运筹学和博弈论
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运筹学和博弈论范文第1篇
摘要：随着“十二五”规划的提出，我国经济出现新一轮的高速增长，居民住房消费将进一步增强，也间接地为住房按揭贷款业务提供了巨大的发展空间。由于我国房地产金融市场的特殊性，商业银行与住房消费者、房地产商之间的问题逐渐成为焦点。对于商业银行与两者之间的信息不对称，本文将通过动态博弈模型，来分析与住房消费者、房地产商的博弈过程及其可行性。
关键词：商业银行住房消费者房地产商博弈
博弈论，亦名“对策论”、“赛局理论”，属应用数学的一个分支，目前在经济学领域中也有广泛的应用。博弈论主要研究公式化了的激励结构间的相互作用，是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法，也是运筹学的一个重要学科。博弈论是近30年来微观经济学理论中发展最快的部分之一，为经学家提供了新的视角和强有力的分析工具，被用于很多经济问题的分析，使原本很多无法分析或者分析不够深入的问题现在能得到比较令人满意的解释。
一、商业银行与住房消费者之间的博弈分析
博弈论考察主体的预测行为和实际行为，并研究它们的优化策略。因此，在个人住房按揭贷款中，住房消费者和商业银行之间的相互关系也能用博弈论加以分析。在国内吴晨等人（1999）是最早运用博弈论对此问题进行研究的学者。分析模型的五个基本假设是：①博弈双方都是个体理性的，是不具有任何串谋、共谋等具有约束力协议的非合作博弈；②借款和贷款的双方都是风险规避者，均以最小的成本和风险博取收益的最大化；③双方为信息不对称情况下的博弈，个人具有信息优势，而银行较难掌握这方面真实信息，从而可能导致道德风险的产生；④个人存在两种类型：资信好的个人和资信差的个人，只有个人知道自己属于哪一类，而银行只能根据个人提交的数据判断个人的类型；⑤博弈双方不是同一时间作出决策的。根据个人住房按揭贷款的实际操作过程将此博弈过程分成两个阶段：第一阶段是个人向银行借款的博弈，个人先决策是否申请贷款，银行根据对个人申请情况再决定是否发放贷款；第二阶段是个人向银行偿还贷款的博弈，个人选择还款或者拖欠，银行选择对此应该采取什么样的措施。
运筹学和博弈论范文第2篇
关键词：博弈论 囚徒困境 日常生活 最优化
一、博弈论基础
（一）博弈的基本概念
博弈论，又名“对策论”，它研究的是决策者为获得最大利益如何选择适当的策略的理论和方法。作为应用数学的一个分支，博弈论在运筹学领域也有重要地位。它研究的是在彼此依赖的条件下，决策者为获得最大利益如何抉择适当的策略的理论和方法。
（二）博弈的基本内容
博弈的构成要素有五个，分别是：参与者、行动、支付、规则以及均衡。参与者是博弈的决策主体；行动指参与者可以采取的行动方案；支付指根据决策结果获得的收益；规则指对参与者行动的先后次序等内容的规定；均衡指一切参与者的最优策略的组合。
（三）纳什均衡
纳什均衡是指参与者在作出决策后，所得到的支付结果是稳定的，并且任一方都不能通过改变自己的策略得到更大的收益，因此，参与者都不会改变策略来打破这个均衡。博弈的结果总为纳什均衡，因此，我们用纳什均衡来表示博弈的结果。
二、囚徒困境模型
囚徒困境是博弈论中具典型的案例。警察抓捕两个作案嫌疑犯，并将其关在不同的房间受审。警察告诉每个嫌疑犯：若两人都抵赖，各判刑一年；两人都坦白，各判八年；一人坦白而另一人抵赖，则释放坦白嫌疑犯，对抵赖嫌疑犯判刑十年。在这个博弈中，每个嫌疑犯都有两种选择：坦白或抵赖。然而，每个嫌疑犯的最优选择是坦白：如果同伙抵赖、自己坦白，则被释放，不坦白则会判刑一年，总之，坦白要比抵赖好；如果同伙坦白、自己坦白的话判八年，抵赖则被判十年，坦白还是比抵赖更好。结果，两个嫌疑犯都选择坦白，各判刑八年。这就是囚徒困境。
