《经济博弈论(第三版)》-谢识予-PPT课件.ppt

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经济博弈论教材教学课件,主编：

谢识予出版：

复旦大学出版社,教材：

经济博弈论（第二版）复旦大学出版社，2002年1月经济博弈论习题指南复旦大学出版社，2003年1月,第一章导论,本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。

目标是让读对博弈论的内容和博弈模型有更直观的概念和印象，本教材的基本内容，以及博弈分析的基本思想方法等形成初步的认识，为后面各章展开详细分析作好铺垫和准备。

本章分五节,1.1什么是博弈论1.2几类经典博弈模型1.3博弈结构和博弈的分类1.4博弈论历史和发展的简要评述1.5博弈论在我国的应用,1.1什么是博弈论,1.1.1从游戏到博弈1.1.2一个非技术性定义,1.1.1从游戏到博弈,博弈就是策略对抗，或策略有关键作用的游戏博弈Game，博弈论GameTheory，Game即游戏、竞技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,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）,1.2几个经典博弈模型,1.2.1囚徒的困境1.2.2赌胜博弈1.2.3产量决策的古诺模型,1.2.1囚徒的困境,囚徒的困境是图克（Tucker）1950年提出的该博弈是博弈论最经典、著名的博弈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）,1.2.2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，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得等于另一方失，不可能双赢，属于“零和博弈”,一、田忌赛马,取胜关键：

不让对方猜到自己策略，尽可能猜出对方策略,二、猜硬币博弈,三、石头、剪子、布,0，0,1，-1,-1，1,-1，1,1，-1,0，0,1，-1,-1，1,0，0,石头,剪子,布,博弈方2,石头,剪子,布,博弈方1,1.2.3产量决策的古诺模型,古诺模型是寡头产量竞争，是市场经济中最常见的问题之一古诺1838年提出，直到现在还是经常使用古诺模型有很多扩展古诺模型与囚徒困境相似，对理解市场经济和博弈分析本身都有重要价值,一、三厂商离散产量,二、n个厂商连续产量,1.3博弈结构和博弈分类,1.3.1博弈中的博弈方1.3.2博弈中的策略1.3.3博弈中的得益1.3.4博弈的过程1.3.5博弈的信息结构1.3.6博弈方的能力和理性1.3.7博弈的分类和博弈理论的结构,1.3.1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博弈规则面前博弈方之间平等，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、两人博弈、多人博弈等。

最常见的是两人博弈，单人博弈是退化的博弈,一、单人博弈只有一个博弈方的博弈,例一：

单人迷宫,例二：

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，是最基本和有用的博弈类型囚徒困境、猜硬币、齐威王田忌赛马等都是两人博弈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,三、多人博弈,三个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影响。

申办奥运会是典型例子。

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,1.3.2博弈中的策略,策略：

博弈中各博弈方的选择内容策略有定性定量、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,1.3.3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，也就是各博弈方策略的组合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：

零和博弈和常和博弈以外的所有博弈。

合作利益存在，博弈效率问题的重要性。

囚徒困境、产量博弈、制式问题等,1.3.4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又先后次序且后选择、后行动的博弈方在自己选择、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,重复博弈：

同一个博弈反复进行所构成的博弈，提供了实现更有效略博弈结果的新可能长期客户、长期合同、信誉问题有限次重复博弈无限次重复博弈,1.3.5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,1.3.6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：

