Teoria dos Jogos - IAG - A Escola de Negócios da PUC-Rio
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Jogos Dinâmicos Até aqui vimos só jogos estáticos, onde os jogadores se encontravam uma só vez, o tempo não era uma variável. Agora serão vistos jogos dinâmicos onde o tempo é relevante e/ou os jogadores se encontram várias vezes. Os jogos dinâmicos podem ser jogos repetidos ou não-repetidos. Os jogos dinâmicos podem ser determinísticos ou estocásticos. Antes, os elementos ação e estratégia se confundiam, mas em jogos dinâmicos é necessário lembrar a diferença: Uma estratégia s i do jogador i éum plano completo de ações tal que especifica uma ação factível a i, c em cada contingência c na qual o jogador i possa ser chamado a jogar. Cada contingência c pode ser interpretada como cada instante t. A ação de um jogador pode ou não ser observável pelo(s) outro(s). Para analisar jogos dinâmicos precisamos do conceito de Equilíbrio de Nash Perfeito em Subjogos (ENPS). Refinamentos do EN: Equilíbrio Perfeito O grande problema prático do EN é que geralmente se têm múltiplos ENs. Isso é freqüente em jogos dinâmicos. A pergunta natural é: qual o equilíbrio que deve prevalecer? Em jogos dinâmicos, o conceito de EN não consegue eliminar várias estratégias não-críveis. É necessário adicionar uma racionalidade seqüencial no caminho do equilíbrio. Princípio da racionalidade seqüencial: a estratégia de um jogador deve especificar ações ótimas em todos os pontos da árvore de jogos. Selten (1965) introduziu o conceito de equilíbrio de Nash perfeito em subjogos (ENPS) para jogos dinâmicos. ENPS usa o princípio da racionalidade seqüencial e o conhecido processo de otimização backwards (retro-indução): Estabelece primeiro as estratégias ótimas nos nós terminais e depois vai estabelecendo as estratégias ótimas nos nós anteriores. O precursor foi o teorema Zermelo (1913) que pode ser enunciado assim “todo jogo finito de informação perfeita tem um EN em estratégias puras que pode ser obtido através de retro-indução”. 24
Subjogos Antes de definir o ENPS é necessário definir subjogo: Subjogo é um subconjunto do jogo Γ E com as propriedades: (a) começa num conjunto de informação que contém apenas um nó de decisão e contém todos os nós sucessores; (b) não há conjuntos de informação quebrados, i. é, se o nó de decisão x está no subjogo, então cada nó x’ ∈ H(x) (i. é, o conjunto de informação onde está x) também estará no subjogo. Todo jogo tem pelo menos um subjogo que é o próprio jogo. Firma 1 não é subjogo (não contém E NE todos os nós sucessores) Firma 2 E NE E (D 1 ; D 2 ) (M 1 ; 0) (0; M 2 ) NE (0; 0) subjogo Quantos subjogos existem? R: 3 subjogos. Subjogos Exemplo da segunda condição para ser subjogo: Esse jogo só tem um único subjogo que é o próprio jogo. Pode ser interpretado como um jogo simultâneo ou como um jogo seqüencial onde a ação da firma 1 não é observável. Firma 1 E NE Firma 2 E NE E (D 1 ; D 2 ) (M 1 ; 0) (0; M 2 ) NE (0; 0) Não é subjogo, pois não pode haver conjuntos de informação quebrados. Informação imperfeita x incompleta. Caso acima é informação imperfeita. Veremos depois o outro caso. 25
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<strong>Jogos</strong> Dinâmicos<br />
Até aqui vimos só jogos estáticos, on<strong>de</strong> os jogadores se<br />
encontravam uma só vez, o tempo não era uma variável.<br />
Agora serão vistos jogos dinâmicos on<strong>de</strong> o tempo é<br />
relevante e/ou os jogadores se encontram várias vezes.<br />
Os jogos dinâmicos po<strong>de</strong>m ser jogos repeti<strong>dos</strong> ou não-repeti<strong>dos</strong>.<br />
Os jogos dinâmicos po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>terminísticos ou estocásticos.<br />
Antes, os elementos ação e estratégia se confundiam, mas<br />
em jogos dinâmicos é necessário lembrar a diferença:<br />
Uma estratégia s i do jogador i éum plano completo <strong>de</strong> ações tal<br />
que especifica uma ação factível a i, c em ca<strong>da</strong> contingência c na<br />
qual o jogador i possa ser chamado a jogar.<br />
Ca<strong>da</strong> contingência c po<strong>de</strong> ser interpreta<strong>da</strong> como ca<strong>da</strong> instante t.<br />
A ação <strong>de</strong> um jogador po<strong>de</strong> ou não ser observável pelo(s) outro(s).<br />
Para analisar jogos dinâmicos precisamos do conceito <strong>de</strong><br />
Equilíbrio <strong>de</strong> Nash Perfeito em Subjogos (ENPS).<br />
Refinamentos do EN: Equilíbrio Perfeito<br />
O gran<strong>de</strong> problema prático do EN é que geralmente se<br />
têm múltiplos ENs. Isso é freqüente em jogos dinâmicos.<br />
A pergunta natural é: qual o equilíbrio que <strong>de</strong>ve prevalecer?<br />
Em jogos dinâmicos, o conceito <strong>de</strong> EN não consegue eliminar<br />
várias estratégias não-críveis. É necessário adicionar uma<br />
racionali<strong>da</strong><strong>de</strong> seqüencial no caminho do equilíbrio.<br />
Princípio <strong>da</strong> racionali<strong>da</strong><strong>de</strong> seqüencial: a estratégia <strong>de</strong> um jogador<br />
<strong>de</strong>ve especificar ações ótimas em to<strong>dos</strong> os pontos <strong>da</strong> árvore <strong>de</strong> jogos.<br />
Selten (1965) introduziu o conceito <strong>de</strong> equilíbrio <strong>de</strong> Nash<br />
perfeito em subjogos (ENPS) para jogos dinâmicos.<br />
ENPS usa o princípio <strong>da</strong> racionali<strong>da</strong><strong>de</strong> seqüencial e o<br />
conhecido processo <strong>de</strong> otimização backwards (retro-indução):<br />
Estabelece primeiro as estratégias ótimas nos nós terminais e<br />
<strong>de</strong>pois vai estabelecendo as estratégias ótimas nos nós anteriores.<br />
O precursor foi o teorema Zermelo (1913) que po<strong>de</strong> ser enunciado<br />
assim “todo jogo finito <strong>de</strong> informação perfeita tem um EN em<br />
estratégias puras que po<strong>de</strong> ser obtido através <strong>de</strong> retro-indução”.<br />
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