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Theorie des Jeux
Mohammed Said RADJEF
Unite de Recherche LaMOS
Departement de Recherche Operationnelle
Faculte des Sciences Exactes
Universite Abderrahmane Mira de Bejaia
Annee universitaire 2016-2017
Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Jeux bimatriciels
Considerons un jeu ni a deux joueurs a somme non nulle hI;fXigi2I;ffigi2Ii;(1) ou #I=f1;2g- est l'ensemble des deux joueurs (P1) et (P2) #X1=fx11;x12;:::;x1mgest l'ensemble des strategies pures du premier joueur #X2=fx21;x22;:::;x2ngest l'ensemble des strategies pures du second joueur #la fonction de gain du premier joueur f1:X1X2!R
(x1i;x2j)!f1(x1i;x2j) =aij #la fonction de gain du second joueur f2:X1X2!R
(x1i;x2j)!f2(x1i;x2j) =bijMohammed Said RADJEFTheorie des JeuxJeux bimatriciels
Le jeu (1) peut ^etre entierement caracterise par les deux matrices des gains hA;Bi;(2) ouA= (aij)i2M;j2Nest la matrice des gains du premier joueur, B= (bij)i2M;j2Nest la matrice des gains du second joueur.Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxJeux bimatriciels
Remarque
Parfois, pour alleger les notations, on notera par i2X1la strategie x1i2X1du joueur(P1)et il en serait de m^eme pour le joueur
(P2).Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxConcepts de solutions
Considerons un jeu bi-matriciel (A;B).Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxConcepts de solutions
Considerons un jeu bi-matriciel (A;B).Etant donnee l'hypothese que les deux joueurs(P1)et(P2)sontrationnels et doivent prendre leurs decisions simultanement,que peut-on predire qu'ils vont jouer, ou que peut-on predire
qu'ils ne vont pas jouer?Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Concepts de solutions
Considerons un jeu bi-matriciel (A;B).Etant donnee l'hypothese que les deux joueurs(P1)et(P2)sontrationnels et doivent prendre leurs decisions simultanement,que peut-on predire qu'ils vont jouer, ou que peut-on predire
qu'ils ne vont pas jouer?quels choix strategiques feraient les deux joueurs?Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Concepts de solutions
Considerons un jeu bi-matriciel (A;B).Etant donnee l'hypothese que les deux joueurs(P1)et(P2)sontrationnels et doivent prendre leurs decisions simultanement,que peut-on predire qu'ils vont jouer, ou que peut-on predire
qu'ils ne vont pas jouer?quels choix strategiques feraient les deux joueurs? La reponse a ces questions fera l'objet de ce chapitre.Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Equilibre en strategies non domineesDenition
On dit que la strategie purei2X1du joueur(P1)
(respectivementj2X2du joueur(P2)), domine strictement la strategie purei2X1pour le joueur(P1), (respectivementj2X2 du joueur(P2)), si, a ik>aik;8k2 f1;:::;mg; (respectivement;bkj>bkj;8k2 f1;:::;ng):Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxEquilibre en strategies non domineesDenition (
Equilibre en strategies non dominees)Une situation (x1i;x2j)2X1X2est appelee equilibre en strategies non dominees dans le jeu bi-matriciel (2), si la strategie x1i2X1(respectivementx2j2X2) est une strategie non
dominee pour le joueur(P1)(respectivement pour le joueur(P2)).Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxDilemme du prisonnier
Exemple (Dilemme du prisonnier)
Le dilemme du prisonnier est l'un des exemples les plus connus dans la litterature de la theorie des jeux. Il caracterise une situation dans laquelle deux individus sont suspectes d'avoir commis un crime. Interroges separement, la police leur fait les propositions suivantes :Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Dilemme du prisonnier
S'ils avouent tous les deux, ils seront condamnes a 8 ans de prison chacun.S'ils nient tous les deux, ils seront condamnes a 2 ans de prison chacun.Si l'un avoue et l'autre nie, alors celui qui aura nie sera condamne a 30 ans de prison, alors que l'autre sera libere. Les evaluations des dierentes situations du jeu pour chacun des deux joueurs sont donnees sous forme de deux matrices notees :A pour le joueur(P1)etBpour le joueur(P2).Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxDilemme du prisonnier
(P2) (P1)Avouer Nier
Avouer
Nier (8;8) (0;30) (30;0) (2;2) Figure:Jeu du dilemme du prisonnier.Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxDilemme du prisonnier
(P2) (P1)Avouer
NierAvouer
Nier (8;8) (0;30) (30;0) (2;2)Figure:Jeu du dilemme du prisonnier.
