管理博弈论详解.ppt

管理博弈论（第一讲导论）,邹锐北京理工大学管理与经济学院,参考教材,1.一门新兴交叉学科管理博弈论导论，侯光明著，北京理工大学出版社，2001年2.管理博弈论，侯光明、李存金著，北京理工大学出版社，2004年10月3.现代管理激励与约束侯光明、李存金著，高等教育出版社，2002年4.经济博弈论（第三版）、谢识予著，复旦大学出版社，2002年1月5.身边的博弈，董志强著，机械工业出版社，2007年1月6.博弈论的诡计，王春永编著，中国发展出版社，2007年1月,课程目标,1.介绍博弈论的基本概念、方法等理论知识。2.侧重从管理应用视角，启发学生运用博弈论的基本知识分析现实问题。3.通过大量的案例，帮助学生对基本理论知识的掌握和理解。4.侧重课程训练，旨在促进学生形成运用课程知识的能力。,管理博弈论体系框架,广义管理博弈论,狭义博弈论,博弈论（单目标）,非对称信息博弈论（信息经济学）（契约设计理论）,管理激励与约束机制设计理论（多目标）,本讲主要内容,1.1什么是博弈论1.2博弈结构和博弈的分类1.3几类经典博弈模型1.4博弈论历史和发展的简要评述1.5博弈论在我国的应用1.6训练题,1.1什么是博弈论,博弈：源于游戏的一种决策思想和方法博弈源于中国的围棋游戏博弈论从思想到逻辑，从哲学到科学,围棋,孙子兵法,空城计三国演义,博弈论的概念诠释博弈论：也叫对策论，是研究利益冲突各方在彼此相互作用下如何做出决策，及有关这种决策的均衡问题的理论。本质：一种决策方法。目的：在既定博弈规则的约束下求解均衡并选择行动。,1.1.1从游戏到博弈,博弈就是策略对抗，或策略有关键作用的游戏博弈Game，博弈论GameTheory，Game即游戏、竞技游戏和经济等决策竞争较量的共同特征：规则、结果、策略选择，策略和利益相互依存，策略的关键作用游戏下棋、猜大小经济寡头产量决策、市场阻入、投标拍卖政治、军事美国和伊拉克、以色列和巴勒斯坦,1.1.2一个非技术性定义,定义：博弈就是一些个人、队组或其他组织，面对一定的环境条件，在一定的规则下，同时或先后，一次或多次，从各自允许选择的行为或策略中进行选择并加以实施，各自取得相应结果的过程。四个核心方面博弈的参加者(Player)博弈方各博弈方的策略(Strategies)或行动(Actions)博弈的次序(Order)博弈方的得益(Payoffs),博弈的六要素,参与人：博弈中的决策主体,收益：参与人得到的期望效用水平,信息：参与人有关博弈过程的知识,行动：博弈某个时点的决策变量,均衡：参与人的最优策略或行动的组合,策略：参与人可选择的行动方案,博弈的分类,生活中的博弈情侣之战讨价还价的胜算大家的事情由谁管？修路纠纷,博弈无时不在、无处不在,朝核六方会谈，博弈中开花结果,1.2博弈结构和博弈分类,1.2.1博弈中的博弈方1.2.2博弈中的策略1.2.3博弈中的得益1.2.4博弈的过程1.2.5博弈的信息结构1.2.6博弈方的能力和理性1.2.7博弈的分类和博弈理论的结构,1.2.1博弈中的博弈方,博弈方：独立决策、独立承担博弈结果的个人或组织博弈规则面前博弈方之间平等，不因博弈方之间权利、地位的差异而改变博弈方数量对博弈结果和分析有影响根据博弈方数量分单人博弈、两人博弈、多人博弈等。最常见的是两人博弈，单人博弈是退化的博弈,一、单人博弈只有一个博弈方的博弈,例一：单人迷宫,例二：运输路线,单人博弈实质个体最优化问题,二、两人博弈,两人博弈即有两个博弈方的博弈两人博弈最常见，研究最多，是最基本和有用的博弈类型囚徒困境、猜硬币、齐威王田忌赛马等都是两人博弈两人博弈有多种可能性，博弈方的利益方向可能一致，也可以不一致,三、多人博弈,三个博弈方之间的博弈可能存在“破坏者”：其策略选择对自身的利益并没有影响，但却会对其他博弈方的利益产生很大的，有时甚至是决定性的影响。申办奥运会是典型例子。多人博弈的表示有时与两人博弈不同，需要多个得益矩阵，或者只能用描述法,1.2.2博弈中的策略,策略：博弈中各博弈方的选择内容策略有定性定量、简单复杂之分不同博弈方之间不仅可选策略不同，而且可选策略数量也可不同有限博弈：每个博弈方的策略数都是有限的无限博弈：至少有某些博弈方的策略有无限多个,1.2.3博弈中的得益,得益：各博弈方从博弈中所获得的利益得益对应博弈的结果，也就是各博弈方策略的组合得益是各博弈方追求的根本目标及行为和判断的主要依据根据得益的博弈分类：零和博弈、常和博弈、变和博弈,零和博弈：也称“严格竞争博弈”。博弈方之间利益始终对立，偏好通常不同猜硬币，田忌赛马，石头-剪刀-布常和博弈：博弈方之间利益的总和为常数。博弈方之间的利益是对立的且是竞争关系分配固定数额的奖金、利润，遗产官司变和博弈：零和博弈和常和博弈以外的所有博弈。合作利益存在，博弈效率问题的重要性。囚徒困境、产量博弈等,1.2.4博弈的过程,博弈过程：博弈方选择、行为的次序，包括是否多次重复选择、行为。博弈过程对博弈结果也有重要影响。根据博弈的过程，博弈可分为静态博弈、动态博弈、重复博弈。,静态博弈：所有博弈方同时或可看作同时选择策略的博弈田忌赛马、猜硬币动态博弈：各博弈方的选择和行动又先后次序且后选择、后行动的博弈方在自己选择、行动之前可以看到其他博弈方的选择和行动弈棋、市场进入、领导追随型市场结构,重复博弈：同一个博弈反复进行所构成的博弈，提供了实现更有效略博弈结果的新可能长期客户、长期合同、信誉问题有限次重复博弈无限次重复博弈,1.2.5博弈的信息结构,完全信息博弈：各博弈方都完全了解所有博弈方各种情况下的得益不完全信息博弈：至少部分博弈方不完全了解其他博弈方得益的情况的博弈，也称为“不对称信息博弈”完美信息博弈：每个轮到行为的博弈方对博弈的进程完全了解的博弈不完美信息博弈：至少某些博弈方在轮到行动时不完全了解此前全部博弈的进程的博弈,1.2.6博弈方的能力和理性,完全理性和有限理性完全理性：有完美的分析判断能力和不会犯选择行为的错误有限理性：博弈方的判断选择能力有缺陷个体理性和集体理性个体理性：一个体利益最大为目标集体理性：追求集体利益最大化合作博弈：允许存在有约束力协议的博弈非合作博弈：不允许存在有约束力协议的博弈,1.2.7博弈的分类和博弈理论的结构,非合作博弈和合作博弈非合作博弈范围内：完全理性博弈和有限理性博弈（进化博弈）静态博弈，动态博弈，重复博弈完全信息静态博弈，不完全信息静态博弈，完全且完美信息动态博弈，完全但不完美信息动态博弈，不完全信息动态博弈零和博弈和非零和博弈，单人博弈和多人博弈,1.3几个经典博弈模型,1.3.1囚徒的困境1.3.2赌胜博弈1.3.3田忌赛马,1.3.1囚徒的困境,囚徒的困境是图克（Tucker）1950年提出的该博弈是博弈论最经典、著名的博弈该博弈本身讲的是一个法律刑侦或犯罪学方面的问题，但可以扩展到许多经济问题，以及各种社会问题，可以揭示市场经济的根本缺陷,一、基本模型,-5，-5,0，-8,-8，0,-1，-1,坦白,不坦白,坦白,不坦白,两个罪犯的得益矩阵,囚徒2,囚徒1,囚徒1：坦白囚徒2：坦白,二、双寡头削价竞争,政府组织协调的必要性和重要性,寡头1：低价(70)寡头2：低价(70),1.3.2赌胜博弈,赌博、竞技等构成的博弈问题，在经济中也有许多应用，赌胜博弈也是一类重要的博弈问题，对经济竞争和合作也有很大启示赌胜博弈的特点是一方得等于另一方失，不可能双赢，属于“零和博弈”,1.3.3田忌赛马,取胜关键：不让对方猜到自己策略，尽可能猜出对方策略,二、猜硬币博弈,三、石头、剪子、布,0，0,1，-1,-1，1,-1，1,1，-1,0，0,1，-1,-1，1,0，0,石头,剪子,布,博弈方2,石头,剪子,布,博弈方1,房地产价格博弈,政府导向：站在以居住需求为主的购房者一方，提高居住需求，抑制投机需求，进而促进房地产市场的健康稳定发展。,日期：1944年6月6日1944年8月25日地点：法国诺曼底参战方：盟国(美、英、加、法、波)、纳粹德国盟军目标：成功实行渡海登陆计划,战争博弈-诺曼底登陆,1.4博弈论历史和发展简述,1.4.1博弈论的早期研究1.4.2博弈论的形成1.4.3博弈论的成长和发展1.4.4博弈论的成熟及与主流经济学的融合,1.4.1博弈论的早期研究,博弈论历史没有公认答案对具有策略依存特点决策问题的研究可上溯到18世纪初甚至更早博弈论真正的发展在本世纪博弈论总体上仍然是发展中的学科,2000年前我国古代的“齐威王田忌赛马”1500年前巴比伦犹太教法典“婚姻合同问题”等。1838年古诺寡头模型。1883年伯特兰德寡头竞争模型。1913年齐默罗象棋博弈定理、“逆推归纳法”1921-1927年波雷尔混合策略的第一个现代表述，有数种策略两人博弈的极小化极大解1928年诺伊曼和摩根斯坦扩展形博弈定义，证明有限策略两人零和博弈有确定结果,1.4.2博弈论的形成,冯.诺伊曼和摩根斯坦博弈论和经济行为TheoryofGamesandEconomicBehavior1944引进扩展形（extensiveform）表示和正规形（normalform）或称策略形（strategyform）、矩阵形（matrixform）表示提出稳定集（stablesets）解概念正式提出创造博弈论一般理论的主意给出博弈论研究的一般框架、概念术语和表述方法,北京理工大学现代组织管理研究中心,冯诺伊曼和博弈论与经济行为,2008-3-30,1.4.3博弈论的成长和发展一、第一个研究高潮，本世纪40年代末和50年代初,1950年纳什提出“纳什均衡”（Nashequilibrium）概念和证明纳什定理，发展非合作博弈的基础理论。1950年MelvinDresher和MerrillFlood在兰德公司（美国空军）“囚徒的困境”（Prisonsdilemma）博弈实验，（HowardRaiffa）独立进行这个博弈实验；1952-1953年期间（L.S.Shapley）和（D.B.Gillies）提出“核”（Core）作为合作博弈的一般解概念Shapley提出了合作博弈的“Shapley值”（Shapleyvalue）概念等。奥曼（R.J.Aumann）“40年代末50年代初是博弈论历史上令人振奋的时期，原理已经破茧而出，正在试飞它们的双翅，活跃着一批巨人。”,第一次荣获诺贝尔经济学奖,纳什,海萨尼,1994年诺贝尔经济学奖获得者(博弈论在经济学中的应用),泽尔滕,二、50年代中后期一直到70年代博弈论发展的青年期,1954-1955年提出了“微分博弈”（Differentialgames）的概念。奥曼则在1959年提出了“强均衡”（Strongequilibrium）的概念。“重复博弈”（Repeatedgames）也是在50年代末开始研究的，这自然引出了关于重复博弈的“民间定理”（Folktheorem）。1960年（ThomasC.Schelling）引进了“焦点”（Focalpoint）的概念。