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Jogos de Empresas Autoria: Jefferson Dias Tema 04 Jogos Repetidos e Jogos Simultâneos Tema 04 Jogos Repetidos e Jogos Simultâneos Autoria: Jefferson Dias Como citar esse documento: DIAS, Jefferson. Jogos de Empresa: Jogos Repetidos e Jogos Simultâneos. Caderno de Atividades. Anhanguera Educacional: Valinhos, 2014. Índice © 2014 Anhanguera Educacional. Proibida a reprodução final ou parcial por qualquer meio de impressão, em forma idêntica, resumida ou modificada em língua portuguesa ou qualquer outro idioma. Pág. 13 Pág. 14 Pág. 15 Pág. 13 Pág. 9Pág. 7 ACOMPANHENAWEB Pág. 3 CONVITEÀLEITURA Pág. 4 PORDENTRODOTEMA 3 Este Caderno de Atividades foi elaborado com base no livro Teoria dos Jogos, 3ª Edição, do autor Ronaldo Fiani, Editora Elsevier, 2009. Conteúdo Nesta aula, você estudará: • Repassar as diferenças entre os diversos tipos de jogos vistos até agora. • Como induzir a cooperação em jogos repetidos. • Como atuar estrategicamente em jogos simultâneos de informação incompleta. Habilidades Ao final, você deverá ser capaz de responder as seguintes questões: • Que tipo de jogo usar em situações de interação estratégica? • Como agir estrategicamente através das interpretações da teoria dos jogos? • Como atuar para buscar um equilíbrio de Nash em jogos estritamente competitivos (negociações)? • Como utilizar a teoria dos jogos em situações cotidianas da vida? CONVITEÀLEITURA 4 PORDENTRODOTEMA Jogos Repetidos e Jogos Simultâneos No decorrer do curso você pode verificar a utilização da Teoria dos Jogos em várias situações de interação estratégica, ou seja, aquelas situações em que as partes, sejam indivíduos ou organizações, reconhecem a interdependência mútua de suas decisões. Iniciamos com uma percepção do por que um aluno de administração deve estudar a teoria dos jogos. Sabemos que na segunda década do século XXI, em plena era do conhecimento, o pensamento estratégico se torna uma das principais ferramentas de trabalho do gestor de empresas em nível de diretoria (nível estratégico). Com a redução maciça das margens de lucro, e com a necessidade premente do aumento do volume de vendas, se algumas regras básicas de estratégia não forem levadas em consideração, a empresa pode não conseguir sequer atingir seu ponto de equilíbrio. Para um varejista, por exemplo, uma boa localização é fundamental, já que pode ser o diferencial de escolha em relação à concorrência. Suponha que dois varejistas – os mercados A e B – estejam disputando os clientes de uma determinada região. O mercado A está há mais de dez anos na região, já tem uma clientela bem definida e está localizado em uma rua interna do bairro, de custo naturalmente mais baixo e com um pequeno estacionamento. Sua estrutura já está desgastada pelo tempo, e a iluminação e a temperatura do ambiente também não receberam os devidos cuidados, promovendo um ambiente mais escuro e quente. Há pouco mais de dois anos chegou à região o mercado B que se posicionou na principal avenida da região (embora mais cara, mas mais bem localizada), e que, de cara, pelo fato da localização e de ter um estacionamento maior, tomou 40% da clientela. A gestão deste mercado está avaliando a possibilidade de investir, justamente, nas fraquezas aparentes do seu concorrente, ou seja, em uma iluminação diferenciada (spots em alguns casos), em um controle adequado da temperatura e, até mesmo, em música ambiente. A estimativa da gestão é que, com esse investimento, ela atraia cerca de 60% da clientela, se tornando, assim o líder da região. 