ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI ĐỂ GIẢI QUYẾT XUNG ĐỘT VỀ TÀI NGUYÊN NƯỚC

Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------

CÙ XUÂN THÀNH

ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT TRÒ CHƠI ĐỂ GIẢI
QUYẾT XUNG ĐỘT VỀ TÀI NGUYÊN NƢỚC

Chuyên ngành: TOÁN ỨNG DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP . HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2014


4
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

TÓM TẮT
Suy thoái chất lượng nước và tình trạng khan hiếm nước là hai vấn đề nghiêm
trọng. Việc quản lý tài nguyên nước để giải quyết hai vấn đề trên thường liên quan
đến các cuộc xung đột. Trong trường hợp không có thị trường và tài sản độc quyền,
những cuộc xung đột là không thể tránh khỏi. Lý thuyết trò chơi là một cách tiếp
cận thích hợp để mô phỏng và giải quyết các cuộc xung đột trên.
Mục tiêu chung của nghiên cứu này là sử dụng “lý thuyết trò chơi” để phát
triển một phương pháp thực tế và cơ chế để thúc đẩy tối đa hóa phúc lợi công cộng
từ góc độ kinh tế xã hội và môi trường. Các mô hình được đánh giá bởi dự báo và
phân tích kịch bản. Sử dụng lý thuyết trò chơi hợp tác, giá trị Shapley, Hạt nhân để
phân bổ tối ưu nguồn nước và tính toán chức năng lợi ích và chi phí của các người

chơi. Cách tiếp cận các mô phỏng lý thuyết trò chơi và kết quả mang lại lợi ích
không chỉ các nhóm đối tượng khác nhau của các bên liên quan nước, mà còn đối
với các nhà sản xuất quyết định để thực hiện chính sách như số lượng, bảo vệ chất
lượng, giá nước cũng như bồi thường thiệt hại sinh thái.


5
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................. Error! Bookmark not defined.
TÓM TẮT ..................................................................................................................4
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................9
1. Tính cấp thiết của Luận văn ................................................................................9
2. Mục tiêu của Luận văn ......................................................................................10
3. Nội dung công việc thực hiện ............................................................................10
4. Phạm vi, giới hạn của đề tài ..............................................................................11
CHƢƠNG 1..............................................................................................................12
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ....................12
1.1. Xung đột trong quản lý tài nguyên nước ........................................................12
1.1.1. Trong nước...............................................................................................12
1.1.2. Thế giới ....................................................................................................13
1.2. Mục tiêu và nguyên tắc quản lý tài nguyên nước ...........................................17
1.3. Giải quyết xung đột nguồn nước ....................................................................19
1.4. Ứng dụng lý thuyết trò chơi trong quản lý tài nguyên nước ..........................23
CHƢƠNG 2..............................................................................................................26
CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..............................................................................................26
2.1. Lý thuyết trò chơi và quản lý tài nguyên nước...............................................26
2.1.1. Mô hình lý thuyết trò chơi .......................................................................29
2.1.2. Cách tiếp cận lý thuyết trò chơi quản lý tài nguyên nước .......................35

2.1.3. Sử dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết cuộc xung đột nước .................38
2.1.4. Thông tin sử dụng cho mô hình lý thuyết trò chơi ..................................41
2.2. Giá trị lõi – Giá trị Shapley – Hạt nhân ..........................................................44
2.2.1. Giá trị lõi ..................................................................................................44


6
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

2.2.2. Giá trị Shapley .........................................................................................48
2.2.3. Hạt nhân ...................................................................................................49
CHƢƠNG 3..............................................................................................................52
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................................52
3.1.Trường hợp nghiên cứu cụ thể ........................................................................52
3.1.1. Vùng nghiên cứu ......................................................................................52
3.1.2. Áp dụng phương pháp nghiên cứu ..........................................................54
3.1.3. Đánh giá giải pháp lý thuyết trò chơi ......................................................69
3.2. Giải quyết bài toán giả định về xung đột nước ..............................................71
3.2.1. Đối tượng nghiên cứu giả định ................................................................71
3.2.2. Giải quyết bài toán giả định .....................................................................72
3.3. Thảo luận ........................................................................................................78
3.4. Kết luận ..........................................................................................................78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................80


7
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Mục tiêu và nguyên tắc của quản lý tài nguyên nước .............................17

Bảng 1.2: Công cụ chính sách để giải quyết các cuộc xung đột nước ....................21
Bảng 2.1 : Các dữ liệu được sử dụng cho mô hình lý thuyết trò chơi ......................42
Bảng 3.1. Danh sách các liên minh ..........................................................................56
Bảng 3.2. Giá tị kinh tế hàng năm của hợp tác sông Nile ........................................62
Bảng 3.3. Các thành phần đặc trưng của trò chơi hợp tác sông Nile ......................63
Bảng 3.4. Giá trị lõi của Trò chơi phân bổ sông Nile ..............................................65
Bảng 3.5. Giới hạn cho giá trị lõi của trò chơi phân bổ sông Nile ..........................65
Bảng 3.6. Hạt nhân của Trò chơi phân bổ sông Nile ...............................................68
Bảng 3.7. Giá trị Shapley .........................................................................................69
Bảng 3.8. Điểm trung tâm giả thiết của trò chơi phân bổ sông Nile ........................70
Bảng 3.9. Đánh giá giải pháp lý thuyết trò chơi .......................................................71
Bảng 3.10. Danh sách các liên minh ........................................................................72
Bảng 3.11. Lượng nước tiêu tốn cho thuỷ lợi và thuỷ điện được tạo ra. .................72
Bảng 3.12. Lợi ích kinh tế của các quốc gia. ............................................................73
Bảng 3.13. Giá trị đặc trưng của trò chơi hợp tác. .................................................73
Bảng 3.14. Trọng số xác suất cho giá trị Shapley cho các liên minh khả thi ...........74
Bảng 3.15. Giá trị Shapley ........................................................................................74
Bảng 3.16. Hạt nhân của trò chơi phân bổ ...............................................................76
Bảng 3.17. Đánh giá giải pháp lý thuyết trò chơi .....................................................77


