в каждом параграфе видит цель, которую ставят авторы, и вместе с авторами участвует в анализе идей теории игр и моделей выбора решений.

Вторая задача, которую ставят перед собой авторы книги, — это показ того, как математические методы теории игр применяются к конкретным задачам. Льюс и Райфа рассматривают разнообразный круг примеров и уделяют большое внимание выявлению допущений, принимаемых в теории игр, сопоставляя их с существом разбираемых примеров. Одновременно авторы показывают, как результаты теории игр могут быть использованы в различных конфликтных ситуациях. Нужно отметить, что известная часть примеров, проанализированных в книге, связана с ситуациями, характерными для капиталистического общества, и с теми или иными социологическими построениями, проникнутыми буржуазной идеологией.

Однако не следует забывать того, что само по себе содержание примеров не играет никакой роли для теории игр. Значение этих примеров заключается лишь в том, что они показывают, как в конкретных случаях может быть поставлена математическая задача игрового характера и как можно использовать результаты теоретико-игрового исследования этой задачи для выбора рациональных действий в изучаемой конфликтной ситуации.

Игровые постановки вопросов возникают в самых разнообразных случаях. Например, при эксплуатации природных ресурсов мы нередко сталкиваемся с тем, что ввиду неполноты наших сведений мы должны в ограниченные сроки принимать решения о путях хозяйственного использования природных возможностей при неполностью известных обстоятельствах. Здесь создаётся такая ситуация: наши действия могут привести в будущем к ущербу, если эти неизвестные обстоятельства окажутся неблагоприятными; требуется установить такой комплекс действий, при которых ущерб, могущий быть вызванным неизвестными обстоятельствами, не превышал бы известных пределов, а хозяйственный эффект был бы оптимальным. Подобная обстановка складывается при планировании народного хозяйства в новых условиях, созданных либо новыми достижениями науки и техники, либо необходимостью освоения новых районов. Аналогичные ситуации имеют место и при борьбе с эпидемическими болезнями, при использовании токсических веществ в лекарственных целях и т. п. Для конфликтных ситуаций такого характера типично то, что одним «игроком» является человеческое общество, а другим — природа.

Существуют конфликтные ситуации совершенно иного вида — ситуации, в которых интересы «игроков» строго противоположны. Примером такой конфликтной игровой ситуации является классическая «задача Блотто», один из вариантов которой состоит в следующем. Командир имеет в своём распоряжении шесть рот, две из которых уже вступили в бой на двух различных участках. По данным разведки, силы противника составляют в общей сложности пять рот, но их распределение по участкам неизвестно. Как использовать резервные четыре роты, чтобы нанести противнику наибольший ущерб при минимуме своих потерь?

«Задача Блотто» представляет собой пример игры со строгим соперничеством. В других случаях возникают ситуации, соответствующие классу игр с нестрогим соперничеством, а также классу кооперативных игр. Подобные ситуации возможны, например, в области финансовых или экономических отношений между различными государствами.

Таким образом, методы теории игр могут найти (и уже находят) весьма разнообразные и чрезвычайно существенные приложения в самых различных сферах человеческой деятельности. Ознакомление возможно большего числа исследователей с этими методами представляется нам совершенно необходимым. Существенную помощь может оказать в этом книга Льюса и Райфы, тем более что изучение большей её части не требует специальной математической подготовки и вполне доступно широкому кругу читателей.

Предисловие к русскому изданию
А. А. Ляпунов

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие к русскому изданию5
Предисловие13
 
Г л а в а  1.  Общее введение в теорию игр19
 
§ 1.1. Столкновение интересов19
§ 1.2. Исторический обзор20
§ 1.3. Неформальное описание игры22
§ 1.4. Примеры столкновения интересов25
§ 1.5. Теория игр и социология30
 
