Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Vn trù hc
………………………………..........180
Chú ý: th chng minh ñưc rng nu hàm tha dng u(.) hàm li (li ng$t)
thì π 0 (< 0) vi mi cuc x s. Còn nu hàm tha dng u(.) hàm lõm (lõm ng$t)
thì π 0 (> 0) vi mi cuc x s.
Quay li ví d ñang xét, do hàm u(.) vi ñ th u
1
ñã xây dng là li ng$t nên ta luôn
π = E(x/p) u
1
(E(u/p)) < 0. ðiu này cũng nghĩa u(E(x/p)) < E(u/p), tc ñ
tha dng ca vng li nhun nh hơn vng tha dng do cuc x s mang li.
Trong trưng hp hàm tha dng ñ th u
3
(trên hình V.4) thì π > 0 do ñó
u(E(x/p)) > E(u/p), tc ñ tha dng ca vng li nhun ln hơn vng tha
dng do cuc x s mang li. T" các phân tích trên, ta thy nu ngưi ra quyt ñnh
hàm tha dng u(.) li thì ngưi ñó nh “hưng mo him” (Risk Prone), còn nu
trái li, u(.) lõm thì tính tránh mo him” (Risk Averse). Vi u(.) tuyn tính, ngưi
ra quyt ñnh có tính hp lí (Risk Neutral).
ðiu này ñưc th hin khá trc quan trên hình V.4 nu ta quy li thang bc gii
thư*ng: thay các cuc x s “bo him” ñã nói ti trong d, chúng ta xét các cuc
x s tht s vi gii thư*ng (ñưc quy li gc ta ñ) thuc vào khong 0 USD ti
150000 USD. Vi ñ th u
1
ta thy, * các gii thư*ng khá cao ngưi ra quyt ñnh có
tính hưng mo him” vn ch ñ tha dng (mc ñ tha mãn) thp, ch-ng hn
gii thư*ng 149500 USD ch mang li ñ tha dng 0,7 ñ tha mãn tăng rt
nhanh khi mc gii thư*ng tăng sát 150000 USD. ð th u
3
cũng th ñưc phân tích
tương t ñ thy tính “tránh mo him” ca ngưi ra quyt ñnh.
d 2: Mt nhà ñ u tư 10000 USD th ñ u tư vào th trưng chng khoán.
Anh ta th la chn hai công ti X Y ñ ñ u tư (gi s# rng hai công ti X Y
hoàn toàn ñc lp vi nhau).
Theo tính toán sơ b và d ñoán ca chuyên gia thì nhà ñ u tư có th nhn ñưc gp
ñôi s tin ñ u tư vi xác sut 0,6 có th mt ñi mt n#a s tin ñ u tư vi xác sut
0,4 khi ñ u tư vào mt trong hai công ti trên. Anh ta xemt các la chn sau:
- ð u tư toàn b s tin vào mt trong hai công ti (phương án A).
- ð u tư 5000 USD vào công ti X (phương án B).
- ð u tư 5000 USD vào công ti X và 5000 USD vào công ti Y (phương án C).
- Không ñ u tư vào hai công ti trên (phương án D).
Ngoài ra, gi s# ñã bit hàm tho dng ca ngưi ñ u tư ti mt s mc li nhun:
u(5000) = 0; u(2500) = 0,2; u(0) = 0,4; u(2500) = 0,7; u(5000) = 0,9; u(10000) = 1.
Hãy xác ñnh phương án ñ u tư da trên tiêu chu%n kì vng tho dng ti ña.
Tính vng tho dng cho phương án A: E(u/p
A
) = 0,6×u(10000) + 0,4×u(5000)
= 0,6. Tương t, E(u/p
B
) = 0,6×u(5000) + 0,4×u(2500) = 0,6×0,9 + 0,4×0,2 = 0,62
Nhm nh kì vng tho dng cho phương án C, chúng ta s# dng hàm sinh
(0,6a
1
+ 0,4 b
1
)(0,6a
2
+ 0,4 b
2
) = 0,36 a
1
a
2
+ 0,24a
1
b
2
+ 0,24b
1
a
2
+ 0,16b
1
b
2
ñ xác ñnh ñưc cácc sut: xác sut ñ u tư vào c hai công ti cùng lãi là 0,36; xác
sut ñ u tư vào công ti X lãi và công ti Y l& 0,24; xác sut ñ u tư vào công ti X l&
công ti Y lãi là 0,24; xác sut ñ u tư vào c hai công ti cùng l& là 0,16.