8
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Công cụ để giải quyết các cuộc xung đột nước ........................................20
Hình 2.1: Một cây trò chơi được sử dụng để minh họa cho trò chơi. ......................33
Hình 2.2: Trò chơi bất đối xứng ...............................................................................33
Hình 2.3: Trò chơi tổng bằng không .........................................................................34
Hình 2.4 : Trò chơi song đề tù nhân. ........................................................................34

Hình 2.5: Trò chơi thông tin không hoản hảo. .........................................................35
Hình 2.6 : Thiên nhiên và xã hội loài người từ góc độ lý thuyết trò chơi ................37
Hình 2.7: Một chiến lược quản lý tài nguyên nước sử dụng lý thuyết trò chơi ........41
Hình 2.8. Lưu vực sông Nile .....................................................................................53
Hình 3.1. Lưu vực sông Nile được biểu diễn trong mô hình tối ưu kinh tế. .............61


9
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Luận văn
Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quí giá mà tự nhiên ban tặng cho loài
người, không có nước thì không có sự sống và cũng không có một hoạt động kinh tế
nào có thể tồn tại được. Nước là khởi đầu và là nhu cầu thiết yếu của sự sống, là yếu
tố quan trọng của sản xuất, là nhân tố chính để bảo đảm môi trường, thậm chí nó
còn được đánh giá quan trọng hơn dầu mỏ trong vòng 50 năm tới theo khẳng định
trong một nghiên cứu của Liên Hiệp Quốc. Dù rằng nguồn tài nguyên này có khả
năng tự tái tạo, song khả năng đó ngày càng bị chi phối mạnh mẽ bởi thời tiết và bị
ảnh hưởng bởi thực tiễn khai thác quá mức cộng với tình trạng ô nhiễm môi trường
nước ngày càng tăng. Vì thế nhiều nơi trên thế giới và nhiều lưu vực sông đang
đứng trước nguy cơ thiếu hụt nước cho sinh hoạt và sản xuất, nhất là mùa khô và
những năm hạn hán. Từ đó nảy sinh ra những mâu thuẫn, tranh chấp trong việc khai
thác sử dụng và bảo vệ nguồn nước.
Khan hiếm nước là một thực tế mà hầu như quốc gia nào cũng phải đối mặt và
ngày được quan tâm nhiều hơn. Cùng với sự đầu tư yếu kém về cơ sở hạ tầng ngành
nước đã khiến cho nhiều quốc gia trên thế giới phải đối mặt với sự cạnh tranh ngày
càng gay gắt trong khai thác sử dụng tài nguyên nước giữa các ngành dùng nước
với nhau, giữa khu vực thượng nguồn và hạ lưu, giữa khu vực đô thị và nông thôn,
và giữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội với yêu cầu bảo vệ môi trường và các hệ

sinh thái. Đứng trước tình trạng khan hiếm nước và phân bố không đều, nhiều quốc
gia và nhiều tổ chức đã tiến hành nhiều nghiên cứu khác nhau nhằm tìm kiếm các
giải pháp tốt nhất cho việc phân phối, khai thác sử dụng khác nhau.
Vấn đề phân bổ tài nguyên nước đã trở thành tâm điểm của nhiều cuộc xung
đột cả trong nước và quốc tế. Sự cạnh tranh nước là điều hiển nhiên không chỉ về số
lượng mà còn chất lượng. Thủy lợi, công nghiệp, nông nghiệp, hộ gia đình và môi
trường đô thị đang cạnh tranh công bằng cho phần nước của họ. Nhiều cuộc đàm


10
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

phán bắt đầu với các bên dựa trên cơ sở quyền lợi về vị trí, nghĩa là một ven sông có
quyền phân bổ nhất định dựa trên chế độ quyền nước trong nội bộ đất nước theo
thỏa thuận lưu vực sông. Các mục tiêu cơ bản trong phân bổ nguồn nước được chú
ý đến là quyền sử dụng nước công bằng, hiệu quả.
Để đạt được mục tiêu phân bổ nước đòi hỏi phải có sự hợp tác tất cả các bên
liên quan trong việc chia sẻ tài nguyên nước. Tuy nhiên, có rất ít nghiên cứu phối
hợp xem xét cả hai khía cạnh hiệu quả và công bằng trong phân bổ nguồn nước.
Lý thuyết trò chơi là một phương pháp thích hợp để mô hình hóa và giải quyết
xung đột nước. Lý thuyết này đã được đưa ra bởi John von Neumann, một nhà toán
học lớn người Mỹ. Khái niệm mô hình lý thuyết trò chơi đã được áp dụng rộng rãi
trong kinh tế, thương mại, xã hội, chính trị, sinh học, và các ngành khoa học khác
để giúp mọi người phân tích các hiện tượng xã hội và đã thực hiện thành công tại
nước ngoài, để từ đó có thể áp dụng vào thực tiễn Việt Nam.
Mục đích của Luận văn là tìm hiểu ứng dụng lý thuyết toán, đặc biệt là lý
thuyết trò chơi nhằm tìm kiếm giải pháp hợp lý cho hợp tác phân bổ tài nguyên
nước một cách công bằng và hiệu quả, trong đó tích hợp phân bổ quyền về nước,
phân phối thu nhập công bằng trong bối cảnh thực tế khó khăn do khan hiếm nước,
do việc xây dựng đập, biến đổi khí hậu.

2. Mục tiêu của Luận văn
Ứng dụng lý thuyết trò chơi và mô hình toán để giải quyết vấn đề khan hiếm
nước. Từ đó dự báo và định hướng những hợp tác liên minh đúng đắn cho các thành
phố, quốc gia.
3. Nội dung công việc thực hiện
Để đạt được mục tiêu trên, trong Luận văn này sẽ thực hiện các nội dung sau:


11
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

 Phân tích những vấn đề tồn tại ở các thành phố, quốc gia khan hiếm
nước.
 Xây dựng mô hình trò chơi để phân tích phân phối nước trong lộ trình
chuyển nước qua nhiều tỉnh thành, quốc gia.
 Xây dựng giải pháp trò chơi, các kịch bản và chạy kịch bản.
4. Phạm vi, giới hạn của đề tài
Trong quá trình thực hiện do thời gian và đặc biệt là số liệu còn hạn chế nên:
 Đề tài chỉ xem xét giải quyết xung đột tài nguyên nước về mặt số
lượng.
 Phương án đề tài đưa ra được kiểm định dựa trên bài toán giả định.
 Chưa áp dụng được thực tiễn cho Việt Nam.


