导论：博弈论与经济学.ppt

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1、2019/8/26,博弈论（陈艳）,博 弈 论,陈 艳 中国地质大学（武汉）经管学院 2010年秋,2019/8/26,博弈论（陈艳）,参考书目,张维迎博弈论与信息经济学，上海：上海三联书店、上海人民出版社，2001； 张守一，信息经济学，辽宁人民出版社，1992年 王则柯，博弈论平话，中国经济出版社，1999年 施锡铨，博弈论，上海财经大学出版社，2000年 谢识予，经济博弈论，复旦大学出版社，2002年 罗伯特吉本斯，博弈论基础，北京：中国社会科学出版社，2000 杰克赫什莱弗、约翰G赖利（著），不确定性与信息分析，北京：中国社会科学出版社，2000,2019/8/26,博弈论（陈艳）,导

2、论：博弈论与经济学,2019/8/26,博弈论（陈艳）,本章主要内容,博弈论的经典案例 博弈论与主流经济学 博弈论与诺贝尔经济学奖 博弈论的基本类型,2019/8/26,博弈论（陈艳）,0.1博弈论经典案例,海盗分金 经济学上有个“海盗分金”模型，是说5个海盗抢得100枚金币，他们按抽签的顺序依次提方案：首先由1号提出分配方案，然后5人表决，超过半数同意方案才被通过，否则他将被扔入大海喂鲨鱼，依此类推。 假定“每个海盗都是绝顶聪明且很理智”，那么“第一个海盗提出怎样的分配方案才能够使自己的收益最大化？”,2019/8/26,博弈论（陈艳）,推理过程是这样的：从后向前推，如果1-3号海盗都喂了鲨

3、鱼，只剩4号和5号的话，5号一定投反对票让4号喂鲨鱼，以独吞全部金币。所以，4号惟有支持3号才能保命。3号知道这一点，就会提（100，0，0）的分配方案，对4号、5号一毛不拔而将全部金币归为已有，因为他知道4号一无所获但还是会投赞成票，再加上自己一票他的方案即可通过。不过，2号推知到3号的方案，就会提出（98，0，1，1）的方案，即放弃3号，而给予4号和5号各一枚金币。由于该方案对于4号和5号来说比在3号分配时更为有利，他们将支持他而不希望他出局而由3号来分配。这样，2号将拿走98枚金币。不过， 2号的方案会被1号所洞悉，1号并将提出（97 ，0，1，2，0）或（97，0，1，0，2）的方案，

4、即放弃2号，而给3号一枚金币，同时给4号（或5号）2枚金币。由于1号的这一方案对于3号和4号（或5号）来说，相比2号分配时更优，他们将投1号的赞成票，再加上1号自己的票，1号的方案可获通过，97枚金币可轻松落入囊中。这无疑是1号能够获取最大收益的方案了！,2019/8/26,博弈论（陈艳）,“海盗分金”其实是一个高度简化和抽象的模型，体现了博弈的思想。 模型任意改变一个假设条件，最终结果都不一样。而现实世界远比模型复杂。 首先，现实中肯定不会是人人都“绝对理性”。 如果某人偏好看同伙被扔进海里喂鲨鱼。 再就是俗话所说的“人心隔肚皮”。由于信息不对称，谎言和虚假承诺就大有用武之地，而阴谋也会像杂

5、草般疯长，并借机获益。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,囚徒困境,假设警察局抓住了两个合伙犯罪的嫌疑犯，但获得的证据并不十分确切，对于两者的量刑就可能取决于两者对于犯罪事实的供认。警察局将这两名嫌疑犯分别关押以防他们串供。两名囚徒明白，如果他们都交代犯罪事实，则可能将各被判刑5年；如果他们都不交代，则有可能只会被以较轻的妨碍公务罪各判1年；如果一人交代，另一人不交代，交代者有可能会被立即释放，不交代者则将可能被重判8年。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,囚徒困境,个人理性最终导致集体理性的缺失,2019/8/26,博弈论（陈艳）,对于两个囚徒总体而言，他们设想的最好的策略可能是都不交代

