进化博弈研究综述

1、进化博弈论研究综述201224010224 冯湘芳摘要 进化博弈理论是经济学研究领域的发展创新，也被称为演化博弈理论，是生物进化与博弈论相结合后的结果，它的研究对象是有限的理性的参与群体，用于考察群体的进化趋势。在很多方面都有其应用，包括对社会行为、行业发展趋势、经济行为和制度演化方面，是一种重要的研究方法。关键字：进化博弈 现状 前景引言 博弈论是研究现实状况的重要方法，而进化博弈论更是综合了生态、心理、社会和经济多个方面而形成的理论成果，它对研究社会等方面的发展可想而知。它与传统博弈理论是不同的，不要求参与人是完全理性的，也不要求一定要在完全信息的条件下，因为在现实生活中对参与人来讲完全理

2、性与完全信息的条件是非常困难的。因此进化博弈论成为了重要的分析手段，不断地发展成为经济学的重要领域。本文对进化博弈论的国内外研究现状、并就实际问题对进化博弈论进行了分析，最后得出结论。1. 国内外研究现状1.1国外研究现状 在上世纪90年代，国外对进化博弈论的研究迅速的发展起来。一系列相关人对进化博弈进行了研究并提出了自己的观点。首先是巴苏（1995），他研究了演化与城市居民的规范之间的关系，并认为长期规范的存活依赖于演化过程和自然选择。福恩和弗里德曼（1996）选择了美国和日本的企业组织模式，然后根据进化博弈轮分析了在有贸易和无贸易情况下的企业组织模式下的演化规律。古斯和拜斯特（1998）运

3、用进化博弈论研究了在经济活动中人的利他行为的存在性和演化的稳定性。古斯和登福伯格（1999）进行了市场结构的研究，他们研究了双寡头垄断竞争市场结构，比较了简介演化方法和策略代理方法这两种用于解释经济制度的方法，并研究了在怎样的市场环境中这两种方法会导致怎样的市场结果。戈特曼（2000）运用进化博弈论在有机会主义存在的群体中互惠主义是否能够存在的问题。普软赛德和哈汝威（2001）应用进化博弈论的方法研究在具有网络外部性条件下免费软件的最优价格和质量的确定。科斯菲尔德（2002）建立了时间反常情况下德国超市购物的进化博弈模型。瑞戈和奈宝革用演化博弈论研究了个体顾及其他个体感受的情况下个体吸烟行为的

4、社会规范的形成。约翰和加斯米娜（2004）研究了不同的三种学习规则在公共物品博弈中仿制人类行为时哪种规则表现的最好的问题。托德、阿瑟和丹尼尔（2005）研究了四种不同种类的囚徒困境博弈，得到了这四种囚徒困境的剧中人合作所需的演化和信息要求。还有些学者在2007年关注有一方模仿情况下的合作演化博弈问题，还讨论了具有随机扰动得益的演化博弈问题并将其应用于人数博弈问题研究。 从外国学者对进化博弈论应用的研究的现状看来，国外学者主要关注的是人的行为学、社会规范以及企业的运作管理等方面。此外，国外学者不仅仅是在做进化博弈的应用研究，他们还针对一些社会和经济及人类行为等问题，从多角度来研究管理学所要解决的

5、问题。他们在用演化博弈研究经济问题的时候，注重其蕴含的制度因素的研究，更进一步说，有相当一部分学者是在理论研究的基础上做应用研究，他们不仅仅应用该理论同时也注重在理论研究上的创新。为进化博弈的进步做出了很大的贡献。1.2国内研究现状 进入2l世纪以来，国内的学者也开始关注进化博弈论。谢识予、张良桥、盛昭瀚和蒋德鹏(2002)介绍了演化博弈理论的一些基本概念和相关内容；崔浩、陈晓剑和张道武(2004 )用演化博弈论的方法分析了有限理性的利益相关者在共同治理结构下参与企业所有权配置并达到纳什均衡的演化博弈过程；胡支军和黄登仕(2004 )给出证券组合选择的一个演化博弈方法；高洁和盛昭瀚(2004)

6、研究了发电侧电力市场竞价的演化稳定策略；周峰和徐翔(2005)运用演化博弈论探讨了农村税费改革问题；刘振彪和陈晓红(2005)创建了从单阶段创新投资决策到多阶段创新投资决策的演化博弈均衡模型研究企业家创新投资决策问题；石岿然和肖条军(2004)在一个三阶段博弈模型的基础上研究双寡头零售市场价格策略的演化稳定性问题；易余胤等(2005)运用演化博弈方法研究了信贷市场、双寡头市场、自主创新行为、合作研发中的机会主义行为等一系列问题；雷良海（2006）基于是无本院的哲学理念，从企业管理模式历史起源的角度，从新经济现实环境角度，从自然演化规律的角度分析了企业管理模式的演进规律；胡明礼（2006）构建了

7、企业群集的进化博弈链模型并对进入小勇为负值的情形下企业集群进化博弈演进过程进行系统仿真，揭示了企业集群进化的内在机制和动态过程；杨玉红等（2006）用两个演化博弈模型描述了中介企业之间的竞争与合作关系；费智和杜建国以动态古诺模型为基础，在需求函数是非线性、成本函数是线性的情况下分析了企业的量本利动态演化的博弈模型，对离散动态系统的纳什均衡的稳定性进行分析；冯允成等（2006）在借鉴古诺竞争模型与报童问题模型的基础上建立了市场无法出清条件下供应链的可行结构和均衡结构；任玉珑等（2006）针对不完全信息、垄断电子市场下，发电企业在博弈中需要准确预测对手信息，提出一种基于多主体平台的两阶段演化博弈；

8、盛昭瀚等（2007）建立产业动态演化模型，分析出不同企业组成并有新企业持续随即进入产业的竞争动态。 从上面看到的研究结果来看，近年来越来越多的学者开始重视并关注进化博弈论方面的研究，并且应用进化博弈论探讨了经济学领域中的很多问题。但国内的研究成果仍然存在着不少问题，主要体现在：第一点是对演化博弈论的特征以及基本概念不够清晰，演化博弈并不是演化的观点和博弈的思想简单相加，动态演化的博弈模型也不一定就是演化博弈模型；第二点是运用演化博弈论解释某些问题显得“牵强附会”，让人感觉只是单纯套用演化博弈论，或是不清楚演化博弈论的理论框架；第三点是只能运用一些非常简单的演化博弈模型，研究不够深入。事实上，第

9、二个问题和第三个问题至少有一部分是由第一个问题引起的。所以，我们有必要把进化博弈论的具体特征以及基本概念界定清楚。2. 基于房地产销售与居民购买行为的分析2.1研究目的和意义 众所周知，中国的房价是非常高的，至少对老百姓来说是这样的，怎样做才能让老百姓买上自己的房子便成了中国政府民生工程的重大任务，尽管关于房地产振兴的规划还没有纳入国务院的议程，但我们还是需要对未来房地产发展做出中长期的规划。不过，要做房地产的中长期政策首先是要确定房地产市场发展的目标，那就是将房地产的支柱性与全国每一个居民的住房福利条件改善相结合起来，把房地产市场发展放在居民的住房条件改善上来。这个问题研究的目的是运用进化博

10、弈理论的思想去探索房地产销售商应该采取什么样的销售策略才能促使居民购房，从而达到房地产业的理性发展。研究的意义在于把进化博弈的理论应用于实际生活中去，把理论研究和实际的生活紧密联系起来，在模型构造中将房地产销售企业和住房居民分别视为有限和理性的博弈方，进而运用进化博弈理论进行分析，试图探寻房地产销售企业采取何种销售策略才能提高居民的购买能力，使经历了一年寒冬的房地产市场能迎来融融暖意，进而达到房地产业发展的目的，旨在改善居民的住房条件。 房地产作为一种资产和商品价格，房价的不断变化将是一个利益博弈过程。因此，本文把作为市场消费主体的购房者和房地产商作为博弈双方利用进化博弈理论对房地产交易市场进