12
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
1.1. Xung đột trong quản lý tài nguyên nƣớc

Nguồn nước là rất cần thiết cho sự tồn tại của con người và tất cả các sinh vật.
Từ quan điểm kinh tế, tài nguyên nước là nguồn cung cấp một loạt các dịch vụ cho
các hoạt động sinh hoạt, tiêu dùng như công, nông, ngư nghiệp. Tuy nhiên, suy
thoái chất lượng nước và tình trạng khan hiếm nước là hai vấn đề nghiêm trọng ở
các nước đang phát triển. Do về thời gian và không gian, lượng mưa phân phối
không đồng đều, tốc độ tiêu thụ nước tăng tỉ lệ cấp số nhân với tốc độ gia tăng dân
số. Suy thoái chất lượng nước, nhiệt độ tăng, cũng như cung cấp nước ngày càng
giảm ở các nước đang khan hiếm. Người ta ước tính rằng vào năm 2025, trên thế
giới khoảng 7,9 tỷ người sẽ rất khó hoặc thậm chí không thể đáp ứng nhu cầu nước
sạch cơ bản để uống, nấu ăn và các dịch vụ khác. Quản lý tài nguyên nước liên quan
đến những vấn đề này thường xảy ra mâu thuẫn hoặc xung đột. Quyền sở hữu nước
rất khó để xác định, do đó thị trường nước là không dễ dàng để thiết lập ở hầu hết
các quốc gia. Trong trường hợp không có các quyền và thị trường tài sản độc quyền,
xung đột giữa nhiều bên liên quan do cạnh tranh cho sử dụng nước là không thể
tránh khỏi. Để giải quyết vấn đề này các mô hình quản lý tài nguyên nước cần được
đưa ra để giải quyết các cuộc xung đột liên quan. Lý thuyết trò chơi là một phương
pháp hữu ích để mô hình các cuộc xung đột như vậy. Lý thuyết này nghiên cứu các
chiến lược và cân bằng của nhiều người chơi trong các tình huống tương tác và phụ
thuộc lẫn nhau.
1.1.1. Trong nƣớc
Theo dự báo đến năm 2030 có khoảng 60 quốc gia thiếu nước trầm trọng,
trong đó có Việt Nam.
Ở nước ta, nước sử dụng cho sinh hoạt là 70 % nước mặt và 30 % nước ngầm.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây do khai thác quá mức nên mạch nước ngầm tại


13
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

một số thành phố lớn như: Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh đã bị ô nhiễm các chất hữu cơ

và gây sụt lún. Ở các vùng ven biển nước giếng khoan đã hóa mặn và tình trạng
nhiễm mặn ngày càng gia tăng.
Trước tình hình này, Bộ tài nguyên môi trường cho biết, trong thời gian tới,
Bộ sẽ thực hiện xây dựng và tổ chức quy hoạch bảo vệ nguồn nước, quy hoạch hệ
sinh thái thủy sinh, đảm bảo chất lượng nguồn nước, cung cấp các nguồn nước khác
nhau cho nhu cầu sinh họat. Đồng thời, thực hiện đồng bộ các biện pháp phòng
chống ô nhiễm mạch nước ngầm, đảm bảo dòng chảy tối thiểu cho các dòng sông,
ngăn chặn và xử lý tình trạng khai thác mạch nước ngầm quá mức.
1.1.2. Thế giới
Trên thế giới, xung đột về tài nguyên nước thường diễn ra ở một số lưu vực
sông lớn như lưu vực sông Jordan (chảy qua Li-băng, Syria, Israel, Jordan), lưu vực
sông Tigris và Euphrates (bắt nguồn từ Thổ Nhĩ Kỳ), lưu vực sông Nile (cung cấp
nước cho người dân hai quốc gia là Ai Cập và Sudan), lưu vực sông Indus, lưu vực
sông Hằng (Ganges) và lưu vực sông Mê Công. Trong đó, mâu thuẫn nghiêm trọng
giữa Trung Quốc và Uỷ hội sông Mê Công quốc tế về vấn đề nguồn nước sông Mê
Công khiến cộng đồng quốc tế không khỏi lo ngại. Là nước thượng nguồn, Trung
Quốc đã tìm nhiều cách để sở hữu nguồn nước Mê Công như: không tham gia Ủy
hội Sông Mê Công (bao gồm các nước: Myanmar, Lào, Thái Lan, Caphuchia và
Việt Nam), xây dựng nhiều đập nước để làm thủy điện, tích nước, chuyển dòng…
Theo các chuyên gia về tài nguyên nước, xung đột trong quá trình quản lý tài
nguyên nước thường xảy ra giữa nhiều nhóm đối tượng, nhiều bên liên quan trên
các địa bàn khác nhau do lưu vực các con sông thường trải rộng trên nhiều quốc gia
dẫn đến các mẫu thuẫn, xung đột, chiến tranh về sử dụng nguồn nước. Thiếu nước
chỉ là một trong những nguyên nhân gây ra sự xung đột về nguồn nước. Hiện tại,
trên thế giới có tới hơn 1,2 tỷ người không được tiếp cận nguồn nước sạch; khoảng
2,4 tỷ người sống tại các quốc gia khủng hoảng thiếu nguồn nước. Trong tương lai