Vy E(u/p
C
) = 0,36×u(10000) + 0,24×u(2500) + 0,24×u(2500) + 0,16×u(5000) =
0,36×1 + 0,24×0,7 + 0,24×0,7 + 0,16×0 = 0,696. D. thy E(u/p
D
) = 0,4. Do ñó, da trên
tiêu chu%n kì vng tha dng ti ña, ta chn phương án C ñ ñ u tư.
Chú ý: Ra quyt ñnh da trên tiêu chu%n vng tho dng ti ña là mt phương
pháp ra quyt ñnh trong môi trưng ri ro. Cái khó nht trong phương pháp này là thit
lp ñưc hàm tho dng.
d 3: Mt nhà ñ u tư nghiên cu v c phiu ca mt công ti ñánh giá rng
các c phiu s, tăng giá trong thi gian ti. Hin ti mt c phiu ñưc n ra vi giá
50 USD. Thông qua ngưi môi gii, nhà ñ u tư ñưc gii thiu ñ mua mt hp ñng
như sau: mua 4 USD/quyn mua mt c phiu vi giá 48 USD/c phiu trong vòng hai
tháng n(a. Nhà ñ u tư cũng ñưc ñ ngh mt hp ñng khác: mua 8 USD/quyn mua
mt c phiu vi giá 48 USD/c phiu trong vòng bn tháng n(a. Nhà ñ u tư thu thp
ñưc thông tin v phân phi xác sut ca giá c phiu và tng hp trong bng VI.9.
Bng VI.9. Bng phân phi xác sut giá c phiu
Xác sut ca giá c phiu
Giá c phiu Sau hai tháng Sau bn tháng
42 0,05 0,00
48 0,10 0,05
52 0,15 0,10
56 0,20 0,15
60 0,50 0.30
64 0,00 0,40
Nhà ñ u tư mun xem xét vic mua quyn mua mt s c phiu trong thi hn các
hp ñng trên. Nu giá c phiu trên th trưng chng khoán cao hơn 48 USD nhà
ñ u tư s, mua vi giá 48 USD/c phiu (ñã mua quyn mua) bán ngay chúng theo
giá th trưng. Còn nu giá c phiu không vưt quá 48 USD/c phiu trong thi hn
hp ñng thì toàn b s tin mua quyn mua các c phiu s, b tht thu.
Nhà ñ u tư mun la chn mt trong ba phương án sau:
Phương án A: Mua quyn mua 100 c phiu trong hp ñng th nht.
Phương án B: Mua quyn mua 100 c phiu trong hp ñng th hai.
Phương án C: Không mua gì c.
Nhà ñ u tưngưi tương ñi bo th, có tính cách “tránh mo him” vi hàm tha
dng ñưc xác ñnh ti mt s mc li nhun như trong bng VI.10.
Bng VI.10. Giá tr hàm th)a dng
Li nhun ð tho dng
1200 1
800 0,8
400 0,7
Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Vn trù hc
………………………………..........182
0 0,6
-400 0,1
-800 0
Xét phương án A, ta E(u/p
A
) = 0,05×u(400) + 0,1×u(400) + 0,15×u(0) +
0,20×u(400) + 0,50×u(800) + 0×u(1200) = 0,645. t phương án B, ta E(u/p
B
) =
0×u(800) + 0,05×u(800) + 0,1×u(400) + 0,15×u(0) + 0,30×u(400) + 0,40×u(800) =
0,63. Vi phương án C, E(u/p
C
) = 0,6.Vy nhà ñ u tư quyt ñnh chn phương án A.
