Альтернативный метод решения нечетких матричных игр

  • Владимир Георгиевич Чернов Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых https://orcid.org/0000-0003-1830-2261
Ключевые слова: матричная игра, нечеткое множество, нечеткая платежная матрица, функция принадлежности, нечеткое эквивалентное множество, нечеткая цена игры, точечные значения

Аннотация

В статье представлено решение задачи нахождения наилучших стратегий в конфликтной ситуации, которая может быть формализована матричной игрой. Предполагается, что исходные данные — значения элементов платежной матрицы заданы в виде нечетких чисел. Показывается, что в общем случае при нечетких исходных данных нарушаются условия для применения известных из классической теории методов определения смешанных стратегий. Выдвигается предположение, что в нечетких матричных играх у игроков может быть по крайней мере одна чистая стратегия, обеспечивающая наилучший результат. Предлагается для нахождения таких стратегий рассматривать нечеткие оценки последствий выбора той или иной стратегии на всем множестве стратегий противоположной стороны как совокупную систему нечетких множеств с последующей ее заменой эквивалентным нечетким множеством с треугольной функцией принадлежности, которое рассматривается как интегральная нечеткая оценка возможных последствий сделанного выбора. Алгоритм построения эквивалентного нечеткого множества не зависит от вида функций принадлежности нечетких элементов платежной матрицы, при этом его параметры определяются шириной носителей, координатами центров тяжести и видом функций принадлежности нечетких элементов платежной матрицы. Отсутствие зависимости алгоритма построения эквивалентного нечеткого множества от вида функций принадлежности позволяет использовать различные их виды для моделирования различных уровней неопределенности исходных данных. В результате, последствия выбранных стратегий представляются нечеткими множествами с треугольными функциями принадлежности, что позволяет не только оценить ожидаемые значения, но и уровень их истинности. Показывается, что при рассмотренном варианте решения существуют нечеткие оценки равновесной цены игры, а также верхней и нижней цены игры. Важным обстоятельством является то, что предложенный метод решения нечеткой матричной игры не накладывает ограничений на вид функций принадлежности, используемых для задания элементов платежной матрицы, что является существенным отличием от известных методов.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биография автора

Владимир Георгиевич Чернов, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

д-р экон. наук, профессор, профессор кафедры Вычислительная техника и системы управления Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Литература