14
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

gần, vùng Đông Bắc Trung Quốc sẽ trở thành vùng khô hạn nhất thế giới, điều này
gây ảnh hưởng tới 24 triệu người, thậm chí, năm 2017, Thủ đô Sana của Yemen sẽ
không có nước.
Ở nhiều vùng khô hạn, người ta phải khai thác quá mức nguồn nước dự trữ có
khả năng tự tái tạo - đó là nước ngầm để phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội.
Vì vậy, mực nước ngầm đã hạ xuống rất nhanh tiêu biểu như tại các thung vũng
sông Nile hay sông Tigris và Euphrates. Mực nước ngầm xuống thấp lại tác động
ngược quá trình phát triển kinh tế, xã hội theo hướng tiêu cực.
Ngoài thiếu nước, các nhà phân tích còn chỉ ra nguyên nhân dẫn đến chiến
tranh và xung đột nguồn nước còn do nước là tài nguyên thiên nhiên có giá trị kinh
tế lớn, quản lý nhà nước về tài nguyên nước còn nhiều hạn chế, biểu giá nước, thiếu
sự tham gia của các đối tượng sử dụng nước, điều kiện kinh tế và nhận thức cộng
đồng thấp.
Sau hơn 15 năm tranh luận, cuối tháng 7/2010, Đại Hội đồng Liên Hợp Quốc
đã bỏ phiếu công nhận tiếp cận nước sạch và điều kiện sống hợp vệ sinh là một
trong những quyền căn bản của con người. Đó là một sự công nhận khá muộn màng
vì nhiều quyền cơ bản của con người được công nhận trước đó không thể tồn tại nếu
không có nước. Cho đến nay, việc thiếu tiếp cận nước sạch là vi phạm nhân quyền
lớn nhất trên thế giới. Vì thế, giải pháp đầu tiên được đưa ra là phổ biến rộng rãi
hơn nữa khái niệm “Quyền con người về sử dụng nước”.
Cùng với đó, cần xây dựng những thỏa thuận về sử dụng tài nguyên nước có
hiệu lực pháp lý rộng và cao hơn nữa. Thực tế cho thấy, các cuộc xung đột, các
cuộc chiến tranh giành quyền kiểm soát nguồn nước cũng không đem lại lợi ích
tuyệt đối cho một quốc gia nào mà chỉ gây ra nhiều bất ổn, làm căng thẳng thêm
tình hình thế giới. Daniel Zimmer – giám đốc của Hội đồng Nước thế giới nhận
định “Nước suy cho cùng là một nguyên nhân của hợp tác hơn là chiến tranh. Vì nó
quá thiết yếu đến nỗi không thể chiếm đoạt nó bằng chiến tranh”. Vì thế, thay vì

15
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

việc tranh chấp, đã xuất hiện ngày càng nhiều các thỏa thuận sử dụng nguồn tài
nguyên thiên nhiên quý giá này. Hiện tại, các quốc gia ở châu Âu đang có tới 175
Hiệp ước trong việc sử dụng nguồn tài nguyên chung ở 4 con sông. Châu Phi có 12
con sông sử dụng chung và 34 Hiệp ước. Ở châu Á, 45 quốc gia đã có 31 Hiệp ước
được ký kết về sử dụng tài nguyên ở 5 con sông lớn. Có tới 48 Ủy ban hợp tác về sử
dụng chung nguồn nước các con sông ở châu Âu, 23 ở Mỹ, 10 ở châu Phi và 9 ở
châu Á.
Chúng ta cần phải đẩy mạnh hơn nữa việc mở rộng không gian ký kết các hiệp
ước, tổ chức quản lý chung liên quan đến khai thác, sử dụng nguồn tài nguyên nước
ở những khu vực còn tranh chấp, đồng thời tăng cường hiệu quả, tính pháp lý của
những hiệp ước, tổ chức này và tất cả các quốc gia trên các lưu vực sông (đặc biệt
lưu vực sông xuyên quốc gia) đều phải tuân thủ quyết định này.
Để giải quyết các cuộc xung đột gây ra bởi sự khan hiếm nước, [Donevska
2009] đề xuất một số giải pháp kỹ thuật về giảm thất thoát nước, tăng hiệu quả sử
dụng nước và tái chế nước thải, bảo tồn nước, vận chuyển nước, và một số biện
pháp khác. Tuy nhiên, phương pháp sử dụng nước một cách hiệu quả và tái sử dụng
nước thải không đủ để các khu vực này phải đối mặt với tình trạng thiếu nước trầm
trọng. Ngoài ra, sự chuyển hướng nước trong lưu vực liên quan đến một vấn đề đa
ngành [Yevjevich, 2001], và các cuộc xung đột liên quan đến kinh tế xã hội, các vấn
đề môi trường sinh thái, hành chính và lập pháp [Shao et. al 2003; Yang 2005].
Bên cạnh đó, các công cụ kinh tế đã được sử dụng rộng rãi để giải quyết xung
đột sử dụng nước [Dinar, 1997; Wang et. al, 2003]. Phương pháp tiếp cận thị trường
nước là một trong những trích dẫn thường xuyên trong các tài liệu [Burness, 1979;
Howe, 1986; Colby, 1990; Green, 2001; Bhaduri et. al, 2003].
Phương pháp thị trường nước có thể cung cấp cho người sử dụng nước với ưu
đãi để phân bổ nước và giảm các chất ô nhiễm thải một cách hiệu quả, và thị trường
thực sự tồn tại ở một số nước, chẳng hạn như Australia [Pegram et. al, 1992],

16
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

California [Howe, 1995], Chile [Hearne, 1995], Ấn Độ [Saleth, 1996], và Tây Ban
Nha [Reidinger, 1994], …
Tuy nhiên, các ứng dụng của lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột trong
quản lý tài nguyên nước là tương đối ít. Ban đầu lý thuyết này được áp dụng vào
việc phân phối chi phí trong các dự án tài nguyên nước và xử lý nước thải [Giglio,
1972; Dinar, 1997, Bogardi et. al 1976] đã chỉ ra rằng có thể áp dụng lý thuyết trò
chơi vào bốn lĩnh vực chính của quản lý nước và cung cấp các giải pháp cho các
vấn đề điển hình trong phân tích quyết định. [Lewandowski 1979] đã sử dụng một
phương pháp tiếp cận lý thuyết trò chơi để mô hình hóa hành vi của người sử dụng
nước trong vấn đề kiểm soát chất lượng, và ông đã đề xuất một giải pháp lý thuyết
trò chơi sử dụng khác nhau trong một hệ thống nước.
[Coppola, 2004] đã thiết kế một trò chơi hai người mâu thuẫn để phân tích tối
ưu sự thỏa hiệp giữa cấp nước và nguy cơ ô nhiễm cho Wellfield - thành phố trực
thuộc Trung ương của Mỹ. [Salazar et. al 2007] đã đề xuất các phương pháp giải
quyết xung đột một trò chơi xung đột hai người trong quản lý nước ngầm. Bên cạnh
đó, lý thuyết trò chơi thường xuyên được sử dụng để phân tích phân bổ công bằng
tải lượng chất thải sang môi trường tiếp nhận khác [Kilgour et. al, 1988;
Okada,1992; Wei, 2007b]. Lý thuyết này cũng được áp dụng để giải quyết các vấn
đề về phân phối nước và ô nhiễm sông xuyên biên giới, bao gồm cả sông liên quốc
gia [Frisvold, 2000; Van der Veeren, 2003] và trong nội bộ quốc gia [Zeng , 2004;
Yang, 2004].
Trong lý thuyết trò chơi, sự phát triển của các khái niệm và phương pháp xung
đột đã nhận được sự quan tâm ngày càng tăng kể từ khi công trình tiên phong của
[Nash, 1950]. Dựa trên các phương pháp tiếp cận các tiên đề của Nash, nhiều sửa
đổi và các giải pháp mở rộng đã được giới thiệu. Trong số những giải pháp này, bốn