Chú ý: Vic d báo phân phi xác sut ca giá các c phiu cũng là mt vn ñ khá
phc tp, nu các xác sut này chưa bit thì th coi chúng bng nhau theo nguyên
l# không ñ y ñ. Ngoài ra, vi s liu ca d trên cũng th xem xét ñ la
chn nhiu phương án ñ u tư khác.
5. LÍ THUY#T TRÒ CHƠI VÀ )NG DNG
5.1. Mt s! khái nim cơ bn ca lí thuy t trò chơi
2 mc 1, các tiêu chu%n ra quyt ñnh ñã giúp ngưi ra quyt ñnh ñưa ra c la
chn hp lí khi ñi din vi ñi th là môi trưng bt ñnh, không có trí tu.
Trong lí thuyt trò chơi, ta s, hc cách ñưa quyt ñnh khi phi ñi din vi mt hay
nhiu ñi th trí thông minh. Trong các trò chơi, ñưc hiu theo nghĩa rng, các ñi
th cnh tranh nhau ñu coi có trí thông minh như nhau, ñu mong mun la chn
cho mình t" mt s h(u hn ho$c vô hn các phương án hành ñng mt phương án hành
ñng hp nhm ñt ñưc thành tích tt nht hay li nhun tt nht. Tuy nhiên,
thuyt trò chơi, trưc ht mt lĩnh vc toán hc, không mc tiêu nghiên cu v
vic làm th nào ñ thng ñưc ñi th, mà tp trung nghiên cu kho sát các mâu thun
ñi kháng khách quan ca trò chơi, nhm gii quyt ñưc vn ñ phát sinh ñng trên
quyn li ca tt c các bên tham gia.
Các d ñin hình v thuyt trò chơi v c chin lưc phát trin sn ph%m,
dch v, th trưng trong nn kinh t hàng hóa cnh tranh khu vc và toàn c u, các chin
lưc quân s...
Sau ñây mt s khái nim cơ bn hay các thut ng( then cht ca thuyt trò
chơi:
ði th gi là ngưi chơi.
Mt phương án hành ñng ca mt ngưi chơi ñưc gi là mt chin lưc.
Khi các ñi th ñã la chn các chin lưc hành ñng thì trò chơi cho ta mt kt
cc thưng ñnh lưng bng các s ñưc gi mt pay-off. Nh(ng t hp chin lưc
khác nhau t" phía các ngưi chơi có th dn ti các kt cc hay các pay-off khác nhau
ca trò chơi.
Mt trò chơi vi hai ngưi chơi tham gia, mà trong ñó li nhun mà ngưi
y thu ñưc chính bng tht thu ca ngưi kia, ñưc gi là t chơi hai ngưi -
tng không.
d 1: Hai ngưi chơi A B tham gia vào trò chơi, m&i ngưi có quyn chn
mt trong hai m$t ca ñng xu: chn m$t có s S (chin lưc 1) ho$c m$t không có
s N (chin lưc 2). Khi ñó có th xy ra c kt cc sau: (S, S) - tc là ngưi th
nht ngưi th hai ñu chn m$t có s, (S, N) - ngưi th nht chn m$t có s
ngưi th hai chn m$t không có s, (N, S) và (N, N). c kt cc y ñưc ñnh
lưng b*i các pay-off: Nu kt cc (S, S) ho$c (N, N) thì A ñưc coi thng 1
ñim B b mt 1 ñim. Còn nu kt cc (S, N) ho$c (N, S) thì A mt 1 ñim và
B ñưc 1 ñim.
ðây trò chơi hai ngưi - tng không, vi các d( kin ñưc tng hp b*i ma trn
c 2×2 như sau:
Ngưi chơi B
S N
Ngưi chơi A
S
N
1 1
1 1
+
+
=
ij
2 2
a
×
,
v
i các pay-off mang d
u + bi
u th
A th
ng (do B thua), còn các pay-off mang d
u
- bi
u th
anh thua (do B th
ng).
