《数学建模对策与决策》的学习教案主要涵盖了博弈论的基础概念和应用,通过具体实例来阐述决策过程。其中,两个核心的例子是“石头-剪子-布”游戏和“囚徒困境”。
“石头-剪子-布”游戏是一个简单的二人对策问题,展示了循环优势的性质。在这个游戏中,每个参与者可以选择石头、剪刀或布,每种选择都有一个固定的胜负关系:石头胜剪刀,剪刀胜布,布胜石头。这个例子说明了在一个公平的博弈环境中,没有任何一方有绝对的优势,决策者必须考虑到对手可能的选择,并据此制定策略。
接着,“囚徒困境”是一个经典的博弈论模型,涉及两个被捕的嫌疑人A和B。他们面临三个可能的选择:双方都不认罪,双方都认罪,或者一人认罪另一人不认罪。每个结果都对应着不同的刑期,其中合作(都不认罪)的刑期最短,但是由于信息不对称和自我利益的驱动,最可能的结果是双方都选择认罪,即使这并非最优解。这个例子揭示了在非零和博弈中,个体的理性行为可能导致集体的非最优结果。
在对策论中,关键的概念包括:
1. **局中人**:参与决策的各方。在上述例子中,局中人是游戏的参与者或囚犯。
2. **策略集合**:每个局中人可以选择的行动或决策集。策略集合可以是有限的或无限的,比如在“石头-剪子-布”中,策略集合是有限的,而在某些更复杂的问题中可能是无限的。
3. **局势**:所有局中人选择的策略组合构成的纯局势,对应于一个具体的博弈状态。
4. **赢得函数**(支付函数):描述每个局势下,局中人得到的收益或损失。赢得函数反映了策略选择的后果,是决策的核心依据。
对策论的应用广泛,不仅在数学和经济学中,还涉及到心理学、社会学和政治学等多个领域。它帮助我们理解在复杂环境下如何进行有效决策,特别是在信息不完全、风险不确定的情况下。通过学习和理解对策论,我们可以更好地预测和影响博弈的结果,从而做出更明智的决策。