phương pháp cụ thể đã thường xuyên được sử dụng trong quản lý nước trong các tài
liệu [Coppola, 2004; Salazar et. al, 2007] bao gồm: (1) giải pháp không đối xứng
Nash của [Harsanyi, 1972], (2) giải pháp không đối xứng của [Kalai, 1975], (3) giải


17
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

pháp khu vực đơn điệu không đối xứng của [Anbarc,i 1993], và (4) giải pháp tổn
thất tương đương không đối xứng của [Chun, 1988].
1.2. Mục tiêu và nguyên tắc quản lý tài nguyên nƣớc
Công việc chính của quản lý tài nguyên nước là thúc đẩy việc phối hợp sử
dụng nước để tối đa hóa phúc lợi kinh tế, xã hội và môi trường bằng cách đối xử
công bằng, hiệu quả và bền vững. Nhiệm vụ này liên quan đến các mục tiêu và
nguyên tắc của quản lý tài nguyên nước, được tóm tắt trong bảng 1.1.
Bảng 1.1: Mục tiêu và nguyên tắc của quản lý tài nguyên nước (Luật tài nguyên
nước năm 2012)
Mục tiêu
Xã hội

Nguyên tắc
Vốn chủ sở hữu

Kết quả
Cung cấp cho các nhu cầu xã hội thiết yếu:
• Nước đầy đủ cho người sử dụng khác nhau
• Nước uống an toàn và giá cả phải chăng
• Nước vệ sinh
• An toàn lương thực

Kinh tế

Hiệu quả

Tối đa hóa giá trị kinh tế của việc sử dụng nước:
• Phát triển nông nghiệp và công nghiệp
• Sản xuất điện
• Phát triển khu vực, các nền kinh tế địa phương
• Ít gây ô nhiễm xả

Môi
trường

Phát triển bền vững Duy trì chất lượng môi trường:
• Duy trì chất lượng nước
• Hỗ trợ môi trường sống
• Giá trị thẩm mỹ và tự nhiên
• Duy trì chu trình thủy văn và dòng chảy môi
trường


18
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

Vốn chủ sở hữu là việc phân phối công bằng các nguồn tài nguyên nước cho
người tiêu dùng và tiềm năng khác nhau trong các lưu vực sông, ở cấp khu vực,
quốc gia và quốc tế. Người tiêu dùng nước bao gồm cả con người và các yếu tố tự
nhiên. Vốn chủ sở hữu không phải là dễ dàng để đạt được, bởi vì những người khác
nhau có thể có những nhận thức khác nhau. Khái niệm về vốn chủ sở hữu phải dựa
trên nền văn hóa và các chỉ tiêu khác nhau. Vốn chủ sở hữu thường bao gồm dòng

nước lưu vực liên quan, trong đó các nhà hoạch định chính sách nước thường
chuyển nước từ vùng giàu nước đến các khu vực khan hiếm. Trong tình huống này,
các khu vực nguồn chuyển nước phải được bồi thường cho họ vì tác động xấu do
giảm nước.
Chất lượng và số lượng nước là hai điểm quan trọng trong quản lý tài nguyên
nước. [Jonch Clause, 2004] nhấn mạnh rằng chất lượng khan hiếm nước, mất nước
đã hoặc sẽ trở thành yếu tố quan trọng hạn chế sự phát triển kinh tế quốc gia, mở
rộng sản xuất thực phẩm và cung cấp các dịch vụ y tế và vệ sinh cho người dân
trong một số các quốc gia. Nước là một trong nhiều nguồn tài nguyên cần thiết cho
cuộc sống không chỉ con người mà cả thiên nhiên môi trường và xã hội. [Hohls,
1996] nói rằng việc sử dụng và lợi ích mà mọi người có được từ nguồn tài nguyên
nước là phụ thuộc về sức khỏe hệ sinh thái. Tuy nhiên, các hệ sinh thái có thể được
tăng cường hay suy yếu đều do sự can thiệp của con người. Nếu không có nước về
số lượng và chất lượng đầy đủ, nó không thể cho một hệ sinh thái lành mạnh. Theo
Chương trình Môi Trường Liên hợp quốc UNEP [2000], khoảng 20% dân số thế
giới thiếu tiếp cận đến nguồn nước uống an toàn và khoảng 50% thiếu vệ sinh. Vào
năm 2025, nếu tiếp tục sử dụng nước như hiện nay gần như có đến hai phần ba dân
số thế giới có thể bị thiếu nước trầm trọng [Tổ Chức Khí Tượng Thế Giới WMO,
1997] gây ảnh hưởng đến sức khỏe hệ sinh thái. [Wetzel, 1983] lập luận rằng con
người sử dụng và lạm dụng nước ngọt là những yếu tố có ảnh hưởng trong sự duy
trì hệ sinh thái. Vì vậy, các hoạt động của con người phá hủy hệ sinh thái nước ngọt
nên được xem xét trước hết là trong quản lý tài nguyên nước.


