博弈论运筹学

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博弈论运筹学范文第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。

博弈论运筹学范文第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。

博弈论运筹学范文第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 ）

博弈论运筹学范文第4篇

关键词：博弈论；均衡点；得益矩阵；Nash均衡

博弈论是研究决策主体的行为发生直接相互作用时的决策以及这种决策的均衡问题。非合作博弈是现代博弈理论中的核心内容和重要基础，而Nash均衡则是非合作博弈的核心部分。要用博弈论解决现实经济生活中的决策问题，其关键在于如何根据行为中的支付矩阵得出纳什平衡点,通过分析决策者的心理活动来得到博弈模型,从而依据模型来针对生活中的实际问题制定相关的政策以预防不良现象的发生。

一、非合作博弈

一般地,将不允许存在有约束力协议的博弈称为“非合作博弈”。在该博弈中，每个博弈方的策略都是针对其他博弈方策略或策略组合的最佳对策。事实上，具有这种性质的策略组合，正是非合作博弈理论中最重要的一个概念――“纳什均衡”。

在博弈论里，有各种各样的均衡概念。混合战略均衡是纳什均衡的一种，混合战略概念使博弈论的研究范围更加广泛。混合战略纳什均衡在非合作博弈分析中具有十分关键的作用和地位，因此将着重介绍混合战略纳什均衡的定义。

显然，给定父母资助,儿子的最优战略是在家；给定儿子在家；父母的最优战略是不资助，给定父母不救济，儿子的最优战略是寻找工作；而给定儿子寻找工作，父母的最优战略是资助。

该博弈的显著特征是每个参与人都不能猜出对方的战略。参与人是以一定的概率选择某种战略，故称这样的战略为混合战略。

在该博弈中,设想父母以的概率选择资助,的概率选择不资助。那么,对儿子来说,选择寻找工作带来的期望效用为,选择在家带来的期望效用同样为。可见，选择任何混合战略带来的期望效用都是相同的。因此，儿子的任何一种战略都是对父母所选择的混合战略的最优反应。

二、治理污水排放的博弈分析

随着重庆永川区经济的飞速发展,以前河水清澈的临江河,现在却受到了一定的工业污染。企业排污既损害了人民的健康,又损害了国家的利益。虽然政府已经意识到了问题的严重性，正在加强环保方面的管理，但是如何才能在实施治理污染的过程中与污染源之间进行合理、高效博弈是我们要分析的重点。

治理污水排放是合理合法的，但是,对治理污水排放的企业而言,必然在此过程中需要增加生产成本,因此作为一个以追求利润最大为目标的企业来说,都在尽可能想方设法不增加生产成本,而采取直接排污的方法。政府作为国家的人,检查、制止排污是理所当然的职责。故政府和企业之间必然存在一种博弈所具备的一切条件，于是博弈产生了。

这个博弈的参与人包括政府和企业,政府的战略选择是检查和不检查,企业的战略选择是排污或不排污。不妨作如下假设：

（1）是企业向政府缴纳的固定金额。

（2）是政府对企业排污所收取的罚款金额，为罚款率。

（3）是政府检查成本。

（4）为企业的实际收入。

（5）为企业排污时，如果政府检查，企业所具有的心理成本。

（6）是企业排污所造成的污染而对社会利益的损害。

由此可得企业和政府对应不同战略组合的得益矩阵：

在上述假设条件下，不存在纯战略纳什均衡,因为参与者都只能以一定的概率选择某种战略，因此只有求解混合战略纳什均衡。反之,如果假定条件不成立,通过劣战略剔除可得到占优战略,即(检查、不排污)或（不检查、排污）为占优均衡。

给定政府检查的概率，企业选择排污和不排污的期望收益分别为：

这里的最终目标是降低企业的排污概率，达到环境保护的目的。这样不仅可以降低污水对环境的污染，而且还可以降低政府行政费用支出。根据的结果，可以采取两种举措：

（1）增大分母，采取重罚措施，使企业不敢轻易铤而走险。

（2）减小分子，降低成本，现阶段可以采取设立热线电话或建立投诉网站等这样一些比较行之有效的办法，这样可避免政府盲目出击检查，做到有的放矢。

换言之还可理解为，对排污的惩罚越重，企业因排污所获得的生产成本越少，企业的排污概率就越小。反过来，企业因排污所获得的生产成本就越多，企业的排污概率就越大。

实际上，企业因排污所获得的生产成本大小，政府是难以精确把握的。以上所讨论的企业都是以利润最大化为目的企业，这适用于民营企业的情况。但现实情况是，排污屡教不改者，大多数是以乡镇企业为代表的集体所有制企业和部分小型国有企业，这里就牵涉到一个企业经营的控制权收益问题。

政府在治理企业排污的时候，应设法考虑收益权的收益问题。由于国民待遇的要求，不可能因企业性质不同而采取不同的罚款数量。所以解决这个问题的办法，只能采用行政手段，这样可更好地达到治污目的。同时也要注意地方政府在治理污水中的角色。首先，地方政府的行为要受制于中央政府既定的制度，具体地说就是需要全面贯彻中央的法律、法规，从而规范地方政府的行为。其次，地方政府亦可亲自组织创新或担当其制度创新的重任。最后，地方政府是制度的执行维护者，对违法排污者实施重法。

作者单位：重庆文理学院数计系

参考文献：

[1]谢识予.纳什均衡论[M]．上海：上海财经大学出版社,1999.

[2]张维迎.博弈论与信息经济学[M]．上海：上海人民出版社,1996.

博弈论运筹学范文第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。