运用博弈论分析，参与者为嫌疑犯甲和嫌疑犯乙；行动集分别为嫌疑犯坦白或者抵赖。若两名嫌疑犯均选择坦白，其支付结果为（-8，-8）；若嫌疑犯甲坦白而乙抵赖，其支付结果为（0，-10）；若嫌疑犯甲抵赖，乙坦白，支付结果为（-10，0）；若嫌疑犯甲、乙均选择抵赖，其支付结果为（-1，-1）。运用下划线法进行分析，支付矩阵为表2-1：
由囚徒困境案例得知，一个人在追求自身利益最大化的行为不一定可以满足集体利益的最大化，这就导致了个人选择和集体理性的矛盾。
三、囚徒困境模型在日常生活中的应用
（一）购买火车票时的应用
火车出行方便快捷、价格合理，因此乘坐火车出行已成为人们内剧增，火车票的购买难度便明显增加。因此，抢票是无法避免的。
假设学生甲和学生乙同时购买仅剩的一张火车票，运用博弈论进行分析，该博弈的参与者为学生甲和学生乙；行动集为学生选择放弃或者继续坚持；若学生甲坚持，学生乙放弃，其支付结果为（1，-1）；若学生甲坚持，学生乙坚持，其支付结果为（-∞，-∞）；若学生甲放弃，学生乙坚持，其支付结果为（-1，1）；若学生甲放弃，学生乙放弃，其支付结果为（0，0）；运用下划线法进行分析：划线后的支付矩阵为表3-1：
（二）马路行驶中的违章问题研究
为了节省时间，大部分驾驶员会选择加速、超车甚至闯红灯，所以造成了日益突出的城市交通问题和交通拥堵现象。
运用博弈论对该现象进行分析。假定在不全违章的情况下，违章的成本低于不违章的成本，违章成本为1，不违章成本为2；若驾驶员同时违章，会造成交通堵塞，产生额外的成本2。假设马路上有两名驾驶员：驾驶员甲和乙，即为该博弈的参与者。行动集为：驾驶员违章或不违章；若驾驶员甲违章，乙不违章，则支付表示为（-1，-4）；若驾驶员甲违章，乙违章，支付表示为（-3，-3）；若驾驶员甲不违章，乙违章，支付表示为（-4，-1）；若驾驶员甲不违章，乙不违章，他们的支付表示为（-2，-2），运用下划线法分析后的支付矩阵为表3-2：
从支付矩阵看，该博弈的策略组合：驾驶员甲不违章且驾驶员乙不违章为唯一的纳什均衡。但是，由于每位驾驶员都会追求个人利益最大化，因此他们都会不约而同的选择违章，从而引发交通问题，既损害了个人利益，也损害了整个社会的利益。
运筹学和博弈论范文第3篇
1、经济统计学专业是普通高等学校本科专业，属经济学类专业，基本修业年限为四年，授予经济学学士学位。
2、经济统计学主要研究统计分析原理和统计分析技术在国民经济领域的应用，通过理论学习和专业实践，养成良好的数学和经济学素养，掌握常用的数据统计和分析的方法及相关软件的使用技能，具备在政府部门、经济管理部门、企事业单位从事统计调查、统计信息处理，管理与咨询、经济分析预测等工作的能力。
3、主要课程：宏观经济学、微观经济学、高等代数、线性代数、概率论与数理统计、统计学、现代回归分析技术、抽样技术、市场调查与分析、宏观经济统计分析、多元统计分析、投入产出分析、时间序列分析、运筹学、统计分析软件（Excel、SPSS、SAS）、计量经济学及计量软件（Eviews）、会计学、管理学、国民经济核算、统计预测与决策、经济博弈论、风险管理、投资项目评估与管理、金融统计学、货币金融学、证券与期货投资分析等。
（来源：文章屋网 ）
运筹学和博弈论范文第4篇
（石河子大学信息科学与技术学院，新疆 石河子 832003）
【摘要】本文从运筹学教学内容出发，结合信息管理与信息系统专业特点，分析当前实验教学中存在的主要问题，根据多位老师的经验进行实验教学方式和方法的改进，以及考核方式的配套分析，希望能够促进课程教学质量的提高。
关键词 运筹学；实验教学；信息管理与信息系统