19
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

1.3. Giải quyết xung đột nguồn nƣớc
Các vấn đề về suy thoái chất lượng nước và tình trạng khan hiếm nước thường
liên quan đến mâu thuẫn nhiều bên liên quan có quyền lợi. Mục tiêu và chiến lược

thường dẫn đến xung đột nước, chẳng hạn như tranh chấp giữa người Ả Rập và
Israel, Ấn Độ và Bangladeshes, Mỹ và Mexico, và giữa tất cả 10 nước ven sông lưu
vực sông Nile [Wolf, 1999]... Cụ thể, các cuộc xung đột nước thường được tạo ra
bởi: (1) sử dụng lượng nước nhiều, nhu cầu cung cấp nước khác nhau, (2) nhiều bên
liên quan cạnh tranh do nước khan hiếm, (3) mức độ khác nhau của ô nhiễm thượng
nguồn hạn chế sử dụng nước trong lưu vực hạ lưu, (4) chuyển nước liên lưu vực phá
vỡ sự cân bằng lâu đời về chất lượng và số lượng nước trong lưu vực. Có nhiều
công cụ khác nhau để giải quyết những xung đột. Các công cụ này bao gồm các
công cụ kinh tế và các quy định trực tiếp, so sánh với trò chơi mới được phát triển
bằng cách tiếp cận lý thuyết trò chơi (Hình 1.1).


20
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

Hình 1.1: Công cụ để giải quyết các cuộc xung đột nước
[Dinar et. al 1997] và [Wang, 2003] đã phân tích ba cơ chế thể chế cơ bản cho
phân bổ nguồn nước, phân bổ công cộng là phân bổ dựa trên người dùng, giá cả chi
phí cận biên, và phân bổ thị trường nước. [Bonnie, 2000 và Mostert , 1998] trình
bày bốn phương pháp: kiện tụng, giao dịch thị trường, chính trị thỏa thuận và tranh
chấp, kỹ thuật giải quyết - để giải quyết xung đột nước. Phân bổ công cộng liên
quan đến phân bổ của các chính phủ, đó là cách tiếp cận chính được sử dụng trong
hầu hết các nước. Cơ chế này có thể phân bổ nước công bằng, nhưng nó đã thường


21
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

không được giải quyết hiệu quả kinh tế và thường gây ra sự lãng phí nước và phân
bổ lỗi. Giá cả chi phí cận biên có nghĩa là một mức giá được thiết lập để cân bằng

với chi phí tăng thêm cho việc sản xuất thêm một đơn vị sản lượng nước. [Dinar et.
al, 1997 ] đã chỉ ra rằng ba phương pháp này về mặt lý thuyết có hiệu quả, nhưng nó
có xu hướng không chú ý đến vốn chủ sở hữu. Ngoài ra, rất khó để xác định chi phí
cận biên chính nó [Saunders, 1977]. Phân bổ dựa trên người dùng chủ yếu đề cập
đến người sử dụng nước, tổ chức tập thể các thể chế có thẩm quyền ra quyết định.
Phương pháp này rất linh hoạt và hiệu quả để phân bổ nước để đáp ứng yêu cầu của
người sử dụng. Tuy nhiên, [Meinzen Dick et. al, 1997 ] lập luận rằng các tổ chức
không phải là luôn luôn đủ mạnh để phân bổ nước hiệu quả.
Cách tiếp cận thị trường nước thường được trích dẫn trong các tài liệu
[Burness, 1979; Howe et. al năm 1986; Colby, 1990; O'Connor, 2001; Bhaduri,
2003]. Một mặt, phương pháp thị trường nước có thể cung cấp ưu đãi người sử
dụng nước để sử dụng nước hiệu quả và giảm thải chất ô nhiễm vào nước. Thị
trường nước thực sự tồn tại ở một số nước như Úc [Pigram et. al, 1992] , California
[Howe và Goodman, 1995], Chile [Hearne và Phục Sinh, 1995], Ấn Độ [Saleth,
1996], và Tây Ban Nha [Reidinger, 1994],… Mặt khác, nó đòi hỏi việc xác định các
quyền về nước gốc, tạo ra định chế và cơ chế pháp lý, và thiết lập cơ sở hạ tầng cơ
bản cho thương mại [Holden, 1996; Wanget, 2003] trước khi thị trường nước có thể
hoạt động tốt hơn.
Do đó, thị trường nước là một lý thuyết tốt, nhưng rất khó để thiết lập một thị
trường nước tại hầu hết các quốc gia.
Bảng 1.2: Công cụ chính sách để giải quyết các cuộc xung đột nước [Markanya et.
al, 1993; Wei, 2007b]
Công cụ
Công cụ kinh tế

Hệ thống
Cơ chế thị trường

Điều khoản
Xác định lại quyền sở hữu, giấy

phép có thể giao dịch, đăng ký bảo
hiểm trách nhiệm.


22
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

Hệ thống thuế / phí

Phí sử dụng, sản phẩm phí và chi
phí hành chính.

Trợ cấp

Hỗ trợ tài chính trong việc lắp đặt
công nghệ mới; trợ cấp chi phí môi
trường.

Hệ thống tiền gửi
hoàn lại

Kết hợp chi phí và các khoản trợ
cấp để khuyến khích để trở về nước
thải để tái chế.

Quy định trực

Tiêu chuẩn

tiếp

Tiêu chuẩn nước thải, môi trường
xung quanh và công nghệ.

Hạn ngạch tài nguyên
sử dụng

Hạn ngạch phát thải, hạn ngạch
khai thác; bằng cách cho phép hạn
ngạch được giao dịch giữa các đại
lý thị trường, hệ thống hạn ngạch sẽ
được chuyển đổi sang một hệ thống
giấy phép có thể giao dịch.

