矩陣對策英文解釋翻譯、矩陣對策的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 matrix games
分詞翻譯:
矩陣的英語翻譯:
matrix
【計】 matrix
【化】 matrix
【經】 matrices; matrix
對策的英語翻譯:
countermeasure; countermove
【法】 countermeasure; resource
專業解析
矩陣對策(Matrix Game),在博弈論中特指有限二人零和博弈(Finite Two-Person Zero-Sum Game),是最基礎且研究最透徹的博弈模型之一。其核心特征如下:
-
參與者與策略集
涉及兩名參與者(通常稱為局中人I與局中人II)。每位局中人擁有有限個純策略。局中人I有 m 個策略(記為 S₁ = {1, 2, ..., m}),局中人II有 n 個策略(記為 S₂ = {1, 2, ..., n})。
-
零和特性
這是關鍵特征:一方的收益即另一方的損失。若局中人I選擇策略 i,局中人II選擇策略 j,則局中人I獲得收益 aᵢⱼ,同時局中人II獲得收益 -aᵢⱼ。雙方收益之和恒為零。
-
收益矩陣表示
博弈的規則完全由一個 m × n 階的收益矩陣(Payoff Matrix)A 定義:
$$
A = begin{pmatrix}
a{11} & a{12} & cdots & a{1n}
a{21} & a{22} & cdots & a{2n}
vdots & vdots & ddots & vdots
a{m1} & a{m2} & cdots & a_{mn}
end{pmatrix}
$$
其中,元素 aᵢⱼ 表示當局中人I選擇策略 i、局中人II選擇策略 j 時,局中人I所獲得的收益(相應地,局中人II的收益為 -aᵢⱼ)。
-
策略選擇與目标
- 局中人I的目标:最大化自己的最小可能收益(即采取極大化極小策略)。
- 局中人II的目标:最小化局中人I的最大可能收益(即采取極小化極大策略)。
雙方在不知道對方選擇的情況下同時做出決策。
-
解的概念:鞍點與混合策略
- 純策略鞍點:若存在策略對 (i, j),使得對所有 i 和 j 都有 *aᵢj ≤ aᵢj ≤ aᵢj,則 (i, j) 是一個純策略納什均衡*(即鞍點),值 V = aᵢj** 即為博弈的值。
- 混合策略擴展:當純策略鞍點不存在時,雙方可隨機化策略選擇(即采用混合策略)。局中人I選擇一個概率向量 X = (x₁, x₂, ..., xₘ)(xᵢ ≥ 0, ∑xᵢ = 1)分布在 m 個策略上;局中人II選擇概率向量 Y = (y₁, y₂, ..., yₙ)(yⱼ ≥ 0, ∑yⱼ = 1)。此時,局中人I的期望收益為 XᵀAY。
- 混合策略解:馮·諾依曼極小極大定理證明,在混合策略意義下,任何矩陣對策都存在均衡點 (X, Y) 和值 V,滿足:
- 局中人I的極大化極小值: maxₓ minᵧ XᵀAY = V
- 局中人II的極小化極大值: minᵧ maxₓ XᵀAY = V
權威參考來源:
- Myerson, R. B. (1991). Game Theory: Analysis of Conflict. Harvard University Press. (經典博弈論教材,對矩陣對策有系統闡述)
- Stanford Encyclopedia of Philosophy: "Game Theory" (提供博弈論基礎概念的精确定義與框架)
- Osborne, M. J., & Rubinstein, A. (1994). A Course in Game Theory. MIT Press. (标準教科書,詳細講解零和博弈與矩陣對策)
網絡擴展解釋
矩陣對策是博弈論中的一個核心概念,特指兩人零和博弈,即兩個參與者的利益完全對立,一方的收益等于另一方的損失。其核心特點與解釋如下:
1.基本定義
- 參與者:僅有兩個決策者(玩家A和玩家B)。
- 零和性:A的收益即B的損失,雙方收益總和恒為零。
- 策略與矩陣表示:雙方策略組合的收益結果通過一個矩陣(支付矩陣)表示。例如:
- 若A有(m)種策略,B有(n)種策略,則矩陣為(m times n)的表格,元素(a{ij})表示A選策略(i)、B選策略(j)時A的收益(B的收益為(-a{ij}))。
2.解的概念:最小最大定理
- 純策略解:若存在某一行(i)和某一列(j),使得(a_{ij})既是其行的最小值,又是其列的最大值,則稱((i,j))為鞍點,對應雙方的最優策略。
- 混合策略解:若無鞍點,雙方需以概率分布選擇策略(混合策略)。根據馮·諾依曼最小最大定理,存在值(V)使得:
[
V = max{x} min{y} x^T A y = min{y} max{x} x^T A y
]
其中(x)和(y)為概率向量,(A)為支付矩陣。
3.求解方法
- 純策略:通過尋找鞍點直接确定最優策略。
- 混合策略:
- 線性規劃法:将問題轉化為線性規劃模型求解。
- 公式法:對2×2矩陣,可通過公式計算概率分布。例如,若矩陣為:
[
A = begin{pmatrix}
a & b
c & d
end{pmatrix}
]
則A選擇兩個策略的概率為(frac{d-c}{(a+d)-(b+c)})和(frac{a-b}{(a+d)-(b+c)})(需分母非零)。
4.應用領域
- 經濟學:分析市場競争與定價策略。
- 軍事:優化攻防決策。
- 遊戲理論:設計棋類或電子遊戲的平衡策略。
- 人工智能:訓練智能體在對抗環境中學習最優策略。
示例
假設支付矩陣為:
[
A = begin{pmatrix}
2 & -1
-3 & 4
end{pmatrix}
]
- 純策略:無鞍點(第二行最小值-3,第一列最大值2,不重合)。
- 混合策略解:通過計算,A以概率(frac{4-(-3)}{(2+4)-(-1-3)} = frac{7}{10})選擇策略1,B以概率(frac{4-(-1)}{10} = frac{5}{10})選擇策略1,博弈值(V = frac{2×4 - (-1)×(-3)}{10} = frac{5}{10})。
矩陣對策通過數學建模揭示了對抗性決策的本質,是分析沖突與合作的基礎工具。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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