博弈论简介课件

GAMETHEORY博弈论主讲人某某某日期20XX.XX.XX博弈的观点解释生活中的现象目录01博弈论简介02博弈论的基本概念03博弈的分类及其均衡04用博弈的观点解释生活中的经济现象博弈论简介博弈论简介1944年冯·诺依曼和摩根斯坦合作出版的《博弈论和经济行为》，标志着系统的博弈理论的形成。1994年，纳什(Nash)与经济学家海萨尼(Harsanyi)和泽尔滕(Selten)共获诺贝尔经济学奖。现代博弈论是在20世纪50一60年代发展起来的，到20世纪70年代，博弈论正式成为主流经济学。1996年，两位将博弈论应用于不对称信息下机制设计的经济学家莫里斯(Mirrlees)和维克里(Vickrey)、以及2001年三位经济学家阿克洛夫(Akerlof)、斯蒂格利茨(Stiglitz)和斯宾塞(Spence)因运用博弈论研究信息经济学所取得的成就而成为这两个年度的诺贝尔经济学奖得主。博弈论简介01近年来，博弈论对经济学的影响越来越大，这是因为博弈论从一个独特的视角帮助我们更加深刻地理解和把握经济现象，并指导更加有效的经济政策制订。02博弈论是一门十分有趣但理论上又是十分艰深的学问，本章将用一些大家能够凭直观或简单分析就能把握的例子为大家介绍博弈论的基本概念及应用，以引起大家对这门目前已成为热门科学的兴趣和获得初步的了解。这些例子也是我们在日常生活中经常所遇到的问题或观察到的现象，通过博弈论，我们能够更加深刻地理解它们。博弈论简介纳什的贡献1950年和1951年纳什的两篇关于非合作博弈论的重要论文，彻底改变了人们对竞争和市场的看法。他证明了非合作博弈及其均衡解，并证明了均衡解的存在性，即著名的纳什均衡。从而揭示了博弈均衡与经济均衡的内在联系。纳什的研究奠定了现代非合作博弈论的基XINHUA石，后来的博弈论研究基本上都沿着这条主线展开的。2002年8月纳什在北京生活中的“囚徒困境”出售同类产品的商家之间本来可以通过共同将价格维持在高位而获利，但实际上却是相互杀价，结果都赚不到钱。当一些商家共谋将价格抬高，消费者实际上不用着急，因为商家联合维持高价的垄断行为一般不会持久，可以等待垄断的自身崩溃，价格就会掉下来。譬如，2000年我国几家生产彩电的大厂商合谋将彩电价格维持高位，他们搞了一个“彩电厂家价格自律联盟”，并在深圳举行了由多家彩电厂商首脑参加的“彩电厂商自律联盟高峰会议”。当时，国家有关部门还未出台相关的反垄断法律，对于这种在发达国家明显属于违法行为的所谓“自律联盟”，国家在法律上暂时还是无能为力的。寡头厂商在光天化日之下进行价格合谋，并且还通过媒体大肆炒作，这在发达国家是不可思议的。但是，尽管政府当时无力制止这种事情，公众也不必担心彩电价格会上涨。这是因为，“彩电厂商自律联盟”只不过是一种“囚徒困境”，彩电价格不会上涨。在高峰会议之后不到二周，国内彩电价格不是上涨而是一路下跌。这是因为厂商们都有这样一种心态:无论其他厂商是否降价，我自己降价是有利于自己的市场份额扩大的。1.商家的价格战2公共设施问题生活中的“囚徒困境”为什么政府要负责修建公共设施?因为个人没有积极性出资建设公共设施。设想有两户相居为邻的农家，十分需要有一条好路从居住地通往公路。修一条路的成本为4，每个农家从修好的好路上获得的好处为3。如果两户居民共同出资联合修路，并平均分摊修路成本，则每户居民获得净的好处(支付)为3-4/2=1;当只有一户人家单独出资修路时，修路的居民获得的支付为3-4=-1(亏损)，“搭便车”不出资但仍然可以使用修好的路的另一户人家获得支付3-0=3，见表。对甲和乙两家居民来说，“修路”都是劣战略，因而他们都不会出资修路。这就是我们看到的为什么大多数路、桥等公共设施都是由政府出资修建的原因。同样，国防、教育、社会保障、环境卫生等都由政府承担资金投入。WTO是一个自愿性申请加入的自由贸易联盟，即WTO成员国之间实现低关税或零关税的相互间自由贸易。为什么需要一个组织来协调国家之间的自由贸易呢?这是因为，如果没有一个协调组织，国与国之间的贸易就不会呈现低关税或零关税的自由贸易局面，因为这时国与国之间的贸易是一个“囚徒困境”。给定一个国家对另一个国家的货物实行低关税，另一个国家反过来对这个国家的货物实行高关税是占优于实行低关税的战略的。3、WTO组织存在的意义生活中的“囚徒困境”博弈论的基本概念博弈论(GAMETHEORY)，是研究决策主体的行为发生直接相互作用的时候，决策及这种决策的均衡问题。博弈论概念参与人行动信息均衡支付函数战略结果博弈论的基本概念包括博弈论的基本概念参与人(player)指博弈中选择行动以自身利益最大化的决策主体。行为(action)指参与人的决策变量，如消费者效用最大化决策中的各种商品的购买量;厂商利润最大化决策中的产量、价格等。策略(strategies)又称战略，是指参与人选择其行为的规制，也就是指参与人应该在什么条件下选择什么样的行动，以保证自身利益最大化。博弈论的基本概念信息(information)收益(payoff)结果(outcome)均衡(equilibrium)指参与人在博弈过程中的知识，特别是有关其他参与人(对手)的特征和行动的知识。又称支付，是指参与人从博弈中获得的利益水平，它是所有参与人策略或行为的函数。指博弈分析者感兴趣的要素集合。指所有参与人的最优策略或行动的组合。这里的“均衡”是特指博弈中的均衡，一般称之谓“纳什均衡(Nashequilibrium)”。博弈论概念博弈可以分为合作博弈和非合作博弈，纳什等人的主要贡献在非合作博弈，一般经济学家谈到博弈论指非合作博弈。合作博弈和非合作博弈的主要区别在于:当人们的行为相互作用时，当事人能否达成一个具有约束力的协议。合作博弈的例子如果两个寡头企业达成一个协议，联合最大化垄断利润，并且各自按这个协议生产，这就是合作博弈。博弈的分类及其均衡

博弈的分类静态博弈指在博弈中，参与人同时选择或虽非同时选择但后行动者

并不知道先行动者采取了什么具体行动。动态博弈是指在博弈中，参与人的行动有先后顺序，且后行动者能

够观察到先行动者所选择的行动。非合作博弈博弈的划分可以从两个角度。第一个角度是参与人行动的先后顺序。从这个角度，博弈可以划分为静态博弈和动态博弈。博弈的分类第二个角度是参与人对有关其他参与人(对手)的了解程度。从这个角度，博弈可以划分为完全信息博弈和不完全信息博弈。完全信息博弈是指在博弈过程中，每一位参与人对其他参与人的特征、策略空间及收益函数有准确的信息。不完全信息博弈如果参与人对其他参与人的特征、策略空间及收益函数信息了解的不够准确、或者不是对所有参与人的特征、策略空间及收益函数都有准确的准确信息，在这种情况下进行的博弈就是不完全信息博弈。根据以上两种分类方法，博弈的分类及对应的均衡概念如下:行动顺序信息静态动态完全信息完全信息静态博弈;纳什均衡;纳什(1950,1951)完全信息动态博弈;子博弈精练纳什均衡;泽尔腾(1965)不完全信息不完全信息静态弈;贝叶斯纳什均衡;海萨尼(1967-1968)不完全信息动态博弈;精练叶贝斯纳什均衡;泽尔腾(1975)，Kreps、Wilson(1982),Fudenberg、Tirole(1991)博弈的分类用博弈的观点解释生活中的经济现象完全信息静态博弈假设有N个人参与博弈，给定其他人战略的条件下，每个人选择自己的最优战略，所有人选择的战略一起构成一个战略组合，这种战略组合成为纳什均衡。在这种战略组合下，没有任何单个参与者有积极性选择其他战略，从而没有人有积极性打破这种均衡。囚徒困境是纳什均衡的著名例子，在经济学上有着广泛的应用。纳什均衡纳什均衡的经典事例-囚徒困境-智猪博弈-性别战-斗鸡博弈-市场进入阻挠纳什均衡的例子在这个例子中，纳什均衡是:大猪按，小猪等待。不论大猪选择“按”还是“等待”，小猪的最优选择都是“等待”。给定小猪总是选择“等待”，大猪的最有选择只能是“按”。纳什均衡的例子猪圈中有一头大猪和一头小猪，在猪圈的一端设有一个按钮，每按一下，位于猪圈另一端的食槽中就会有10单位的猪食进槽，但每按一下按钮会耗去相当于2单位猪食的成本。如果大猪先到食槽，则大猪吃到9单位食物，小猪仅能吃到1单位食物;如果两猪同时到食槽，则大猪吃7单位，小猪吃3单位食物;如果小猪先到，大猪吃6单位而小猪吃4单位食物。下表给出这个博弈的支付矩阵。智猪博弈股市博弈股份公司中，股东承担着监督经理的职能，但股东有大股东和小股东之分，他们从监督中得到的权利和收益并不一样。监督经理需要收集信息、花费时间。在监督成本相同的情况下，大股东从监督中得到的好处多于小股东。这里大股东类似“大猪”，小股东类似“小猪”。纳什均衡是:大股东担当起搜集信息、监督经理的责任，小股东则搭大股东的便车。因而大股东理所应当获得更多的利益。在技术创新市场上，大企业是大猪，它们投入大量资金进行技术创新，开发新产品，而中小企业是小猪，不会进行大规模技术创新，而是等待大企业的新产品形成新的市场后生产模仿大企业的新产品的产品去销售。