13.3. Теория игр
Методы линейного программирования и Монте-Карло - типичные средства исследования операций; теорию игр вряд ли можно считать таким методом, особенно если учесть число случаев, когда она использовалась для решения реальных задач. Однако по существу теория игр принесла исследованию операций больше пользы, чем другие методы, - она позволила по-иному взглянуть на природу конфликтов.
Теория игр - математический метод планирования действий в конфликтных ситуациях - единственная до последнего времени удовлетворительно разработанная математическая теория. Попытка наблюдения и классификации типов поведения сторон в подобных ситуациях, естественно, не нова. Однако помимо стремления создать модели для определения оптимального курса действия путем арифметических расчетов или, в более сложной форме, путем вариационного исчисления, теория игр занимается выбором оптимальной стратегии действий с учетом не только возможных действий самой планирующей стороны, но и действий ее противников. Виды решений предусматривают возможность обмана и достижения соглашений.
Термин «теория игр» можно считать неудачным, поскольку он содержит намек, что предметом теории служат исключительно конфликты, встречающиеся в карточных играх вроде покера. Однако теория игр имеет несравненно более широкую область применения. Действительно, многие проблемы принятия решений в военных или экономических конфликтах в значительной степени аналогичны проблемам, встречающимся в таких играх. Их сходство с карточными играми является исходным пунктом для изучения стратегии, особенно если действуют четкие правила и явно выражены побудительные мотивы.
Теория игр рассматривает проблему выбора стратегии, позволяющей участнику конфликта получить наибольший выигрыш, например, в следующих условиях:
участники пытаются выявить стратегию противника и скрыть свою;
каждый из участников может только частично контролировать результат игры;
участники могут блефовать и совершать обманные действия;
участники могут располагать различными объемами информации или разведывательных данных о противнике;
действия участников могут быть ограничены случайными факторами, т.е. не контролируемыми участниками переменными и не представляющими определенного преимущества ни одной из сторон.
Все действия участников должны быть ограничены строго сформулированными правилами игры. Таким образом, игрок может прибегать к шпионажу или перехвату переговоров для выявления стратегии противника только в том случае, если подобные действия разрешены правилами игры.
Теория игр не охватывает всего многообразия факторов, определяющих поведение сторон в конфликтной ситуации. Она имеет два основных ограничения: во-первых, теория игр предполагает, что все исходы игры можно оговорить и каждый из участников способен оценить результат в определенной мере, причем большая цена будет предпочтительнее меньшей; во-вторых, все переменные, определяющие выигрыш и его цену, можно определить, что позволит составить детальное описание всех действий противника.
В общем случае существуют также принципиальные и технические трудности, исключающие возможность определения оптимального курса действий. Так, большая часть военных и экономических конфликтов не является конфликтами интересов в чистой виде, так как предусматривает определенное взаимодействие с противником. Сама теория игр в принципе разработана только для частного случая игры двух противников с противоположными интересами. Но и здесь большая часть реальных конфликтов не поддается исчерпывающему анализу из-за множества факторов, сказывающихся на действиях сторон, и громадного объема вычислений.
Только очень немногие задачи анализа систем будут настолько просты, чтобы можно было рассчитать их по методу теории игр, да и те имеют лишь отдаленное сходство с реальной действительностью. Однако последние достижения теоретиков дают надежду на скорое изменение положения. Теория игр теперь с успехом используется в решении ряда таких тактических задач, как радиолокационный поиск и обнаружение целей, распределение средств обороны по целям различной ценности, исследование средств прорыва ракет через оборону противника, планирование ракетного удара с учетом противодействия противника, и ряда других задач от проблем противолодочной обороны до наблюдения за соглашением о контроле над оружием.
В отличие от линейного программирования, которым широко пользуются для решения многих классов задач, методы теории игр для решения прикладных задач используются редко. Однако, как уже было сказано, теория игр оказала несравненно большую помощь в анализе политических проблем тем, что подсказывает логику действий в конфликте с разумным противником, имеющим с нами как общие, так и противоположные интересы.
Д. Вильяме в книге «Совершенный стратег»85 писал так: «Теория игр, несмотря на ее ограничения, имеет в настоящее время приложения. Однако основная заслуга теории игр в том, что она дала ориентацию людям, которые сталкиваются с крайне запутанными проблемами. И хотя теория игр не дает строгого решения этих проблем, по крайней мере в настоящее время, и, вероятно, не будет давать его в течение неопределенного срока в будущем, тем не менее она указывает основу и направление усилий, предназначенных для их решения. Понятие стратегий, различие между игроками, роль случайных событий, матричное представление платежей, понятие о чистых и смешанных стратегиях и т. д. дают полезную ориентацию людям, которым приходится иметь дело со сложными конфликтными ситуациями».