1. Sigal A.V. (2014) Game theory for economic decision-making. Simferopol: DIAYPI. 303 p.
2. Butnariu D. (1978) Fuzzy games: a description of the concept. Fuzzy Sets and System. No 1. P. 181–19.
3. Bector C. R., Suresh C. (2010) Fuzzy Mathematical Programming and Fuzzy Matrix Games. Springer. 2010. 236 p.
4. Ramik J. (1996) Fuzzy mathematical programming based on some inequality relations. Fuzzy Sets and Systems. V. 126. Iss. 1. P. 380–399. DOI
5. Liu B. (2002) Excpected value of fuzzy variable and fuzzy expected value modals. IEEE Transactions on Fuzzy Systems. Vol. 10, Iss. 4. P. 445–450. DOI
6. Seraya O. V., Katkova T. N. (2012) Problem of game theory with a fuzzy payment matrix. Mathematical machines and systems. No 3. P. 29‒36.
7. Krishnaveni G., Ganesan K. (2018) A new approach for the solution of fuzzy games. National Conference on Mathematical Techniques and its Applications (NCMTA 18) IOP Publishing IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 1000 012017. DOI
8. Kumar R. S., Kumeraghuti S. (2014) Optimization of Fuzzy Matrix Games of Order 4×3 Int. Journal of Engineering Research and Applications. Vol. 4, Iss. 10 (Part 4). October. P. 12–14.
9. Khedekar M. D., Bapat M. S., Yadav S. N., Aher S. J. (2017) An application of fuzzy game theory to industrial decision making. Research Journal of Mathematical and Statistical Sciences. March. V. 5(3). P. 9–12.
10. Seikh M R., Nayak P. K., Madhumangal P. (2015) An alternative approach for solving fuzzy matrix games. International Journal of Mathematics and Soft Computing. Vol. 5, No. 1. P. 79‒92.
11. Khalifa A. (2019) On Solving Two-Person Zero-Sum Fuzzy Matrix Games via Linear Programming Approach. International Journal of Research in Industrial Engineering. Vol. 8, No. 1. P. 17–27.
12. Iden H. H., Zainab S. A. (2017) A new proposed ranring function for solving fuzzy games. International Journal of Mathematics and Statistics Studies. October. Vol. 5. No. 5. P. 34–40.
13. Ghosh D., Chakravorty S. (2018) On Solving Bimatrix Games with Triangular Fuzzy Payoffs. International Conference on Mathematics and Computing. P. 441–453.
14. Stalin T., Thirucheran M. (2015) Solving Fuzzy Matrix Games Defuzzificated by Trapezoidal Parabolic Fuzzy Number. SRD-International Journal for Scientific Research & Development. Vol. 3, Iss. 10. P. 341‒345.
15. Mallozi L., Vigal-Puga J. (2022) Equilibrium and dominance in fuzzy games [Electronic resource]. Munich Personal RePEc Archive. 5 January.Paper №111386.posted 06 Jan.2022 06:23UTC 20 P. URL
16. Chaudhuri A. (2017) Solving Rectangular Fuzzy Games through. Open Comput. Sci. No 7. P. 46–50.
17. Sasikumar S. V. Raju V. (2021) Study on Fuzzy Game Problem in Icosikaitetragonal Fuzzy Number. Annals of R.S.C.B. Vol. 25. Iss. 6. P. 10500–10508.
18. Gajalakshmi I. R. (2022) Solving Game Theory Using Reverse Order Pentagonal Fuzzy Numbers. Journal of Algebraic Statistics. Vol. 13, No. 3. P. 1785–1790.
19. Gupta N. U. Ch., Thakur N. I. (2019) Solving Game Problems involving Heptagonal and Hendecagonal Fuzzy Payoffs. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). July. Vol. 8, Iss. 9. P. 2114–2120.
20. Xia Zh., Hao S., X. Jin, Moses O. E. (2021). On characterization of equilibrium strategy for matrix games with L-R fuzzy payoffs. Journal of the Operations Research Society of Japan. V. 64, Iss. 3. P. 158–174.
21. Cherepanov E. V. (2011) To the question of uncertainty, randomness and vagueness in socio-economic classification tasks. Modern Scientific Research and Innovations. № 6. [Electronic resource]. DOI
22. Myerson R. B. (1997) Game theory: analysis of conflict. London. Harvard: Harvard University Press. 584 p.
23. Geanakoplos J. (1994) Common Knowledge. Handbook of Game Theory. Vol. 2. ed. R. Aumann and S. Hart. Elsiever Science B. V. P. 1438–1496.
24. Harsanyi J. (2001) A General Theory of Equlibrium Selection in Game. Moskva : «Ekonomicheskaya shkola», seriya Biblioteka «Ekonomicheskaya shkola». 424 p.
25. Piegat A. (2013) Fuzzy modeling and control. Physica – Verlog. 804 p.
26. Chernov V. G. (2020) A fuzzy game with «Nature» as model for making economic decision. Modern High Technologies. Regional Application. Vol. 63, № 3. P. 42–53.
27. Leonenkov A. V. (2005) Fuzzy modeling in MATLAB and fuzzy TECH. ‒ SPb. : BXV-Peterburg. 736 p.
28. Dubois D. Theoriedes Possibilites. Applications a la representation des conisisancesen in for natique / D. Dubois, H. Prade. – Masson, 1980. – 288 p.
29. Voroncov Ya. A., Matveev M. G. (2014) Parameterized methods comparison and trapezoidal fuzzy numbers. Bulletin of VSU. Series System analysis and information technologies. No 2. P. 90–97.
30. Ukhobotov V. I., Stabulit I. S., Kudryavtsev K. N. (2019) Comparison of triangular fuzzy numbers. Vestnik Udmurtskogo Universiteta. Matematika. Mekhanika. Komp’yuternye Nauki. Vol. 29, Iss. 2. P.197‒210.
31. Rao P. P. B., Shankar N. R. (2012) Ranking generalized fuzzy numbers using area, mode, spread and weight. International Journal of Applied Science and Engineering. № 10. V. 1. P. 41–57.
32. Yager R. R. (1982) Multicriteria decisions with soft: an application of fuzzy set and possibility theory. Fuzzy Mathematics. № 2. Vol. 2. Pt. 1. P. 21–28; № 3. Vol. 2. Pt. 2. P. 7‒16. № 10. Vol. 1. P. 41‒57.
Опубликован
2024-05-28
Как цитировать
Чернов, В. Г. (2024). Альтернативный метод решения нечетких матричных игр. Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии, (1), 36-48. https://doi.org/10.17308/sait/1995-5499/2024/1/36-48
Раздел
Математические методы системного анализа, управления и моделирования