پایان نامه بررسي اثر قا بليت اطمينان بر امكان سنجي اقتصادي واحدهاي توليد همزمان برق و حرارت به كمك شبيه سازي مونت كارلو و نظريه بازي ها
فهرست محتوا
مقدمه:
نظريه بازيها (Game Theory) حوزهاي از رياضيات کاربردي است که در بستر علم اقتصاد توسعهيافته و بهمطالعه رفتار راهبردي بين عوامل عقلاني» ميپردازد. رفتار راهبردي، زماني بروز ميکند که مطلوبيت هرعامل، نه فقط به راهبرد انتخابشده توسط خود وي بلکه به راهبرد انتخابشده توسط بازيگران ديگر همبستگي داشتهباشد. زندگي روزمره ما، مثالهاي بيشمار از چنين وضعيتهايي دارد که از جمله آنها ميتوان به مذاکرات تجاري بين دو کشور، جنگ تبليغاتي بين دو شرکت رقيب، رايدادن دو سهامدار، بازي بين استاد و دانشجو براي تعيين کيفيت درس، بازي دولت و شهروندان براي اعلام و پذيرش سياستها، پيشنهاد و رد ازدواج بين يک زن و مرد اشاره کرد.
1-2 : نظريهي بازيها ( game theory )
نظريهي بازيها game theory نوعي از نظريهي انتخاب عقلاني محسوب ميشود و همچنين شکل تخصصي و رياضي شدهي مدل بازيگر خردمند در نظريههاي تصميمگيري است. اين نظريه اولين بار از سوي “اميل بورل” رياضيدان بزرگ فرانسوي در سال 1921م، مطرح شد[1]و بعدها نظريه پردازان ديگري از جمله رياضيدان جان فون نيومان(اثبات کنندهي قضيهي “کمبيشينه” در سال 1928م) و اقتصادان توماس شلينگ(که نظريهي چانهزني را بيان کرد) به تکميل اين نظريه پرداختند.
مسألهي نظريهي بازيها به اين صورت است که کنش و رفتار اجتماعي انسان محاسبهگرايانه و عقلاني است و انسان را موجودي عقلاني ميداند؛ يعني اينکه انسان بر اساس سود و هزينه عمل ميکند و رفتار محاسبهگرايانه اقتصادي و مادي دارد.
يکي از مفروضهاي اصلي نظريهي بازيها اصل «کم بيشينه» است که هر بازيگر بدنبال بيشتر کردن، کمترين امتيازي است که مطمئن به بدست آوردن آن است و در پي کم کردن بيشترين ضرري است که تحمل آن اجتناب ناپذير است. البته اين اصل در بازي حاصلجمع عددي صفر صدق ميکند.[3]
نظريهي بازيها بدنبال اين سئوال است که يک بازيگر چقدر ميتواند يک الگوي منطقي و رسمي ارائه دهد؟ يا اينکه بازيگران چهکار بکنند که بدون توسل به جنگ به منافع خود دست پيدا کنند؟ در پاسخ به سئوال فوق، نظريهي بازيها چندين فرضيه مطرح ميکند که ما دو مورد آن را بيان ميکنيم:
1)هر بازيگر عقلاني حتي به قيمت جنگ سعي خواهد کرد که منافع خود را تأمين کند.
2)چنانچه بازيگران به استراتژيهاي رقباي خود توجه داشته باشند و منافع مشترک را در نظر داشته باشند ميتواند بدون هزينه، چانهزني کنند و از جنگ و برخورد نظامي خودداري کنند.
1-1-2 : انواع بازيها
از انواع بازيها در نظريهي بازيها ميتوان به بازي مهارت، بازي بخت، بازيهاي زندگي، بازيهاي ازدواج، بازيهاي روابط جنسي، بازي استراتژي (استراتژي کمبيشينه، استراتژي بهينه)، بازي حاصلجمع جبري صفر، بازي با حاصلجمع ثابت، بازي با حاصلضرب متغير، بازي با حاصلجمع جبري مضاعف و مانند اينها اشاره کرد.