Г л а в а  2.  Теория полезности33
 
§ 2.1. Классификация выборов решений33
§ 2.2. Индивидуальный выбор решений при определённости36
§ 2.3.* Пример выбора решений при определённости: линейное
программирование39
§ 2.4. Индивидуальный выбор решений при риске42
§ 2.5. Аксиоматическая трактовка полезности47
§ 2.6. Некоторые распространённые заблуждения57
§ 2.7. Сравнение индивидуальных полезностей59
§ 2.8.* Экспериментальные определения полезности61
§ 2.9. Резюме64
 
Г л а в а  3.  Развёрнутая и нормальная формы игры67
 
§ 3.1. Дерево игры67
§ 3.2. Информационные множества70
§ 3.3. Исходы72
§ 3.4. Пример: игра «gops»73
§ 3.5. Развёрнутая форма76
§ 3.6. Разумность и знание78
§ 3.7. Чистые стратегии и нормальная форма81
§ 3.8. Резюме84
 
Г л а в а  4.  Игры двух лиц с нулевой суммой87
 
§ 4.1. Введение87
§ 4.2. Игры со строгим соперничеством и игры с нестрогим
соперничеством90
§ 4.3. Рассуждения об играх со строгим соперничеством92
§ 4.4. Априорное требование к теории96
§ 4.5. Игры с уравновешенными парами98
§ 4.6.* Уравновешенные пары в развёрнутых играх102
§ 4.7. Игры без уравновешенных пар102
§ 4.8. Теорема о минимаксе106
§ 4.9. Совместимость теорий чистых и смешанных стратегий108
§ 4.10. Интерпретации смешанной стратегии109
§ 4.11. Использование слабостей противника11З
§ 4.12.* Указания к приложениям об играх двух лиц с нулевой суммой118
§ 4.13. Резюме123
 
Г л а в а  5.  Некооперативные игры двух лиц с ненулевой суммой125
 
§ 5.1. Введение125
§ 5.2. Обзор основных свойств игр с нулевой суммой127
§ 5.3. Пример: «семейный спор»128
§ 5.4. Пример: «дилемма заключённого»133
§ 5.5. Многократное повторение «дилеммы заключенного»136
§ 5.6. Повторение игр с нулевой суммой143
§ 5.7. Роль уравновешенных пар в играх с ненулевой суммой145
§ 5.8.* Существование уравновешенных пар147
§ 5.9.* Определения «решения» для некооперативных игр148
§ 5.10. Некоторые психологические факторы151
§ 5.11. Желательность сообщения до игры153
§ 5.12. Резюме154
 
Г л а в а  6.  Кооперативные игры двух лиц157
 
§ 6.1. Введение157
§ 6.2. Решение фон Неймана — Моргенштерна158
§ 6.3. Решения — но в каком смысле?162
§ 6.4. Арбитражные схемы165
§ 6.5. Задача торга по Нэшу169
§ 6.6. Критика модели Нэша для задачи торга174
§ 6.7. Другие подходы к задаче торга183
§ 6.8. Арбитражные схемы для игр с нестрогим соперничеством.
Цена игры Шепли186
§ 6.9. Арбитражные схемы для игр с нестрогим соперничеством.
Развёрнутая модель торга по Нэшу190
§ 6.10. Арбитражные схемы для игр с нестрогим соперничеством.
Случай осмысленных сравнений индивидуальных полезностей193
§ 6.11. Два определения сравнений индивидуальных полезностей
в играх двух лиц196
§ 6.12.* Устойчивость арбитражных схем202
§ 6.13. Резюме204
 
Г л а в а  7.  Теории игр n лиц в нормальной форме207
 
§ 7.1. Введение207
§ 7.2. Смешанные стратегии и нормальная форма209
§ 7.3. Игры с постоянной суммой и игры с нулевой суммой210
§ 7.4.* «Стратегии поведения и идеальная память211
§ 7.5.* Составные стратегии215
§ 7.6. Условия, ограничивающие сообщение217
§ 7.7. Классификация предпосылок для игр n лиц223
§ 7.8. Некооперативные игры. Точки равновесия226
§ 7.9. Кооперативные игры без побочных платежей230
§ 7.10. Резюме234
 