Ma tr
n sau
ñ
ây
ñư
c g
i
ma trn trò chơi
c
a trò ch
ơ
i hai ng
ư
i - t
ng không,
khi ng
ư
i ch
ơ
i th
nh
t có th
l
a ch
n hành
ñ
ng theo m
t trong m chi
n l
ư
c t
i m
&
i
th
i
ñ
i
m, còn ng
ư
i ch
ơ
i th
hai th
l
a ch
n nh
ñ
ng theo m
t trong n chi
n
l
ư
c t
i m
&
i th
i
ñ
i
m:
G =
21 22 2n
m1 m2 mn
a a ... a
a a ... a
... ... ... ...
a a ... a
= ij
m n
a
×
trong
ñ
ó a
ij
pay-off khi ng
ư
i th
nh
t ch
ơ
i chi
n l
ư
c i còn ng
ư
i th
hai ch
ơ
i
chi
n l
ư
c j c
a nh. a
ij
d
u + n
u ng
ư
i th
nh
t th
ng có d
u - n
u ng
ư
i th
nh
t thua. Không m gi
m tính t
ng quát, ta gi
s
#
trong ma tr
n trò ch
ơ
i G không
hai hàng hay hai c
t gi
ng h
t nhau.
N
u a
kj
a
sj
,
j = 1, 2,..., n, k
s ít nh
t m
t ch
s
j* sao cho
kj* sj*
a a
>
thì ta nói
hàng k tri hơn hàng s
. Lúc
ñ
ó có th
b
ng s ra kh
i ma tr
n t ch
ơ
i
G, ng
ư
i th
nh
t s
,
không bao gi
ch
ơ
i chi
n l
ư
c s. Còn n
u a
ik
a
is
,
i = 1, 2,...,
Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Vn trù hc
………………………………..........184
n, k
s có ít nh
t m
t ch
s
i* sao cho
i*k i*s
a a
>
thì ta i
ct k tri hơn ct s
.
Lúc
ñ
ó có th
b
c
t k ra kh
i ma tr
n tch
ơ
i G, ng
ư
i th
hai s
,
không bao gi
ch
ơ
i chi
n l
ư
c k.
Ví d 2: Xét trò chơi hai ngưi - tng không cho b*i ma trn trò chơi sau
Ngưi chơi B
Ngưi chơi A
8 2 9
6 5 7
3 2 6
7 3 4
9
8
8
3
5
18
10
10
.
Lúc ñó,th gch b hàng 3 ra khi ma trn trò chơi, sau ñó ct 4 ra khi ma trn
trò chơi ñ rút gn ma trn trên.
5.2. Trò chơi hai ngư(i - t6ng không vi chi n lưc thu<n nh't
Ví d 3: Xét trò chơi hai ngưi - tng không cho b*i ma trn trò chơi sau
Ngưi chơi B
Ngưi chơi A
8 2 9
6 5 7
7 3 4
5
18
10
Gii thích: Trong ma trn trò chơi trên a
11
= 8, tc nu A chơi chin lưc 1 ca
mình B chơi chin lưc 1 ca mình thì A thng 8 còn B thua 8 (ñơn v). Các pay-off
khác ñưc gii thích tương t. 2 ñây, m = 3 và n = 4.
Ta thy nu A chơi chin lưc 1 ca mình thì B s, chơi chin lưc 2 ñ gim thiu
ti ña li nhun ca A và tht thu ca B vi pay - off tương ng là
4
j 1
Min
=
{a
1j
} = 2. Nu A
chơi chin lưc 2 thì vi do tương t B chơi chin lưc 2 ñ có pay - off
4
j 1
Min
=
{a
2j
}
= 5. còn nu A chơi chin lưc 3 thì B chơi chin lưc 3 dn ti pay - off là
4
j 1
Min
=
{a
3j
} =
-4. Do ñó ñ li nhun là ln nht có th, A phi thc hin quy t$c Maximin như sau:
Chn chin lưc k ng vi a
kl
=
3
i 1
Max
=
{
4
j 1
Min
=
{a
ij
}} =
3
i 1
Max
=
{2, 5, -4} = 5 = a
22
.
Như vy A la chn chin lưc 2. Chin lưc này ñưc gi là chin lưc Maximin.
V phía ngưi chơi B, bng lp lun tương t, ñ tht thu là ít nht có th, phi thc
hin quy t$c Minimax như sau: