ゲーム理論 BASIC 演習113
3人ゲーム*純戦略における部分ゲーム完全均衡
1. 問題
2. 解答
3プレイヤーが以下で表されるようなゲームを行うとする.
問1) 部分ゲームはいくつ存在するか?なお, 今回は全体ゲームも部分ゲームとする.
したがって解答としては, 少なくとも1以上の値となる.
問2) 純戦略による部分ゲーム完全均衡を求めよ.
問題
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
問1) 部分ゲームはいくつ存在するか?なお, 今回は全体ゲームも部分ゲームとする.
したがって解答としては, 少なくとも1以上の値となる.
解答) 2
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
問2) 純戦略による部分ゲーム完全均衡を求めよ.
まず, 部分ゲームにおけるナッシュ均衡を求める. 3人ゲームの同時決定ゲームとなる.
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
部分ゲームにおけるナッシュ均衡を求める.
黄色下線がプレイヤー1の最適反応戦略をとった場合の利得.
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
部分ゲームにおけるナッシュ均衡を求める.
赤色下線がプレイヤー2の最適反応戦略をとった場合の利得.
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
部分ゲームにおけるナッシュ均衡を求める.
青色下線がプレイヤー2の最適反応戦略をとった場合の利得.
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
部分ゲームにおけるナッシュ均衡は, (プランA, 協力, 協力)または(プランB, 対抗, 対抗)
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
プレイヤー1がプランA
2/3 協力 対抗
協力 4, 2, 2 2, 2, 0
対抗 2, 0, 2 -3, 1, 1
プレイヤー1がプランB
2/3 協力 対抗
協力 2, 3, 3 -1, 1, 0
対抗 -1, 0, 1 -2, 2, 2
部分ゲームにおけるナッシュ均衡は, (プランA, 協力, 協力)または(プランB, 対抗, 対抗).
全体ゲームを考えたときに, 部分ゲームにおいて(プランA, 協力, 協力)の場合,
プレイヤー1は参入する方が利得が高い. ゆえに部分ゲーム完全均衡は, (参入する-プランA, 協力, 協力).
• •
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
部分ゲームにおけるナッシュ均衡は, (プランA, 協力, 協力)または(プランB, 対抗, 対抗).
全体ゲームを考えたときに, 部分ゲームにおいて(プランB, 対抗, 対抗)の場合,
プレイヤー1は参入しない方が利得が高い. ゆえに部分ゲーム完全均衡は, (参入しない-プランB, 対抗, 対抗).
• • •
解答
1
参入しない
2
協力
対抗
1
参入する
2
プランA
(0, 4, 4)
情報集合
(4, 2, 2)
(プレイヤー1の利得, 2の利得, 3の利得)
3
3
3
3
プランB
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
協力
対抗
(2, 2, 0)
(2, 0, 2)
(−3, 1, 1)
(−2, 2, 2)
(2, 3, 3)
(−1, 1, 0)
(−1, 0, 1)
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3人ゲーム*純戦略における部分ゲーム完全均衡

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