生活中的博弈论课件.ppt

1、生活中的博弈论江西农业大学经济贸易学院李小红手机QQ:272182872E-mail : ,序 论,什 么 是 博 弈 ？,词源：博弈是一个外来词：Game，即游戏，指人们在一定的规则下进行竞赛。 博弈是人与人相处的一种状态：合作与竞争的状态。 举例：生活中的合作与竞争,什 么 是 博 弈 ？,博弈论（game theory)是由美国数学家冯诺依曼和经济学家摩根斯坦于1944年创立的带有方法论性质的学科。 专业术语解释：研究决策主体的行为在直接相互作用时，人们如何进行决策以及这种决策如何达到均衡的问题。 简单点：研究在不同情况下的策略选择的一种理论。,大 博 弈,广泛

2、应用于经济学、人工智能、生物学、火箭工程技术、军事及政治科学等。 诺贝尔经济学奖： 1994年：三位博弈论专家，即数学家纳什（ Nash ）、经济学家海萨尼（Harsanyi）和泽尔腾（Selten）因在博弈论及其在经济学中的应用研究上所作出巨大贡献而获得诺贝尔经济学奖。 纳什均衡、海萨尼转换、颤抖手均衡 纳什的故事被好莱坞拍成电影美丽心灵，该影片获得了2002年奥斯卡金像奖的四项大奖),大 博 弈,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)而获得诺贝尔经济学奖。 维克里拍卖法（二级价格密封拍卖） 2001年：三位经济学家阿

3、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一年度的诺贝尔经济学奖得主。 二手车市场、劳动力市场、逆向选择和道德风险,经济学的三次“革命”,“边际分析革命” “凯恩斯革命” “博弈论革命” 博弈论与信息经济学代表着一种新概念、新方法论、新分析方法和一种全新的思想。,博弈论课程特点,理论上十分艰深的学问（数学模型、复杂的推导和繁杂的计算） 但博弈论应用广泛，因而十分有趣 生活中的博弈论打算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。 这些例子也是我们在日常生活中经常所遇到的问题或观

4、察到的现象，通过博弈论，我们能够更加深刻地理解它们，也希望引起大家对这门课程的兴趣。,生活中的博弈现象举例,火车站候车室排队等候进站 看电影时大多数人站起来 教室门外停留一簇人 两人共同完成一项任务，最后无人去做 跟父母的讨价还价 丈夫与妻子的斗气 等候公交车、出租车 让路,推荐参考书目,1.王则柯 .新编博弈论平话.中信出版社.25.00 2.【美】詹姆斯米勒著，李绍荣译.活学活用博弈论.中国财政经济出版社.39.80 3. 【美】迪克西特著，王尔山译.策略思维.中国人民大学出版社.39.00 4. 【美】麦凯恩著，原毅军等译.博弈论战略分析入门.机械工业出版社.42.00 5.谢识予.经济

5、博弈论.复旦大学出版社.38.00 6.张照贵.经济博弈与应用.西南财经大学出版社.28.00 7.张维迎.博弈论与信息经济学.上海三联出版社.38.00,一、囚 徒 困 境,两个小偷甲和乙联手作案，私入民宅被警方逮住但未获证据。警方将两人分别置于两间房间分开审讯，政策是若一人招供但另一人未招，则招者立即被释放，未招者判入狱10年；若二人都招则两人各判刑8年;若两人都 不招则未获证据但因私入民宅 各拘留1年。,1. 囚徒困境,囚徒困境博弈 乙 招 不招 招 甲 不招 （问题：甲、乙如何选择？）,博弈的结果,对甲的分析： 尽管甲不知乙是否招供，但他认为自己选“招”最好，因而甲会选择“招”。 乙也

6、同样会选择“招”。 结果：各判8年； 但若两人都不招，结果是两人只被判1年，但这种结果是不会出现的。 这就是“囚徒困境”。,什么是战略？,甲或乙可以作出的选择被称为“战略”，如“招”或“不招”都是战略。 战略与行动的区别,博弈的构成要素,1.局中人（两人及其以上） 其目的是通过选择行动（战略）来最大化自己的利润理性的经济人假设 2.行动 参与人在某个时点的决策变量 行动组合 3.战略 参与人在特定情况下的行动规则。“相机行动方案”,博弈的构成要素,4.支付 在一个特定组合下参与人得到的收益或损失（可以为期望收益） 5 .信息 关于参与人特征的信息 6.结果 最终出现的结果（大家比较感兴趣的东西

7、） 7.均衡 所有参与人的最优战略组合,囚徒困境博弈 乙 招 不招 招 甲 不招,占优战略均衡,占优战略：无论其他参与人选择何种战略都是最优的战略。劣战略 甲的占优战略： 当乙选择“招”，甲选择“招”最优；当乙选择“不招”，甲仍然选择“招”最优。因此，无论乙选择何种策略，“招”是甲的占优战略。 占优战略均衡：所有参与人的占优战略组合在一起构成占优战略组合。 （招，招）就是一个占优战略均衡。 占优战略均衡对参与人理性的要求：,对囚徒困境的进一步分析,1.隔离的重要性 2.若有人非理性会怎么样？ 若两个都不理性，则很可能会（不招，不招） 最好是你是理性的，而对手非理性。 3.事前达成一致协议会怎样

8、？ 4.若加入黑帮，由老大来约束得他们行为会怎么样？,2. 生活中的“囚徒困境”例子,商家价格战 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

9、”，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。 实际上，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。,用博弈矩阵解释厂商的价格战,企业进行价格战的损失惨重,商场如战场 商业对抗中所溅洒的虽然不是血，却是和血一样珍贵的利润。 拍卖：向学生拍卖一张50元的钞票（同质的产品），从

10、一元开始卖起，直到只有一个人同意买为止。 中标学生的出价会是多少？ 升价拍卖（英式拍卖）降价拍卖（荷式拍卖）,答案：中标的学生出价为50. 讨论：为什么学生们不能达成联盟，用一元的价格买走？ 价格竞争的结果: 以接近于生产成本的价格出售商品。 为什么？,企业防止价格竞争的手段,1.向对手说，对方任何的降价行为你都会奉陪到底； 对手是否会相信，若他不相信，会出现什么结果？如何使他相信你的威胁？ 要使对手相信你的威胁，你的报复就必须非常迅速，并要采取切实的行动。不要让对手怀疑你可能不会跟着降价，或者认为你不会迅速降价，而他可以利用这一段时间通过独自降价获得更多的利润。,2.提高用户的搜寻成本 这样

11、，你定出高价就不会失去全部顾客，而且定低价也不会吸引全部的顾客。定高价的企业和定低价的企业“各得其所”。 如何提高用户的搜寻成本？关键是要锁定顾客。 网上定价： 价格竞争比实体商店更厉害 ，因为顾客在网上搜寻的成本更低。如 网上书店。 价格离散现象：旅行人本地人模型,3.定价方式复杂化减少价格竞争 两种长途供你选择：一种每分钟3毛钱，一种每分钟2毛钱，你会选择哪种？ 当采用复杂的价目表时，顾客很难区分哪家供应的商品价格更低。 如：各种各样的手机卡 百货大楼服装打折,4.维持最低零售价格 目的：防止搭便车 顾客在购买某些商品比较注重挑选、了解 、购物环境等，因此商店的服务就至关重要。 一些零售店

12、装潢更好，给顾客一个更好的挑选购物的环境，同时提供更好的服务，由于成本较高，定价当然比一些普通商店高一些。 这样就会有一些顾客在这些商店看好商品，然后到别的商店购买。 生产商当然也希望价格低一些，卖得多一些，但这样，会使得那些提供更好服务的商店停止销售，所以得不偿失，就会要求销售商把价格定在一个最低标准之上。,为什么私人没有积极性出资修建公共设施，而要政府负责？ 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

13、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，见下表。,修路博弈 乙 修 不修 修 甲 不修,我们看到，对甲和乙两家居民来说，“不修路”都是占优战略，因而他们都不会出资修路。 如何解决这个问题？ 需要政府干预等 如：政府强制性地分别向每家征税2单位，然后投入4单位资金修好这条对大家都有好处的路，并使两家居民的生活水平都得到改善。,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。 同样的道理，国防、教育、社会保障，环境卫生等都由政府承担资金投入，私人一般没有积极性承担这方面服务的积极性和能力

14、。,苏格兰的草地为什么消失了？公共资源经常被过度利用的原因。 在18世纪以前，英国苏格兰地区有大量的草地，其产权没有界定，属公共资源，大家都可以自由地在那里放牧。草地属于“可再生资源”，如果限制放牧的数量，没有被牛羊吃掉的剩余草皮还会重新长出大面积草场，但如果不限制放牧规模，过多的牛羊将草吃得一光二净，则今后不会再有新草生长出来，草场就会消失。,由于草地的产权没有界定，政府也没有对放牧作出规模限制，每家牧民都会如此盘算：如果其他牧民不约束自己的放牧规模，让自己的牛羊过多地到草地上吃草，那么，我自己一家约束自己的放牧规模规模对保护草场的贡献是微乎其微的，不会使草场免于破坏；相反，我也加入过度放牧

15、的行列，至少在草场消失之前还会获得一部分短期的收益。,如果其他牧民约束放牧规模，我单独一家人过度放牧不会破坏广褒的牧场，但自己却获得了高额的收益。因此，任何一位牧民的结论都会是：无论其他牧民是否过度放牧，我选择“约束自己的放牧规模”都是劣战略，从而被剔除。大家最终都会选择过度放牧，结果导致草地消失，生态破坏。,类似的例子还有： 渤海中的鱼愈来愈少了，工业化中的大气及河流污染，森林植被的破坏等。解决公共资源过度利用的出路是政府制订相应的规制政策加强管理，如我国政府规定海洋捕鱼中，每年有一段时间的“休渔期”，此时禁止捕鱼，让小鱼苗安安静静地生长，大鱼好好地产卵，并对鱼网的网眼大小作出规定，禁用过小

16、网眼的捕网打鱼，保护幼鱼的生存。又如在三峡库区，为了保护库区水体环境，关闭了前些年泛滥成灾的许多小造纸厂等。,经济的外部性与搭便车,外部经济：某个人的经济活动会给其他人带来好处，但他自己却不能从中得到补偿。此时这个人从其活动中得到的私人利益就小于活动带来的社会收益。 如： 企业对员工的培训，而这些员工有可能转到其他单位工作； 某个人对自己的房屋和草坪进行 保养，他的邻居从中得到了不用支付报酬的好处。 “其他单位”和“邻居”为搭便车的主体（人）,外部不经济：某个人的经济活动会给其他人带来危害，但他自己却并不为此而支付足够抵偿这种危害的社会成本。 如： 企业因为排放脏水而污染了河流，或排放烟尘而污

17、染了空气； 企业因生产的扩大可能早成交通拥挤及对风景的破换； 吸烟。 这些行为都使附近的人们和整个社会遭到了损失，却并没有因此而得到补偿。,外部性对经济人行为的影响,外部经济：私人不愿意提供 外部不经济：私人供给更多 解决办法？ 政府干预：税收或津贴，出台相应的管理政策、 明确产权等,私人物品、公共物品、公共资源,私人物品的两个特征： “排他性”：只有对商品支付价格的人才能够使用商品； “竞用性”：如果某人已经使用了某商品，则其他人不能够再同时使用该商品。 “非排他性”：如国防、公路、海鱼等 “非竞用性”：如国防、公路、公园等,公共物品：既不具有排他性也不具有竞用性的一类物品，像国防、不拥挤的

18、公路和公园。 公共资源：不具有排他性却具有竞用性的一类物品，像海鱼、草地、矿藏等。 公共物品的特性使得私人不愿意提供，或者是私人愿意提供的总量小于社会的正常需要量； 而公共资源的特性就使得其被私人过度、过快消耗。公共地的悲剧,例子4 为什么在城市中心道路上禁止汽 车鸣喇叭？ 禁鸣喇叭一方面是为了控制城市噪声污染，另一方面是基于以下的博弈论原因。见表3，当汽车司机可以鸣喇叭时，可能为汽车超速抢行提供条件。但当大家都抢行时，城市交通拥挤加重，反而都难以顺利通行，获得低支付（2,2)。,交通博弈 司机2 缓行 抢行 缓行 司机1 抢行,但当对方缓行时，自己抢行会占便宜，获得支付9。 这个博弈中，“抢行”是占优战略，占优战略均衡为（抢行,抢行），这不是个好的均衡。当禁止鸣喇叭时，司机为了避免造成交通事故，只得缓行，从而得到好的结果（缓行,缓行）。,司机与行人的博弈,例子5 为什么要加入WTO？ 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