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TEORÍA DE LOS JUEGOS

TEORÍA DE LOS JUEGOS. Ricardo Esteban LIZASO. Teoría de los Juegos. Trata sobre situaciones donde la efectividad de las decisiones tomadas por una parte, depende de las decisiones tomadas por las otras partes, que suponemos que actúan en forma racional. C.P. Ricardo E. Lizaso. 2.

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  1. TEORÍA DE LOS JUEGOS Ricardo Esteban LIZASO

  2. Teoría de los Juegos Trata sobre situaciones donde la efectividad de las decisiones tomadas por una parte, depende de las decisiones tomadas por las otras partes, que suponemos que actúan en forma racional. C.P. Ricardo E. Lizaso 2

  3. Teoría de los Juegos MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 3

  4. Clasificación de los Juegos Según la cantidad de competidores los juegos se clasifican en: • Juegos de 2 jugadores. • Juegos de 3 jugadores. • Juegos de 4 jugadores • Juegos de .... • Juegos de N jugadores. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 4

  5. Clasificación de los Juegos Según el resultado de la suma del beneficio de los jugadores, se clasifican en: • Juegos de Suma Cero: (lo que gana uno lo pierde el otro) • Juegos de Suma Distinta de Cero. (ambos jugadores pueden ganar o ambos pueden perder) MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 5

  6. Clasificación de los Juegos Según los intereses de los jugadores los juegos se clasifican en: • Juegos de Conflicto Puro. • Juegos de Coordinación Pura. • Juegos de Negociación. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 6

  7. Clasificación de los Juegos Según el grado de comunicación o acuerdo previos de los jugadores,hay: • Juegos Cooperativos: los jugadores pueden discutir sus estrategias, realizar acuerdos y formar coaliciones. • Juegos No Cooperativos los jugadores toman las decisiones independientemente, o bien porque la comunicación no existe, o está prohibida, o bien porque no es posible forzar un acuerdo MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 7

  8. Formas de representación Existen dos formas de representar una situación de decisión desde el punto de vista de Teoría de los Juegos: • Forma Normal: similar a una matriz de decisión. • Forma Extensiva: similar a un árbol de decisión. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 8

  9. Forma Normal En las filas van las alternativas de A, en las columnas las de B y el resultado es el que corresponde al jugador A. (juego de suma cero) Decisor B BS1 BS2 BS3 AS1 - 40 20 25 Decisor A AS2 60 50 - 30 AS3 - 35 - 10 15 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 9

  10. Forma Normal Así lo vería el jugador B Decisor A AS1 AS2 AS3 BS1 40 - 60 35 Decisor B BS2 - 20 - 50 10 BS3 - 25 30 - 15 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 10

  11. Forma Normal Otra forma es colocar los resultados de ambos jugadores, separados por una coma. Decisor B BS1 BS2 BS3 AS1 - 40, 40 20, -20 25, - 25 Decisor A AS2 60, - 60 50, - 50 - 30, 30 AS3 - 35, 35 - 10, 10 15, - 15 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 11

  12. Forma Normal En un ejemplo de juego de Suma Distinta de Cero, los resultados son diferentes y deben aparecer ambos. Decisor B BS1 BS2 Decisor A AS1 - 40, 30 50, -10 AS2 60, - 25 20, 0 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 12

  13. Forma Normal Así lo ve el jugador A. Decisor B BS1 BS2 Decisor A AS1 - 40 50 AS2 60 20 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 13

  14. Forma Normal Así lo ve el jugador B. Decisor A AS1 AS2 Decisor B BS1 30 - 25 BS2 - 10 0 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 14

  15. Forma Extensiva Cada nodo responde a la decisión (jugada) que hace cada competidor. Este formato permite ver la secuencia entre las distintas movidas. B BS1 - 20 , 20 AS1 A BS2 40 , - 40 B BS1 AS2 30, - 30 BS2 10, -10 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 15

  16. Forma Extensiva En las elecciones primero lo hace A y luego B. Pero al trabajar el árbol se lo hace en forma inversa. BS1 - 20 , 20 B AS1 - 20 , 20 BS2 40 , - 40 A 10,-10 BS1 AS2 30, - 30 B 10, -10 BS2 10, -10 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 16

  17. Juegos de Conflicto Puro Los intereses de los participantes son divergentes: • Juegos de Suma Cero, de dos jugadores: lo que gana uno, lo pierde el otro. • Juegos de Suma Constante, de dos jugadores: lo que se lleva uno, no se lo lleva el otro. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 17

  18. Juegos de Coordinación Pura Los intereses de los participantes son convergentes. Lo mejor para uno es también lo mejor para todos. La elección individual coincide con la elección del conjunto. Ejemplo: La casa en llamas MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 18

  19. Juegos de Negociación Los intereses de los participantes no son totalmente convergentes. Se da una situación ambivalente: mezcla de conflicto y mutua dependencia, de compañerismo y rivalidad. Ejemplo: El dilema del prisionero MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 19

  20. Juegos de Negociación Ejemplo: El dilema del prisionero PRISIONERO B No delatar Delatar No delatar -5 , 0 -1 , -1 PRISIO- NERO A Delatar 0 , -5 -3 , -3 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 20