Từ quan điểm chiến lược kỹ thuật, mô hình tối ưu hóa đa mục tiêu được sử
dụng để tối đa hóa lợi ích tổng thể hướng tới giải quyết cuộc xung đột nước trong
lưu vực sông. Tuy nhiên, một mặt, mô hình là khó khăn để minh họa cho mối quan
hệ phức tạp giữa các yếu tố khác nhau trong một hệ thống lớn. Mặt khác, các quyền
lợi và lợi ích của các bên khác nhau trong lưu vực đang bị bỏ quên.
Với sự phát triển của xã hội, khái niệm về xem xét các lợi ích của tất cả các
bên liên quan khác nhau được chấp nhận rộng rãi trên thế giới. [Kaufman et. al,
1997] và [Yang, 2004] lập luận rằng các cuộc xung đột của các bên liên quan khác
nhau trong một lưu vực sông cần được giải quyết thông qua đàm phán dựa trên lợi
ích của họ. Bản chất của kỹ thuật giải quyết đàm phán dựa trên các cuộc xung đột


23
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

nước là để tìm một giải pháp lợi ích công bằng trong tình hình hiện tại. Lý thuyết

trò chơi có thể là một phương pháp thích hợp để mô phỏng và giải quyết xung đột
như vậy. So với những công cụ khác, lý thuyết trò chơi là một cách tiếp cận mới
được phát triển và là một công cụ hiệu quả để hỗ trợ cho đàm phán trong những
cuộc xung đột kể từ khi nó nghiên cứu các mối quan tâm và lợi ích của các bên liên
quan. Lý thuyết trò chơi hoạt động như một cách tiếp cận khác nhau, liên ngành và
cần sự ủng hộ của các công cụ hỗ trợ khác.
1.4. Ứng dụng lý thuyết trò chơi trong quản lý tài nguyên nƣớc
Các tài liệu của ứng dụng lý thuyết trò chơi trong môi trường và quản lý tài
nguyên nước là tương đối ít, và chủ yếu tập trung vào ô nhiễm xuyên biên giới
[Folmer, 1998]. Trò chơi mưa axit của [Maler, 1989] là một trong những công trình
sớm nhất mà cố gắng để áp dụng lý thuyết trò chơi để phân tích lượng mưa axit và
lan toả của nó ở châu Âu. Quy tắc, trò chơi, và các nguồn tài nguyên bể bơi chung
[Ostrom et. al, 1994] chủ yếu phân tích các vấn đề của khai thác quá mức các nguồn
tài nguyên hồ bơi chung, và các kết quả khác nhau bằng cách sử dụng các công cụ
phân tích lý thuyết trò chơi không hợp tác, phân tích thể chế và một nền tảng thực
nghiệm. Bên cạnh đó, lý thuyết trò chơi cũng đã được sử dụng để phân tích quản lý
nguồn tài nguyên chung, chẳng hạn như [Berkes 1989, Blaikie 1987, Blomquist
1992, Ostrom 1996]. Với các nghiên cứu sâu hơn, một số ấn phẩm chuyên về mô
hình lý thuyết trò chơi quản lý tài nguyên và môi trường đã được đưa ra. Ví dụ,
kiểm soát và mô hình lý thuyết trò chơi của môi trường [Carraro, 1995], là một bộ
sưu tập các công trình gần đây về việc áp dụng trò chơi năng động và lý thuyết điều
khiển để phân tích các vấn đề tài nguyên và môi trường. Xung đột và hợp tác trong
quản lý tài nguyên môi trường [Pethig,1992] trình bày một số ứng dụng của khái
niệm lý thuyết trò chơi để giải quyết những xung đột môi trường quốc tế bằng cách
hợp tác.


24
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

Cũng như quản lý tài nguyên nước, lý thuyết trò chơi đã sớm được đưa ra để
áp dụng giải quyết vấn đề về mối quan hệ giữa các sinh vật trong giai đoạn tiến hóa
[Warburton, 1967; Slobodkin, 1974]. [Lewandowski,1979] sử dụng một cách tiếp
cận lý thuyết trò chơi để mô hình hành vi của người sử dụng nước trong vấn đề
kiểm soát chất lượng, và ông đề nghị một giải pháp lý thuyết trò chơi để sử dụng
khác nhau của một hệ thống nước. Lúc đầu, giải pháp thiết thực của các mô hình chỉ
dành cho trường hợp đơn giản, tức là hai hoặc ba người chơi [Gnauck, 1985] cho
rằng lý thuyết này sẽ được áp dụng để mô tả các đặc tính liên quan đến chiều cao, lý
thuyết trò chơi đã trải qua một sự phát triển lớn trong quản lý nước kể từ năm 1980.
Lý thuyết trò chơi ban đầu được áp dụng vào việc phân phối chi phí trong các dự án
tài nguyên nước chung. Vì vậy, các phương pháp phân bổ chi phí khác nhau đã
được phát triển, chẳng hạn như tối thiểu Core, giá trị Shapley, giải pháp thương
lượng Nash,… [Heaney, 1982; Lejano, 1995]. Các nghiên cứu chủ yếu tập trung
vào ứng dụng của lý thuyết trò chơi vào xung đột nước. Bản chất của phương pháp
này là để mô phỏng hành vi của các người chơi khác nhau bằng các trò chơi không
hợp tác và hợp tác, và sau đó là giá trị gia tăng có nguồn gốc từ sự hợp tác đang
phân bổ cho các người chơi khác nhau dựa trên lợi ích của họ [Tisdell,1992;
Becker, 1995; Bielsa, 2001]... Nói chung, những tài liệu lý thuyết trò chơi cho đến
nay đã được sử dụng để giải quyết các vấn đề sau:
(1) Sự phân bố chi phí của các dự án tài nguyên nước, tức là xử lý nước
thải và cơ sở xử lý [Giglio, 1972; Dinar, 1997], và dự án cấp nước [Heany,
1982;Young et. al, 1982; Driessen, 1985; Dufournaud, 1990; Dinar et. al,1992;
Jano, 1995; Lippai, 2000].
(2) Phân bổ công bằng lượng chất thải sang môi trường chung [Kilgour et.
al, 1988; Okada, 1992; Wei, 2007].
(3) Phân bổ quyền về nước [Tisdell, 1992].