6、。但任何一个囚徒在选择不交代的策略时，都要冒很大的风险，一旦自己不交代而另一囚徒交代了，自己就将可能处于非常不利的境地。对于囚徒A而言，不管囚徒B采取何种策略，他的最佳策略都是交代。对于囚徒B而言也是如此。最后两人都会选择交代。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,一报还一报,这里与囚徒困境案例中有个不同之处：他们不只玩一遍这个游戏，而是一遍一遍地玩上200次。这就是博弈论专家所谓的重复的囚徒困境，它更逼真地反映了具有经常而长期性的人际关系。而且，这种重复的游戏允许程序在做出合作或背叛的抉择时参考对手程序前几次的选择。 一个程序总是不管对手作何种举动都采取合作的态度吗？或者，它能总是采取背叛行

7、动吗？它是否应该对对手的举动回之以更为复杂的举措？如果是，那会是怎么样的举措呢？ 竞赛的桂冠属于其中最简单的策略：一报还一报（TIT FOR TAT）。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,它总是以合作开局，但从此以后就采取以其人之道还治其人之身的策略。也就是说，一报还一报的策略实行了胡萝卜加大棒的原则。它永远不先背叛对方，从这个意义上来说它是善意的。它会在下一轮中对对手的前一次合作给予回报（哪怕以前这个对手曾经背叛过它），从这个意义上来说它是宽容的。但它会采取背叛的行动来惩罚对手前一次的背叛，从这个意义上来说它又是强硬的。而且，它的策略极为简单，对程序一望便知其用意何在，从这个意义来说它又是

8、简单明了的。 具备以下特点的人，将总会是赢家：1善意的 ； 2宽容的； 3强硬的； 4简单明了的。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,智猪博弈,假设猪圈里有一大一小两只猪，猪圈的一头有一个猪食槽，另一头有一个控制猪食供应的按钮，揿一下按钮会有10个单位的猪食进槽。若小猪去揿，大猪先吃，大猪可吃到9个单位，小猪揿好后奔过来，则只能吃到1个单位；若大猪去揿，小猪先吃，小猪可吃到4个单位，大猪吃到6个单位；若同时去揿，奔过来再同时吃，大猪可吃到7个单位，小猪吃到3个单位。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,智猪博弈,2019/8/26,博弈论（陈艳）,在这种情况下，不论大猪采取何种策略，小猪的最

9、佳策略是等待，即在食槽边等待大猪去揿按钮，然后坐享其成。而由于小猪总是会选择等待，大猪无奈之下只好去揿按钮。这种策略组合就是名闻遐迩的“纳什均衡”。它指的是，在给定一方采取某种策略的条件下，另一方所采取的最佳策略(此处为大猪揿按钮)， 多劳者不多得。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,斗鸡博弈,两只公鸡面对面争斗，继续斗下去，两败俱伤，一方退却便意味着认输。在这样的博弈中，要想取胜，就要在气势上压倒对方，至少要显示出破釜沉舟、背水一战的决心来，以迫使对方退却。但到最后的关键时刻，必有一方要退下来，除非真正抱定鱼死网破的决心。 如两人反向过同一独木桥，一般来说，必有一人选择后退。在该种博弈中，

10、非理性、非理智的形象塑造往往是一种可选择的策略运用。如那种看上去不把自己的生命当回事的人，或者看上去有点醉醺醺、傻乎乎的人，往往能逼退独木桥上的另一人。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,斗鸡博弈(胆小鬼博弈),2019/8/26,博弈论（陈艳）,性别战,谈恋爱中的男女通常是共渡周末而不愿意分开活动的。但对于周末干什么，男女双方各自有着自己的偏好。男方喜欢看足球比赛，女方喜欢看电影。 在这个博弈中，存在着两个纳什均衡。男女双方或者一起去看足球，或者一起去看电影。如果没有进一步的信息，我们无法确定男女双方在上述博弈中会作出什么选择。 实际生活中，也许是这次看足球，下次看电影，如此循环，形成一种