  21. Juegos de Negociación Tanto A como B preferirán delatar al otro. PRISIONERO B No delatar Delatar No delatar -1 , -1 -5 , 0 PRISIO- NERO A Delatar 0 , -5 -3 , -3 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 21

  22. Ventajas de la coordinación Si A y B coordinasen sus conductas, no se delatarían, y obtendrían mejores resultados PRISIONERO B No delatar Delatar No delatar -5 , 0 -1 , -1 PRISIO- NERO A Delatar 0 , -5 -3 , -3 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 22

  23. Ventajas de la coordinación Existen otros casos donde la colaboración permite obtener mejores resultados positivos JUGADOR B Colaborar No colab. Colaborar 5 , 5 2 , 6 JUGA- DOR A No colab. 6 , 2 3 , 3 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 23

  24. Ventajas de la coordinación A veces pueden sumarse los beneficios para luego repartirlos entre los que colaboran. JUGADOR B Colaborar No colab. Colaborar 10 8 JUGA- DOR A No colab. 8 6 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 24

  25. Matriz de juegos tridimensional Al introducir un tercer jugador algo cambia: 1. En juegos de suma cero la inexistencia de ventajas en la coordinación vale sólo para el conjunto de los tres jugadores. 2. En las coaliciones, dos jugadores pueden aliarse a costa del tercero. 3. Deben incluirse por separado los resultados individuales de cada jugador. 4. Deben analizarse las posibles coaliciones. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 25

  26. Matriz de juegos tridimensional En el modelo siguiente se planteará un esquema reducido de tres jugadores, con dos alternativas para cada uno (S1 y S2). • Los jugadores son A, B y C. • Las alternativas son AS1,AS2, BS1, BS2, CS1 y CS2. • Los resultados individuales son a, b y c. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 26

  27. Matriz de juegos tridimensional Cada resultado necesita tres subíndices (uno por cada jugador) que indicarán el curso de acción respectivo que da lugar a ese resultado, Así el resultado a111 es el obtenido por el jugador A cuando elija su alternativaAS1, mientras el jugador B elige su alternativa BS1 y el jugador C elige su alternativa CS1. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 27

  28. Matriz de juegos tridimensional Por lo mencionado habrá 8 combinaciones de alternativas: 2 x 2 x 2 . Cada una de dichas combinaciones presentará 3 resultados, uno para cada jugador. Totalizando así 24 resultados distintos. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 28

  29. En la matriz se reservará la fila ancha para indicar las alternativas del jugador A ... AS1 AS2 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 29

  30. BS1 BS2 • ... Las columnas serán para indicar las alternativas del jugador B ... AS1 AS2 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 30

  31. CS1 BS1 BS2 CS2 • ... y la fila angosta para las alternativas del jugador C, las que se verán como solapas de hojas ordenadas dentro de la casilla mayor. AS1 AS2 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 31

  32. CS1 BS1 BS2 CS2 • Por último se agregan los resultados a111, b111, c111 a121, b121, c121 AS1 a112, b112, c112 a122, b122, c122 a211, b211, c211 a221, b221, c221 AS2 a212, b212, c212 a222, b222, c222 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 32

  33. CS1 BS1 BS2 • Si C adopta su alternativa CS1 los resultados a considerar son los de la solapa más amplia en la parte superior de las filas anchas. a111, b111, c111 a121, b121, c121 AS1 a211, b211, c211 a221, b221, c221 AS2 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 33

  34. BS1 BS2 CS2 • En cambio, si adopta CS2 entonces los resultados a considerar son los de las solapas más pequeñas, ubicadas abajo. AS1 a112, b112, c112 a122, b122, c122 AS2 a212, b212, c212 a222, b222, c222 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 34

  35. CS1 BS1 BS2 CS2 • Recordemos que es necesario reconocer los distintos resultados para cada uno de los intervinientes en el juego. a111, b111, c111 a121, b121, c121 AS1 a112, b112, c112 a122, b122, c122 a211, b211, c211 a221, b221, c221 AS2 a212, b212, c212 a222, b222, c222 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 35

  36. CS1 BS1 BS2 CS2 • Aquí se muestra una notación más abreviada de los resultados contenidos dentro de la matriz tridimensional. (a, b, c)111 (a, b, c)121 AS1 (a, b, c)112 (a, b, c)122 (a, b, c)211 (a, b, c)221 AS2 (a, b, c)212 (a, b, c)222 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 36

  37. Dominancia El análisis de dominancia requiere que todos los resultados de la alternativa dominante sean mejores (o, por lo menos, iguales) que los de la alternativa dominada, frente a todas las combinaciones de los cursos de acción disponibles para los otros jugadores. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 37

  38. CS1 BS1 BS2 CS2 a111, a121, AS1 a211, a221, AS2 • El curso de acción AS1 dominará al AS2 si a111 es mejor que a211 y a121 es mejor que a221 cuando el jugador C elige CS1, pero también... MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 38

  39. CS1 BS1 BS2 CS2 ... se necesita que a112 sea mejor que a212 y a122 mejor que a222 que es cuando el jugador C elige CS2. AS1 a112, a122, AS2 a212, a222, MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 39

