[经济学]经济博弈论.ppt

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1、 博弈论与信息经济学 教学课件 教材与参考资料 经济博弈论 第三版 谢识予 复旦大学出版社 2002年1月 博弈与信息 博弈论概论 第二版 艾里克 拉斯缪森 北京大学出版社 2005年7月 博弈论基础 罗伯特 吉本斯 中国社会科学出版社 1999年3月 博弈论与信息经济学 张维迎 三联出版社 2001年5月 博弈论教程 王则柯 中国人民大学出版社 2004年11月 博弈论 姚国庆 南开大学出版社 2003年10月 考核 平时成绩 30 点到 5 作业 10 课堂提问与论坛讨论 15 期末考试 70 博弈难不难学 Theproofofthepuddingisintheeating 第一章导论 本

2、章介绍博弈论的基本概念 包括什么是博弈和博弈论 给出一些经典博弈例子 对博弈分类和博弈理论的结构作一些讨论 对博弈论的发展历史等作简单介绍 1 1什么是博弈论1 2博弈论的历史和发展1 3几类经典博弈模型1 4博弈基本概念与分类 俾斯麦海战 列极大值 行极小值 2天 3天 2天 1天 数学中的极大极小定理 零和博弈 1 1什么是博弈论 1 1 1什么是博弈1 1 2一个非技术性定义1 1 3博弈论与经济学 1 1 1什么是博弈 博弈就是策略对抗 或策略有关键作用的游戏Game 博弈 GameTheory 博弈论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

3、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 博弈论就是关于包含相互依存情况中理性行为的研究 所谓相互依存 通常是指博弈中的任何一个参与者受到其他参与者的行为的影响 反过来 他的行为也影响到其他参与者 上有政策 下有对策 宏观经济政策的动态一致性 宏观经济学上与子博弈完美纳什均衡对应的是政府政策的动态一致性 Dynamicconsistencyortimeconsistency 所谓政府政策的动态一致性指的是 一个政策不仅在制定阶段是最优的 而且在制定之后的执行阶段也是最优的 博弈论方法的本质与精髓 由于参与者的相互依存性 博弈中一

4、个理性的决策必定建立在预测其他参与者的反应之上 一个参与者将自己置身于其他人的位置并为他着想 从而预测其他参与者将选择的行动 在这个基础上该参与者再来决定自己最理想的行动 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 或行为 Actions 博弈的次序 Order 博弈方的得益 Payoffs 1 1 3博弈论与经济学 相同点 经济学与博弈论的研究模式是一样的

5、 都强调个人理性 强调在给定的约束条件下追求效用最大化 在这一点上 经济学与博弈论完全一样 不同点 经济学中 个人的最优选择只是价格和收入的函数 博弈中 个人的最优选择是自己与其他人选择的函数信息经济学 以问题为导向 给定信息结构 研究什么为最优安排博弈论 以方法论为导向 给定信息结构 研究什么是可能的均衡结果 1 2博弈论历史和发展 博弈论的早期研究博弈论的形成博弈论革命 博弈论的早期研究 博弈论历史没有公认答案 如2000年前我国古代的 齐威王田忌赛马 与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

6、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提出扩展形博弈定义 证明有限策略两人零和博弈有确定结果 博弈论的形成 1944年冯 诺伊曼和摩根斯坦 博弈论和经济行为 TheoryofGamesandEconomicBehavior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 博弈论革命 40年代末到70年代末

7、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 80 90年代是博弈论走向成熟的时期 1981 ElonKohlberg 顺推归纳法 Forwar

8、dinduction 克瑞泼斯 DavidM kreps 和威尔孙 RobertWilson 1982年提出 序列均衡 SequentialEquilibrium 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 PerfectBayesianEquilibrium

9、的概念 博弈论和诺贝尔经济学奖 1994 纳什 Nash 海萨尼 J Harsanyi 泽尔腾 R Selten 1996 莫里斯 JamesA Mirrlees 和维克瑞 WilliamVickrey 纳什的基本贡献是证明了非合作博弈均衡解及其存在性 建立了作为博弈论基础的 纳什均衡 概念 海萨尼则把不完全信息纳入到博弈论方法体系中 泽尔腾的贡献在于将博弈论由静态向动态的扩展 建立了 子博弈精练纳什均衡 的概念 这两位经济学家的贡献集中于运用博弈论对现实经济问题的解释 2001 阿克洛夫 Akerlof 斯宾塞 Spence 斯蒂格利茨 Stiglitz 博弈论和诺贝尔经济学奖 这三位作为不

10、对称信息市场理论的奠基人被授予诺贝尔经济学奖 以表彰他们分别在柠檬品市场等不对称信息理论研究领域做出的基础性贡献 这些贡献发展了博弈论的方法体系 拓宽了其经济解释范围 2002 丹尼尔 卡尼曼和弗农 史密斯 Smith 2005 奥曼 Aumann 谢林 Schelling 贡献主要在于通过实验室实验来测试根据经济学理论而做出预测的未知或不确定性 是对以博弈论为基础构建的理论模型进行实证证伪工作的一大创举 他们通过博弈理论分析增加了世人对合作与冲突的理解 其理论模型应用在解释社会中不同性质的冲突 贸易纠纷 价格之争以及寻求长期合作的模式等经济学和其他社会科学领域 2007 莱昂尼德 赫维奇 L

11、eonidHurwicz 埃里克 马斯金 EricS Maskin 罗杰 迈尔森 RogerB Myerson 博弈论和诺贝尔经济学奖 2009 埃莉诺 奥斯特罗姆 ElinorOstrom 和威廉姆森 OliverE Williamson 贡献主要在于她对经济治理 特别是对公共问题的分析 得奖理由是他对经济治理 特别是对公司边界的分析 诺贝尔委员会称 在过去三十年间 这些原创性的贡献将对经济治理的研究从边缘推进到了科学关注的前沿 2007年诺贝尔经济学奖在瑞典斯德哥尔摩公布 三位美国经济学家分享2007年诺贝尔经济学奖 以表彰他们为机制设计理论奠定基础 1 3几类经典博弈模型 1 3 1囚徒

12、困境1 3 2赌胜博弈1 3 3斗鸡博弈 1 3 1囚徒困境 thepersoner sdilemma 囚徒困境是塔克 Tucker 1950年提出的该博弈是博弈论中最经典 最著名的例子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

13、 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之得等于另一方之失 不存在双赢 属于 零和博弈 田忌赛马 猜硬币博弈 石头 剪子 布 1 3 3斗鸡博弈 鸽派和鹰派 1 4博弈基本概念与分类 1 4 1博弈中的博弈方1 4 2博弈中的策略1 4 3博弈中的得益1 4 4博弈的过程1 4 5博弈的信息结构1 4 6博弈方的能力和理性1 4 7小结 1 4 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 也称为参与者或局中人博弈规则面前各博弈方之间平等 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

14、两人博弈 多人博弈 一 单人博弈 只有一个博弈方的博弈 单人迷宫 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 是最基本和最有用的博弈类型囚徒困境 猜硬币 齐威王田忌赛马 两博弈方之间并不总是对立的 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 掌握信息较多的一方并不一定保证得益较多 个人追求自身最大利益的行为常常不能导致实现社会的最大利益和自身的最大利益 如囚徒困境 三 多人博弈 三个或三个以上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

15、影响 典型例子 申办奥运会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 4 2博弈中的策略 策略 博弈中各博弈方的选择内容 选择行动的规则策略有定性定量 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 4 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 也就是各博弈方从策略组合中得到的效用水平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

16、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 除零和博弈和常和博弈以外的所有博弈 存在合作利益 博弈效率问题的重要性 囚徒困境 古诺模型 制式问题等 1 4 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 古诺模型动态博弈 各博弈方的选择和行动有先后次序 且后选择 后行动的博弈方在自己选择

17、 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 例 先来后到博弈 A为先入市场者B为后入市场者 重复博弈 同一个博弈反复进行所构成的博弈 提供了实现更有效率博弈结果的新可能 一种特殊的动态博弈 长期客户 长期合同 信誉问题有限次重复博弈 FinitelyRepeatedGames 无限次重复博弈 InfinitelyRepeatedGames 1 4 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

18、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 4 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 以个体利益最大为目标集体理性 追求集体利益最大化 合作博弈与非合作博弈 在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合约 如果有 就是合作博弈 如果没有 则为非合作博弈 合作博弈 团体理性 效率 公正 公平非合作博弈 个人理性与个人最优决策 1 4 7小结 博弈论为相互依存情况中理性行为研究基本概念 博弈方 规则 策略 得益 结果

19、信息 均衡 1 4 7小结 博弈类型 斯特恩巴赫是费城的一个家庭保健医生 她很奇怪为什么辉瑞公司 Pfizer 的五位不同推销员重复上门到她的诊所推销同样的止痛药 Betra及Celebrex 她在贮藏室里一个像冰箱大的柜子里已装满了Bextra和Celebrex 她说 众多的推销员重复同样的产品 没有任何新意 实在是离奇 长达十年的招聘狂潮使制药业的推销员人数增加到90000 为原来人数的三倍 制药业人士笃信 只要推销员与医生推销一种药越频繁 医生越有可能多开此药 据统计 2003年制药业在推销员工上花费为120多亿美元 在药物广告上花费为27 6亿美元 根据联邦政府的报告 美国国内在处方药

20、上的支出激增14 达到1 610亿美元 附录 专栏 制药公司的销售大战 摘自华尔街日报 Betra 辉瑞 推销员 止痛药 医生 2003年美国制药业推销员工与药物广告花费 单位 亿美元 附录 专栏 制药公司的销售大战 摘自华尔街日报 续 尽管如此 没有任何一家制药商愿意第一个单方面裁军 葛兰素史克公司 GlaxoSmithKline 的推销员队伍是如此壮大 它只需要七天就可以联系到美国80 以上的医生 这有必要吗 葛兰素史克的CEO加涅尔说 应该说是没有必要 但是如果我的竞争对手能而我做不到 我们就处于劣势 这的确是以最坏可能的方式进行的军备竞赛 拥有众多的推销员不是竞争优势的源泉 默克公司的主席和CEO吉尔马丁补充说 他说制药商通过发现新药来获得优势 然而 默克公司2001年起在美国已增加了1500名推销员 使得总数达到约7000人 既然谁都知道拥有众多的推销员并不是竞争优势的源泉 那为什么各家制药公司的推销员仍然在不断膨胀呢 引自周林 商业战略决策 博弈论的应用