作者简介：常浩娟（1979—），女，江苏徐州人，经济学博士，石河子大学信息科学与技术学院，讲师，研究方向为信息管理与信息系统。
运筹学是将数学建模方法与工程思想和管理思想相结合，通过建模、检验和求解数学模型等定量分析方法，研究和解决管理、经济和工程技术中的实际问题，从而为决策者提供科学决策方法和量化工具的一门较为综合的学科。随着运筹学应用的广泛性逐渐增强，无论在理工类还是经济管理类专业教学中，运筹学都呈现出重要的地位。《运筹学》课程的属性决定了其教学活动既要重视运筹学的基本理论和方法，提高学生运用运筹学方法构建优化决策模型的能力，又要培养学生具备解决优化问题的实践能力。
1运筹学教学内容
《运筹学》是信息管理与信息系统及相关专业一门重要的专业基础课，是一门跨学科、多分枝、理论与实际紧密联系的课程。运筹学的分支包括线性规划、整数规划、非线性规划、目标规划、图与网络模型、存储论、排队论、对策论、排序与统筹方法、决策分析、动态规划、预测、搜索论、随机服务理论和可靠性理论等。它具有定量分析、最优性、实用性、多分支性和以计算机为工具的求解问题。其教学目标是：通过本课程的学习，培养学生的优化思想和逻辑思维能力；掌握管理过程中的相关建模、求解以及最优解或满意解的运用等优化技术；通过实验教学，培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
2运筹学实验教学不足之处
目前，多数专业《运筹学》课程的教学以理论教学为主，主要要求学生掌握包括线性规划、图论与网络分析、博弈论、决策分析等分枝的经典理论部分，强调要求学生掌握数学理论知识，及手动计算解题的技巧能力。实验和实践教学环节相对薄弱，不能够使学生很好的遵循学以致用的，应用运筹学的技术和方法可以解决越来越多的实际问题，诸如信息系统的设计与管理、生产计划、市场营销以及各种应急服务系统的设计与管理等问题。
我院信息管理与信息系统专业《运筹学》的实验教学普遍存在的问题主要有以下几个方面：
（1）实验教学方式单一，不能充分调动学生学习的积极性，非常不利于创新思维培养。目前运筹学实验教学模式主要以演示性和基础实验教学为主。演示性实验主要是教师介绍电子表格软件如EXCEL或者WINQSB软件中各个算法模块的基本应用方法；并且采用以验证性实验为主的基础实验法，给学生提供算法模型和实验指导，实验结果是确定和已知的，学生在实验内容与实验方法设定好的条件下做“完形填空”，机械地按照实验步骤完成实验内容。这种教学方法还是过去的填鸭式的，学生学习被动，没有什么创新的过程和内容，对部分理解能力和动手能力强的学生来说，过于简单，打击了他们的积极性，导致他们逐渐产生倦怠和厌烦。如此一来，既没有达到教学目的，也不利于提升学生的自主学习能力与创新能力。
（2）实验手段不合理，没有体现信息管理与信息系统专业的特色，同时没有充分挖掘学生的学习自主性。实验课程中采用的主要实验手段是借助EXCEL或者WINQSB软件进行模型的分析。信管专业是一个交叉学科，目前在信息科学与技术学院这个大环境中，有部分经济管理类的课程，此外计算机科学的专业知识占较大比重，对于部分学生来说EXCEL或者WINQSB软件的应用相对简单，学生的计算机专业知识没有充分发挥和利用，比如编写程序进行算法的代码实现等。
（3）实验教学考核困难，形式单一。受到目前实验教学方式和方法的限制，实验内容采取的考核方式主要是通过笔试的试卷中10-15分的实验操作方法的试题进行测试，这对于实验效果的考核完全没有代表性，并且对教学效果的考核没有什么价值和参考意义。
3对策建议
针对当前信息管理与信息系统专业《运筹学》实验教学中存在的主要问题，我们从以下几个方面进行改进：
