) имеется третье лицо, которое готовит конверты, и об интересах которого из условий ничего неизвестно.
Это третье лицо на самом деле и есть Ваш противник.
б) в условиях не определено, что делать, если один игрок настаивает на обмене, а второй отказывается.
Это некая корявость в условиях. На самом деле этот персонаж ничего для Вас не значит. Максимум, он может помешать Вам меняться, когда Вы этого захотите. Но тут уж ничего не поделаешь.
1. Вы же сами где-то выше писали, что за нерациональную стратегию игрок может\должен быть наказан.
Вопрос: как наказать противника, если он использует нерациональную стратегию?
Попытка "спрогнозировать" стратегию противника на основании каких-то сведений, которые только косвенно могут о ней свидетельствовать, это и есть нерациональная стратегия. Другое дело, если у Вас есть достоверное знание о стратегии противника. Тогда рациональным будет его использовать.
2. Что значит "более умному"? Как формализовать величину ума?
Тот, кто думает хотя бы на одну мысль дальше Вас. Это значит, что этот человек сможет повторить Ваши рассуждения о том, как Вы будете на основании исторической информации прогнозировать его стратегию, а потом выбрать свой ход исходя из этого.