5 Mediante a chegada do novo concorrente, com uma melhor estrutura e com preços equivalentes aos seus, o mercado A foi pressionado a tomar uma de duas decisões: investir em sua estrutura para equiparar-se em qualidade de serviço (mesmo considerando sua má localização), ou reduzir seus preços. Caso invista em sua estrutura, a gestão estima que o mercado conseguiria, no máximo, dividir a liderança com 50% de mercado, e que, se baixar os preços, ele conseguiria, apenas, manter seus 40% de participação de mercado. Considerando o que foi estudado até agora, observe que temos, exatamente, uma matriz de possibilidades que é, em outras palavras, o produto de modelagem do jogo. Considerando as decisões estratégicas do jogo realizado entre os mercados A e B, temos a seguinte matriz: Mercado B Mercado A Investir na estrutura Não investir na estrutura Investir na estrutura 50, 50 60, 40 Reduzir preço 40, 60 60, 40 Portanto, de acordo com a matriz de decisões acima, podemos observar que para o mercado B, a pior situação é não investir em sua estrutura, pois assim, ele continuará com a menor participação de mercado. Por outro lado, se investir, ele poderá voltar a atender metade da clientela local. Agora, se o mercado A apenas reduzir seus preços (e não investir em sua estrutura), o mercado B poderá chegar a atender 60% da clientela local, se investir em sua estrutura, alcançando, assim, a liderança. Por fim, se o mercado A reduzir seus preços, e o mercado B não investir em sua estrutura, o mercado A poderá voltar a liderança do bairro com 60% de participação. Este é um exemplo de um jogo sequencial no qual os jogadores sempre jogam após conhecer a decisão tomada pelo outro. A teoria dos jogos, no entanto, não se limita a jogos sequenciais. O exemplo acima, aliás, dependendo da forma como fosse jogado, poderia também representar um jogo simultâneo, em que os participantes jogam sem necessariamente conhecer a jogada do seu adversário. Jogos podem chegar a uma determinada situação em que os jogadores não desejem mais mudar suas decisões, ou seja, estão satisfeitos com o resultado, considerando que ninguém mais mude seu jogo. Este ponto é chamado de equilíbrio de Nash. No jogo acima, mesmo que ambos decidissem investir em sua estrutura, encontrando, assim, uma situação equilibrada de mercado, provavelmente eles o fariam pensando que o concorrente não o fosse fazer, o que daria a um PORDENTRODOTEMA 6 ou ao outro uma vantagem de mercado. Nesse caso, não teríamos um equilíbrio de Nash clássico. Por outro lado, caso um esperasse o outro decidir, e então tomasse a decisão que mais retorno lhe trouxesse, aí então poderíamos ter um equilíbrio, mesmo que com participações de mercado diferentes. Considerando a realidade de mercado que vivemos hoje, e que estes dois jogadores estivessem jogando de forma totalmente lógica, ambos iriam investir em suas lojas, e nesse caso, a opção (50, 50) seria um equilíbrio de Nash. Temos, nesse exemplo, outra situação que é a estratégia estritamente dominante. Veja que, para o mercado B, a estratégia de investir em seu estabelecimento se torna uma estratégia estritamente dominando, visto que na opção de não investir em sua estrutura, ele fica com o pior resultado, seja qual for a decisão do concorrente. Portanto, essa opção seria excluída do modelo, ficando apenas as opções (investir, investir) e (reduzir preço, investir), das quais, conforme observamos acima, tudo indica que a solução final seria (investir, investir). Vimos também, no decorrer do curso, os jogos de estratégias mistas (caso das cobranças de pênaltis ou saques de tênis) nos quais o jogador procura variar sua decisão entre as opções