11、默契。这里还有一个先动优势，若男的买票，两人就出现在足球场，若女的买票，两人就会在电影院。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,性别战,先动优势所形成的“解”形成的机会,2019/8/26,博弈论（陈艳）,“博弈论”的英语原文是Game Theory，直译过来就是游戏论、运动论或竞赛论。譬如在足球比赛中，双方都想在努力巩固防守的同时，积极进攻以置对方于“死地”。这种行为就是一种博弈。“弈”在汉语中是下棋的意思，下棋中的双方行为特征也如同足球比赛中双方的行为。当然，扩展开来讲，企业之间的竞争、国家之间的角力等等，都是“游戏”，只是游戏的内容不同而已。 博弈论是研究决策主体的行为发生直接相互作用时

12、候的决策以及这种决策的均衡问题。 我们身边充满了博弈，或者说，我们身边的许多行为、现象都可用博弈来概括。“博弈论”不仅属于经济学，也理应属于社会学、政治学、心理学、历史学等，这些学科也有理由分享“博弈论”那旖旎的学术风光和精细的分析技巧。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,0.2博弈论与主流经济学,新古典经济学是价格理论，它有两个基本的假定：（1）市场参与者的数量足够多从而市场是竞争性的，（2）参与人之间不存在信息不对称问题。 但这两个假定在现实中一般是不满足的。首先，在现实中，买卖双方的人数常常是非常有限的，因由市场是不完全竞争的。在这样的市场上，人们之间的行为是相互影响的，一个人的决策必

13、须考虑对方的反应，这就是博弈论要研究的问题。 其次，现实中市场参与者之间的信息是不对称的。当出现这种情况时，任何一个有效的制度安排必须满足“激励相容”。不完全信息的存在就使得价格制度不能有效地解决合作与冲突，需要非价格的制度安排。而非价格的制度安排的最显著特征是参与者之间的行为的互动。当人们的视线从价格制度转向非价格制度时，博弈论就成为经济学的基石,2019/8/26,博弈论（陈艳）,传统微观经济学与博弈论的比较,传统微观经济学的个人决策是在给定一个价格参数和收入的条件下最大化自己的效用，个人的效用与其他人无涉，所有其他人的行为都被总结在“价格”参数之中 博弈论中，个人效用不仅依赖于自己的选择

14、，还依赖于他人的选择，研究在存在外部经济条件下的个人选择问题 事实上,行为主体的数量通常不多,相互之间存在明显影响 经济学对博弈论寄予厚望，认为用博弈论可以重写经济学原理 博弈论改写经济学，从放宽新古典的完全竞争和完全信息两个条件展开,2019/8/26,博弈论（陈艳）,认为博弈论进入主流经济学，反映了经济学发展的下述趋势： 一是经济学的对象越来越转向个体，即使是宏观经济学，也日益强调其微观基础的个人。研究个体的消费、投资行为，需要博弈论。 二是经济学越来越转向人与人之间的研究，特别是人与人之间行为的相互影响和作用，人们之间的利益冲突与一致，竞争与合作的研究。 三是随着对信息的研究，经济学越来

15、越重视信息问题。因为它是人们决策的依据，理所当然地成为博弈论的主战场。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,0.3博弈论与诺贝尔经济学奖,2019/8/26,博弈论（陈艳）,1994年诺贝尔经济学奖获得者,美国人约翰-海萨尼(John C. Harsanyi) 和美国人约翰-纳什(John F. Nash Jr.)以及德国人莱因哈德-泽尔腾(Reinhard Selten) 获奖理由：在非合作博弈的均衡分析理论方面做出了开创性的贡献，对博弈论和经济学产生了重大影响 。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,约翰纳什 1928年生于美国,约翰海萨尼 1920年生于美国,莱因德泽尔腾,1930年生于

16、德国,2019/8/26,博弈论（陈艳）,1996年诺贝尔经济学奖获得者,英国人詹姆斯莫里斯 (James A. Mirrlees)和美国人威廉-维克瑞(William Vickrey) 获奖理由：前者在信息经济学理论领域做出了重大贡献，尤其是不对称信息条件下的经济激励理论的论述；后者在信息经济学、激励理论、博弈论等方面都做出了重大贡献。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,詹姆斯莫里斯 1936年生于英国,威廉维克瑞，1914-1996，生于美国,2019/8/26,博弈论（陈艳）,2001年诺贝尔经济学奖获得者,三位美国学者乔治-阿克尔洛夫(George A. Akerlof)、迈克尔-斯