博弈论在进化生物学（EvolutionaryBiology）中的公开应用也是在60年代初出现的。,塞尔腾(Selten)1965提出“子博弈完美纳什均衡”(subgameperfectNashequilibrium)1975年提出的“颤抖手均衡”(Tremblinghandperfectequilibrium)海萨尼(Harsanyi)1967-1968三篇构造不完全信息博弈理论的系列论文，“贝叶斯纳什均衡”(BayesianNashequilibrium)。海萨尼1973年提出关于“混合策略”的不完全信息解释，以及“严格纳什均衡”(StrictNashequilibrium)。70年代“进化博弈论”（Evolutionarygametheory）的重要发展，（JohnMaynardSmith）1972年引进“进化稳定策略”（Evolutionarilystablestrategy，ESS）等。“共同知识”（Commonknowledge）的重要性，因为奥曼1976年的文章引起广泛的重视。,三、40年代末到70年代末是博弈论发展的重要阶段,这个时期博弈理论仍然没有成熟，理论体系还比较乱，概念和分析方法很不统一，在经济学中的作用和影响还比较有限，但这个时期博弈论研究的繁荣和进展却是非常显著的。对这一阶段博弈论研究的迅速发展，除了理论发展自身规律的作用以外，全球政治、军事、经济特定环境条件的影响（战争和冷战时期的军事对抗和威慑策略研究的需要，经济竞争、国际经济竞争的加剧），以及经济学理论发展本身的需要等，都起了重要的作用。正是因为有了这一阶段博弈论研究的繁荣发展，才有80、90年代博弈论的成熟和对经济学的博弈论革命。,1.4.4博弈论的成熟及与主流经济学的融合一、80、90年代是博弈论走向成熟的时期,1981（ElonKohlberg）“顺推归纳法”（Forwardinduction）克瑞泼斯（DavidM.kreps）和威尔孙（RobertWilson）1982年提出“序列均衡”（Sequentialequilibria）1982年斯密（JohnMaynardSmith）出版了进化和博弈论（）1984年由伯恩海姆（B.D.Bernheim）和皮尔斯（D.G.Pearce）提出“可理性化性”（Rationalizability）海萨尼和塞尔腾1988年提出了在非合作和合作博弈中均衡选择的一般理论和标准，1991年弗得伯格（D.Fudenberg）和泰勒尔（J.Tirole）首先提出了“完美贝叶斯均衡”（PerfextBayesianequilibrium）的概念,二、博弈论和经济学诺贝尔奖,1994：非合作博弈：纳什(Nash)、海萨尼（Harsanyi）、塞尔顿（Selten）1996：不对称信息激励理论：莫里斯（Mirrlees）和维克瑞（Vickrey）2001：不完全信息市场博弈：阿克罗夫（Akerlof）（商品市场）、斯潘塞（Spence）（教育市场）、斯蒂格里兹（Stiglitze）（保险市场）2002：实验经济学：史密斯（Smith），心理经济学：卡尼曼（Kahneman）,第二次荣获诺贝尔经济学奖,1996年诺贝尔经济学获得者(不对称信息条件下的“经济激励理论”),维克里,米尔利斯,2001年诺贝尔经济学获得者(充满不对称信息市场的分析),阿克尔洛夫,斯彭斯,斯蒂格利茨,第三次荣获诺贝尔经济学奖,第四次荣获诺贝尔经济学奖,2005年诺贝尔经济学获得者(通过博弈论对冲突和合作领域进行分析),罗伯特奥曼,托马斯谢林,第五次荣获诺贝尔经济学奖,2007年诺贝尔经济学奖获