经济博弈论第一章a.ppt
博弈论与信息经济学,西安交通大学经济与金融学院,联系方式,办公室：西安交通大学电 话：,教学环节,课堂教授：启发式、讨论式、提问交流式；讨 论：随堂讨论和集中讨论两种方式；,课程目标及要求,了解博弈论的基本知识、博弈论的基本概念与问题；掌握对于不同类型的博弈问题，构建其相应的模型的思路，以及如何解决该博弈模型；利用博弈模型构建、求解及对策设计的基本思想与技巧，解决现实中的一些简单管理问题，提高创新思维能力；了解国外的相关研究领域最新成果，并能将这些研究的方法应用到相应的研究领域中。,教材及参考资料,教材经济博弈论谢识予编著 复旦大学出版社，2004年博弈论姚国庆编著 高等教育出版社2007年参考资料博弈论与信息经济学张维迎，上海三联出版社1997年 博弈论教程王则柯等，中国人民大学出版社，2004年纳什均衡论谢识予编著 上海财大出版社，2000年 博弈学习理论陈学彬编著 上海财大出版社，2000年 微观信息经济学谢康编著 中山大学出版社，1995年 詹姆斯莫里斯论文精选商务印书馆，1997年,第一章 导论,基本概念典型博弈问题介绍博弈中的组成要素,博弈论（Game Theory)产生背景,源于对抗，战争 游戏博弈 Game Theory游戏:象棋，围棋，人机大战游戏由四部分组成：参与者规划结果策略从其中抽象，得到博弈的组成,变化到,博弈论基本思想,人们在日常生活中进行着博弈，与配偶，朋友，陌生人，老板/员工，教授等。类似的博弈也在商业活动、政治和外交事务、战争中进行着在任何一种情况下，人们相互影响以达成彼此有利的协议或者解决争端。博弈论为众多学科提供了分析的概念和方法：经济学和商学,政治科学,生物学,心理学和哲学。,如何在“博弈”中获胜？,日常生活中的博弈（“游戏”）往往指的是诸如赌博和运动这样的东西：赌抛硬币 百米赛跑 打网球/橄榄球How can you win such games?许多博弈都包含着运气、技术和策略。策略是为了获胜所需要的一种智力的技巧。它是对于如何最好地利用身体（物质）的技巧的一种算计。,什么是策略博弈？What is a Game of Strategy?,策略思考本质上涉及到与他人的相互影响。其他人在同一时间、对同一情形也在进行类似的思考。博弈论就是用来分析这样交互式的决策的。理性的行为指的是：明白自己的目的和偏好，同时了解自己行动的限制和约束，然后以精心策划的方式选择自己的行为，按照自己的标准做到最好。博弈论对理性的行为又从新的角度赋予其新的含义与其他同样具有理性的决策者进行相互作用。博弈论是关于相互作用情况下的理性行为的科学。,如何在博弈中获胜？,真的能在博弈中（总是）获胜吗？对手和你一样聪明！许多博弈相当复杂，博弈论并不能提供万无一失的应对办法。,例1：无谓竞争（The GPA Rat Race）,你所注册的一门课程按照比例来给分：无论卷面分数是多少，只有40的人能够得优秀，40的人能得良好。所有学生达成一个协议，大家都不要太用功，如何？想法不错，但无法实施!稍加努力即可胜过他人，诱惑大矣。问题是，大家都这么做。这样一来，所有人的成绩都不比大家遵守协议来得高。而且，大家还付出了更多的功夫。正因为这样的博弈对所有参与者存在着或大或小的潜在成本，如何达成和维护互利的合作就成为一个值得探究的重要问题。存在双赢的博弈吗？,例2：焦点博弈“We Cant Take the Exam,Because We Had a Flat Tire”,两个学生想要推迟考试，谎称由于返校途中轮胎漏气，未能很好地备考。教授分别对他们提出了问题：“哪个轮胎漏气?”如何应答？他们本应该预计到教授的招数，提前准备好答案。在博弈中，参与者应该向前看到未来的行动，然后通过向后推理，推算出目前的最佳行动。如果双方都没有准备，他能够独立地编出一个相互一致的谎言吗？,例2：焦点博弈“We Cant Take the Exam,Because We Had a Flat Tire”,“乘客侧前轮”看起来是一个合乎逻辑的选择。但真正起作用的是你的朋友是否使用同样的逻辑，或者认为这一选择同样显然。并且是否你认为这一选择是否对他同样显然；反之，是否她认为这一选择对你同样显然。以此类推。也就是说，需要的是对这样的情况下该选什么的预期的收敛。这一使得参与者能够成功合作的共同预期的策略被称为焦点。心有灵犀一点通。,例2：焦点博弈“We Cant Take the Exam,Because We Had a Flat Tire”,我们无法从所有这样的博弈的结构中找到一般和本质的东西，来保证这样的收敛。某些博弈中，由于偶然的外因可以对策略贴标签，或者参与者之间拥有某些共同的知识体验，导致了焦点的存在。没有某个这样的暗示，默契的合作就完全不可能。,博弈论与诺贝尔经济学奖获得者,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。,约翰纳什1928年生于美国,约翰海萨尼1920年生于美国,莱因哈德泽尔腾，1930年生于德国,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。,詹姆斯莫里斯1936年生于英国,威廉维克瑞，1914-1996，生于美国,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。