para evitar criar um padrão que seja observável pelo adversário. Nesse tema, iremos, portanto, finalizar com a análise dos jogos repetidos que se caracterizam por relacionamentos de mais longo prazo, durante os quais os jogadores já se encontraram, por várias vezes, em situação de interação estratégica, o que, por um lado, cria um histórico importante para a tomada de decisão, mas que, por outro, não deve ser visto como uma verdade absoluta. Ambos devem, sempre, evitar o chamado jogo de informação incompleta, ou seja, devemmanter- se devidamente informados para evitar um nível de risco demasiadamente alto em sua relação comercial. PORDENTRODOTEMA 7 ACOMPANHENAWEB Teoria dos Jogos • Leia o resumo eletrônico sobre Teoria dos Jogos apresentado por Nuno Venes, O material apresenta alguns casos explicados sobre o tema. disponível em: <http://nunovenes.com.sapo.pt/teoriajogos.pdf>. Acesso em: 10 ago. 2014. Modelo de Melhor Defesa em Jogos com Informação Incompleta • Leia o artigo eletrônico “Modelo de Melhor Defesa em Jogos com Informação Incompleta: um estudo de caso com Bridge” de Fábio Takashi Hirano, da Universidade de São Paulo. Uma excelente leitura para uma interpretação prática da aplicação da teoria dos jogos para um jogo com informação assimétrica. Disponível em: <http://bcc.ime.usp.br/principal/tccs/2012/fabio/texto.pdf>. Acesso em 10 ago. 2014. Jogos Experimentais com Informação (In)Completa • Leia o artigo eletrônico “Jogos Experimentais com Informação (In)Completa” de Marisa Alexandra Gil Traguedo da Universidade de Évora. O relatório demonstra com muita propriedade os resultados de um mesmo desafio jogado primeiramente com informação completa e, depois, sem que os jogadores soubessem as possibilidades do adversário. Disponível em: <https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&c- d=8&cad=rja&ved=0CGoQFjAH&url=http%3A%2F%2Fwww.cefage.uevo- ra. pt%2Fen%2Fcontent%2Fdownload%2F2222%2F29788%2F version%2F1%2F- file%2FJogos%2BExperimentais%2Bcom%2BInforma%25E7%25E3o%2B(In)Completa. pdf&ei=lrIGUt-rMsfd2QWyn4D4DQ&usg=AFQjCNEz59ylwU_liWb42Y2s-3Q8iw-wPg&sig2=T5yChAHKQoKI- La7CRmjTVw&bvm=bv.50500085,d.b2I>. Acesso em: 10 ago. 2014. 8 ACOMPANHENAWEB Análise Estratégica de Investimentos e de Decisões com Teoria dos Jogos e Jogos de opções Reais • Veja o conteúdo eletrônico Análise Estratégica de Investimentos e de Decisões com Teoria dos Jogos e Jogos de opções Reais produzido pelo prof. Marco Antônio Guimarães Dias da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. O material disponibiliza avaliação matemática de casos de informação incompleta. Disponível em: <http://marcoagd.usuarios.rdc.puc-rio.br/pdf/jogos_e_or_ele2005_parte3_2007.pdf>. Acesso em: 10 ago. 2014. Teoria dos Jogos • Assista à reportagem do Jornal da Globo que entrevista o matemático Bruce Bueno de Mesquita, professor das Universidades de Stanford e Nova York. O matemático se utiliza da Teoria dos Jogos para fazer previsões sobre política e economia através de um software baseado em premissas estatísticas. Disponível em: <http://www.youtube.com/watch?v=Bki4WlM4YQI>. Acesso em: 10 ago. 2014. 