L'equilibre en strategies non dominees dans cette situation est la paire de strategies pures (x11;x21)=(avouer, avouer).Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxStrategies de securite
Denition
Une paire de strategies (x1i;x2j)2X1X2est une paire de strategies de securite pour les deux joueurs(P1)et(P2)dans le jeu bimatriciel (2), si 8< :VS1= min
j=1;naij= max i=1;mmin j=1;naij; VS2= min
i=1;mbij= max j=1;nmin i=1;mbij:(3)Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxNiveaux de securite
Les niveaux de securite correspondants aux joueurs(P1)et(P2) respectivement sontVS1etVS2.Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxExemple
Exemple
(P2) (P1) A N A N 8 0 302Figure:Jeu du dilemme du prisonnier.
La strategie de securite pour le joueur(P1)est :
VS1= min
j=1;naij= max i=1;mmin j=1;naij x11=A vouer et VS1=8.Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Exemple
Exemple
(P2) (P1) A N A N 83002
Figure:Jeu du dilemme du prisonnier.
La strategie de securite pour le joueur :
VS2= min
i=1;mbij= max j=1;nmin i=1;mbij: (P2)est x21=Avouer et VS2=-8.Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxRationalite individuelle
Denition (Rationalite individuelle)
Une situation (x1i;x2j)2X1X2dans le jeu bimatriciel (2) est dite individuellement rationnelle, si aijVS1b ijVS2Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux exempleExemple
La situation(x11;x21)=(avouer, avouer) est individuellement rationnelle dans le jeu du dilemme du prisonnier.Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Equilibre de Nash en strategies pures
L'equilibre de Nash en strategies pures dans le cas du jeu bimatriciel (2) est deni comme suit :Denition ( Equilibre de Nash)Une situation (x1i;x2j)2X1X2est un equilibre de Nash dans le jeu bimatriciel (2), si aijaij;8i=1;m; b ijbij;8j=1;n;Mohammed Said RADJEFTheorie des JeuxExemple
(P2) (P1)Avouer Nier
Avouer
Nier (8;8) (0;30) (30;0) (2;2)Figure:Jeu du dilemme du prisonnier.
La situation (x11;x21)=(avouer, avouer) constitue un equilibre deNash dans le jeu du dilemme du prisonnier.
Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Remarque
Remarque
Un jeu bimatriciel peut admettre plus d'une solution equilibre de Nash, avec les gains respectifs dierents. Dans ce cas, le choix entre ces equilibres devient problematique.Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Exemple
Considerons le jeu bimatriciel suivant :
A=x 21x22x 11 x 12 4 0 3 2 B=x 21x22
x 11 x 12 2 0 4 5
Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Exemple
Considerons le jeu bimatriciel suivant :
A=x 21x22x 11 x 12 4 0 3 2 B=x 21x22
x 11 x 12 2 0 4 5 Ce jeu admet deux equilibres de Nash en strategies pures qui sont (x11;x21) et (x12;x22) avec les resultats correspondants (4;2) et (2;5) respectivement.Mohammed Said RADJEFTheorie des Jeux
Exemple
Considerons le jeu bimatriciel suivant :
A=x 21x22x 11 x 12 4 0 3 2 B=x 21x22
x 11 x 12 2 0quotesdbs_dbs9.pdfusesText_15