一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：

允许存在有约束力协议的博弈非合作博弈：

不允许存在有约束力协议的博弈,1.3.7博弈的分类和博弈理论的结构,非合作博弈和合作博弈非合作博弈范围内：

完全理性博弈和有限理性博弈（进化博弈）静态博弈，动态博弈，重复博弈完全信息静态博弈，不完全信息静态博弈，完全且完美信息动态博弈，完全但不完美信息动态博弈，不完全信息动态博弈零和博弈和非零和博弈，单人博弈和多人博弈,1.4博弈论历史和发展简述,1.4.1博弈论的早期研究1.4.2博弈论的形成1.4.3博弈论的成长和发展1.4.4博弈论的成熟及与主流经济学的融合,1.4.1博弈论的早期研究,博弈论历史没有公认答案对具有策略依存特点决策问题的研究可上溯到18世纪初甚至更早博弈论真正的发展在本世纪博弈论总体上仍然是发展中的学科,2000年前我国古代的“齐威王田忌赛马”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扩展形博弈定义，证明有限策略两人零和博弈有确定结果,1.4.2博弈论的形成,冯.诺伊曼和摩根斯坦博弈论和经济行为TheoryofGamesandEconomicBehavior1944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,1.4.3博弈论的成长和发展一、第一个研究高潮，本世纪40年代末和50年代初,1950年纳什提出“纳什均衡”（Nashequilibrium）概念和证明纳什定理，发展非合作博弈的基础理论。

1950年MelvinDresher和MerrillFlood在兰德公司（美国空军）“囚徒的困境”（Prisonsdilemma）博弈实验，（HowardRaiffa）独立进行这个博弈实验；1952-1953年期间（L.S.Shapley）和（D.B.Gillies）提出“核”（Core）作为合作博弈的一般解概念Shapley提出了合作博弈的“Shapley值”（Shapleyvalue）概念等。

奥曼（R.J.Aumann）“40年代末50年代初是博弈论历史上令人振奋的时期，原理已经破茧而出，正在试飞它们的双翅，活跃着一批巨人。

”,二、50年代中后期一直到70年代博弈论发展的青年期,1954-1955年提出了“微分博弈”（Differentialgames）的概念。

奥曼则在1959年提出了“强均衡”（Strongequilibrium）的概念。

“重复博弈”（Repeatedgames）也是在50年代末开始研究的，这自然引出了关于重复博弈的“民间定理”（Folktheorem）。

1960年（ThomasC.Schelling）引进了“焦点”（Focalpoint）的概念。

博弈论在进化生物学（EvolutionaryBiology）中的公开应用也是在60年代初出现的。

塞尔腾（Selten）1965提出“子博弈完美纳什均衡”（subgameperfectNashequilibrium）1975年提出的“颤抖手均衡”（Tremblinghandperfectequilibrium）海萨尼（Harsanyi）1967-1968三篇构造不完全信息博弈理论的系列论文，“贝叶斯纳什均衡”（BayesianNashequilibrium）。

海萨尼1973年提出关于“混合策略”的不完全信息解释，以及“严格纳什均衡”（StrictNashequilibrium）。

70年代“进化博弈论”（Evolutionarygametheory）的重要发展，（JohnMaynardSmith）1972年引进“进化稳定策略”（Evolutionarilystablestrategy，ESS）等。

“共同知识”（Commonknowledge）的重要性，因为奥曼1976年的文章引起广泛的重视。

三、40年代末到70年代末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。

1.4.4博弈论的成熟及与主流经济学的融合一、80、90年代是博弈论走向成熟的时期,1981（ElonKohlberg）“顺推归纳法”（Forwardinduction）克瑞泼斯（DavidM.kreps）和威尔孙（RobertWilson）1982年提出“序列均衡”（Sequentialequilibria）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”（PerfextBayesianequilibrium）的概念,二、博弈论和经济学诺贝尔奖,1994：

