C社、D社、E社の3つの自動車メーカーが、ガソリン車の製造を続けるか、BEV(電気自動車)の製造に特化するかを決定するゲームを考える。C社が最初に戦略を決定し、その後、D社とE社が同時に戦略を決定する。各社の利得行列が与えられており、部分ゲーム完全均衡における各社の戦略と、その結果を記述する。

応用数学ゲーム理論部分ゲーム完全均衡ナッシュ均衡後ろ向き帰納法利得行列
2025/7/17

1. 問題の内容

C社、D社、E社の3つの自動車メーカーが、ガソリン車の製造を続けるか、BEV(電気自動車)の製造に特化するかを決定するゲームを考える。C社が最初に戦略を決定し、その後、D社とE社が同時に戦略を決定する。各社の利得行列が与えられており、部分ゲーム完全均衡における各社の戦略と、その結果を記述する。

2. 解き方の手順

この問題を解くには、後ろ向き帰納法を用いる。
* **ステップ1:D社とE社の戦略をC社の各戦略に対して分析する。**
* **C社がガソリン車継続を選んだ場合:**
D社とE社の利得行列は以下の通り。
| | E社:ガソリン車継続 | E社:BEV特化 |
| :---- | :----------------- | :----------- |
| D社:ガソリン車継続 | 4, 2, 8 | 8, 6, 16 |
| D社:BEV特化 | 14, 4, 2 | 4, 2, 6 |
この部分ゲームにおけるD社の最適な戦略を考える。E社がガソリン車継続を選んだ場合、D社はガソリン車継続を選ぶと利得は2、BEV特化を選ぶと利得は4となるため、BEV特化を選ぶ方が有利。E社がBEV特化を選んだ場合、D社はガソリン車継続を選ぶと利得は6、BEV特化を選ぶと利得は2となるため、ガソリン車継続を選ぶ方が有利。
D社がBEV特化を選んだ場合、E社はガソリン車継続を選ぶと利得は2、BEV特化を選ぶと利得は6となるため、BEV特化を選ぶ。D社がガソリン車継続を選んだ場合、E社はガソリン車継続を選ぶと利得は8、BEV特化を選ぶと利得は16となるため、BEV特化を選ぶ。
したがって、D社はBEV特化を選び、E社はBEV特化を選ぶとナッシュ均衡となる。この時の利得は (4, 2, 6) となる。
* **C社がBEV特化を選んだ場合:**
D社とE社の利得行列は以下の通り。
| | E社:ガソリン車継続 | E社:BEV特化 |
| :---- | :----------------- | :----------- |
| D社:ガソリン車継続 | 10, 2, 16 | 2, 6, 4 |
| D社:BEV特化 | 8, 18, 6 | 6, 8, 10 |
D社の最適な戦略を考える。E社がガソリン車継続を選んだ場合、D社はガソリン車継続を選ぶと利得は2、BEV特化を選ぶと利得は18となるため、BEV特化を選ぶ方が有利。E社がBEV特化を選んだ場合、D社はガソリン車継続を選ぶと利得は6、BEV特化を選ぶと利得は8となるため、BEV特化を選ぶ方が有利。
したがって、D社は常にBEV特化を選ぶ。D社がBEV特化を選んだ場合、E社はガソリン車継続を選ぶと利得は6、BEV特化を選ぶと利得は10となるため、BEV特化を選ぶ。
したがって、この部分ゲームにおけるナッシュ均衡は、D社がBEV特化、E社がBEV特化を選ぶ戦略であり、利得は (6, 8, 10) となる。
* **ステップ2:C社の最適な戦略を決定する。**
* C社がガソリン車継続を選んだ場合、D社とE社は共にBEV特化を選び、C社の利得は4となる。
* C社がBEV特化を選んだ場合、D社とE社は共にBEV特化を選び、C社の利得は6となる。
したがって、C社はBEV特化を選ぶ方が有利である。

3. 最終的な答え

部分ゲーム完全均衡におけるプレイの結果は以下の通り。
* C社はBEV特化を選ぶ。
* D社はBEV特化を選ぶ。
* E社はBEV特化を選ぶ。
各社の利得は、C社が6、D社が8、E社が10となる。

「応用数学」の関連問題

図に示された矩形波 $f(t)$ の複素フーリエ係数 $C_k$ を求め、振幅スペクトル $|C_k|$ と位相スペクトル $\angle C_k$ をグラフに描画する問題です。ただし、 $f(t) ...

フーリエ解析複素フーリエ係数振幅スペクトル位相スペクトル矩形波積分
2025/7/19

位置ベクトル $\vec{r} = (x_0 + \alpha t, y_0, z_0 + \beta t - \frac{g}{2}t^2)$ が与えられたとき、$\frac{d\vec{r}}{d...

ベクトル微分運動等加速度運動自由落下
2025/7/19

$^{99\text{m}}$Tc は $^{99}$Mo との放射平衡を利用したミルキング法で精製される。$^{99}$Mo の初期放射能が 5.0 GBq のとき、33時間後と66時間後の2回のミ...

指数関数放射能半減期微分方程式
2025/7/19

バネ定数 $k$ のバネに質量 $m$ の質点をぶら下げたときの運動について、以下の問いに答えます。 (1) ニュートンの運動方程式を立てます。 (2) 初期位置 $z(0)$、速度 $\dot{z}...

力学振動バネ運動方程式微分方程式
2025/7/19

与えられた力 $\vec{f} = (axy, bxy)$ が、経路 $C_1$ ( (1,1) から (3,1) までの $y=1$ 上の直線) と経路 $C_2$ ( (3,1) から (3,2)...

線積分ベクトル円運動角運動量運動エネルギー
2025/7/19

トリチウムの半減期が12年であるとき、ワイン中のトリチウムの量が初期値の0.20%になるまで、何年経過したかを求める問題です。

指数関数対数半減期放射性物質
2025/7/19

長さ $l$ の糸に質量 $m$ のおもりをつけた単振り子について、以下の問いに答える問題です。 (1) $\vec{e}_r$、$\vec{e}_\theta$ をそれぞれ $\vec{i}$、$\...

力学単振り子ベクトル角運動量モーメント微分方程式
2025/7/19

長さ $l$ の糸に質量 $m$ のおもりをつけた単振り子について、以下の量を求めます。糸の付け根を原点とし、鉛直下向きを $x$ 軸とします。おもりは $xy$ 面内を運動し、糸が $x$ 軸となす...

力学単振り子ベクトル微分角運動量
2025/7/19

重さ3.0Nの小球が糸1で天井から吊り下げられている。小球を糸2で水平方向に引くと、糸1が天井と60°の角度をなして静止した。糸1と糸2が小球を引く力の大きさをそれぞれ求めよ。

力学力のつり合い三角関数物理
2025/7/19

質量$M$の物体Aと質量$m$の物体Bが接して置かれている。物体Aを力$F$で水平方向に押すとき、A, Bの加速度の大きさと、AがBを押す力の大きさを求める。

力学運動方程式物理
2025/7/19