مهمترين ايده در نظريهي بازيها ايدهي “تعادل استراتژي” است[4] که در “کتاب دانيل ليتل” اين تعادل استراتژي را نقطهي تعادل يا نقطهي زين(saddle point) ميگويد: «يعني يک جفت استراتژي براي الف و ب، که ترکشان و برگرفتن استراتژي ديگري، سود و زيان الف و ب را افزونتر نخواهد کرد.»[5]
2-1-2 : کاربرد نظريهي بازيها
نظريهي بازيها ميتواند در چند مورد «1- آماده کردن موقعيت براي برد(قدر فرصت را بدانيم)، 2- استفاده از وعده، وعيدها و همچنين اينکه آيا بازيگران فراتر از قوانين رسمي بازيها با هم دوست هستند؟ آيا دوست دارند بارها بازي کنند؟ آيا روابط اجتماعي خاص بين آنها وجود دارد؟»[6] کاربرد داشته باشد.
3-1-2 : تعابير مختلف از تئوري بازيها و محدوديتهاي آن
“مارتين شوبيک” در نظريهي خود دو نوع قاعدهي بازي: «يکي بازي با حاصلجمع جبري صفر و ديگري بازي با حاصلجمع جبري غير صفر در بازيهاي دو نفره و چند نفره»[7] را مطرح ميکند. تعبير ديگري از نظريهي بازيها که ميتوان به آن اشاره کرد تعبير “توماس شلينگ” است که وي اظهار ميدارند سه نوع بازي وجود دارد: «يکي بازي با منافع مشابه(Gameswithidentical interests)، دوم بازي با منافع متضاد (Games with opposite interacts)، سوم بازي با منافع مختلط(Games with mixedintersts).
شلينگ فرآيند چانهزني را بر موارد فوق اضافه ميکند و ميگويد با چانهزني ميتوان منافع متضاد را به سمت همگوني منافع برد. بنابراين وي چانهزني را به دو شکل تهديد مقابل(معماي جوانک ترسو) و تعهد پاداش(معماي زنداني) بکار برد.[8] در معماي جوانک ترسو چندين گزينه وجود دارد: يک: هر دو بازيگر نهايت تعارض عليه يکديگر را دارند، دوم: هر دو بازيگر به نفع همديگر همکاري ميکنند، سوم و چهارم: هر دو بازيگر از ترس ديگري فرار ميکنند.
در معماي زنداني چهار قضيه را تشريح ميکند: يک: همکاري دو جانبهي چانهزني بطور خاموش، دوم: عدم همکاري هر دو، سوم و چهارم: استراتژي عدم همکاري يکي و همکاري ديگري.
از محدوديتهاي نظريهي بازيها ميتوان به عقلانيت محض آن(عدم توجه به ارزشها و هنجارها) و نگاه کردن به انسان به عنوان دستگاه مکانيکي و قرباني کردن آن با توجه به محيط حسابگرانه اشاره کرد.
نظريهي بازيها بر اساس کنش و رفتار عقلاني است و انتخاب نوع بازي (يعني بازي با منافع همانند يا بازي با منافع متضاد يا انواع ديگر ) بر اساس عقلانيت است .
در اين نظريهي باچانهزني(بصورت خاموش و صريح) به دو شكل تهديد متقابل و تعهد و پاداش ميتوان منافع متضاد را به سمت همگوني منافع برد و از بوجود آمدن جنگ جلوگيري كرد. اين شاخه از نظريهي انتخاب عقلاني موقعيت را براي برد(درصورت استفاده از فرصت) فراهم ميكند.
4-1-2 : براي تعريف فضاي بازي، مشخصکردن عناصر زير لازم و کافي است
- بازيگران: طرفهاي بازي که هر کدام حداقل دو راهبرد در اختيار دارند.
- راهبرد در اختيار هر بازيگر: زنجيرهاي مرتب از اقداماتي است که بازيگر ميتواند در قدمهاي مختلف بازي برگزيند.
- ترتيب بازي: اين که در هر قدمي از بازي، چه بازيگري حرکت ميکند.
- ساختار اطلاعاتي: در هر لحظه از بازي هر بازيگر ميتواند چه اطلاعاتي را از حرکتها و ترجيحات طرف مقابلش بداند.