17、彭斯(A. Michael Spence)和约瑟夫-斯蒂格利茨(Joseph E. Stiglitz) 获奖理由：在“对充满不对称信息市场进行分析”领域做出了重要贡献。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,2019/8/26,博弈论（陈艳）,2005年诺贝尔经济学奖获得者,以色列经济学家罗伯特奥曼（Robert J. Aumann）和美国经济学家托马斯谢林（Thomas C. Schelling） 获奖原因：“通过博弈论分析加强了我们对冲突和合作的理解”所作出的贡献而获奖。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,2019/8/26,博弈论（陈艳）,0.4博弈论的基本类型,合作博弈与非合作博弈 合

18、作博弈（cooperative game） 达成有约束力的协议（binding agreement）强调团体理性，强调效率、公正、公平 非合作博弈（non-cooperative game） 不能达成有约束力的协议。强调个人理性，个人最优决策，其结果可能有效率，也可能无效率。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,非合作博弈有不同的种类： 从行动顺序角度： 静态博弈。参与人同时选择行动 动态博弈。参与人的行动有先后顺序 从拥有信息角度： 完全信息博弈。每个参与人对所有其他参与人的特征、战略空间、支付函数有准确的知识 不完全信息博弈。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,非合作博弈的基本分类,20

19、19/8/26,博弈论（陈艳）,静态博弈与动态博弈 (static games and dynamic games),从参与人行动的先后顺序：静态博弈和动态博弈 静态博弈：参与人同时选择行动或非同时行动但后行动者并不知道前行动者采取了什么具体行动； 动态博弈：参与人行动有先后顺序，且后行动者能够观察先行动者选择的行动。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,完全信息博弈与不完全信息博弈 (games of complete information and games of incomplete information),参与人对其他参与人（对手）的特征、战略空间及支付函数的知识：完全信息博弈和不

20、完全信息博弈。 完全信息：每一个参与人对所有其他参与人的（对手）的特征、战略空间及支付函数有准确的 知识，否则为不完全信息。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,完美信息博弈与不完美信息博弈 (games with perfect information and games with imperfect information),是关于动态博弈进行过程之中面临决策或者行动的参与人对于博弈进行迄今的历史是否清楚的一种刻划。 如果在博弈进行过程中的每一时刻，面临决策或者行动的参与人，对于博弈进行到这个时刻为止所有参与人曾经采取的决策或者行动完全清楚，则称为完美信息博弈；否则为不完美信息。,2019

21、/8/26,博弈论（陈艳）,零和博弈与非零和博弈 (zero-sum game and non-zero-sum game),如果一个博弈在所有各种对局下全体参与人之得益总和总是保持为零，这个博弈就叫零和博弈； 相反，如果一个博弈在所有各种对局下全体参与人之得益总和不总是保持为零，这个博弈就叫非零和博弈。 零和博弈是利益对抗程度最高的博弈。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,常和博弈与非常和博弈 （constant-sum game and variable-sum game）,如果一个博弈在所有各种对局下全体参与人之得益总和总是保持为一个常数，这个博弈就叫常和博弈； 相反，如果一个博弈在所有各种对局下全体参与人之得益总和不总是保持为一个常数，这个博弈就叫非常和博弈。 常和博弈也是利益对抗程度最高的博弈。 非常和（变和）博弈蕴含双赢或多赢。,2019/8/26,博弈论（陈艳）,案例,两家房地产开发商A、B正在考虑是否要在北京的某一地段开发一栋新的写字楼。开发要投入1亿资金，不开发，投入为0。 假定，如果市场上有两栋楼出售，需求大时，每栋售价为1.4亿元，需求小时，售价为7000万元；如果市场上只有一栋楼出售，需求大时售价为1.8亿元，需求小时为1.1亿元。 请写出该房地产开发博弈的战略式表述。,