生活中的“智猪博弈”在股票市场上，大户是大猪，他们要进行技术分析，收集信息、预测股价走势，但大量散户就是小猪。他们不会花成本去进行技术分析，而是跟着大户的投资战略进行股票买卖，即所谓“散户跟大户”的现象。2.股份公司中的大股东、小股东3.为什么中小企业不会花钱去开发新产品?一男一女谈恋爱，有些业余活动要安排，或看足球或看芭蕾。男的偏好足球，女的偏好芭蕾，但他们宁愿在一起，不愿分开。在这个博弈中，有两个纳什均衡(足球，足球)，(芭蕾，芭蕾)。性别战设想两个人举着火棍从独木桥的两端走向中央进行火拚，每个人都有两种战略:继续前进或退下阵来。若两人都继续前进，则两败俱伤，若一方前进另一方退下来，前进者胜利，退者丢面子，若两人退下来，两人都丢面子。支付矩阵为如下。这个博弈也有两个纳什均衡。设想有一个垄断企业已在市场上(称为“在位者”)，另一个企业想进入(进入者)。在位者想保住垄断地位，所以要阻挠进入者。假定进入之前垄断利润为300，进入之后寡头利润为100(各得50)，进入成本为10。斗鸡博弈市场进入阻挠生活中的“智猪博弈”010203这个博弈有两个均衡，即(进入，默许)、(不进入，斗争)。纳什均衡的例子为什么(进入，默许)是纳什均衡?当进入者选择不进入时，默许和斗争对在位者来说一样，为什么(不进入，斗争)是纳什均衡而(不进入，默许)不是?承诺行动是当事人使自己的威胁战略变得可置信的行动。只有当事人在不施行这种威胁就会遭受更大损失时，这种威胁才变得可置信。承诺行动意味着当事人要为自己的“失信”付出成本。承诺行动完全信息动态博弈承诺行动在军事博弈中有广泛应用。项羽的“破釜沉舟”曹操与袁绍苍亭之战韩信赵国之战，“置之死地而后生”一些不良人物或公司通过诽谤大人物、大公司企图迫使其花钱“私了”而获利。大人物、大公司为了避免这种无端的损失，干脆花钱请常年律师，律师费用已经一次性支付，打官司不会带来额外的花费。这是一个承诺行动，它告诉潜在的诽谤者，大人物、大公司一旦受到无端诽谤必定会让他们吃官司。这样，大人物、大公司因此承诺行动避免了许多无端指控。欧共体在空中客车与波音公司的竞争中对空中客车公司的战略性补贴完全信息动态博弈为什么大人物、大公司要聘请常年律师?案例讨论:前面讲的博弈都包含一个基本假设，即所有参与人都知道博弈的结构、规则和支付函数。在“市场进入”博弈中，也就是进入者知道在位者的偏好、战略空间及各种组合下的利润水平。满足这个假设的博弈称为完全信息博弈(GamesofCompleteInformation)。下面要讨论的是不完全信息下的博弈，不完全信息常被称为信息不对称。不完全信息静态博弈在市场进入的例子中，设想在位者成本函数有两种可能，对应的支付矩阵如左。在给定进入者选择进入情况下，高成本在位者的最优策略是默许，而低成本在位者的最有策略是斗争。在1967年以前，博弈论对上述情况是无能为力的。海萨尼的贡献使之变为可能。不完全信息静态博弈在位者(高成本)进入者默许斗争进入40，50-10，0不进人0，3000，300在位者(高成本)进入者默许斗争进入30，100-10，140不进人0，4000，400不完全信息静态博弈贝叶斯纳什均衡指这样一种战略组合:给定自己的类型和别人类型的概率分布的情况下，每个参与人的期望效用达到了最大化，也就是没有人有积极性选择其他的战略。贝叶斯纳什均衡的一个重要领域是招标或拍卖。“市场进入”博弈进入者只有一种类型，在位者有高、低成本两类。进入者具有不完全信息，在位者具有完全信息。给定进入者选择进入的情况下，在位者选择默许还是斗争依赖于其类型。假设进入者知道高成本的可能性为x，那么进入者选择进入的期望利润为40x+(-10)(1-x)，不进入的期望利润为0。计算表明，当x>0.2时，进入的利润大于不进入的，进入是进入者的最优策略。此时的贝叶斯纳什均衡是:进入者进入，高成本在位者默许，低成本在位者斗争。不完全信息静态博弈二手车市场为什么难以建立?金发女郎的困惑维克里拍卖法不完全信息静态博弈精炼贝叶斯均衡精练贝叶斯均衡的要点在于当事人要根据所观察到的他人的行为来修正有关后者类型的信念，并由此选择自己的行动，作出最优选择。垄断限价模型市场进入这个例子，在静态博弈中，进入者只能根据先验判断选择进入还是不进入。假定在位者先行动，如定价P*，只有低成本企业才有利可图，而高成本企业不敢模仿这个价格。那么精炼贝叶斯均衡是，低成本在位者选择P*，高成本企业选择一个较高的垄断价格;如果进入者观察到在位者选择了