（1）理论教学内容、方法的补充和完善。为了提高实验教学质量，理论教学在内容和方法上也要做出调整和补充。在理论课堂教学中，除了经典运筹方法和理论模型的讲解外，从实际问题出发，精选具有充分的代表性、源于实际问题的典型案例，通过案例分析过程：提出问题、找到合适的解决方法，运用方法切实解决问题，并作结论和总结等，引导学生对实际问题的分析。通过详实和完整的案例分析，让学生掌握的运筹学分析问题和处理问题的方式方法，构建从理论学习到实践应用的完整思路和框架。
（2）实验方法和手段的多样化和灵活性。采取灵活多变的实践教学方式，这里根据学生的情况，主要考虑采用两种方式，第一种是对于倾向于喜欢计算机技术的学生，注重培养使用LINDO/INGO/MATLAB或C语言等软件来解决计算问题，进行算法的代码实现和应用。利用这些软件工具，把教材上的重要算法、经典案例，通过编程加以实现，并进行实际操作训练。同时也注重鼓励学生不要拘泥于课本上的算法与思维，努力尝试新方法，开拓新思路，提高自己的创造性思维能力。第二种是对于倾向于方法应用的学生，考虑从实际问题的解决入手。在基本的运算方法和工具如WINQSB熟练掌握的情况下，结合一些实际问题进行应用，从问题的发现、分析、解决和总结等各个环节逐步展开研究，最终形成一个完整的案例分析报告。整个过程可以培养学生的团队协作能力，促进理论应用于实践，使学生更全面的掌握和运用运筹学知识。
从学科特点和学生的差异性着手，进行分类实验教学，不仅可以激发学生的学习热情和积极性，同时也可以提高学生的创新意识和思维。
（3）鼓励学生参加数学建模大赛、SRP项目或大学生创业等实践活动，给学生提供指导，提高学生实践能力。鼓励和支持学生参加校内外相关的实践活动，可以让学生更深入的掌握运筹学理论和方法。在运筹学的学习过程中，信管专业的学生根据专业知识结合我校图书馆现状，申报《基于数据包络分析（DEA）的高校图书馆绩效评价及研究》的SRP项目获得立项。项目从高校图书馆服务教学科研的角度，运用运筹学中经典的线性规划方法：数据包络分析方法（DEA）对大学图书馆投入产出情况进行评价，分析图书馆资源配置效率，对如何促进资源优化，提高资源使用效率起到积极作用。在项目的申报和执行过程中，学生的积极性和主动性很高。通过类似的活动，能够使学生综合应用多种专业知识，激发学生的学习兴趣和创造思维，同时也对学生的团队意识、协调和沟通能力起到积极作用。
（4）考核方式的完善和补充。鉴于实验方法和手段的变化，在课程考核过程中，一方面加大实验考核比重，另一方面注重过程和结果的共同考核。过程考核主要是阶段性的研究进展、质量的考评，结果考核注重内容的完整性和总体质量的评价。对于算法实现和编码的同学，主要看算法编码能否使用，参数变化的适应性和稳定性；对于应用性的报告分析类的考核，注重研究报告的完整性，可行性和有效性。综合来说，考核的目的是起到检测学生知识掌握和应用的能力，同时反馈教学效果和质量，此外也可以提高学生的综合素质，如协作精神，创新思维等。
4结语（下转第262页）
（上接第202页）《运筹学》是信息管理与信息系统专业的核心课程之一，应用范围广泛，是现代科学计算和管理学科中的基础理论和不可缺少的方法、手段与工具。运筹学作为一门用来解决实际问题的学科，在处理千差万别的各种问题时，一般有以下几个步骤：确定目标、制定方案、建立模型、制定解法，所以实验和实践环节是课程的重要组成部分，是相关理论方法能否掌握的关键，并有重要的现实意义。本文结合多位老师的教学经验，信息管理与信息系统专业的特点，以及运筹学理论和实验教学现状，分析了运筹学实验教学的不足，提出了实验教学的改革思路与改革措施，为全面提高运筹学的教学水平与教学质量提供参考。
参考文献
［1］林亮,王远清,贾贞.运筹学实验的瓶颈解读[J].黑龙江高教研究,2011(2).