Г л а в а  8.  Характеристические функции238
 
§ 8.1. Побочные платежи238
§ 8.2. Определение характеристических функций240
§ 8.3. S-эквивалентность и нормализация характеристических функций245
§ 8.4.* Функции множества248
§ 8.5. Критические замечания250
§ 8.6. Предпосылки и ядро252
§ 8.7. Резюме258
 
Г л а в а  9.  Решения260
 
§ 9.1. Определение решения фон Неймана — Моргенштерна260
§ 9.2. Некоторые замечания об определении решения264
§ 9.3. Некоторые следствия определения решения266
§ 9.4. Решения задачи о рынке с одним продавцом и двумя покупателями269
§ 9.5. Дальнейшие предложения о решениях272
§ 9.6. Сильные решения276
§ 9.7.* Решения на областях, отличных от предпосылок279
§ 9.8. Резюме282
 
Г л а в а  10.  ψ-устойчивость285
 
§ 10.1. ψ-устойчивые пары285
§ 10.2. Критические замечания288
§ 10.3. Анализ рынка с одним продавцом и двумя покупателями
на основе ψ-устойчивости298
§ 10.4. Нетрансферабельные полезности301
§ 10.5. Резюме304
 
Г л а в а  11.  Разумные исходы и цена306
 
§ 11.1. Разумные исходы. Класс B306
§ 11.2. Разумные исходы. Класс L309
§ 11.3. Разумные иходы. Класс D312
§ 11.4. Цена316
§ 11.5. Цена как арбитражная схема321
 
Г л а в а  12.  Приложения теории игр n лиц325
 
§ 12.1. Априорные распределения сил в схемах голосования325
§ 12.2. Распределение сил в идеализированном законодательном органе328
§ 12.3. Эксперимент332
§ 12.4. Бывают ли «реальные» игры «абстрактными» играми?344
 
Г л а в а  13.  Индивидуальный выбор решений при неопределённости352
 
§ 13.1. Введение и формулировка задачи352
§ 13.2. Некоторые критерии выбора решений356
§ 13.3. Аксиоматическая трактовка; аксиомы, не основанные на
предположении о «полном незнании»365
§ 13.4. Аксиоматическая трактовка; аксиомы, основанные на
предположении о «полном незнании»375
§ 13.5. Случай «частичного незнания»381
§ 13.6. Игры как выбор решения при неопределённости390
§ 13.7. Выбор статистических решений при фиксированных экспериментах394
§ 13.8. Выбор статистических решений при нефиксированных
экспериментах399
§ 13.9. Полные классы правил решения403
§ 13.10. Некоторые замечания о связи между классической теорией
статистических выводов и современной теорией статистических
решений405
§ 13.11. Резюме412
 
Г л а в а  14.  Групповой выбор решений416
 
§ 14.1. Введение . .416
§ 14.2. Общественный выбор и индивидуальные ценности;
предварительная формулировка416
§ 14.3. Общая формулировка задачи421
§ 14.4. Условия, налагаемые на функцию группового выбора,
и теорема Эрроу о невозможности424
§ 14.5. Разбор парадокса Эрроу432
§ 14.6.* Процедуры выбора групповых решений, основанные на степени
индивидуальных предпочтений439
§ 14.7. Правило большинства и ограниченные профили449
§ 14.8. Стратегические аспекты правила большинства453
§ 14.9. Игры с целью справедливого дележа462
§ 14.10. Резюме468
 
П р и л о ж е н и е  1.  Вероятностная теория полезности471
 
П.1.1. Введение471
П.1.2. Различение предпочтений и индуцированные предпочтения474
П.1.3. Различение вероятностей и качественная вероятность477
П.1.4. Функция полезности и субъективная вероятность479
П.1.5. Выводы о субъективных шкалах482
П.1.6. Теорема о невозможности485
 
П р и л о ж ен и е  2.  Теорема о минимаксе488
 
П.2.1. Формулировка задачи488
П.2.2. Исторические замечания493
П.2.3. Доказательство теоремы о минимаксе, принадлежащее Нэшу494
 
П р и л о ж е н и е  3.  Первая геометрическая интерпретация игры
двух лиц с нулевой суммой498
 