非合作博弈：

纳什（Nash）、海萨尼（Harsanyi）、塞尔顿（Selten）1996：

不对称信息激励理论：

莫里斯（Mirrlees）和维克瑞（Vickrey）2001：

不完全信息市场博弈：

阿克罗夫（Akerlof）（商品市场）、斯潘塞（Spence）（教育市场）、斯蒂格里兹（Stiglitze）（保险市场）2002：

实验经济学：

史密斯（Smith），心理经济学：

卡尼曼（Kahneman）,1.5博弈论在我国的应用,企业经营者的决策思路和工具。

政府的政策和管理思路，与个人、企业和地方博弈的意识。

社会经济问题的理论分析工具，解释经济中许多低效率现象的根源，找出各种经济问题的制度性、环境性原因，揭示各种经济行为和政策的效率意义等。

第二章完全信息静态博弈,本章介绍完全信息静态博弈。

完全信息静态博弈即各博弈方同时决策，且所有博弈方对各方得益都了解的博弈。

囚徒的困境、齐威王田忌赛马、猜硬币、石头剪子布、古诺产量决策都属于这种博弈。

完全信息静态博弈属于非合作博弈最基本的类型。

本章介绍完全信息静态博弈的一般分析方法、纳什均衡概念、各种经典模型及其应用等。

本章分六节,2.1基本分析思路和方法2.2纳什均衡2.3无限策略博弈分析和反应函数2.4混合策略和混合策略纳什均衡2.5纳什均衡的存在性2.6纳什均衡的选择和分析方法扩展,2.1基本分析思路和方法,2.1.1上策均衡2.1.2严格下策反复消去法2.1.3划线法2.1.4箭头法,2.1.1上策均衡,上策：

不管其它博弈方选择什么策略，一博弈方的某个策略给他带来的得益始终高于其它的策略，至少不低于其他策略的策略囚徒的困境中的“坦白”；双寡头削价中“低价”。

上策均衡：

一个博弈的某个策略组合中的所有策略都是各个博弈方各自的上策，必然是该博弈比较稳定的结果上策均衡不是普遍存在的,2.1.2严格下策反复消去法,严格下策：

不管其它博弈方的策略如何变化，给一个博弈方带来的收益总是比另一种策略给他带来的收益小的策略严格下策反复消去：

2.1.3划线法,2.1.4箭头法,2.2纳什均衡,2.2.1纳什均衡的定义2.2.2纳什均衡的一致预测性质2.2.3纳什均衡与严格下策反复消去法,2.2.1纳什均衡的定义,策略空间：

博弈方的第个策略：

博弈方的得益：

博弈：

纳什均衡：

在博弈中，如果由各个博弈方的各一个策略组成的某个策略组合中，任一博弈方的策略，都是对其余博弈方策略的组合的最佳对策，也即对任意都成立，则称为的一个纳什均衡,2.2.2纳什均衡的一致预测性质,一致预测：

如果所有博弈方都预测一个特定博弈结果会出现，所有博弈方都不会利用该预测或者这种预测能力选择与预测结果不一致的策略，即没有哪个博弈方有偏离这个预测结果的愿望，因此预测结果会成为博弈的最终结果只有纳什均衡才具有一致预测的性质一致预测性是纳什均衡的本质属性一致预测并不意味着一定能准确预测，因为有多重均衡，预测不一致的可能,2.2.3纳什均衡与严格下策反复消去法,上策均衡肯定是纳什均衡，但纳什均衡不一定是上策均衡命题2.1：

在n个博弈方的博弈中，如果严格下策反复消去法排除了除之外的所有策略组合，那么一定是该博弈的唯一的纳什均衡命题2.2：

在n个博弈方的博弈中中，如果是的一个纳什均衡，那么严格下策反复消去法一定不会将它消去上述两个命题保证在进行纳什均衡分析之前先通过严格下策反复消去法简化博弈是可行的,2.3无限策略分析和反应函数,2.3.1古诺的寡头模型2.3.2反应函数2.3.3伯特兰德寡头模型2.3.4公共资源问题2.3.5反应函数的问题和局限性,2.3.1古诺的寡头模型,寡头产量竞争以两厂商产量竞争为例,4.5，4.5,5，3.75,3.75，5,4，4,不突破,突破,厂商2,不突破,突破,厂商1,以自身最大利益为目标：

各生产2单位产量，各自得益为4以两厂商总体利益最大：

各生产1.5单位产量，各自得益为4.5,两寡头间的囚徒困境博弈,2.3.2反应函数,古诺模型的反应函数,理性局限和古诺调整,2.3.3伯特兰德寡头模型,价格竞争寡头的博弈模型产品无差别，消费者对价格不十分敏感,2.3.4公共资源问题,公共草地养羊问题,以三农户为例n=3，c=4,合作：

总体利益最大化,竞争：

个体利益最大化,2.3.5反应函数的问题和局限性,在许多博弈中，博弈方的策略是有限且非连续时，其得益函数不是连续可导函数，无法求得反应函数，从而不能通过解方程组的方法求得纳什均衡。

即使得益函数可以求导，也可能各博弈方的得益函数比较复杂，因此各自的反应函数也比较复杂，并不总能保证各博弈方的反应函数有交点，特别不能保证有唯一的交点。

2.4混合策略和混合策略纳什均衡,2.4.1严格竞争博弈和混合策略的引进2.4.2多重均衡博弈和混合策略2.4.3混合策略和严格下策反复消去法2.4.4混合策略反应函数,2.4.1严格竞争博弈和混合策略的引进,一、猜硬币博弈,

（1）不存在前面定义的纳什均衡策略组合

（2）关键是不能让对方猜到自己策略这类博弈很多，引出混合策略纳什均衡概念,二、混合策略、混合策略博弈和混合策略纳什均衡,混合策略：

在博弈中，博弈方的策略空间为，则博弈方以概率分布随机在其个可选策略中选择的“策略”，称为一个“混合策略”，其中对都成立，且混合策略扩展博弈：

博弈方在混合策略的策略空间（概率分布空间）的选择看作一个博弈，就是原博弈的“混合策略扩展博弈）。

混合策略纳什均衡：

包含混合策略的策略组合，构成纳什均衡。

三、一个例子,该博弈无纯策略纳什均衡，可用混合策略纳什均衡分析,策略得益博弈方1（0.8，0.2）2.6博弈方2（0.8，0.2）2.6,四、齐威王田忌赛马,五、小偷和守卫的博弈,加重对首位的处罚：

短期中的效果是使守卫真正尽职在长期中并不能使守卫更尽职，但会降低盗窃发生的概略,加重对小偷的处罚：

短期内能抑制盗窃发生率长期并不能降低盗窃发生率，但会是的守卫更多的偷懒,2.4.2多重均衡博弈和混合策略,一、夫妻之争的混合策略纳什均衡,夫妻之争博弈的混合策略纳什均衡策略得益博弈方1（0.75，0.25）0.67博弈方2（1/3，2/3）0.75,二、制式问题,制式问题混合策略纳什均衡AB得益厂商1：

0.40.60.664厂商2：

0.670.331.296,三、市场机会博弈,进不进得益厂商1：

2/31/30厂商2：

2/31/30,2.4.3混合策略和严格下策反复消去法,2.4.4混合策略反应函数,猜硬币博弈,夫妻之争博弈,2.5纳什均衡的存在性,纳什定理：

在一个由n个博弈方的博弈中，如果n是有限的，且都是有限集（对），则该博弈至少存在一个纳什均衡，但可能包含混合策略。

教材106页证明。

主要根据是布鲁威尔和角谷的不动点定理。

纳什均衡的普遍存在性正是纳什均衡成为非合作博弈分析核心概念的根本原因之一。

2.6纳什均衡的选择和分析方法扩展,2.6.1多重纳什均衡博弈的分析2.6.2共谋和防共谋均衡,2.6.1多重纳什均衡博弈的分析,帕累托上策均衡风险上策均衡聚点均衡相关均衡,一、帕累托上策均衡,（鹰鸽博弈）这个博弈中有两个纯策略纳什均衡，（战争，战争）和（和平，和平），显然后者帕累托优于前者，所以，（和平，和平）是本博弈的一个帕累托上策均衡。

二、风险上策均衡,考虑、顾忌博弈方、其他博弈方可能发生错误等时，帕累托上策均衡并不一定是最优选择，需要考虑：

风险上策均衡。

下面就是两个例子。

三、聚点均衡,利用博弈设定以外的信息和依据选择的均衡文化、习惯或者其他各种特征都可能是聚点均衡的依据城市博弈（城市分组相同）、时间博弈（报出相同的时间）是聚点均衡的典型例子,四、相关均衡,三个纳什均衡：

（U，L）、（D，R）和混合策略均衡（1/2，1/2），（1/2，1/2）结果都不理想，不如（D，L）。

可利用聚点均衡（天气，抛硬币），但仍不理想。