- خروجيهاي بازي: وقتي بازي به انتها ميرسد چه نتايجي بهبار ميايد.
5-1-2 : انواع بازي
انواع بازي را ميتوان به شکل زير طبقه بندي کرد:
1- بازي با مجموع صفر: در اين بازي سود يک بازيگر معادل زيان بازيگر ديگر است.
2- بازي با مجموع غير صفر: در اين بازي تصميمات يک بازيگر ممکن است به نفع همه بازيگران تمام شود.
3- بازي تعاوني: در اين نوع بازي امکان سازش و تباني با ديگران وجود دارد.
4- بازي غير تعاوني: در اين نوع بازي امکان سازش و تباني بين شرکت کنندگان وجود ندارد.
6-1-2 : تعادل نش
اين تعادل غير تعاوني را ابتدا جان- اف – نش برنده جايزه نوبل اقتصاد در سال 1994 ميلادي مطرح نمود. دراين شکل تعادل هر يک از بازيکنان بدون تباني يا همکاري با ديگران و بدون توجه به رفاه جا معه يا هر يک از بازيگران ديگر، بهترين استراتژي ممکن را در راستاي منافع خويش اتخاذ ميکند. براي نمونه بازي تعادلي ادام اسميت(دست نامرئي) که در آن رقابت بين توليد کنندگان با انگيزه کسب سود خود به خود قيمت را در پائينترين سطح تعيين ميکند يک نوع تعادل غير تعاوني کارآمد است، زيرا کالاي فراوان با پائينترين قيمت ممکن به نفع مردم و مصرف کنندگان تمام ميشود. اما بازي الودگي محيط زيست يا مسابقه تسليحاتي که در آن رقابت بين توليد کنندگان به زيان کشورها و مردم و مصرف کنندگان است از نوع تعادل غير تعاوني نا کار آمد هستند. البته پيمانهاي کنترل تسليحات ميتوانند اين تعادل را به تعادل غير تعاوني کم تر نا کار آمد تبديل کرده و رقبا ميتوانند حاشيه امنيت و رفاه خود را افزايش دهند.
7-1-2 : کاربردهايي از نظريه بازيها
بازيها بطور گسترده در رشتههاي ديگر مورد استفاده قرار ميگيرند. از آن جمله ميتوان به موارد زير اشاره کرد :
1- علوم سياسي (Political science)
کاربرد نظريه بازي در علم سياست در مسائلي مانند تقسيم عادلانه، اقتصاد سياسي، انتخاب عمومي، نظريه سياست مثبت و نظريه انتخاب اجتماعي بکار ميرود. در هر يک از اين موضوعات پژوهشگران مدلهاي نظري بازي را بگونهاي توسعه دادهاند که اغلب راي دهندگان، موقعيتها، گروههاي ذينفع و سياستمداران بعنوان بازيگران تلقي ميشوند.
2- اقتصاد و تجارت (Economics and business)
اقتصاددانان بطور گسترده نظريه بازي را براي تحليل پديدههاي اقتصادي مانند مزايده ( يا حراج )، معامله و قرارداد، انحصار فروش کالا بين دو نفر، تقسيم عادلانه، توليدات کالا توسط افراد يا شرکتهاي معدود، شکلگيري شبکه اجتماعي، سيستم رايگيري بکار ميبرند.
3- زيستشناسي (biology)
در زيستشناسي تناسب با استفاده از بازيها تفسير ميشود. ( تناسب مفهومي اصلي در نظريه تکامل است. اين مفهوم توانايي توليد مجدد نوع خاصي از ژنها را بيان ميکند. بعلاوه در تعادلي که در اينجا مورد توجه است کمتر به جنبه عقلاني توجه ميشود و بيشتر تعادلي مد نظر است که توسط نيروي تکامل تحميل ميشود. در زيستشناسي نظريه بازي براي درک بسياري از پديدهها بکار ميرود. زيستشناسان نظريه بازي تکاملي و استراتژي تکامل پايدار را براي توضيح روابط غيرمنتظره حيوانات بکار بردهاند. همچنين آنها نوعي از بازيها به نام بازي hawk-dov را براي تحليل رفتار جنگجويانه و تشکيل قلمرو مستقل مورد استفاده قرار دادهاند.
