teoria dos jogos aula 1 e 2

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Teoria dos Jogos 
Prof. Marcelo Maia
Aula 1 e 2
Administração de empresas
TEORIA DOS JOGOS
Descrição informal da teoria dos 
jogos
INTRODUÇÃO
A teoria dos jogos é uma teoria matemática
criada para se modelar fenômenos que podem
ser observados quando dois ou mais “agentes
de decisão” interagem entre si.
Ela fornece a linguagem para a descrição de
processos de decisão conscientes e objetivos
envolvendo mais do que um indivíduo.
A teoria dos jogos é usada para se estudar
assuntos tais como eleições, leilões, balança de
poder, evolução genética, etc.
Ela é também uma teoria matemática pura, que
pode e tem sido estudada como tal, sem a
necessidade de relacioná-la com problemas
comportamentais ou jogos.
Algumas pessoas acreditam que a teoria dos
jogos formará em algum dia o alicerce de um
conhecimento técnico estrito de como decisões
são feitas e de como a economia funciona.
O desenvolvimento da teoria ainda não atingiu
este patamar e, hoje, a teoria dos jogos é mais
estudada em seus aspectos matemáticos puros
e, em aplicações, ela é usada como uma
ferramenta ou alegoria que auxiliam no
entendimento de sistemas mais complicados.
HISTÓRIA DA TEORIA DOS JOGOS
Registros antigos sobre teoria dos jogos
remontam ao século XVIII. Em Correspondência
dirigida a Nicolas Bernoulli, Jámes Waldegrave
analisa um jogo de cartas chamado “le Her” e
fornece uma solução que é um equilíbrio de
estratégia mista (conceito que nos
familiarizaremos posteriormente).
Contudo, Waldegrave não estendeu sua 
abordagem para uma teoria geral.
No início do século XIX, temos o famoso trabalho de
Augustin Cournot sobre duopólio.
Em 1913, Ernest Zermelo publicou o primeiro
teorema matemático da teoria dos jogos , o
teorema afirma que o jogo de xadrez é
estritamente determinado, isto ´e, em cada estágio
do jogo pelo menos um dos jogadores tem uma
estratégia em mão que lhe dará a vitória ou
conduzirá o jogo ao empate.
Outro grande matemático que se interessou em
jogos foi Emile Borel, que reinventou as soluções
minimax e publicou quatro artigos sobre jogos
estratégicos.
Ele achava que a guerra e a economia podiam
ser estudadas de uma maneira semelhante.
Em seu início, a teoria dos jogos chamou pouca
atenção. O grande matemático John von
Neumann mudou esta situação. Em 1928, ele
demonstrou que todo jogo finito de soma zero
com duas pessoas possui uma solução em
estratégias mistas.
A demonstração original usava topologia e análise
funcional e era muito complicada de se acompanhar. Em
1937, ele forneceu uma nova demonstração baseada no
teorema do ponto fixo de Brouwer.
John von Neumann, que trabalhava em muitas áreas da
ciência, mostrou interesse em economia e, junto com o
economista Oscar Morgenstern, publicou o clássico “The
Theory of Games and Economic Behaviour” em 1944 e,
com isto, a teoria dos jogos invadiu a economia e a
matemática aplicada.
Em 1950, o matemático John Forbes Nash Júnior
publicou quatro artigos importantes para a
teoria dos jogos não-cooperativos e para a
teoria de barganha. Em “Equilibrium Points in n-
Person Games” e “Non-cooperative Games”.
Nash provou a existência de um equilíbrio de
estratégias mistas para jogos não-cooperativos,
denominado equilíbrio de Nash, e sugeriu uma
abordagem de estudo de jogos cooperativos a
partir de sua redução para a forma não-
cooperativa. Nos artigos “The Bargaining
Problem” e “Two- Person Cooperative Games”,
ele criou a teoria de barganha e provou a
existência de solução para o problema da
barganha de Nash.
Em 1994, John Forbes Nash Jr. (Universidade de
Princeton), John Harsanyi Universidade de
Berkeley, California) e Reinhard Selten
(Universidade de Bonn, Alemanha) receberam o
prêmio Nobel por suas contribuições para a
Teoria dos Jogos.
PRINCIPAIS TEÓRICOS
 Ernst Zermelo
 * 27 de Julho de 1871.
 + 21 de Maio de 1953.
 Foi um matemático e 
filósofo alemão. 