11、行分析，并可以采用生物进化的“复制动态”机制模拟博弈方的学习和动态调整。因为这时候博弈方意识到错误和调整策略的能力较差，经济行为的变化更多是缓慢的“进化”而不是快速的学习。而房地产企业和购房居民之间的博弈过程就类似于学习速度较慢的两个有差别的有限理性博弈方组成的大群体成员随机配对的两人非对称博弈，模仿生物进化的“复制动态”机制进行策略调整并达到进化稳定策略。2.2模型的假设(1)假设购房群体是有住房需求的人群，这里需要说明的是，高房价对高收入群体的影响要远远小于对中低收入群体的影响，所以这里的购房群体假设为广大的中低收入群体;(2)购房群体和房地产开发商双方都来自大群体的随机配对，且满足有限理

12、性的假设，也即博弈方之间的策略均衡是学习调整的结果而不是一次性选择的结果，而且即使达到了均衡也可能再次偏离:(3)假设博弈双方在完全市场的条件下;(4)博弈双方的得益信息是完全的，但又是不对称的，博弈是非对称进化博弈;(5)房地产企业有两种类型:E1坚持原价售房比例为x(即不采用降价或促销优惠策略的房地产企业在市场份额中所占的比例);E2不坚持原价售房的房地产企业的比例为1-x(即采用降价或优惠促销政策的房地产企业在市场份额中所占的比例);(6)购房群体分为两种类型:P1买房需求迫切，其在市场份额中所占的比例为y；P2持币待购型比例为1-y(这类人只有感到价位合适才会购房)。2.3模型的建立根

13、据以上假设，建立房地产企业和个人购房群体的进化博弈模型 P1 P2 Ea,Pa Ec,Pc Eb,Pb Eb-E,Pb+E 在此，需要对各个变量进行说明。当一定坚持原价售房的企业碰到持币待购的顾客时，交易一定不成功，因此Ec ,Pc< 0，表示双方由于交易不成时企业的损失|Ec|和欲购房者的损失|Pc|; Ea,Eb>0分别表示坚持原价的房地产企业和降价促销的企业碰到买房需求迫切者交易成功时的得益;Pa,Pb > 0分别表示买房需求迫切者碰到两类企业E1,E2时的得益;E >0为持币待购者谈下的成交条件(在企业许诺给予这些优惠条件时持币待购者才会和企业达成交易)，因此假

14、设当Ez型企业碰到持币待购型居民时博弈双方得益分别为Eb-E和Pb + E。由对模型进行的假设易知Ea>Eb,Pa<Pb,|Ec|>|Pc|,Eb-Ec>E。2.4博弈分析上述模型是非对称的两人进化博弈模型，对房地产企业群体，和分别是E1和E2型企业的期望得益，为群体的平均得益，则有:对购房者群体,和分别为急需购房和持币待购型居民的期望得益，为群体的平均得益，则有:由生物进化的“复制动态机制”可得企业和购房者类型比例的两个复制动态方程:对于房地产企业群体，根据第一个方程，令F（y）=0，解得=0,=1两个稳定状态，且根据微分方程的“稳定性定理”，可分析得以下结论:1.

15、当 时，F（y)始终为0，所有y都是稳定状态2. 当 时， =0是进化稳定策略3. 当 时， =1是进化稳定策略同理，对于购房群体，根据第二个方程，令F(x) =0，解得=0，=1两个稳定状态，且根据微分方程的“稳定性定理”，可分析得以下结论:1. 当时，F（x）始终为0，所有x都是稳定状态2. 当时，=0是进化稳定策略3. 当时，=1是进化稳定策略 在模型假设的条件下，房地产企业和欲购房者经过长期反复的博弈得到两种进化策略结果：= 0, =1和:=1,=0。由两个结果的现实意义来看，=0，=1结果一(即在企业促销措施下有购房需求者愿意购房)是博弈双方都乐于见到的。而结果二=1,=0(即在售房