9 Questão 1 Na leitura obrigatória deste tema, comentamos mais uma vez sobre o equilíbrio de Nash. Já sabemos que este equilíbrio se refere a um conjunto de decisões a que chegam os jogadores, com as quais todos se satisfazem, e ninguém têm mais incentivo para alterar sua decisão. Considerando, no entanto, a questão dos jogos simultâneos de informação incompleta, esse conceito não se enquadra perfeitamente, pois, nesse caso, as características dos jogadores não são de conhecimento comum. Utilizando os conhecimentos adquiridos até aqui, explique como seria classificado um fato não conhecido pelos jogadores e cite exemplos. Questão 2 Coube a John C. Harsanyi reelaborar o conceito de Nash à modelagem de interações estratégicas em jogos simultâneos de informação incompleta. Assinale abaixo o título dado ao novo equilíbrio: a) O equilíbrio de Harsanyi. b) O equilíbrio de Harsanyi em jogos de informação incompleta. c) O equilíbrio de Nash e Harsanyi. d) O equilíbrio de Harsanyi e Nash. e) O equilíbrio de Nash Bayesiano. AGORAÉASUAVEZ Instruções: Agora, chegou a sua vez de exercitar seu aprendizado. A seguir, você encontrará algumas questões de múltipla escolha e dissertativas. Leia cuidadosamente os enunciados e atente-se para o que está sendo pedido. 10 AGORAÉASUAVEZ Questão 3 Utilizando os conhecimentos adquiridos com o estudo da teoria dos jogos, a modelagem com fenômenos aleatórios, e as informações disponíveis na entrevista realizada com o matemático Bruce Bueno de Mesquita (professor das Universidades de Stanford e Nova York) proposta na subseção ‘vídeos importantes’, responda como um fenômeno aleatório deve ser tratado para que tenha validade científica. Dê um exemplo. Questão 4 Considerando o jogo dos mercados A e B que se encontra na leitura obrigatória deste tema, digamos que o mercado B, por ter chegado com uma cultura mais moderna, em sintonia com as melhores práticas mercadológicas do momento, tenha uma probabilidade de 70% de investir em seu mercado, enquanto que seu concorrente, por ter uma característica mais conservadora e estar receoso em investir, tenha uma probabilidade de 25% de investir. As probabilidades deles não investirem em seus mercados devem ser, respectivamente: a) 30% e 75% b) 75% e 30% c) 70% e 25% d) 25% e 70% e) 35% e 12,5% Questão 5 Explique como um jogo de informação incompleta pode ser transformado em um jogo de informação imperfeita. Considere, como exemplo, um jogo em que um fornecedor deve ser contratado por uma empresa. 11 AGORAÉASUAVEZ Questão 6 Qual nome se dá para um jogo em que os jogadores procuram não tomar sempre a mesma decisão para não criar um padrão que possa ser previsto pelo adversário? a) Jogo com estratégias estritamente dominantes. b) Jogo sequencial.. c) Jogo estritamente competitivo. d) Jogo misto. e) Jogo assimétrico. Questão 7 Em jogos de informação incompleta, admite-se a possibilidade de que um jogador possa inferir a probabilidade dos demais jogadores serem de determinado tipo a partir do seu próprio. O que significa isso? a) Que se um jogador é agressivo, todos os demais o serão. b) Que se um jogador tem a tendência de aguardar pela decisão dos demais, então todos os demais terão a mesma tendência. c) Que se um jogador em uma determinada posição tem probabilidade de tomar uma determinada decisão, então todos nessa mesma posição também têm a mesma probabilidade de tomar essa mesma decisão. d) Que se um jogador quiser jogar de forma sequencial, então todos os demais também terão a mesma tendência. e) Que se um jogador é conservador, então todos os demais o serão. 