4- علوم کامپيوتر و منطق (computer science and logic)
برخي از تئوريهاي منطقي پايههاي معناشناسي بازيها (به عنوان مثال فهميدن اين که ايا بازي استراتژي برد دارد يا خير ) را تشکيل ميدهند.
همچنين دانشمندان علوم کامپيوتر بازيها را براي مدلسازي محاسبات فعل و انفعالي يکار ميبرند. (محاسبات فعل و انفعالي يعني محاسباتي که در طي آنها با جهان خارج ارتباط برقرار ميشود. به عنوان مثالي از يک ارتباط ساده ميان محاسبهگر و محيط پيرامون ميتوان به پرسيدن يک سوال مانند درخواست يک ورودي و يا جواب دادن به يک سوال مانند ارسال خروجي، اشاره کرد. همچنين نظريه بازيها نقش مهمي در الگوريتمهاي آنلاين دارند. (در علوم کامپيوتر الگوريتم آنلاين به الگوريتمي اطلاق ميشود که ميتواند وروديهاي خود را بطور قطعه به قطعه پردازش کند و نيازي به در دسترس بودن تمام وروديها در ابتدا نيست.
5- فلسفه (philosophy)
نظريه بازيها توسط برخي نويسندگان براي بررسي دلايل فلسفي تعهد بکار رفته است. برخي ديگر با استفاده از آن به بررسي رابطه ميان اخلاق و منافع شخصي پرداختهاند. عدهاي ديگر از نظريه بازيها براي توضيح تمايلات غيرمنتظره بشري به اخلاق و رفتارهاي متناظر آن در حيوانات استفاده ميکنند.
اخيرا برخي از محققان از نظريه بازي براي حل مسائل مربوط به تروريسم مانند مدلسازي رفتار تروريستها استفاده کردهاند به مناسبت سفر برنده نوبل اقتصاد2005 به ايران2۴ دسامبر2۰۰۷ برابر با سوم دي ماه ۸۶ با توجه به اهميت بسيار زياد سفر برنده نوبل اقتصاد2005 به ايران(در تاريخ 24 دسامبر 2۰۰۷ برابر با سوم دي ماه86 ) که در واقع اوّلين سفر يک برنده جايزه نوبل رشته اقتصاد به ايران به شمار ميايد در اين نوشته خلاصهاي از فعّاليتهاي وي در توسعه نظريه بازيها را به زبان ساده توضيح داده ميشود.
اين روايت البته ممکن است حاوي تمامي نظرات کليدياش نباشد. با اين همه سعي شده تا جايي که ممکناست، نظرات اصلي او را به زبان ساده براي افرادي که صرفا آشنايي مقدماتي با نظريه بازي دارند توضيح دهد.
8-1-2 : آشنايي با توماس شلينگ و توسعه نظريه بازيها
شلينگ سالهاي زيادي را در مخزن فکري معروف رند (RAND) سپري کرده است که در دوره بعد از جنگ جهاني دوم ميزبان حلقهاي از متخصصان معروف نظريه بازي بوده و سهم به سزايي در توسعه کاربردهاي اين رشته ايفا کرده است.
او در سال 2005 پس از 54 سال فعّاليت علمي جايزه نوبل اقتصاد را به طور مشترک با رابرت آومن به دليل نقش وي در توسعه درک ما از منازعات و هم کاريها در قالب مدلهاي بازي دريافت نمود.
در ادامه 4 محور از فعّاليتهاي فکري مهم شلينگ را بهطور اجمالي توضيح ميدهيم :
بازي ترسوها (Chicken Game) و نقطه کانوني (Focal Point)در بين کارهاي متعدد شلينگ مفهوم نقطه کانوني که گاهي هم به افتخار او، نقطه شلينگ ناميده ميشود، بيشترين تأثير و ارجاع را داشته است. مفهوم پيشنهادي او درک ما را از تعادلهاي ممکن در کلاس بزرگي از بازيها که بازي هماهنگي» ناميده ميشوند، ارتقا دادهاست
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.