ゲーム理論の問題
プレイヤー全体の集合を とする提携形(特性関数形)ゲーム を考える。特性関数 は次で与えられる( とする)。
配分 ( は実数)がコアに属するとは、次の 2 つを満たすことである。
- 全体合理性:
- 提携合理性:空でないすべての提携 に対して
このゲームのコアはただ 1 つの配分からなる。その配分 を求めよ。
この問題で使うもの
- 協力ゲームのコア(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(14 技能)
読み込み中…
右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
協力ゲームのコアの定義(全体合理性と提携合理性)を連立不等式として書き出し、それを解く。
ヒント 2
全体合理性 を使うと、たとえば は と書き直せる。他の 2 人提携も同様に 1 人の上限に直す。
ヒント 3
、、 が得られる。これらを足した値と を比べると、各不等式がどうなるかわかる。
答えと解説
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解説を読む
コアの条件を書き出す。
全体合理性:
提携合理性(1 人提携と 2 人提携。 の場合は に含まれる):
を使って 2 人提携の不等式を 1 人の取り分の不等式に直す。
: なので 、よって 。
: なので 、よって 。
: なので 、よって 。
この 3 つを足すと となるが、 より左辺はちょうど である。もしどれか 1 つでも不等号が等号でなければ和は より小さくなり に反するので、すべて等号が成り立つ:
確認:、、、、 ですべての条件を満たす。
よってコアは 1 点 である。
別解
全体合理性より である。提携合理性のうち 2 人提携の条件を、全体合理性を使って書き換える。
- より
- より
- より
これら 3 つの上限を足すと となる。一方、全体合理性より和はちょうど 12 なので、3 つの不等式はすべて等号でなければならない。よって である。
検算:
-
-
-
- 1 人提携は で成り立つ
- 和は
すべて満たすので、コアはただ 1 つの配分 である。