12 Questão 8 Um mecanismo de revelação direta é utilizado quando: a) Em um jogo bayesiano misto, seus jogadores informam seu tipo a um árbitro que utiliza essas informações para determinar a recompensa de cada jogador. b) Em um jogo bayesiano simultâneo, seus jogadores informam seu tipo a um árbitro que utiliza essas informações para determinar a recompensa dos jogadores. c) Em um jogo bayesiano simultâneo, seus jogadores informam seu tipo a um árbitro que utiliza essas informações para determinar a recompensa de cada jogador de forma individualizada. d) Em um jogo bayesiano sequencial, seus jogadores informam seu tipo a um árbitro que utiliza essas informações para determinar a recompensa de cada jogador. e) Em um jogo bayesiano repetitivo, seus jogadores informam seu tipo a um árbitro que utiliza essas informações para determinar a recompensa de cada jogador de forma individualizada. Questão 9 Quando uma informação é chamada de informação privada? Questão 10 Existem vários tipos de leilões: leilões abertos ou fechados, de lances mínimos, máximos, de lances descendentes, primeiro ou segundo preços. Em que tipo de jogo se enquadram os leilões de envelopes lacrados? AGORAÉASUAVEZ 13 FINALIZANDO No tema 4 você conheceu os dois tipos de jogos que faltavam: os jogos repetidos e os jogos simultâneos de informação incompleta. Especialmente neste últimocaso, você pode observar que alguma soluções somente se tornaram possíveis com o auxílio da estatística e de premissas necessárias para que se tornasse possível montar uma árvore de opções na forma estendida o mais próxima possível da realidade. Sendo assim, estamos encerrando a disciplina Jogos de Empresas (metodologia Teoria dos Jogos) tendo repassado com você todos os jogos (sequenciais, simultâneos, o equilíbrio de Nash, as estratégias mistas e as estritamente competitivas e, finalmente, os tipos supramencionados). Espero que você tenha ampliado sua visão e compreensão da estratégia empresarial, agora com o auxílio desta fantástica teoria, a teoria dos jogos, que está presente em toda e qualquer situação onde haja uma interação estratégica. REFERÊNCIAS FIANI, Ronaldo. Teoria dos Jogos. Rio de Janeiro: Campus, 2009. HIRANO, Fábio Takashi. Modelo de Melhor Defesa em Jogos com Informação Incompleta: um estudo de caso com Bridge. Universidade de São Paulo. Disponível em <http://bcc.ime.usp.br/principal/tccs/2012/fabio/texto.pdf>. Acesso em 10 ago. 2014. TRAGUEDO, Marisa Alexandra Gil. Jogos Experimentais com Informação (In)Completa. Universidade de Évora. Disponível em: <https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=8&cad=rja&ved=0CGoQFjAH&url=http%3A%2F%2F- www.cefage.uevora. pt%2Fen%2Fcontent%2Fdownload%2F2222%2F29788%2Fversion%2F1%2Ffile%2FJogos%2BExperi- mentais%2Bcom%2BInforma%25E7%25E3o%2B(In)Completa.pdf&ei=lrIGUt-rMsfd2QWyn4D4DQ&usg=AFQjCNEz59ylwU_li- Wb42Y2s-3Q8iw-wPg&sig2=T5yChAHKQoKILa7CRmjTVw&bvm=bv.50500085,d.b2I>. Acesso em: 10 ago. 2014. VENES, Nuno. Teoria dos Jogos. Disponível em: <http://nunovenes.com.sapo.pt/teoriajogos.pdf>. Acesso em: 10 ago. 2014. 14 GLOSSÁRIO Interação estratégica: situação em que os participantes, seja pessoas ou empresas, reconhecem a interdependência mútua de suas decisões. Subjogo: é qualquer parte de um jogo, na forma extensiva, que obedece às condições de sempre iniciar em um único nó de decisão, e sempre contém todos os nós que se seguem ao nó no qual ele se iniciou. Equilíbrio de Nash perfeito em subjogos: combinação de estratégias que preenche, simultaneamente, as condições de um equilíbrio de Nash para cada subjogo, assim como um equilíbrio de Nash para o jogo em sua totalidade. Jogos repetidos: jogo em que as partes já têm um histórico de negociações no qual se basear para suas próximas tomadas de decisão, mas que, a cada nova etapa a que são chamadas a decidir, elas o fazem sem saber o que os demais jogadores estão decidindo naquela etapa. Cartel: grupo de empresas competidoras que fizeram uma coalizão, de forma a maximizar seus lucros se comportando como se fossem uma empresa monopolista. Jogos de informação incompleta: jogo em que as características dos jogadores não são de conhecimento comum, o que tem consequências sobre as recompensas dos jogadores, uma vez que é por meio dessas recompensas que expressamos, em jogos, a natureza dos jogadores. 