П р и л о ж е н и е  4.  Вторая геометрическая интерпретация игры
двух лиц с нулевой суммой505
 
П р и л о ж е н и е  5.  Линейное программирование и игры двух лиц
с нулевой суммой515
 
П.5.1. Приведение игры к задаче линейного программирования515
П.5.2. Теория двойственности общей задачи линейного программирования520
П.5.3. Приведение задачи линейного программирования к игре527
 
П р и л о ж е н и е  6.  Решение игр двух лиц с нулевой суммой534
 
П.6.1. Введение534
П.6.2. Метод последовательных проб535
П.6.3. Проверка всех критических точек536
П.6.4. Метод двойного описания540
П.6.5. Симплексный метод543
П.6.6. Геометрическая интерпретация симплексного метода
и двойственного симплексного метода547
П.6.7. Решение симметричных игр посредством дифференциальных
уравнений551
П.6.8. Приведение игры к симметричной форме554
П.6.9. Итеративное решение игр при помощи фиктивной партии555
 
П р и л о ж е н и е  7.  Игры с бесконечными множествами
чистых стратегий561
 
П.7.1. Введение561
П.7.2. Игры, не имеющие цены562
П.7.3. Игры, в которых множество A (или B) конечно564
П.7.4. Игры, в которых множество A «почти» конечно565
П.7.5. Игры на единичном квадрате566
П.7.6. Игры, связанные с выбором времени или распределением средств568
П.7.7. Модель покера, предложенная Борелем571
 
П р и л о ж е н и е  8.  Последовательное повторение игр двух лиц572
 
П.8.1. Введение573
П.8.2. Стохастические игры574
П.8.3. Рекурсивные игры578
П.8.4. Игры на выживание586
П.8.5. Многокомпонентные игры на истощение597
П.8.6. Теория достижимости-устранимости и составные задачи
выбора решений599
П.8.7. Политика в области дивидендов и игры на экономическое
разорение605
 
Литература608
Именной указатель626
Предметный указатель630

Книги на ту же тему

  1. Элементы теории игр. — 2-е изд., стереотип., Вентцель Е. С., 1961
  2. Теория игр, Оуэн Г., 1971
  3. Совершенный стратег или букварь по теории стратегических игр, Вильямс Д. Д., 1960
  4. Введение в прикладную теорию игр, Дюбин Г. Н., Суздаль В. Г., 1981
  5. Итеративные методы в теории игр и программировании, Беленький В. З., Волконский В. А., Иванков С. А., Поманский А. Б., Шапиро А. Д., 1974
  6. Кооперативные игры и рынки, Розенмюллер И., 1974
  7. Теоретико-игровые методы синтеза сложных систем в конфликтных ситуациях, Крапивин В. Ф., 1972
  8. Теоретико-игровые модели принятия решений в эколого-экономических системах, Горелик В. А., Кононенко А. Ф., 1982
  9. A Primer in Game Theory, Gibbons R., 1992
  10. Математические методы исследования операций, Саати Т. Л., 1963
  11. Введение в теорию исследования операций, Гермейер Ю. Б., 1971
  12. Математические модели конфликтных ситуаций, Саати Т. Л., 1977
  13. Игровые задачи о встрече движений, Красовский Н. Н., 1970
  14. Введение в теорию конфликта, Дружинин В. В., Конторов Д. С., Конторов М. Д., 1989
  15. Займёмся исследованием операций, Кофман А., Фор Р., 1966
  16. Исследование операций в военном деле, Чуев Ю. В., 1970
  17. Проектирование и испытание баллистических ракет, Варфоломеев В. И., Копытов М. И., ред., 1970
  18. Исследование операций, Динер И. Я., 1969
  19. Исследование операций. Боевые части. Пуск снарядов, Мерилл Г., Гольдберг Г., Гельмгольц Р., 1959
  20. Современное состояние теории исследования операций, Моисеев Н. Н., ред., 1979
  21. Математическое программирование: Методы решения производственных и транспортных задач, Рейнфельд Н., Фогель У., 1960

© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru