Calculadora de Equilibrio de Nash: estrategias mixtas en juegos 2x2

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Equilibrio de Nash: J1 coopera con probabilidad ≈ 0,333

Con los pagos por defecto del Dilema del Prisionero (a1=3, b1=0, c1=5, d1=1), el equilibrio de Nash en estrategias mixtas tiene a cada jugador cooperando con probabilidad 1/3. El pago esperado es aproximadamente 1,67, muy por debajo del pago de cooperación mutua de 3, ilustrando la ineficiencia del equilibrio de Nash en dilemas sociales.

Fórmula

P1 mixes: q* = (d1 - b1) / (a1 - c1 + d1 - b1)
P2 mixes: p* = (d2 - b2) / (a2 - c2 + d2 - b2)
Expected payoff: E[u1] = p*·(q*·a1 + (1-q*)·c1) + (1-p*)·(q*·b1 + (1-q*)·d1)

¿Qué es el equilibrio de Nash?

Un equilibrio de Nash (EN) es el concepto de solución más fundamental de la teoría de juegos. Nombrado en honor al matemático John Forbes Nash Jr., quien demostró su existencia en 1950, un equilibrio de Nash es un perfil de estrategias —una para cada jugador— tal que ningún jugador puede mejorar su pago desviándose unilateralmente. En otras palabras, la estrategia de cada jugador es una mejor respuesta a las estrategias de todos los demás jugadores.

Estrategias mixtas

No todo juego tiene un equilibrio de Nash en estrategias puras (donde cada jugador elige determinísticamente una acción). Sin embargo, el teorema de existencia de Nash garantiza que todo juego finito tiene al menos un equilibrio en estrategias mixtas: distribuciones de probabilidad sobre las estrategias puras. Un jugador mezcla de modo que su oponente sea exactamente indiferente entre sus opciones, eliminando cualquier incentivo para desviarse.

El juego bimatricial 2x2

Este simulador modela un juego simétrico 2x2 donde el Jugador 1 elige entre filas (Cooperar o Desertar) y el Jugador 2 entre columnas. Los cuatro parámetros a1, b1, c1, d1 definen los pagos del Jugador 1 en cada celda. Ajustando estos valores puedes recrear juegos clásicos: el Dilema del Prisionero (c1 > a1 > d1 > b1), la Caza del Ciervo (a1 > c1 > d1 > b1), el Juego de la Gallina (c1 > a1 > b1 > d1) o juegos de coordinación pura.

Funciones de mejor respuesta

El diagrama inferior muestra las correspondencias de mejor respuesta trazadas sobre el cuadrado unitario, donde el eje x representa la probabilidad de cooperar de J1 (q) y el eje y la probabilidad de J2 (p). La mejor respuesta de cada jugador es una función escalonada: coopera con probabilidad 1 cuando la probabilidad de mezcla del oponente supera un umbral, y 0 por debajo. El equilibrio de Nash se encuentra en el punto de intersección de estas dos funciones de mejor respuesta —el punto blanco pulsante.

Interpretación de los resultados

Mueve los controles de pago para ver cómo cambia el equilibrio. Cuando la tentación de desertar es alta (c1 >> a1), la probabilidad de cooperación cae. Cuando la cooperación mutua es muy gratificante (a1 >> d1), el equilibrio favorece más cooperación. Observa que el pago esperado en un EN mixto suele ser menor que el pago de cooperación mutua: este es el precio de la incertidumbre estratégica. La ineficiencia del equilibrio de Nash en dilemas sociales es una de las ideas centrales de la teoría de juegos moderna.

Preguntas frecuentes

¿Qué es un equilibrio de Nash?

Un equilibrio de Nash es un conjunto de estrategias —una para cada jugador— en el que ningún jugador puede mejorar su pago cambiando unilateralmente su estrategia. Fue formalizado por John Nash en 1950 y le valió el Premio Nobel de Economía en 1994.

¿Qué es un equilibrio de Nash en estrategias mixtas?

Un equilibrio de Nash en estrategias mixtas es aquel en el que al menos un jugador aleatoriza entre estrategias puras con probabilidades específicas. En un juego 2x2, un jugador mezcla de modo que su oponente sea indiferente entre sus propias opciones, haciendo que cada estrategia rinda el mismo pago esperado.

¿Cómo se calcula el equilibrio de Nash mixto en un juego 2x2?

Para encontrar la probabilidad de mezcla q de J1, se igualan los pagos esperados de J2 para ambas estrategias y se resuelve para q. Simétricamente, para encontrar la probabilidad de mezcla p de J2, se igualan los pagos esperados de J1. El equilibrio es la intersección de las dos correspondencias de mejor respuesta.

¿Qué es una función de mejor respuesta?

Una función de mejor respuesta asigna a cada posible estrategia del oponente la estrategia (o mezcla de estrategias) que maximiza el pago de un jugador. En un juego 2x2, las mejores respuestas son funciones escalonadas sobre el cuadrado unitario, y su intersección da el equilibrio de Nash.

Fuentes

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