15 Questão 1 Resposta: Fatos não conhecidos pelos jogadores são conhecidos como fenômenos aleatórios. Estes fenômenos ocorrem em qualquer situação que não se tenha conhecimento prévio dos prováveis resultados. Como exemplos, temos o preço do quilo da carne no mês que vem, o quanto será colhido de milho na próxima colheita ou qual será a taxa de câmbio no final do ano. Para todos estes eventos pode-se ter um intervalo de valores (valor mínimo e máximo) entre os quais o verdadeiro valor poderá estar, ou, como costuma-se dizer em ciência, onde o real valor tem maior probabilidade de estar em um determinado momento. Questão 2 Resposta: Alternativa E. Questão 3 Resposta: Fenômenos aleatórios devem ser tratados através de suas probabilidades de ocorrência e essas probabilidades devem ser aplicadas aos dados que se tenha disponível para um determinado fato. Suponhamos que, considerando os fatores que temos neste momento e as previsões de produção de carne bovina para os próximos seis meses, no final do ano o quilo da picanha tenha 60% de chance de estar em R$19,00, 30% de chance de estar em R$17,00, e 10% de chance de estar em R$22,00. Qual será o preço mais provável da picanha? Considerando que 60% é igual a 0,60, façamos as contas: (R$19 * 0,60) + (R$17 * 0,30) + (R$22 * 0,10) = R$18,70 Portanto, o preço mais provável da picanha daqui a seis meses será de R$18,70 o quilo. Questão 4 Resposta: Alternativa A. GABARITO 16 Questão 5 Resposta: Deve-se, inicialmente, adotar o método de Harsanyi, uma vez que os jogadores possuem informação incompleta. Adotando-se este método, supomos, antecipadamente, que antes de uma empresa e um fornecedor (por exemplo) iniciarem sua negociação, criamos um jogador fictício, um pseudojogador que chamaremos de Natureza, o qual fará a opção pelo tipo de fornecedor a ser contratado (se mais ou menos ético, se mais ou menos pontual, se tem bons antecedentes comerciais ou não). Este pseudojogador, a Natureza, tem, como característica, tomar decisões de forma exclusivamente racional baseada em escolhas aleatórias com probabilidades predeterminadas, em determinados momentos do jogo. Portanto, se ela escolhe um jogador (no caso um fornecedor) com uma dada probabilidade p, o outro tipo será, obviamente, escolhido com probabilidade (1 - p), já que ambos devem somar 100%, ou seja, 1 em número puro. Nesse momento, os jogadores devem compartilhar uma crença prévia comum em relação a forma como a Natureza faz suas escolhas, ou seja, a probabilidade de cada tipo de fornecedor ser selecionado pela Natureza é de conhecimento comum dos jogadores. Para que consigamos montar a matriz de possibilidades, em forma estendida, precisamos supor, para efeito de simplificação, que os tipos dos jogadores são independentes, de tal forma que nenhum jogador possa extrair informação sobre o tipo dos demais jogadores apenas por conhecer seu próprio tipo. Na forma estendida, observa-se que o nó da Natureza é representado por um círculo “vazado”, o que demonstra ser ela um pseudojogador, e a disposição das prováveis decisões representam opções lógicas baseadas nas probabilidades de ocorrerem ou não. Questão 6 Resposta: Alternativa D. Questão 7 Resposta: Alternativa C. Questão 8 Resposta: Alternativa B. Questão 9 Resposta: Uma informação se torna uma informação privada quando ela não é de conhecimento de todos. Questão 10 Resposta: Os leilões de envelopes lacrados são do tipo de jogos simultâneos.