ゲーム理論(純粋戦略・混合戦略・マクシミン原理)(game theory / pure strategy / mixed strategy / maximin)

分類
テクノロジ系 基礎理論
出る試験
基本情報応用情報
重要度
★★★☆☆

相手の出方で結果が変わる状況で、どう決めるかを考える理論。最悪を良くするのがマクシミン、最良を狙うのがマクシマックス。

もう少し詳しい説明

ゲーム理論は、相手の出方によって自分の結果が変わる状況で、どう決めるかを考える理論です。

「ゲーム」といっても遊びの話ではありません。自分だけでは結果が決まらない場面を扱う、という意味です。価格の決め方、出店する場所、設備投資。相手が何をするかで損得が変わるものは、すべてこれにあたります。

利得表

話の土台になるのが利得表です。自分の案と相手の出方(または状況)を縦横に並べ、交わるところに結果を書きます。

需要が多い需要が少ない
案A:大きく作る100−40
案B:小さく作る5020
案C:作らない00

どの案がよいかは、これだけでは決まりません。 需要が多ければA、少なければBが得だからです。

どの案を選ぶかは、何を基準にするかで変わります。 その基準に名前が付いています。

2つの基準

マクシミン各案の最小を集めるその中の最大を選ぶマクシマックス各案の最大を集めるその中の最大を選ぶ
後ろの「その中から最大を選ぶ」はどちらも同じです。違うのは、先に各案から何を集めるかだけ。マクシ「ミン」はミニマムを、マクシ「マックス」はマックスを先に集めます。本文の利得表では、前者が案B、後者が案Aを選びます。

マクシミン原理

最悪の結果を、いちばんましにする考え方です。

手順は2段です。

段やること
1各案の最小(最悪)を書き出す
2その中の最大を選ぶ

上の表でやってみます。

案最悪
A−40
B20
C0

最悪どうしを比べると、いちばんましなのは案Bの20です。マクシミン原理では案Bを選びます。

「最小を最大化する」ので maximin です。悲観的な見方、慎重な見方と呼ばれます。

失敗したときに耐えられるかを先に考える基準です。−40が会社を傾かせる額なら、この基準が妥当になります。

マクシマックス原理

最良の結果が、いちばん大きいものを選ぶ考え方です。

段やること
1各案の最大(最良)を書き出す
2その中の最大を選ぶ
案最良
A100
B50
C0

いちばん大きいのは案Aの100です。マクシマックス原理では案Aを選びます。

「最大を最大化する」ので maximax です。楽観的な見方と呼ばれます。

どちらが正しいのか

どちらも正しくありません。 基準が違うだけです。

見ているもの向く場面
マクシミン最悪失敗が致命的なとき
マクシマックス最良失敗しても立て直せるとき

試験では、どちらの原理を使うかが問題文に書かれています。 手順どおりに計算すれば答えが出ます。

取り違えないための覚え方は、名前の真ん中を見ることです。

マクシ「ミン」なら、ミニマム(最小)を先に集める

マクシ「マックス」なら、マックス(最大)を先に集める

後ろの「マクシ」はどちらも「その中から最大を選ぶ」で共通です。違うのは先に何を集めるかだけです。

純粋戦略と混合戦略

こちらは同じ手を繰り返すかどうかの話です。

何をするか
純粋戦略1つの手に決めて、それだけを出す
混合戦略複数の手を、決めた割合でばらばらに出す

なぜ混ぜるのか

手が読まれると不利になるからです。

じゃんけんで、毎回グーを出すと決めたとします(純粋戦略)。相手に知られた時点で、必ず負けます。

グー・チョキ・パーを3分の1ずつ、ばらばらに出すなら(混合戦略)、相手は読めません。

繰り返しのある勝負では、混ぜたほうが有利になることがあります。 これが混合戦略の要点です。

割合は決めてある

混合戦略は「適当に出す」ことではありません。

出す割合はあらかじめ決めておきます。「グー50%、チョキ30%、パー20%」のようにです。割合は決まっていて、毎回の出し方だけが予測できない、という形です。

決めること相手から見ると
純粋戦略出す手を1つ読める
混合戦略出す割合次の1回は読めない

どちらの戦略でも必ず均衡が存在することが知られています(ナッシュ均衡)。純粋戦略だけでは均衡が無い場合でも、混合戦略まで含めれば必ず見つかります。じゃんけんがその例で、どれか1つに決める形の均衡はありません。

試験ではこう出る

科目A(旧・午前)でいちばん多いのが、利得表を与えて、マクシミン原理で選ばせる計算です。各行の最小を書き出してから、その中の最大を選びます。

マクシマックスとの区別も出ます。先に集めるのが最小か最大かです。

純粋戦略と混合戦略の区別も出ます。「複数の手を確率的に使い分ける」=混合戦略です。

応用情報では、基準の選択そのものが問われることがあります。失敗したときの影響が大きいならマクシミン、という判断です。

関連する用語

線形計画法
同じオペレーションズリサーチの道具。制約の中で最適を選ぶ
リスクマネジメント
最悪に備えるか、見込みを取るか。考え方が重なる
PPM(プロダクトポートフォリオマネジメント)
どこに資源を置くかの判断。意思決定の道具という点で地続き
待ち行列理論
同じ応用数学の分野

ミニクイズ

利得表が与えられたとき、マクシミン原理に従って案を選ぶ手順として正しいものはどれか。

正解は 1番:各案について最小の利得を求め、その中で最大のものを選ぶ

マクシミン原理は、まず各案の最悪の結果(最小の利得)を書き出し、その中でいちばんましなもの(最大)を選びます。名前のとおりミニマムをマクシマイズする手順です。各案の最大を求めて最大を選ぶのはマクシマックス原理で、うまくいった場合を狙う考え方です。平均を使うのはラプラスの原理など別の基準です。最大を求めて最小を選ぶ手順は、どの基準にも当てはまりません。

間違えた用語の復習リストを見る →

この分野をまとめて解く → 基礎理論と情報メディアのミニテスト(全39問)

最終更新:2026-10-20