［2］王翊.项目化教学在“运筹学”课程改革中的实践[J].牡丹江大学学报,2012,21(8).
［3］胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教育, 2006(7).
［4］王勤.关于运筹学实验教学方法探讨[J].中国科教创新导刊,2009,26.
运筹学和博弈论范文第5篇
Key words： Operational Research；optimization；interdisciplinary；expanding
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）13-0253-02
0 引言
从二十世纪三四十年代到如今，运筹与优化课程已经经历了80多年的发展，并逐步成为一门系统的研究和解决实际问题的学科。它针对实际应用领域的具体问题，广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，发挥有限资源的最大效益，以此达到最优的目标。目前，运筹学的研究成果已经广泛的应用于工业、农业、管理、交通运输、计算机通讯与网络的各个领域。
80多年来，运筹学学科中的新理论、新模型和新算法在解决实际问题的过程中不断涌现，研究的问题也变得越来越复杂，从线性问题发展到非线性问题，连续问题拓展到离散问题，确定性问题延伸到不确定性问题，运筹学理论得到了不断的发展和壮大。目前，运筹学已经囊括了数学规划、组合优化、随机优化、博弈论、管理科学、智能计算、金融工程和统计优化等诸多分支。随着科技日新月异的发展，运筹学发展又呈现出与许多学科交叉发展的多元化趋势[1]，例如运筹学与生命科学、网络科学、管理科学的交叉。
运筹与优化课程的真正价值在于为各个领域的实际应用决策问题提供一套切实可行的解决方法，它求解问题方法可以概括为以下几个阶段[2]：①在实际问题中提取相关要素：决策变量、目标和约束条件，将其表示成一个运筹学问题，并建立相应的数学模型。②根据①所建立数学模型的特点，寻求合适的求解算法求出问题的最优解或者满意解；③若求解问题的规模较大，则需要编程实现算法，并对数值结果进行分析；④判断模型和解法的有效性，提出解决原始实际问题的方案。这些阶段并不是相互独立的，也决非依次进行的[3]。
鉴于实际问题的跨学科交叉性，而利用运筹学求解问题涉及到数学建模、数学理论知识和计算机编程仿真等多个阶段。从目前我校运筹与优化课程教学模式来看，我们仍然停留在传统的课堂讲授理论环节，注重理论讲授和公式推导，缺乏与实际相结合，与上机实践相结合的缺陷，从而忽视了对学生创新能力和实践能力的培养。为了培养学生利用系统的思想解决优化问题的思维方式，提高学生动手能力，我们采用拓展化的教学模式，对运筹与优化课程教学改革提出几点建议。
1 教学过程中注重优化思想的渗透
运筹与优化课程的核心就是将所学习的优化的思想和相关数学理论应用于解决实际问题，运筹学问题的求解包含了建模、设计算法和编程求解三部分。建模的过程就是利用数学的思想和语言去近似地刻画实际问题，根据建立的数学模型设计合适的运筹学算法，并用计算机完成求解。在学生利用运筹学知识解决实际问题的过程实际上是数学认识的过程，通过这个过程将运筹学的知识结构转化为自己的数学认识结构。在这个过程中，我们不满足于单纯的只是理论的灌输，重点在于对学生进行“优化”这一重要数学思想的渗透，从而培养学生的创造性思维能力。其实，优化思想的渗透体现在日常授课的各个环节。
