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)
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 | 50 | 20 |
| 案C:作らない | 0 | 0 |
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 |
| B | 20 |
| C | 0 |
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 |
|---|---|
| A | 100 |
| B | 50 |
| C | 0 |
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。
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