,2005年诺贝尔经济学奖获得者,以罗伯特奥曼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。,年诺贝尔经济学奖授予莱昂尼德赫维奇、埃里克马斯金和罗杰迈尔森名美国经济学家，以表彰他们在创立和发展“机制设计理论”方面所作的贡献。,2007年诺贝尔经济学奖获得者,几个基本假设,博弈的结果可以量化博弈方在选择策略时是理性的,定义,博弈即一些个人、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，并从中各自取得相应结果的过程。,定义,从上述定义可以看出，规定或定义一个博弈需要设定下列几个方面：（1）博弈的参加者(players)(具有理性）（2）各博弈方各自可选择的全部策略或行为集合(strategies)（3）进行博弈的次序(orders)（4）博弈方的得益(payoffs),合作博弈(cooperative)和非合作博弈(noncooperative),主要区别:人们的行为互相作用时，当事人能否达成一个具有约束力的协议。例，打麻将中一方取胜，一方主动败合作博弈定义：两个寡头企业，如果他们之间达成一个协议，联合最大化垄断利润，并且各自按这个协议生产，就是合作博弈。如果达不成协议，或不遵守协议，每个企业都只选择自己的最优产品（价格），则是非合作博弈。合 作 博 弈：团体理性（效率，公正，公平）非合作博弈：个人理性，个人最优决策（可能有效率，可能无效率）实际问题是二者有时候难以区分，而相互包含，但是针对十分具体的问题（某一点）则可以区分。,几个典型的博弈问题囚徒的困境,囚徒2 不坦白 坦 白 囚 不坦白 徒 1 坦 白注：无论是对这两个囚徒总体来讲，还是对他们个人来讲，最佳的结果都不是同时坦白得到（5，5），而是都不坦白所得到的（1，1），两囚徒都是以自己的最大利益为目标，结果是无法实现最大利益甚至是较大利益。,几个典型的博弈问题齐威王田忌赛马,田 忌 上 上 中 中 下 下 中 下 上 下 上 中 下 中 下 上 中 上 上中下齐 上下中威 中上下王 中下上 下上中 下中上,几个典型的博弈问题猜硬币博弈,猜硬币方 正面 反面 盖 正面 硬 币 方 反面 该博弈与上一个例子相似，即取胜的关键都是不能让另一方猜到自己的策略而同时自己又要尽可能猜出对方的策略。,几个典型的博弈问题古诺模型,已知在某个市场有n个厂商销售完全相同的商品。“市场出清价格”是投放到该市场上的该种商品总量的函数，而商品总量为n个厂商各自产量之和。假设这n个厂商的产量决策是各自独立的，且在同一时间决定各自的产量。如将上述决策问题看做一个博弈，各博弈方得益即销售收益减去成本后剩下的余额。,几个典型的博弈问题古诺模型（续）,n家厂商的总产量：厂商i收益：总成本：得益为：从该公式任意看出，厂商i的得益取决于单位成本C和产量决策qi，还通过价格取决于其他厂商的产量决策，因此厂商i在决策时必须考虑到其他厂商的决策方式和对自己决策的可能的反应。,博弈的组成要素博弈方,定义：博弈中独立决策，独立承担博弈结果的个人或组织。单人博弈分类 两人博弈 多人博弈,博弈的组成要素博弈方（单人博弈）,所谓单人博弈就是指只有一个博弈方的博弈，严格的讲，单人博弈已经退化为一般的最优化问题，即一个个人或企业面对以既定的局面和情况时如何决策的问题。运输路线问题 自 然 好天气（75）坏天气（25）商 水路人 陆路 单人博弈实际上是个体的最优化问题。对这样的博弈来讲，博弈方拥有的信息越多，即对决策的环境条件理解的越多，决策的正确性越高，得益自然也就越好，这是单人博弈区别于两人或多人博弈的根本特征之一。,商人关于运输路线的决策问题实质上是单人博弈，形式上的两人博弈。由于该问题本身带有不确定因素，因此最终的结果一般无法确定。该博弈如何求解呢？数学期望。,博弈的组成要素博弈方（两人博弈）,两人博弈就是在两个各自独立决策，相互具有策略依存关系 的博弈方之间的决策问题。研究两人博弈需注意的问题两人博弈中的博弈方之间并不总是对抗的，有时也会出现两博弈方的利益一致的情形。在两人博弈中，掌握信息较多的并不能保证得益也一定较多。个人追求自身利益最大化的行为常常并不能导致现实社会的最大利益，也常常不能真正实现自身的最大利益。,博弈的组成要素博弈方（多人博弈）,有三个或三个以上博弈方参加的博弈为“多人博弈”。注意，多人博弈中可能存在一个“破坏者”，即一博弈方的策略选择对自身的得益没有任何影响，但却会影响其他博弈方的得益，有时这种影响甚至有决定性的作用。,博弈的组成要素策略,博弈中的策略就是博弈中各博弈方的决策内容，也就是对行为、经济活动水平等等的可能的选择。有限策略博弈 e.g.囚徒困境等博弈 无限策略博弈 e.g.古诺模型（产量连续可分）,博弈的组成要素得益,得益即参加博弈的各个博弈方从博弈中所获得的利益，是各博弈方追求的根本目标，也是他们行为判断的主要依据。零和博弈博弈 常和博弈 变和博弈 具有完全信息的博弈得益的信息 具有不完全信息的博弈,博弈的组成要素次序,静态博弈 所有博弈方同时或和看做同时选择策略动态博弈 博弈方先后、依次进行选择、行动，而且后选择、行动的博弈方在自己选择行动之前一般能看到此前其他博弈方的选择、行动。例 先来后到博弈,博弈的组成要素次序（续）,重复博弈关于博弈进程的信息完美信息动态博弈不完美信息动态博弈,课程框架图,得益 过程 完全 完美,完全信息静态博弈,完全且完美信息动态博弈,重复博弈,完全但不完美动态博弈,不完全信息静态博弈,不完全信息动态博弈,