16、企业不采取措施的情况下大量居民不得己选择放弃购房)对双方来说都是有损失的，且市场进化到这个结果也是个失败的市场。若要使博弈以更快的速度进化到= 0,=1就要使得进化到均衡的速度也越快。 回顾模型中的假设，Ea是坚持原价的房地产企业卖出房产后的得益，进化的最终及最优策略=0,=1显示在特定的市场环境下企业应该采取优惠的措施，因而Ea会变小是有理论依据的(当然这可能是一个缓慢的调整和学习的过程)。同样的方法可分析:因为|Pc|越大时，Pa-Pc+E越大，才会越小，而|Pc|变大的现实意义就是欲购房者不买房损失会变大(即房地产商在给予足够的优惠而欲购房者不买的损失会很大)。2.5总结 不管对于是对房

17、地产商企业还是消费者来说，要想达到均衡都是一种动态过程，而不是一憱而就的，这种过程刚刚符合进化博弈论的特点。因此本文中建立了以房地产企业和购房居民组成的有限理性进化博弈模型，并根据模型求得均衡解，那就是在萧条的市场环境下，需要房地产商采取合适的经销策略，拟定合适的价格，使购房者可以有能力或者说有动力购买房子。这种做法经过模型验证后发现是使企业和购房者都能得益的均衡策略，实际情况也证明确是如此。房地产市场的消费能力是最需要被激发的，一旦此市场被充分激发，市场交易量就会不断扩大，房价才会稳中有升，进而促进房地产企业健康发展。3. 结论 前面讲了这么多进化博弈论的问题，虽然现在对进化博弈论的研究取得

18、了一些成果。但国内大多数的进化博弈论研究仅仅在注重应用进化博弈论解决某一类问题，国外的大多数研究虽然关注进化博弈论在理论研究上的创新，但对目前的研究尚未给出满意的答案。下面几个方面还值得我们进一步研究：第一方面要进一步完善进化博弈论的理论体系，探索演化均衡存在的充要条件；第二个方面是将进化博弈论与动态系统的研究结合起来，寻找一般动态系统与演化均衡的关系；第三个方面要进一步扩大进化博弈论在管理学中的应用研究范围，将现有的理论成果更好的应用到企业的运作管理、供应链的组织管理、供应链的运作管理、产业结构的研究中。其中产业结构演化规律的研究就是一个很有意义的方向；第四个方面是要 借鉴国外的研

19、究思路，进一步加强进化博弈论的理论探索，不要仅仅停留在应用研究中。 进化博弈论摒弃了完全理性的假设 以达尔文生物进化论和拉马克的遗传基因理论为思想基础，从系统论出发，把群体行为的调整过程看作为一个动态系统，在其中每个个体的行为及其与群体之间的关系得到了单独的刻画，可以把从个人行为到群体行为的形成机制以及其中涉及到的各种因素都纳入到演化博弈模型中去，构成一个具微观基础的宏观模型，因此能够更真实地反映行为主体的多样性和复杂性，并且可以为宏观调控群体行为提供理论依据。在演化博弈论中，行为主体被假设为程序化地采用某一既定行为，它对于经济规律或某种成功的行为规则、行为策略的认识是在演化的过程中

20、得到不断的修正和改进的，成功的策略被模仿，进而产生出一些一般的“规则”和“制度”作为行为主体的行动标准。在这些一般的规则下，行为主体获得“满意”的收益。行为主体在演化过程中不断修正和改进自己的行为，模成功的策略等等，都需要一个相对较长的时间。进化博弈论认为，时间是不可逆的，过去时间内的状态与未来时间的状态是不对称的，因而，行为主体状态的演化跟初始的时间状态息息相关。在演化博弈模型中，随机(突变)因素起着关键的作用，演化过程常被看成是一种试错的过程。行为人会尝试各种不同的行为策略，并且每一次都将发生部分替代。  近年来，进化博弈论的理论研究以及进化博弈论在经济学的应用研究，成为国外学术界最热门的研究领域之一。进化博弈论还是经济学尤其是博弈论中的一个新领域，可以预见，在未来相 长的时期内，演化博弃沧仍将是经济研究中最具发展潜力的前沿领域之一。参考文献：1吴昊.2004.合作竞争博弈中的复杂性与演化均衡的稳定性分析.系统工程理论与实践，02: 91942赵晗萍.2005.进化博弈模型中有限理性个体学习机制设计