首先，在背景知识的讲授中渗透优化的思想。在介绍理论知识之前给学生先介?B一些数学背景，会极大地提高学生的学习兴趣。例如，在绪论中讲授“运筹帷幄”、“田忌赛马”的典故，华罗庚烧水泡茶的统筹方法，在图论中介绍哈密尔顿环游世界问题，哥尼斯堡七桥问题，路网连通规划问题等等，这些实际问题相关的背景知识的介绍，都在一定程度上体现了处处优化的思想。
其次，在概念和原理公式的讲授中渗透优化的思想[4]。运筹学中很多原理性的内容涉及到很多数学知识和公式推导，学生学习起来普遍感觉难度很大。但是很多知识都是有一定的背景的，如果能注重实质，在讲授中渗透优化思想，就能达到更好的教学效果。例如，动态规划理论中的概念较多，学生理解起来感觉相对繁琐，我们可以在讲授过程中结合设备更新的具体问题，从而引入多阶段决策，阶段，状态，状态转移等概念，避免了直接讲授概念的枯燥性。
2 将课堂教学体系向横向和纵向拓展
目前现行的运筹与优化课程的教学内容由线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、图论五部分组成，教师在教学过程中注重基本概念的定义、定理的证明、算法的描述和解题技巧的介绍，唯独忽视了与实际问题相结合。因此，我们教学内容的重点应该转移到如何结合实际问题建立数学模型，如何利用数学软件完成模型的求解和分析上面，提高学生的学习兴趣和动手能力，从而将教学内容向横向和纵向拓展。
教学内容的横向拓展是指在课堂教学中，在背景知识的引入中结合案例教学，让学生全程参与到教学讨论中来，教师引入实际问题，学生主动参与到问题的定性研究，建模分析，定量计算和实践检验的过程中来，在师生互动的讨论中找到解决问题的方法，总结相关的重要结论，让学生逐步认识到优化思想存在于实际问题的方方面面，增加学生的学习兴趣。
由于现代优化方法的求解与计算机学科紧密联系，所以教学内容的纵向拓展是指在课堂教学过程中增加最优化计算软件的使用方法的介绍，例如如何调用Matlab优化工具箱函数求解数学规划的最优解，如何通过编写Matlab程序设计算法来求解最优解。同时，在介绍解析算法的同时，教师还可以为学生介绍一些只利用函数值信息来寻求优化问题最优解的直接搜索算法和现代优化算法，以此来拓宽学生学习的知识面。
3 拓展第二课堂，遵循“知识+能力+素质”协调发展的新理念
由于目前运筹学课程的课时限制，教师在课堂上无法突出实践教学能力的培养，为了解决这个问题，我们计划拓展第二课堂，在课下引入实践环节，将教学过程由课内延伸到课外，一来可以加强学生对于基本理论和基本原理的理解掌握，二是培养学生的创新和动手能力。
第二课堂的执行可以通过两种途径实现。一种是教师针对某一实际问题，要求学生以小组的形式课下设计解决方案，建立数学模型，设计算法，?程求解，学生在一起参与讨论，撰写论文。同时鼓励学生积极参与数学建模竞赛，提高动手能力。第二种是开设开放性实验课堂，为学生开设一些基础实验和验证性实验，让学生运用运用Matlab软件完成实际问题的求解。
4 将单一考核方式向多元化考核体系拓展
目前本专业的运筹学课程普遍采取一次性期末考试来测评学生成绩，这种考核方式在较短的时间内更多考查的是学生的识记能力，解题能力和运算能力；而与我们教学大纲中培养学生解决实际问题的能力与动手能力的初衷相去甚远。
因此，我们可以采用多元化的考核方法，实行全过程行程式的考核方式，最终的总评成绩由建模论文实训成绩、上机操作成绩、课堂讨论和平时作业等多部分组成，多种考核方式的综合评定，有效地避免了学生应试学习的心理，培养了学生解决实际问题和软件应用的能力。