25
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

(4) Phân bổ nước [Rogers, 1969; 1993a, b; Okada, 1997; Wang et. al,
2003; Wei, 2007 a, b].
(5) Ô nhiễm sông xuyên biên giới, trong đó có sông liên quốc gia [Van
der Veeren, 2003] và sông trong nội bộ quốc gia [Zeng, 2004; Yang, 2004].
(6) Phân tích và kiểm tra nước [Wang, 2005].
(7) Bồi thường nước để giải quyết xung đột lợi ích [Xiao et. al, 2005].
Cho đến nay hầu hết các mô hình lý thuyết trò chơi đã không giải quyết được
vấn đề nước, nơi có tồn tại mâu thuẫn về cả chất lượng và số lượng. Chi tiết mô
hình số lượng nước xem xét việc lý thuyết trò chơi được áp dụng để tối ưu hóa phân
bổ nước để giải quyết những xung đột của thiếu nước, nhưng đã không được chú ý
ảnh hưởng của chất lượng nước. Mô hình chất lượng nước không được sử dụng để
giải quyết lượng nước phân bổ tối ưu, mặc dù một số mô hình đã được áp dụng đối
với việc kiểm soát lượng chất gây ô nhiễm nước dựa trên các giả định của tần số
khác nhau và dòng chảy thủy văn. Lý thuyết trò chơi là một công cụ được áp dụng
để đối phó với cả chất lượng và số lượng nước.


26
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

CHƢƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Lý thuyết trò chơi và quản lý tài nguyên nƣớc
Lý thuyết trò chơi giai đoạn hình thành chỉ đơn thuần là một nhánh của Toán
học ứng dụng. Nội dung chủ yếu của lý thuyết trò chơi là nghiên cứu các tình huống
chiến thuật, trong đó mỗi người chơi lựa chọn các chiến lược khác nhau dựa trên
các chiến thuật của người chơi khác để cố gắng làm cho tối đa kết quả nhận được.
Ban đầu lý thuyết trò chơi được phát triển như một công cụ để nghiên cứu
hành vi kinh tế học. Ngày nay, các khái niệm mô hình lý thuyết trò chơi và lý luận

đã áp dụng rộng rãi trong kinh tế, thương mại, xã hội, chính trị, sinh học, và nhiều
khoa học khác để giúp mọi người phân tích và hiểu các hiện tượng xã hội.
Lý thuyết trò chơi là một tập hợp công cụ phân tích thiết kế để mô hình tình
huống tương tác hoặc phụ thuộc lẫn nhau, trong đó hành vi hợp lý của mỗi người
chơi không chỉ ảnh hưởng đến lợi ích và thiệt hại của riêng mình, mà còn ảnh
hưởng đến những người khác. Quản lý tài nguyên nước liên quan đến mâu thuẫn
tương tác giữa nhiều bên liên quan. Vì vậy, lý thuyết trò chơi phù hợp với mô hình
các cuộc xung đột nước.
Tuy nhiên, các câu hỏi đặt ra là làm thế nào để đưa những vấn đề này vào các
mô hình trò chơi rồi từ đó phân tích và giải quyết chúng.
Các trò chơi được nghiên cứu trong lý thuyết trò chơi là các đối tượng toán
học được định nghĩa rõ ràng. Mỗi trò chơi bao gồm một tập các người chơi/ đấu thủ,
một tập các nước đi (chiến lược) mà người chơi có thể chọn, và một đặc tả về cơ
chế thưởng phạt cho mỗi tổ hợp các chiến lược của các hành động hợp lý của người
chơi tương tác hoặc phụ thuộc lẫn nhau, chẳng hạn như hợp tác hoặc liên minh, mâu
thuẫn, cạnh tranh, cùng tồn tại,…[Wei, 2007 b]. Mỗi người chơi có thể là một quốc
gia, một khu vực, một nhóm, một cá nhân, sinh vật, thành phần vô sinh và hữu sinh
hoặc thậm chí tự nhiên thích hợp. Bản chất của lý thuyết này là phân tích sự tương
tác giữa các người chơi, để nghiên cứu chiến lược và tạo ra sự công bằng giữa các
người, để mỗi người chơi đạt được kết quả tốt nhất.


27
Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng lý thuyết trò chơi để giải quyết xung đột về tài nguyên nước.

Một trò chơi được quy định như sau:
GT

N , A, P, I , O, E

Ở đây, GT - một trò chơi. Nó chủ yếu bao gồm 2 hình thức: Chiến lược trò
chơi, ký hiệu là G, và các trò chơi mở rộng ký hiệu là  ;
N – thiết lập của người chơi. N =1, 2,… là một tập hợp hữu hạn. Mỗi người
chơi được kí hiệu là i; n-1 người chơi khác hoặc của đối thủ trong một số hoàn cảnh
kí hiệu là i , i, i  ;
A – hồ sơ cá nhân của hành động (di chuyển) của người chơi. Một hành động
của người chơi là một biến quyết định của mình, được ký hiệu là ai . Tập hợp các
Ai  {a i } là tập hợp các hành động của người chơi i, tức là toàn bộ các hành động

mà mình có. Tập hợp thứ tự ai  {a i } , là một sự kết hợp hành động cho mỗi n người
chơi trong một trò chơi. Trong tập hợp hành động, S là bộ chiến lược của các người
chơi. Chiến lược là nguyên tắc để lựa chọn các hành động. Không gian chiến lược
người chơi thứ i, ký hiệu là Si - tập hợp tất cả các chiến lược mà người chơi thứ i có
thể lựa chọn.
P – tiền chi trả. Tiền chi trả là giá trị của kết quả cho các người chơi. Nó liên
quan cả tiền chi phí thực tế và tiền chi phí dự kiến. Tỷ lệ chung được dựa trên lợi
ích và chi phí của các hành động và kết quả của mỗi người chơi. ui  si , si 1  là hàm
chi trả của người chơi chính i, được xác định bởi các chiến lược đươc lựa chọn bởi
chính mình và các người chơi khác.
I – thông tin thiết lập. Đó là kiến thức của người chơi về một người chơi khác,
chẳng hạn như các đặc điểm, hồ sơ cá nhân hành động, chức năng phần thưởng
trong trò chơi. Nếu tiền chi trả mỗi người chơi là một kiến thức phổ biến trong tất
cả các người chơi, thì nó là thông tin đầy đủ. Nếu không, nó được gọi là thông tin
không đầy đủ. Nếu thông tin đầy đủ và hoàn hảo, nghĩa là các người chơi biết rõ
quá trình trước đây của trò chơi trước khi chọn bước di chuyển tiếp theo của mình.
Còn nếu người chơi sẽ chọn bước di chuyển tiếp theo của mình mà không biết xử lý