  40. M A T R I Z A M P L I A D A CS1 BS1 BS2 CS2 (a,b,c)111 (a,b,c)121 AS1 Para observar en forma simultánea las ventajas de lacoordinaciónen las elecciones que pueden surgir de eventuales coaliciones, se puede extender la matriz. (a,b,c)112 (a,b,c)122 (a,b,c)211 (a,b,c)221 AS2 (a,b,c)212 (a,b,c)222 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 40

  41. M A T R I Z A M P L I A D A CS1 BS1 CS1 BS2 CS1 BS1 CS2 BS2 CS2 BS1 BS2 CS2 (a,b,c)111 (a,b,c)121 (a,bc)111 (a,bc)121 (a,bc)112 (a,bc)122 AS1 Se puede ampliar hacia la derecha para ver el juego entre A y la coalición de B y C (a,b,c)112 (a,b,c)122 (a,b,c)211 (a,b,c)221 (a,bc)211 (a,bc)221 (a,bc)212 (a,bc)222 AS2 (a,b,c)212 (a,b,c)222 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 41

  42. M A T R I Z A M P L I A D A CS1 BS1 CS1 BS2 CS1 BS1 CS2 BS2 CS2 BS1 BS2 CS2 (a,b,c)111 (a,b,c)121 (a,bc)111 (a,bc)121 (a,bc)112 (a,bc)122 AS1 Se puede ampliar hacia abajo para ver el juego entre B y la coalición de A y C (a,b,c)112 (a,b,c)122 (a,b,c)211 (a,b,c)221 (a,bc)211 (a,bc)221 (a,bc)212 (a,bc)222 AS2 (a,b,c)212 (a,b,c)222 AS1CS1 (ac,b)111 (ac,b)121 AS2CS1 (ac,b)211 (ac,b)221 AS1CS2 (ac,b)112 (ac,b)122 AS2CS2 (ac,b)212 (ac,b)222 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 42

  43. M A T R I Z A M P L I A D A CS1 BS1 CS1 BS2 CS1 BS1 CS2 BS2 CS2 BS1 BS2 CS2 (a,b,c)111 (a,b,c)121 (a,bc)111 (a,bc)121 (a,bc)112 (a,bc)122 AS1 (a,b,c)112 (a,b,c)122 (a,b,c)211 (a,b,c)221 (a,bc)211 (a,bc)221 (a,bc)212 (a,bc)222 AS2 (a,b,c)212 (a,b,c)222 AS1CS1 (ac,b)111 (ac,b)121 (ab,c)111 (ab,c)121 AS2CS1 (ac,b)211 (ac,b)221 (ab,c)211 (ab,c)221 AS1CS2 (ac,b)112 (ac,b)122 (ab,c)112 (ab,c)122 AS2CS2 (ac,b)212 (ac,b)222 (ab,c)212 (ab,c)222 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 43

  44. EJEMPLO • Se trata de 3 firmas que deben ubicar sus locales de venta en una ciudad. • Tienen dos opciones: 1-Centro ó 2-Periferia • Medimos sus beneficios netos. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 44

  45. EJEMPLO CS1 BS1 CS1 BS2 CS1 BS1 CS2 BS2 CS2 BS1 BS2 CS2 7, 7, 7 9, 6, 7 7, 14 9, 13 8, 12 10, 11 AS1 8, 7, 5 10, 6, 5 7, 8, 8 7, 7, 9 7, 16 7, 16 7, 15 7, 13 AS2 7, 9, 6 7, 7, 6 AS1CS1 14, 7 16, 6 14, 7 15, 7 AS2CS1 15, 8 16, 7 15, 8 14, 9 AS1CS2 13, 7 15, 6 15, 5 16, 9 AS2CS2 13, 9 13, 7 16, 6 14, 6 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 45

  46. EJEMPLO CS1 BS1 BS2 CS2 7, 7, 7 9, 6, 7 AS1 8, 7, 5 10, 6, 5 7, 8, 8 7, 7, 9 AS2 7, 9, 6 7, 7, 6 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 46

  47. EJEMPLO CS1 BS1 BS2 CS2 21 22 AS1 20 21 23 23 AS2 22 20 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 47

  48. CONCLUSIONES • El esquema se basa en las tradicionales matrices de pago de la Teoría de los Juegos • Muestra situaciones de decisión en que intervienen tres partes • Permite apreciar los resultados individuales • También los resultados de las coaliciones • El modelo puede replicarse en una planilla de cálculo para situaciones repetitivas. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 48

  49. APLICACIONES • Análisis de situaciones con enfoques de “principal - agente”. • Modelos de evaluaciones de alianzas. • Evaluación de la estabilidad de las mismas. • Negociaciones tripartitas. MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 49

  50. EJEMPLO CS1 CS2 BS1 BS1 BS1 BS1 CS3 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 -100, 0, 100 AS1 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 AS1 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 AS1 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 50, 50, 50 MATRIZ DE JUEGO TRIDIMENSIONAL C.P. Ricardo E. Lizaso 50

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