Эпсилон-равновесие

ε-равновесие в теории игр — профиль стратегий игроков некооперативной игры, приблизительно удовлетворяющий условиям равновесия Нэша.

Определение

Для заданной некооперативной игры и неотрицательного действительного параметра ε, профиль стратегий называется ε-равновесием, если ни один игрок не может, изменяя свою стратегию, достичь увеличения своего ожидаемого выигрыша более чем на ε. Любое равновесие Нэша представляет собой ε-равновесие для ε = 0.

Формально, пусть $G=(N,A=A_1\times...\times A_N, u: A \rightarrow \reals^N)$ — игра N лиц со множествами стратегий игроков $A_i$ и вектором функций выигрыша u. Набор стратегий $\sigma \in \Delta = \Delta_1 \times ... \times \Delta_N$ является $\epsilon$-равновесием в игре G, если:

$u_i(\sigma)\geq u_i(\sigma_i^',\sigma_{-i})-\epsilon$ для всех $\sigma \in \Delta, \sigma_i^' \in \Delta_i$

Пример

Понятие ε-равновесия используется в теории стохастических игр с неограниченным числом повторений. Следующие примеры демонстрируют игры, не имеющие равновесия Нэша, но обладающие ε-равновесием для любого положительного ε.

Простейшим примером является следующий вариант игры «Орлянка», предложенный Г. Эвереттом. Игрок 1 выбирает сторону монеты, игрок 2 должен ее угадать. Если игрок 2 угадывает правильно, он выигрывает эту монету и игра завершается. В противном случае, если был загадан «орел», игра заканчивается с нулевыми выигрышами, если была загадана «решка», игра повторяется. При бесконечном повторении игры оба участника получают нулевые выигрыши.

Для любого ε > 0 и профиля стратегий, при котором игрок 2 называет «орел» с вероятностью ε и «решку» с вероятностью 1-ε (на любом шаге игры, независимо от предыстории), является ε-равновесием в этой игре. Ожидаемый выигрыш игрока 2 при этом не менее 1-ε. Однако, нетрудно видеть, что ни одна стратегия игрока 2 не может гарантировать ожидаемый выигрыш, равный 1. Следовательно, данная игра не имеет равновесия Нэша.

Ссылки

• Everett, H. Recursive Games // In: H.W. Kuhn and A.W. Tucker, eds. Contributions to the theory of games. — Vol. III, volume 39 of Annals of Mathematical Studies. — Princeton University Press, 1957.

Литература

• Петросян Л. А,, Зенкевич Н.А., Семина Е.А. Теория игр: Учеб. пособие для ун-тов. — М.: Высш. шк., Книжный дом «Университет», 1998. — С. 304. — ISBN 5-06-001005-8, 5-8013-0007-4