 Emile Borel
 * 7 de Janeiro de 1871
 + 3 de Fevereiro de 1953
 Era matemático e político 
francês. 
 Augustin Cournot
 * 28 de Agosto de 1801.
 + 31 de Março de 1877.
 Era matemático e 
economista francês.
PRINCIPAIS TEÓRICOS
 Von Neumann
 * 28 de Dezembro de 1903
 + 8 de Fevereiro de 1957
 Foi matemático húngaro de 
etnia judaica. 
• Oscar Morgenstern
• * 24 de Janeiro de 1902
• + 26 de Julho de 1977
• Foi matemático e 
economista alemão. 
Teorema do Ponto Fixo de Brouwer
• Brouwer foi o fundador do 
Intuicionismo, uma doutrina 
matemática que defende a intuição 
como sendo a base do 
conhecimento. 
• O teorema do Ponto Fixo de 
Brouwer tem grande aplicação em 
problemas econômicos com 
racionamento, onde é possível fixar 
um nível de consumo/produto e 
daí estabelecer um vetor de preços 
capaz de compatibilizar esse nível. 
 L. E. J. Brouwer (1881-1966)
Introdução
• a teoria de jogos representa uma forma de
modelar problemas que envolvem dois ou mais
‘tomadores de decisão’. Não se trata, portanto,
de prescrições de como jogar um jogo e sim de
mecanismos de análise de conflitos de interesse.
• ela se originou ao final da Segunda Guerra
Mundial, como um ramo da matemática aplicada.
• na verdade, a humanidade tem se ocupado com
jogos ao longo de toda a sua história, embora as
ferramentas de análise e a normalização dos
processos envolvidos tenham sido propostas tão
recentemente.
• um aspecto marcante da teoria de jogos é que
inferências lógicas extremamente complexas
podem ser expressas rigorosamente, com um
mínimo de sofisticação matemática.
• mas sua maior atratividade está nas aplicações, pois o conceito de
jogo pode ser empregado na modelagem de situações tão diversas
quanto:
 conflitos entre países, entre grupos sociais e entre grupos étnicos;
 políticas de preço, de mercado financeiro e de expansão de
mercado;
 políticas de impostos e taxas;
 políticas sociais e de saúde;
 campanhas eleitorais e outras disputas de poder entre facções
políticas;
 práticas esportivas;
 dinâmica de comportamento animal.
os objetivos também são variados e podem envolver:
• o tipo de resultado que pode ser obtido, dadas as
estratégias dos jogadores;
• a determinação da melhor estratégia a ser tomada por um
dado jogador ou por todos os jogadores, dado o cenário
que se apresenta;
• o tipo de modelo que cada jogador deve estabelecer para
os demais jogadores de modo que um dado resultado
ocorra para o jogo.
• de fato, sempre que há uma disputa de interesse entre
partes que possuem algumas alternativas para tomada
de decisão a cada passo, a formalização matemática
destes cenários é denominada jogo.
• a teoria de jogos se configura, portanto, como o
conjunto de técnicas para análise desses cenários. Por
exemplo, ela não indica ao jogador como jogar o jogo,
mas aponta o que acontece quando se adota esta ou
aquela estratégia de jogo.
• é evidente que alguns jogos são
demasiadamente complexos para serem
completamente modelados. Mesmo assim,
espera-se que um modelo simplificado seja
capaz de descrever os principais tipos de
decisão, assim como as estratégias mais
indicadas e os resultados predominantes
quando todos os jogadores fazem o melhor
que podem a todo momento.
• embora a denominação de jogo induza a
conceitos como recreação e passa-tempo, as
aplicações pretendidas envolvem um cenário
bem mais abrangente, que excursiona do mais
louvável ao mais ignóbil dos jogos.
O que é um jogo?
A teoria dos jogos pode ser definida como a
teoria dos modelos matemáticos que estuda a
escolha de decisões ótimas sob condições de
conflito.
O elemento básico em um jogo é o conjunto de jogadores
que dele participam. Cada jogador tem um conjunto de
estratégias.
Quando cadajogador escolhe sua estratégia,
temos então uma situação ou perfil no espaço
de todas as situações (perfis) possíveis.
Cada jogador tem interesse ou preferências para
cada situação no jogo. Em termos matemáticos,
cada jogador tem uma função utilidade que
atribui um número real (o ganho ou payoff do
jogador) a cada situação do jogo.