- Анализ сложных систем
- Предисловие
- Выражение признательности
- 1. Введение
- 2. Анализ и принятие решений в военно-воздушных силах
- 2.1. Использование анализа при подготовке решений по структуре сил и разработке вооружения
- 2.2. Увеличение количества переменных величин
- 2.3. Подробное рассмотрение неопределенностей
- 2.4. Противник
- 2.5. Учет фактора времени
- 2.6. Расширение критериев
- 2.7. Заключение
- 3. Выбор и использование стратегических авиационных баз
- 3.1. Введение
- 3.2. Постановка задачи
- 3.3. Исходные положения
- 3.4. Альтернативы
- 3.5. Решающие факторы
- 3.6. План проведения анализа
- 3.7. Расстояние от базы до цели. Издержки, связанные с увеличением радиуса полета
- 3.8. Расстояние от базы до пунктов входа в зону обороны противника. Стоимость преодоления обороны
- 3.9. Расстояние от базы до континентальной части сша. Издержки на проведение операций за пределами сша
- 3.10 Влияние расстояния от базы до границы противника на издержки, связанные с уязвимостью базы
- 3,12 Неопределенность в оценке возможностей противника
- 3.14. Кампании при постоянной величине расходов
- 3.15. Гибкость системы и время кампании
- 3.16. Операции с заокеанских баз после проведения кампании против авиации противника
- 3.17. Ограничения эффективности систем и их гибкость
- 3.18. Заключение
- Элементы и методы
- 4. Зачем и каким образом создается модель
- 4.1. Выявление релевантных факторов
- 4.2. Выбор факторов, описываемых количественно
- 4.3. Объединение в группы описываемых количественно факторов
- 4.4. Установление количественных соотношений между элементами
- 4.5. Создание модели и реальный мир
- 4.6. Суждения человека
- 4.7. Модель, использующая вычислительную машину
- 4.8. Заключение
- 5. Критерии
- 5.1. Неизбежность приближенных критериев
- 5.2. Субоптимизация и критерии
- 5.3. Некоторые распространенные ошибки при выборе критериев
- 5.4. Что можно сделать?
- 6. Значение затрат39
- 6.1. Заданный объем ресурсов при единственной цели
- 6.2. Заданный объем ресурсов при нескольких целях
- 6.3. Переменный объем затрат ресурсов
- 6.4. Некоторые частные аспекты проблемы
- 7. Анализ и построение конфликтных систем44
- 7.1. Анализ систем в сравнении с моделями и проблемы, побуждающие к анализу
- 7.2. Пример из деятельности ввс - история межконтинентальных боевых действий
- 7.3. Цели и ограничения системных исследований
- 7.4. Более широкие задачи: параллельные и отдаленные цели
- 7.5. Происхождение и изменение целей
- 7.6. Сдерживание: пример с межконтинентальными полетами
- 7.7. Ведение войны
- 7.8. Противодействие и содействие противника
- 7.9. Малая ценность взаимно неудовлетворительных стратегий
- 7.10. Неопределенность и определение диапазона достижимых целей
- 7.11. Проектирование систем в сравнении с анализом систем
- 8. Методы и процедуры
- 8.1. Введение
- 8.2. Инженерное искусство
- 8.3. Методологические вопросы анализа систем
- Часть 3 специальные вопросы
- 9. Фактор техники
- 9.1. Введение
- 9.2. Технические характеристики
- 9.3. Параметры уровня развития техники
- 9.4. Законы масштабности
- 9.5. Оптимум и ограничения
- 9.6. Фактор надежности
- 10. Предположения о поведении противника
- 10.1. Введение
- 10.2. Пример проблемы выбора системы оружия из нескольких ее вариантов
- 10.3 - Выгодность четырех возможных результатов
- 10.3. Более широкое истолкование. Всесторонняя стратегия
- 10.4. Заключение
- 11. Методы теории игр и их применение
- 11.1. Использование военных игр
- 11.2. Методика военных игр
- 11.3. Этапы проведения военной игры
- 12. Стратегия разработок
- 12.1. Насколько велика неопределенность?
- 12,2. Что следует сделать для уменьшения неопределенности?
- 12.3. Каковы затраты на уменьшение неопределенности?
- 12.4. Какова степень уменьшения неопределенности продолжения разработки?
- 13. Математика и анализ систем
- 13.1. Линейное программирование
- 13.2. Метод Монте-Карло
- 13.3. Теория игр
- 13.4. Электронно-вычислительные машины
- 13.5. Роль математики
- 14. Применение электронно-вычислительных машин
- 14.1. Преимущества вычислительных машин
- 14.2. Недостатки вычислительных машин
- 14.3. Программирование модели
- 14.4. Постановка задачи
- 14.5. Несогласованность языков программирования
- 14.6. Заключение
- 15.1. Введение
- 15.2. Анализ стоимости отдельных систем
- 15.3. Анализ стоимости структуры вида сил
- 15.4. Анализ чувствительности модели стоимости
- 15.5. Представление результатов анализа
- 15.6. Заключение
- 16. Опасности анализа систем
- 16.1. Постановка задачи
- 16.2. Поиск
- 16.3. Толкование
- 16.4. Рекомендация
- 17. Повторение пройденного
- 17.1. Правила
- 17.2. Вопросы
- 17.3. Ретроспективный взгляд
- Введение в проблему создания лунной базы
- А.1. Базы на Луне - доводы за и против
- А.2. Некоторые элементы ракетной техники
- А.3. Варианты систем
- А.4. Модель системы прямого полета
- Сравнение ракетных систем
- Б.1. Введение
- Б.2. Пример
- Б.З. Сравнение ракет
- В.4. Заключение